Evaluación de un microaglomerado mediante el ensayo acelerado de pavimentos Roberto Hernández Domínguez [email protected]
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Transcript
Evaluación de un microaglomerado mediante el
ensayo acelerado de pavimentos
Roberto Hernández Domínguez
Objetivo general
• Analizar el comportamiento de un una microaglomerado(riego de sello reforzado con fibra de vidrio) mediante el equipo de ensayos acelerados de pavimentos HVS(Simulador de Vehículos Pesados).
2
Simulador de vehículos pesados
Antecedentes, pista de ensayo
Pista de ensayo (2)
Eje longitudinal
P12 P130.7
5 m
2.0 E6 ESAL's
4.5 E6 ESAL's
6.0 E6 ESAL's
11.0 E6 ESAL's
Grieta Transversal No. 1
120 cm 130 cm
• 10 millones de Esals
Heavy Vehicle Simulator
Relación entre ensayos en pavimentos y nivel de conocimiento adquirido
Microaglomerado
• Se usó un riego de sello con fibras compuesta por emulsión asfáltica catiónica modificada con polímeros y agregados pétreos 100 % triturados, finos minerales, agua, aditivos de control de ruptura en campo y fibras acrílicas.
7
Propiedades
• Reduce y retarda el agrietamiento.
• Evita la propagación de grietas en cualquier dirección.
• Impermeabiliza el pavimento agrietado.
• Da mayor confort al usuario
• Mejora el contacto pavimento-neumático
8
Objetivos específicos del proyecto
1) Evaluar la evolución de la macro textura y fricción conforme al incremento de pasadas y carga.
2) Medir la evolución del IRI a partir de una condición inicial.
3) Conocer la evolución de la profundidad de roderas.(PR)
4) Determinar un criterio de falla ante la acumulación de cargas.
9
Simulador de Vehículos Pesados (HVS)
• con longitud total de 32 m y peso de 48 t
• permite aplicar cargas que van desde 2 ton hasta 10 t en dos ruedas (medio eje dual)
• y hasta 20 toneladas en una rueda de aeronave
• Con velocidades desde 2 hasta 20 km/h
10
Simulador de Vehículos Pesados (HVS)
Experimento
11
Aplicación de carga
12
108 122
211
322
436
523556
523
436
322
211
122108
0
100
200
300
400
500
600
7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Nú
me
ro d
e p
asad
as
Posiciones
Aplicación de carga por posición variable
Número de ciclos por serie: 4000 Velocidad: 8 km/h
Aplicación de carga
13
Número de ciclos por serie: 4000 Velocidad: 8 km/h
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
0 50,000 100,000 150,000
ESA
L's
de
80
kN
Aplicaciones de carga
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50,000 100,000 150,000
Car
ga a
plic
ada
(kN
)
Aplicaciones de carga
Resistencia al deslizamiento
14
Puntos a evaluar
15
Medición de perfil longitudinal
16
0
25
0
50
0
75
0
10
00
12
50
15
00
500.000
520.000
540.000
560.000
580.000
600.000
620.000
09
22
.51
84
52
76
7.5
36
90
46
12
.5
55
35
64
57
.5
73
80
83
02
.5
92
25
10
14
7.5
11
07
0
11
99
2.5
Alt
ura
(m
m)
Longitud (mm)
Superficie del pavimento
Perfil generado con el perfilómetro laser (Fuente: elaboración propia)Sensor láser (Fuente: elaboración propia)
Medición de perfil transversal• Perfilómetro laser
transversal
• Longitud de medición 3 m
0
5
10
15
20
25
30
0 1000 2000 3000
Alt
ura
(m
m)
Distancia (mm)
Perfil transversal
17
Medición de macro textura
• Método volumétricodel circulo de arena(ASTM E 965-15)
18
MTD=4𝑉
π𝐷2
Medición de macro textura con el círculo de arena(Fuente: elaboración propia)
Medición de macro textura
• Profundidad Media del Perfil, MPD (ASTM E 1845-01)
19
-4.00
-3.00
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
0 20 40 60 80 100
Ele
vaci
ón
(m
m)
Distancia (mm)
Profundidad media del perfil (MPD)
Segmento 1
1er Pico
2do Pico
Elevación prom.
