Implementación de mezclas tibias como una alternativa para las mezclas en caliente para la planta asfáltica del GAD Municipal de Azogues, evaluando el ciclo de vida de los efectos ambientales y económicos en producción
El GAD Municipal de Azogues cuenta con una planta para la producción de mezcla asfáltica en caliente usada para la pavimentación de vías del cantón, la cual requiere de grandes cantidades de energía, recursos naturales y económicos para producir mezclas asfálticas en caliente, generando externali...
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| Other Authors: | |
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2022
|
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| author | Esquivel Villavicencio, Johnathan Leonardo |
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en caliente usada para la pavimentación de vías del cantón, la cual requiere de grandes
cantidades de energía, recursos naturales y económicos para producir mezclas asfálticas en
caliente, generando externalidades negativas de producción que inciden directamente en
el medio biofísico y en la economía de la institución. Ante esto, se requiere mejorar los
procesos de producción para equilibrar las condiciones económicas, medio ambientales y
sociales tanto de la institución como del medio donde se ubica la planta de producción de
asfalto. El presente trabajo de titulación se enfoca en realizar un diseño de pavimento y una
mezcla asfáltica tibia como una alternativa a las mezclas asfálticas en caliente, evaluando el
ciclo de vida de los efectos ambientales y económicos de producción. Se realizó una
investigación acerca de los criterios de diseño de mezclas asfálticas tibias y el aditivo
ZycoTherm para su elaboración, se recopiló datos de consumos de energía eléctrica, agua,
combustibles y recursos naturales usados en la planta de asfalto para determinar los efectos
ambientales y económicos en producción mediante el uso de la aplicación PaLATE
(Greenroads, 2011) en términos de emisiones de CO2. Así también, se realizó el diseño
óptimo de una mezcla asfáltica en caliente para poder evaluarla económicamente frente a
la implementación de una mezcla asfáltica tibia. Los resultados indican que las actividades
de producción, construcción y mantenimiento del pavimento usando una mezcla asfáltica
tibia con una dosificación de ZycoTherm entre 0,1% – 0,15%, genera menores consumos de
energía y emisiones de CO2 que las mezclas asfálticas en caliente, tal es que, para una
mezcla tipo MAC el consumo de energía es de 885,1 [GJ] y las emisiones de GEI es de
614,853 CO2e [kg], mientras que para mezclas tipo MAT el consumo de energía es de 878,4
[GJ] y las emisiones de GEI es de 588,615 CO2e [kg]. Además, MAT permite menores
temperaturas de mezclado (de 10 a 20 grados centígrados menos) y también bajar las
temperaturas de compactación (de 30 a 40 grados centígrados menos), su uso tiene
beneficios ambientales debido a que es soluble en agua, no produce sedimentaciones,
reduce olores, ahorra combustible en producción y disminuye emanaciones de CO2 al
ambiente y permite obtener mayor ventaja en trabajos que requieren longitudes de
transporte y que requieren mayores tiempos de espera en la pavimentación. Por otro lado,
la diferencia de costos proyectados entre mezclas MAC y MAT varía hasta 2,645% entre
2023 a 2035 a favor de las mezclas tipo MAC, sin embargo, esta diferencia puede variar de
acuerdo al aumento o disminución del precio de mercado del aditivo. La implementación
de MAT no necesita de equipos ni estructuras especiales en la planta, únicamente se
requiere dosificar el aditivo por inyección por goteo en la línea de cara del tanque
transportador hacia el tanque de almacenamiento de asfalto. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-395552022-08-08T08:01:30Z Implementación de mezclas tibias como una alternativa para las mezclas en caliente para la planta asfáltica del GAD Municipal de Azogues, evaluando el ciclo de vida de los efectos ambientales y económicos en producción Esquivel Villavicencio, Johnathan Leonardo García Ramírez, Yasmany Damián Ingeniería Civil Asfalto Mezcla asfáltica Producción de asfalto Pavimentos El GAD Municipal de Azogues cuenta con una planta para la producción de mezcla asfáltica en caliente usada para la pavimentación de vías del cantón, la cual requiere de grandes cantidades de energía, recursos naturales y económicos para producir mezclas asfálticas en caliente, generando externalidades negativas de producción que inciden directamente en el medio biofísico y en la economía de la institución. Ante esto, se requiere mejorar los procesos de producción para equilibrar las condiciones económicas, medio ambientales y sociales tanto de la institución como del medio donde se ubica la planta de producción de asfalto. El presente trabajo de titulación se enfoca en realizar un diseño de pavimento y una mezcla asfáltica tibia como una alternativa a las mezclas asfálticas en caliente, evaluando el ciclo de vida de los efectos ambientales y económicos de producción. Se realizó una investigación acerca de los criterios de diseño de mezclas asfálticas tibias y