Comportamiento físico y mecánico de mezclas asfálticas en caliente modificadas con fibras de bambú
DOI:
https://doi.org/10.37787/qk9vfv14Keywords:
Estabilidad, fibras de bambú, flujo, mezcla asfálticaAbstract
El desarrollo de pavimentos flexibles más eficientes y sostenibles con el medio ambiente ha impulsado la necesidad de investigar materiales alternativos de origen natural que sean capaces de mejorar el comportamiento de las mezclas asfálticas en caliente, destacando la fibra de bambú, debido a sus propiedades mecánicas y carácter renovable. La investigación tuvo por objetivo evaluar el comportamiento físico y mecánico de mezclas asfálticas en caliente modificadas con fibras de bambú, usando adiciones de 0.20%, 0.25%, 0.30%, 0.35% y 0.40%. La metodología fue del tipo aplicada y diseño experimental, para lo cual fue necesario elaborar 72 muestras cilíndricas, correspondientes a la muestra control y a los diferentes tratamientos con fibras, para establecer con los ensayos de laboratorio, las propiedades fisicomecánicas de la mezcla asfáltica. Los resultados evidenciaron variaciones en las propiedades volumétricas de las mezclas, con comportamientos diferenciados del peso específico, porcentaje de vacíos, porcentaje de vacíos en el agregado mineral y porcentaje de vacíos llenos con cemento asfáltico, según la dosificación de fibra empleada. En cuanto a las propiedades mecánicas, aumentaron hasta 0.30% de fibra, lográndose optimizar el comportamiento mecánico de la mezcla asfáltica estándar, pues el flujo, estabilidad y rigidez aumentaron en 5.96%, 11.92% y 5.46%, respectivamente. Por lo expuesto, la incorporación de fibras de bambú constituye una alternativa técnicamente viable, contribuyendo al Objetivo de Desarrollo Sostenible 12, relacionado con la producción y consumo responsable.
References
Adrianzen, O., Azula, J., Pacherres, C., Rodriguez, E., & Muñoz, S. (2022). Uso de distintos tipos de fibras para mejorar las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica: Una revisión literaria. Infraestructura Vial, 24(43), 1-16. https://doi.org/10.15517/iv.v24i43.47931
Alnadish, A., Singh, N., & Alawag, A. (2023). Applications of synthetic, natural, and waste fibers in asphalt mixtures: A citation-based review. Polymers, 15(4). https://doi.org/10.3390/polym15041004
Castro, H., Romero, B., Vásquez, C., & Arriola, G. (2020). Influencia de la cáscara y fibra de coco en mezclas asfálticas en caliente. Revista Ingeniería: Ciencia, Tecnología e Innovación, 7(2), 176-190. https://doi.org/10.26495/icti.v7i2.1506
Guo, Y., Tataranni, P., & Sangiorgi, C. (2023). The use of fibres in asphalt mixtures: A state of the art review. Construction and Building Materials, 390. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131754
Hui, Y., Men, G., Xiao, P., Tang, Q., Han, F., Kang, A., & Wu, Z. (2022). Recent advances in basalt fiber reinforced asphalt mixture for pavement applications. Materials, 15(19). https://doi.org/10.3390/ma15196826
Jia, H., Chen, H., Sheng, Y., Meng, J., Cui, S., Kim, Y. R., Huang, S., & Qin, H. (2022). Effect of laboratory aging on the stiffness and fatigue cracking of asphalt mixture containing bamboo fiber. Journal of Cleaner Production, 333. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130120
Jia, H., Gao, X., Zhang, Y., Meng, X., Huang, X., Wang, K., Chen, L., Hu, P., & Sheng, Y. (2026). A State of the art review on the use of natural fibers in asphalt mixtures. Materials, 19(4). https://doi.org/10.3390/ma19040756
Kou, C., Xu, S., Sun, J., Wang, D., Chen, Z., & Kang, A. (2025). Pavement performance and mechanism of asphalt mixtures reinforced with different diameters of basalt fibers for the surface layer. Coatings, 15(10). https://doi.org/10.3390/coatings15101153
Li, H., Liu, S., Yang, F., He, S., Jing, H., Zou, X., Li, Z., & Sheng, Y. (2024). Review of utilization of bamboo fiber in asphalt modification: Insights into preparation, performance, reinforcement, and challenges. Journal of Cleaner Production, 468. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143010
Li, J., Yang, L., He, L., Guo, R., Li, X., Chen, Y., Muhammad, Y., & Liu, Y. (2023). Research progresses of fibers in asphalt and cement materials: A review. Journal of Road Engineering, 3(1), 35-70. https://doi.org/10.1016/j.jreng.2022.09.002
Milad, A., Babalghaith, A., Al-Sabaeei, A., Dulaimi, A., Ali, A., Reddy, S., Bilema, M., & Yusoff, N. (2022). A comparative review of hot and warm mix asphalt technologies from environmental and economic perspectives: Towards a sustainable asphalt pavement. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(22). https://doi.org/10.3390/ijerph192214863
Naveed, M., Raza, M., & Mehmood, R. (2022). Performance analyses of conventional hot mix asphalt with waste additives. Case Studies in Construction Materials, 16. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00850
Shahnewaz, S., Masri, K., Ahmad, N., Putra, R., Siew, C., Giannakopoulou, P., Rogkala, A., Lampropoulou, P., & Petrounias, P. (2023). Porous asphalt mixtures enriched with bamboo fibers as a new approach for future sustainable construction. Construction and Building Materials, 407. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133456
Wu, J., Zhao, Z., Jiang, C., Yang, Y., Sun, Z., Yuang, J., & Xiao, F. (2024). Recent development and application of natural fiber in asphalt pavement. Journal of Cleaner Production, 449. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.141832
Xia, C., Xu, M., Li, Q., Liu, K., & Jiang, K. (2024). Study on the freeze–thaw cycle durability of bamboo fiber asphalt mixture. International Journal of Pavement Research and Technology, 17(3), 535-548. https://doi.org/10.1007/s42947-022-00254-y
Xie, T., Ren, W., Chen, Y., Sheng, J., & Wang, L. (2023). Enhancing the performance of asphalt mastic with natural fiber reinforcement: Basalt and bamboo fibers. Applied Sciences, 13(13). https://doi.org/10.3390/app13137946
Yasir, M., Khattak, N., Khan, I., & Hoy, M. (2025). Performance evaluation of HDPE-Bakelite Dual-Modified asphalt mixtures for sustainable pavements. Polymers, 17(22). https://doi.org/10.3390/polym17223065
Zhang, N., Wang, X., Sun, P., Zheng, N., & Sun, A. (2024). Performance of bamboo bark fiber asphalt mortar modified with Surface-Grafted Nano-SiO2. Polymers, 16(19). https://doi.org/10.3390/polym16192850
Zheng, X., Liu, Z., Fu, T., Easa, S., Liu, W., & Qiu, R. (2023). Performance enhancement of asphalt mixtures enabled by bamboo fibers and acrylated epoxidized soybean oil. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 11(15), 5867-5875. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c06764
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Pakamuros Scientific Journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
