Análisis del comportamiento de mezclas asfálticas a fisuración por fatiga mediante la aplicación de un nuevo ensayo dinámico a tracción directa
- Autores: Jorge Baldemar Cepeda Aldape
- Directores de la Tesis: Félix Edmundo Pérez Jiménez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2002
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Benjamín Suárez Arroyo (presid.), Rodrigo Miró Recasens (secret.), Juan Antonio Fernández del Campo (voc.), Enric Vazquez Ramonic (voc.), José Luis Elvira Muñoz (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Actualmente es fundamental conocer la resistencia a fisuración de las mezclas asfálticas para diseñar de forma correcta los pavimentos contra el agrietamiento causado por fatiga. Sin embargo, emular las variables del tráfico y las cambiantes condiciones climáticas que imperan durante la vida de servicio de un pavimento bituminoso, resulta aún muy difícil y costoso. Por ello, en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña se ha desarrollado un procedimiento de ensayos que permiten estudiar el comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas y correlacionarlo con su tenacidad mediante la aplicación del Ensayo BTD (Barcelona Tracción Directa). El procedimiento consta de dos etapas: una estática y una dinámica. El modelo estático del procedimiento permite obtener las curvas carga-deformación, la energía de fractura Gf de las mezclas, su resistencia máxima a tracción máx y la deformación de rotura dR que caracteriza a cada mezcla. La modalidad dinámica del ensayo brinda, de forma sencilla, las típicas leyes de fatiga y los módulos de rigidez Sm que resultan muy similares a las que arrojan otros ensayos de fatiga; además, permite obtener las curvas CDA de deformación acumulada en las que se encontró el parámetro de la deformación crítica dC que representa el punto donde el deterioro causado por fatiga a la mezcla asfáltica es tal, que la formación y propagación de una fisura es inminente. La deformación crítica dC es constante para cada mezcla y es independiente de la amplitud de los esfuerzos a la que son sometidas; reviste mucha importancia debido a que se corresponde bastante bien con los puntos que han encontrado otros investigadores como Rowe y Bouldin (2000), Di Benedetto y Soltani (1997), Van Dijk (1975) o Majizadeh (1971) ya que son determinantes para esclarecer la principal diferencia entre los distintos criterios para estimar la vida a fatiga de las mezclas asfálticas y que estriba en definir donde se inicia el proceso de microfisuración y donde termina con la formación franca de una grieta. El procedimiento de ensayo desarrollado permite relacionar la tenacidad o energía de fractura con el comportamiento a fatiga de las mezclas mediante correlaciones lineales entre los parámetros deformación de rotura dR, obtenido mediante el modo estático del ensayo, y la deformación crítica dC obtenida del modo dinámico del ensayo. Además, se encontraron correlaciones entre el módulo de rigidez Sm y el módulo secante Msec así como otras relaciones entre la vida a fatiga de la mezcla N y el cociente entre la deformación unitaria y la deformación crítica (i/dC) que permiten evaluar, una de las propiedades más importantes de las mezclas asfálticas, la resistencia a la fisuración por fatiga. Las correlaciones encontradas entre el comportamiento a fatiga y la tenacidad de las mezclas asfálticas, con el procedimiento de prueba desarrollado, brinda la oportunidad de establecer criterios de dosificación y diseño de mezclas asfálticas en laboratorio ayudando así a mejorar su comportamiento frente al agrietamiento por fatiga.
