Volumen 8, Núm. 16Revista 16

Freddy A. Reyes, Luis A. Mantilla, Oscar Reyes (Autor/a)

Mezclas asfálticas. Caracterización dinámica de una mezcla asfáltica drenante con adición de desechos plásticos mediante técnicas de banco de fatiga.

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Este articulo describe la realización de ensayos dinámicos destructivos y no destructivos en el laboratorio sobre un material asfáltico drenante con adición de polietileno reciclado en tiras, proveniente de las bolsas de leche, a fin de determinar sus características y rango óptimo de temperaturas para su uso. 

El material plástico es introducido en la mezcla asfáltica en el momento de mezclado del granular y el asfalto, en tiras de aproximadamente 40mm x 50mm. 

Los ensayos de módulo dinámico se realizaron a 10, 20 y 30°C y a 1.6, 2.5 y 5.0 Hz de frecuencia; las leyes de fatiga se ejecutaron para tres deformaciones diferentes y para las temperaturas de 15, 25 y 35°C, Los ensayos de ahuellamiento se realizaron por metodología LCPC Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Francia a 60 °С у a 42 r.p.m. 

Los resultados principales obtenidos fueron los rangos óptimos de temperatura para el empleo del material, los porcentajes de mejoramiento en las propiedades reológicas y drenantes. 

Pedro Romero, Leslie A. Myers (Autor/a)

Proyecto estructural de pavimentos. Caracterización del módulo dinámico de mezclas asfálticas para el diseño mecanístico-empírico de pavimentos

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El nuevo método de diseño estructural de pavimentos basado principios mecanístico-empíricos fue recientemente desarrollado en los Estados Unidos gracias al proyecto de NCHRP 1-37A (Development of Mechanistic-Empirical Pavement Design). Este método requiere nuevos ensayos para la caracterización de mezclas tales como el módulo dinámico (dynamic modulus), la tensión indirecta (indirect tension); al igual que información específica de tráfico y clima. Debido a lo nuevo de este método, los nuevos equipos requeridos para los ensayos, y la falta de familiaridad por parte de los usuarios, este método no ha sido oficialmente adoptado. A la fecha, muy pocos pavimentos han sido diseñados con este nuevo método.  

Este estudio documenta uno de los primeros esfuerzos en incorporar los ensayos requeridos para el diseño estructural de pavimentos utilizando el nuevo programa macanístico-empírico.  

El módulo dinámico de dos mezclas asfálticas de 19 milímetros fue determinado utilizando los ensayos propuestos por el proyecto NCHRP 465: Ensayos Simples para Mezclas Asfálticas (Simple Performance Test for Mix Design), o SPT. Una de las mezclas fue preparada con asfalto PG 64-28 sin modificación, la otra mezcla fue preparada con asfalto PG 58-34 modificado con 25% de TLA (Asfalto del Lago Trinidad). Usando los resultados del SPT, y las propiedades volumétricas de Superpave, el método de diseño estructural mecanístico-empírico fue utilizado para predecir el rendimiento del pavimento basado en las condiciones típicas del estado de Utah por un periodo de 20 años. 

Utilizando los resultados obtenidos en este estudio, los beneficios económicos de modificar el asfalto fueron evaluados de acuerdo a la duración de los pavimentos dado cierto tráfico y clima. Esta duración está basada en daños específicos tales como deformación permanente (rutting), agrietamiento por temperatura (thermal cracking), etc. Con estos nuevos métodos, las agencies encargadas de la construcción de carreteras pueden fácilmente determinar si el costo de modificar el asfalto es justificado basado en el rendimiento específico del pavimento. La adopción del nuevo sistema de diseño mecanístco-empírico es recomendada. 

