Comportamiento térmico de pavimentos asfálticos con residuos metálicos : una evaluación como colector solar

Abstract

En esta investigación se ha evaluado la influencia del tipo y contenido de dos diferentes residuos metálicos sobre el comportamiento térmico de mezclas asfálticas y su utilización como material absorbente de radiación solar. Con este objetivo, se han estudiado en laboratorio nueve diferentes diseños de mezclas asfálticas, empleando la misma granulometría y contenido de cemento asfáltico, pero con dos diferentes tipos de residuos metálicos: virutas de acero y fibras de lana acero. Así, se han evaluado diferentes propiedades termo-físicas (conductividad térmica, calor específico y difusividad térmica) en probetas de mezclas asfálticas con y sin adición de residuos metálicos. Además, se evaluó el comportamiento térmico de un prototipo de colector solar de pavimento asfáltico con un 4% de fibras de lana de acero. Este prototipo de colector solar fue ensayado bajo condiciones de máxima irradiancia para la Ciudad de Concepción y simuladas experimentalmente usando radiación infrarroja. Los principales resultados de este estudio mostraron que la transferencia de calor medida en las mezclas asfálticas fue más eficiente en las mezclas con fibras de lana de acero, que en las mezclas con virutas metálicas. Además, se comprobó que el prototipo de colector solar asfáltico presento un buen comportamiento térmico, permitiendo transmitir la radiación infrarroja desde la superficie del pavimento hacia el agua en su interior, alcanzando esta una temperatura de 53°C bajo la condición de máxima irradiancia para la Ciudad de Concepción. Finalmente, esta investigación ha permitido concluir que las mezclas asfálticas con residuos metálicos podrían ser potencialmente utilizadas para el desarrollo de nuevos pavimentos asfálticos colectores capaces de absorber la radiación solar, almacenando ésta en el interior de la carretera.