Estudio de comportamiento del módulo de rigidez en mezclas asfálticas, determinado mediante ensayos de laboratorio y obtenidos con instrumentación de terreno
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2010
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Abstract
La presente investigación busca conocer el comportamiento de las mezclas asfálticas en caliente, desde el punto de vista de la evolución del módulo de rigidez en el tiempo. El módulo se utiliza en el diseño estructural de pavimentos, por lo tanto es de suma importancia determinar si este valor varía en el tiempo. De ser así se deberá considerar para efectos de diseño un módulo a corto plazo y otro para consideraciones en el diseño a largo plazo. Para comprobar esta hipótesis, se fabricaron probetas de distintas mezclas asfálticas en caliente, y se les midió módulo periódicamente durante dos años. El método de ensayo seleccionado es de acuerdo a la normativa Europea, ya que es el método más simple, rápido, y que menos posibilidades de dañar a la probeta estudiada presenta, dentro de los métodos considerados. La temperatura de ensayo seleccionada es 15°C, para asegurar un comportamiento elástico.
Por otro lado, se instrumentó un pavimento, con el fin de determinar su comportamiento in situ, y establecer de manera preliminar si es posible obtener un valor de módulo que sea comparable al obtenido en laboratorio. De la experiencia en laboratorio se puede concluir que efectivamente el módulo de una mezcla asfáltica varía en el tiempo, y luego de dos años tiende a un valor que se encuentra entre 8.000MPa y 10.000MPa, para mezclas convencionales. Para análisis en el corto plazo, se recomienda realizar medición de módulo a probetas recién fabricadas.
Se ha encontrado que el modulo de rigidez que se obtiene de las gráficas del Método de Diseño de Shell, corresponde a un valor más bajo que el módulo de rigidez obtenido en laboratorio para probetas recién fabricadas. Además, existe una relación entre el valor de módulo realizado a una probeta asfáltica, y el módulo obtenido de un testigo de pavimento, xii ambos analizados en laboratorio con el mismo método de ensayo. Por esto, es recomendable considerar que el módulo de rigidez obtenido en laboratorio no necesariamente corresponde al módulo que se obtendrá en el pavimento, por lo cual se debe realizar esta corrección para efectos de diseño. Por otro lado, se presenta un protocolo de instrumentación de pavimentos asfálticos, con recomendaciones en cuanto a tipo de instrumentación a utilizar, cantidad y orientación de sensores, y costos asociados.
Por otro lado, se instrumentó un pavimento, con el fin de determinar su comportamiento in situ, y establecer de manera preliminar si es posible obtener un valor de módulo que sea comparable al obtenido en laboratorio. De la experiencia en laboratorio se puede concluir que efectivamente el módulo de una mezcla asfáltica varía en el tiempo, y luego de dos años tiende a un valor que se encuentra entre 8.000MPa y 10.000MPa, para mezclas convencionales. Para análisis en el corto plazo, se recomienda realizar medición de módulo a probetas recién fabricadas.
Se ha encontrado que el modulo de rigidez que se obtiene de las gráficas del Método de Diseño de Shell, corresponde a un valor más bajo que el módulo de rigidez obtenido en laboratorio para probetas recién fabricadas. Además, existe una relación entre el valor de módulo realizado a una probeta asfáltica, y el módulo obtenido de un testigo de pavimento, xii ambos analizados en laboratorio con el mismo método de ensayo. Por esto, es recomendable considerar que el módulo de rigidez obtenido en laboratorio no necesariamente corresponde al módulo que se obtendrá en el pavimento, por lo cual se debe realizar esta corrección para efectos de diseño. Por otro lado, se presenta un protocolo de instrumentación de pavimentos asfálticos, con recomendaciones en cuanto a tipo de instrumentación a utilizar, cantidad y orientación de sensores, y costos asociados.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2010