Breno Salgado Barra, Leto Momm, Liedi Légi Bariani Bernucci (Autor/a)

Evaluación del efecto de la acción del agua en las propiedades físicas y mecánicas de las mezclas asfálticas de la región amazónica sobre las condiciones de humedad inducida

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Siendo el agua uno de los agentes naturales más nocivos en el mantenimiento de la integridad en las propiedades físicas y mecánicas de los pavimentos durante su vida útil, el enfoque principal de este trabajo tiene como finalidad abordar el efecto de la acción del agua en mezclas asfálticas sobre condiciones de humedad inducida utilizando los principios teóricos propuestos en el Ensayo Lottman Modificado (AASHTO T-283/89), La región Amazónica, pero especialmente el Estado de Pará, por presentar índices pluviométricos anuales alrededor de 2500 mm a 3000 mm, por lo tanto, bastante elevados, fue la escogida para la selección de materiales destinados a la formulación del esqueleto mineral de las mezclas asfálticas (agregado seniogranítico, arena de cuartilla y polvo calcáreo). El cemento asfáltico de petróleo utilizado (CAP 50/70) procedió de la Refinería Lubricantes y Derivados del Petróleo del Noreste, localizada en el Estado de Ceará (LUBNOR/CE). Se analizan, comparativamente, las mezclas asfálticas producidas a través de formulación de curvas granulométricas concebidas a través de la Ecuación de Fuller o Talbot (llamadas curvas teóricas) y los parámetros utilizados en Brasil, como las curvas granulométricas del Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes (DNIT), luego de explorada la curva C, en función de ser muy empleada en esa región en los servicios de pavimentación. El estudio desarrollado puede comprobar el efecto dañino del agua en las mezclas asfálticas cuando se presente en los intersticios de sus composiciones, principalmente en condiciones de elevado gradiente térmico.  

Edgar Muñoz, Federico Núñez, Wilson Rodríguez, Camilo Otárola, Daniel Ruiz (Autor/a)

Ingeniería Estructural. Aplicación de los principios de confiabilidad estructural para la evaluación de un puente de acero, apoyada en monitoreo e instrumentación

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En este artículo se presenta la evaluación por confiabilidad estructural de los elementos principales de uno de los puentes de acero más importantes de la Red Vial Nacional de Colombia. La evaluación mediante técnicas de confiabilidad estructural se basó en labores de campo y oficina tales como: levantamiento geométrico, ensayos mecánicos, conteo del tráfico, prueba de carga, calibración de modelo estructural, instrumentación, monitoreo y simulación numérica. Para el monitoreo se empleó un esquema electrónico de medidores instalados sobre una red de datos multipunto master-slave (rs4-85), empleando la señal de diez (10) strain gages instalados en los elementos principales del puente, durante un periodo de quince días. A través del monitoreo se realizó una revisión de las solicitaciones reales generadas por el tráfico en los elementos principales del puente, comparadas con la carga de diseño (C40-95) del Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes (CCDSP). Se encontraron unas sobrecargas importantes sobre algunos elementos del puente, que afectan su seguridad y que deben ser objeto de control inmediato. También se determinaron unas probabilidades de falla en algunos elementos, que no están dentro del rango de seguridad para que garanticen su estabilidad y menor riesgo. 

Julián Rivera, Edgardo Masciarelli (Autor/a)

Proyecciones de tránsito. Metodología para estimación del TMDA para cálculos relacionados con aplicaciones asfálticas

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En los estudios que involucran las mezclas asfálticas (cálculo de paquete estructural, cálculo de vida útil, posibilidad de empleo, diseño de mezcla, etc.), es requisito básico conocer el tránsito que por ésta circula, expresado por el TMDA (volumen promedio diario a largo de un año calendario).  

Así, se promedian volúmenes generados por actividades no constantes o intermitentes (estudio, trabajo, vacaciones, esparcimiento, etc.). Esta variabilidad requiere realizar conteos continuos para arribar al TMDA, lo cual lleva a esfuerzos de envergadura. 

 En tareas tácticas y operativas (de mediano y cortoplazo), en aquellas de soluciones inmediatas para las cuales no se cuenta con los suficientes recursos o datos esto se hace difícil. Por tal razón, suele recurrirse a conteos esporádicos de tránsito que, ante la carencia de series históricas, son extrapolados de manera subjetiva, por profesionales que a veces no guardan relación directa con la ingeniería de tránsito. La incertidumbre generada así es muy grande, desvirtuándose la aplicación posterior de parámetros que si están sostenidos en datos certeros y obteniéndose confiabilidades bajísimas. 

 Por estas razones se ha planteado este trabajo, tesis de maestría, que busca la obtención, divulgación y utilización de una metodología objetiva, para la extrapolación de conteos esporádicos de tránsito al TMDA; aplicable en una amplia zona homogénea (Provincias de Buenos Aires, Santa Fe, Córdoba, Entre Ríos y La Pampa) de la Argentina.