Figura 1 . Esquema de Metodología Propuesta para el Proyecto

 

En el primero, se desarrolló un aditivo granulado a partir de fibras textiles de neumáticos fuera de uso (FtNFU), utilizando además emulsión asfáltica como aglomerante y polvo de caucho como estabilizante. Se seleccionan estos materiales en base a sus propiedades físico-químicas, caracterizándolos mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis termogravimétrico (TGA) para determinar el punto de fusión de sus componentes. Posteriormente, se diseñó un proceso de fabricación en laboratorio, con el fin de obtener un aditivo homogéneo y replicable, optimizando la proporción de materias primas para su aplicabilidad industrial.

 

El segundo objetivo consistió en evaluar el desempeño de mezclas asfálticas convencionales con diferentes contenidos de aditivo (2%, 5% y 8% del peso del cemento asfáltico, CA). Se utilizó la metodología Marshall según especificaciones chilenas, seleccionando una granulometría IV-12 y un contenido óptimo de CA (5,3%). Se mantuvieron constantes la granulometría y contenido de ligante, evaluando propiedades volumétricas y mecánicas. Las mezclas fueron sometidas a ensayos de fisuración térmica (ensayo Fénix, desarrollado por la Universidad Politécnica de Cataluña en el marco del proyecto CENIT 2007–2014), daño por humedad (UNE-EN 12697-12) y deformación permanente mediante el ensayo de Rueda Cargada bajo Inmersión o Hamburg Wheel Tracking Test (AASHTO T 324-04). Se identificó el 2% como contenido óptimo, evaluándose además resistencia a la fatiga (UNE-EN 12697-24, anexo D) y módulo de rigidez (UNE-EN 12697–26, anexo C) para comparar durabilidad entre la mezcla patrón y la modificada.

 

El tercer objetivo abordó el desempeño del aditivo en mezclas SMA, diseñados conforme a especificaciones nacionales. Se reemplazaron los pellets de celulosa en proporciones de 0%, 50%, 75% y 100% por el aditivo granulado. Se evaluaron propiedades mecánicas según los mismos ensayos aplicados en el objetivo anterior. El reemplazo total (100%) se identificó como óptimo. Posteriormente, tanto la mezcla SMA patrón como la modificada se sometieron a ensayo de fatiga, permitiendo analizar el efecto del aditivo en la durabilidad del pavimento.

 

En el cuarto objetivo se diseñó y fabricó un equipo a escala de laboratorio para la producción mecanizada del aditivo, minimizando la necesidad de modificaciones en plantas asfálticas existentes. El desarrollo comprendió cuatro etapas: diseño conceptual, fabricación, puesta en marcha y control de calidad, y diseño del protocolo de producción. La fabricación fue externalizada a una empresa especializada.

 

El quinto objetivo fue comparar el desempeño a fatiga entre mezclas densas y SMA utilizando el aditivo producido mecánicamente. Se elige la propiedad de fatiga como crítica, por su relación directa con la proyección de vida útil del pavimento.

 

Para el sexto objetivo se evaluó la sostenibilidad ambiental del aditivo mediante un análisis de ciclo de vida (ACV), según ISO 14040 (2006), utilizando los softwares ECORCE y SimaPro, que permiten estimar indicadores como emisiones de gases de efecto invernadero, consumo energético e hídrico, y acidificación de suelos. La sostenibilidad social se abordó mediante una metodología en tres etapas, resumida en la Figura 3 .

 

Finalmente, el séptimo objetivo se centró en la protección intelectual y prospección comercial del aditivo. Con el apoyo de la Unidad de Transferencia Tecnológica de la Universidad de La Frontera, se gestionó una patente del aditivo y se evaluó la patentabilidad del equipo de producción. Se diseñó además una estrategia de comercialización, incluyendo un estudio de mercado y evaluación de competidores clave mediante un Market & IP Assessment.