Método de optimización del número de giros de diseño mediante desempeño relativo

Resumen

El Departamento de Transportes de Texas (TxDOT) recientemente ha especificado el ensayo Hamburg Wheel Tracking Device (HWTD) dentro de sus requisitos para mezclas Superpave. Esto introduce una característica de desempeño a un método de diseño que es principalmente volumétrico, de manera que se garantice la resistencia al ahuellamiento y humedad de estas mezclas asfálticas. Sin embargo, el método de diseño Superpave ha sido originalmente desarrollado para producir mezclas resistentes a este tipo de falla, especialmente ahuellamiento. Esto ha llevado a que se produzcan mezclas con bajos contenidos de ligante asfáltico. Mientras que esto es ventajoso para mezclas resistentes al ahuellamiento, se están reportando mezclas susceptibles al agrietamiento las cuales se están convirtiendo en el más grande problema de los pavimentos asfálticos en Texas.
En un intento por producir mezclas con mayor contenido de ligante asfáltico, TxDOT ha investigado la posibilidad de modificar la metodología Superpave. Investigaciones recientes han indicado que el efecto de reducir los vacíos de aire en la mezcla de 4% a 3% o 2.5%, aunque permite un incremento en el contenido de ligante asfáltico, ha sido dañino para las mezclas, en particular para mezclas con ligantes asfálticos de baja viscosidad.
Este estudio presenta un procedimiento de diseño basado en intervalos de confianza mediante un análisis de desempeño, enfocado hacia una determinación del nivel de compactación (Ndesign) que incremente el contenido de ligante asfáltico en la mezcla, sin que se comprometa la resistencia al ahuellamiento. Un esquema experimental ha sido diseñado para analizar las características de desempeño de la mezcla asfáltica usando varios niveles de Ndesign. El procedimiento ha indicado la necesidad de la reducción en los niveles de compactación (Ndesign) para la mayoría de las condiciones, con la excepción de pavimentos sometidos a altos volúmenes de tráfico en regiones de altas temperaturas. El número de giros de diseño para la mayoría de las condiciones podría ser reducido en Texas de 100 a 75-85 giros, para mejorar la resistencia a la fatiga y durabilidad, sin tener efectos significativos en la resistencia al ahuellamiento.