Pavimentos articulados de bloques asfálticos con RAP y análisis estructural a través de un modelo físico experimental.
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Date
2016
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Los pavimentos de los caminos de baja velocidad de proyecto (< 50 km/h) han utilizado como solución para su capa de rodadura, alternativas tradicionales como el asfalto, el hormigón, el bloque de hormigón o adoquín y la piedra pegada. La calidad y durabilidad de estas capas de rodado se han visto afectadas por distintas consideraciones como el grado de artesanía empleado para su construcción, las limitaciones impuestas por el área de pavimentación para el uso de maquinaria tradicional, un deficiente respaldo de estudios de diseño de ingeniería estructural y las dificultades constructivas.La alternativa de los bloques de hormigón ha existido por muchos años por lo que se entiende que existe un nicho en el mercado de construcción de pavimentos en donde el asfalto no se presenta como alternativa o competencia en la modalidad de bloques. Una solución de pavimentación mediante bloques de asfalto obtenidos de manera industrializada otorga ventajas propias de la construcción prefabricada: terminación de construcción con mayor garantía de calidad, oportunidad para que la comunidad participe en la construcción del pavimento, posibilidad de almacenamiento de los bloques para futuras reparaciones y el diseño de las mezclas asfálticas para los bloques no requiere necesariamente cumplir con los criterios de diseño de una mezcla para pavimento continuo que son la fatiga, el ahuellamiento y la fisuración térmica, por lo que existe la oportunidad para incorporar material asfáltico recuperado (RAP) almacenado en grandes cantidades en las plantas de asfalto. El objetivo de esta investigación es desarrollar la ingeniería de un pavimento de bloques de asfalto proponiendo una nueva metodología para el diseño de las mezclas asfálticas recicladas en caliente para el bloque y una evaluación de la respuesta estructural. Para lograr este objetivo se desarrolló un trabajo experimental en laboratorio y un trabajo de terreno. El trabajo experimental permitió investigar el comportamiento mecánico de las mezclas asfálticas con y sin incorporación de RAP y el trabajo de terreno evaluó la respuesta estructural de un tramo de prueba de un pavimento con bloques de asfalto mediante un deflectómetro de impacto (FWD –Falling Weight Deflectometer). Los resultados permitieron desarrollar una alternativa de pavimentación utilizando bloques de asfalto con incorporación de RAP con dos consideraciones fundamentales: se proponen nuevos criterios para el diseño de la mezcla para bloques asfálticos y se plantean soluciones de pavimentos articulados con respuestas estructurales equivalentes a un pavimento asfáltico tradicional utilizado en caminos de baja velocidad de proyecto. Los nuevos criterios para el diseño de la mezcla para bloque son: la resistencia a la tracción directa, la resistencia conservada y las propiedades volumétricas. También se proponen cartas gráficas para el diseño estructural con soluciones continuas para cualquier condición de capacidad de soporte de la subrasante y el número de ejes equivalentes al cual estará sometido el pavimento.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016