Caracterización de mezclas asfálticas por su resistencia a fatiga por reflexión
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Date
2012Authors
Vera Silva, Jonathan SteveDirectors
Ocampo Terreros, Manuel SantiagoPublisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Ingeniería
Program
Maestría en Ingeniería Civil
Obtained title
Magíster en Ingeniería Civil
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
Tesis de maestríaShare this record
Citación
Metadata
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Resumen
La fatiga por reflexión en mezclas asfálticas ocurre cuando éstas son colocadas directamente sobre capas estructurales de pavimento fisuradas, como es el caso de carpetas de rehabilitación colocadas sobre losas de concreto deterioradas. El movimiento de los bloques rígidos en la capa inferior, debido a las cargas de los vehículos y los cambios de temperatura, genera esfuerzos de corte y/o tensión en la mezcla asfáltica colocada inmediatamente sobre la discontinuidad, generando fisuras en la mezcla. La aparición de estas fisuras sobre la mezcla asfáltica ocurre poco después de su colocación, y se les conoce como fisuras por reflexión debido a que se presentan como una extensión de las fisuras en la capa inferior. El propósito de este artículo es presentar la caracterización de dos tipos de mezclas asfálticas por su resistencia a la fatiga por reflexión; para esto se diseñó e implementó un equipo de laboratorio capaz de simular en laboratorio el movimiento de los bloques en la capa rígida inferior a una mezcla asfáltica. Se trabajó con una mezcla asfáltica tipo MDC-2 de Invías, frecuentemente utilizada como carpeta de rehabilitación de pavimentos rígidos, y una elaborada con asfalto modificado con grano de caucho reciclado GCR, de acuerdo con las Especificaciones IDU. Estas mezclas fueron caracterizadas por medio de módulos dinámicos, deformación permanente, resistencia a la fatiga en Banco de Fatiga y en equipo NAT, y finalmente por su resistencia a la fatiga por reflexión. Por medio del ensayo propuesto se determinaron las leyes de fatiga por reflexión para diferentes niveles de deformación y temperatura, con el objeto de predecir de manera aproximada el número de ciclos de carga que puedan soportar estas mezclas al ser utilizadas en obras de rehabilitación.
Abstract
Reflective cracking in asphalt mixtures occurs when they are placed directly over cracked structural layers of pavement, for example rehabilitation layers placed over deteriorated concrete slabs. The displacement of rigid blocks in the lower layer due to action of vehicle loads and temperature changes generates shear and tension stresses in the asphalt mixture placed immediately above the discontinuity. This creates cracks in the mix. These cracks appear in the asphalt soon after construction, and are known as reflection cracks because they are extensions of cracks in the lower layer. The purpose of this paper is to present characterizations of two types of asphalt mixtures according to their fatigue cracking resistances. A laboratory machine was designed and used to test the fatigue crack resistance of asphalt mixtures. The machine can simulate the displacement of blocks in the rigid layer below an asphalt mixture. We worked with two asphalt mixtures: MDC-2 (a kind of dense graded asphalt used in Colombia) which is often used as a binder for the rehabilitation of rigid pavements, and Crumb Rubber Modified Asphalt made in accordance with specifications from the Instituto de Desarrollo Urbano. These mixtures were characterized by dynamic moduli, permanent deformations, fatigue resistance, and reflective cracking resistance. Fatigue resistance was determined by testing with a French style trapezoidal fatigue tester, a Nottingham Asphalt Tester and with the equipment we designed. Reflective cracking laws were determined for different levels of strain and temperature in order to predict the approximate number of load cycles that these mixtures can withstand, information needed to determine if and when they should be used in pavement rehabilitation.
Keywords
Fatiga por reflexiónEquipo de reflexión
Ley de fatiga
Módulo dinámico
Deformación permanente
Banco de fatiga
NAT
MDC-2
GCR
Keywords
Reflective crackingReflection machine
Fatigue law
Dynamic moduli
Permanent deformation
NAT
Dense graded asphalt
Crumb rubber modified asphalt
Themes
Mezclas de asfalto - PruebasFatiga de materiales
Pavimentos de asfalto
Maestría en ingeniería civil - Tesis y disertaciones académicas
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