el aditivo ZycoTherm para su elaboración, se recopiló datos de consumos de energía eléctrica, agua, combustibles y recursos naturales usados en la planta de asfalto para determinar los efectos ambientales y económicos en producción mediante el uso de la aplicación PaLATE (Greenroads, 2011) en términos de emisiones de CO2. Así también, se realizó el diseño óptimo de una mezcla asfáltica en caliente para poder evaluarla económicamente frente a la implementación de una mezcla asfáltica tibia. Los resultados indican que las actividades de producción, construcción y mantenimiento del pavimento usando una mezcla asfáltica tibia con una dosificación de ZycoTherm entre 0,1% – 0,15%, genera menores consumos de energía y emisiones de CO2 que las mezclas asfálticas en caliente, tal es que, para una mezcla tipo MAC el consumo de energía es de 885,1 [GJ] y las emisiones de GEI es de 614,853 CO2e [kg], mientras que para mezclas tipo MAT el consumo de energía es de 878,4 [GJ] y las emisiones de GEI es de 588,615 CO2e [kg]. Además, MAT permite menores temperaturas de mezclado (de 10 a 20 grados centígrados menos) y también bajar las temperaturas de compactación (de 30 a 40 grados centígrados menos), su uso tiene beneficios ambientales debido a que es soluble en agua, no produce sedimentaciones, reduce olores, ahorra combustible en producción y disminuye emanaciones de CO2 al ambiente y permite obtener mayor ventaja en trabajos que requieren longitudes de transporte y que requieren mayores tiempos de espera en la pavimentación. Por otro lado, la diferencia de costos proyectados entre mezclas MAC y MAT varía hasta 2,645% entre 2023 a 2035 a favor de las mezclas tipo MAC, sin embargo, esta diferencia puede variar de acuerdo al aumento o disminución del precio de mercado del aditivo. La implementación de MAT no necesita de equipos ni estructuras especiales en la planta, únicamente se requiere dosificar el aditivo por inyección por goteo en la línea de cara del tanque transportador hacia el tanque de almacenamiento de asfalto. The Municipal GAD of Azogues has a plant for the production of hot mix asphalt used for paving roads in the city, which requires large amounts of energy, natural and economic resources to produce hot mix asphalt, generating negative externalities of production that directly affect the biophysical environment and the economy of the institution. Given this, it is necessary to improve the production processes to balance the economic, environmental and social conditions of both the institution and the environment where the asphalt production plant is located. The present titling work focuses on making a pavement design and a warm asphalt mixture as an alternative to hot asphalt mixtures, evaluating the life cycle of the environmental and economic effects of production. An investigation was carried out about the design criteria for warm asphalt mixtures and the ZycoTherm additive for their preparation, data on the consumption of electricity, water, fuel and natural resources used in the asphalt plant were collected to determine the environmental and economic effects in production using the PaLATE application (Greenroads, 2011) in terms of CO2 emissions. Likewise, the optimal design of a hot asphalt mixture was carried out in order to evaluate it economically against the implementation of a warm asphalt mixture. The results indicate that the activities of production, construction and maintenance of the pavement using a warm asphalt mixture with a dosage of ZycoTherm between 0,1% - 0,15%, generate lower energy consumption and CO2 emissions than hot asphalt mixtures, such that, for a MAC-type mixture, energy consumption is 885,1 [GJ] and GHG emissions are 614,853 CO2e [kg], while for MAT-type mixtures, energy consumption is 878,4 [GJ] and GHG emissions is 588,615 CO2e [kg]. In addition, MAT allows lower mixing temperatures (from 10 to 20 degrees Celsius less) and also lower compaction temperatures (from 30 to 40 degrees Celsius less), its use has environmental benefits because it is soluble in water, it does not produce sedimentation, reduces odors, saves fuel in production and decreases emissions of CO2 into the environment and allows to obtain greater advantage in works that require transport lengths and that require longer waiting times in paving. On the other hand, the difference in projected costs between MAC and MAT mixtures varies up to 2,645% between 2023 and 2035 in favor of MAC-type mixtures, however, this difference may vary according to the increase or decrease in the market price of the additive. The implementation of MAT does not require special equipment or structures in the plant, it is only required to dose the additive by drip injection in the face line of the transport tank towards the asphalt storage tank. Magíster en Ingeniería en Vialidad y Transporte Cuenca 2022-08-02T14:10:10Z 2022-08-02T14:10:10Z 2022-08-02 masterThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/39555 spa TM4;1966 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 185 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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