Medición de micro textura
• Péndulo de fricción Británico (ASTM E 303-93)
• Valores obtenidos: BPN(número de péndulo inglés)
20
Cálculo de IFI
21
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Fric
ció
n
Velocidad (km/h)
Curva Fricción - Velocidad de deslizamiento
a IFI(0.39,98.97)
b IFI(0.35,84.32)
c IFI(0.33,81.28)
Evolución de roderas
-8.00
-6.00
-4.00
-2.00
0.00
2.00
4.00
700.00 900.00 1100.00 1300.00 1500.00 1700.00 1900.00 2100.00 2300.00
Alt
ura
(m
m)
Distancia (mm)
Evolución transversal punto 2
0 Ciclos 20,000 Ciclos 40,000 Ciclos 60,000 Ciclos 80,000 Ciclos
23
0
15
0
30
0
45
0
60
0
75
0
88
5
10
35
11
85
13
35
14
85
450.000
500.000
550.000
600.000
650.000
700.000
06
15
12
30
18
45
24
60
30
75
36
90
43
05
49
20
55
35
61
50
67
65
73
80
79
95
86
10
92
25
98
40
10
45
5
11
07
0
11
68
5
12
30
0
Alt
ura
(m
m)
Longitud (mm)
Superficie del pavimento (0 ciclos)
24
0
15
0
30
0
45
0
60
0
75
0
88
5
10
35
11
85
13
35
14
85
450.000
500.000
550.000
600.000
650.000
700.000
06
15
12
30
18
45
24
60
30
75
36
90
43
05
49
20
55
35
61
50
67
65
73
80
79
95
86
10
92
25
98
40
10
45
5
11
07
0
11
68
5
12
30
0
Alt
ura
(m
m)
Longitud (mm)
Superficie del pavimento (40,000 ciclos)
25
0
15
0
30
0
45
0
60
0
75
0
88
5
10
35
11
85
13
35
14
85
450.000
500.000
550.000
600.000
650.000
700.000
06
15
12
30
18
45
24
60
30
75
36
90
43
05
49
20
55
35
61
50
67
65
73
80
79
95
86
10
92
25
98
40
10
45
5
11
07
0
11
68
5
12
30
0
Alt
ura
(m
m)
Longitud (mm)
Superficie del pavimento (80,000 ciclos)
Índice de Regularidad Internacional (IRI)
26
4.85
4.90
4.95
5.00
5.05
5.10
5.15
5.20
5.25
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000
IRI (
mm
/m)
Repeticiones de carga
Evolución IRI
Evolución Macro textura
27
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000
MP
D (
mm
)
Aplicaciones de carga
Evolución MPD
a b c
Evolución fricción
28
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000
Fric
ció
n (
BP
N)
Aplicaciones de carga
Evolución fricción
a
b
c
29
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Fric
ció
n
Velocidad (km/h)
Curva Fricción - Velocidad de deslizamiento (Sección central)
0 Ciclos (0.56,176.52)
8,000 Ciclos (0.40,122.30)
16,000 Ciclos (0.40,110.18)
28,000 Ciclos (0.40,104.18)
36,000 Ciclos (0.38,93.12)
52,000 Ciclos (0.35,93.49)
60,000 Ciclos (0.34,86.30)
72,000 Ciclos (0.33,81.28)
0 1 1 ... n nY x x
Análisis estadístico de resultados
Regresión lineal simple y múltiple
1 1 2 2
0x xY e
CargasTemperaturaCiclos
ln 4.975 0.000001 0.02814BPN ESALS Temperatura
Modelos resultantes, Fricción
Modelos resultantes, Macrotextura
Conclusiones
• No se ha presentado deterioro relacionado con el agrietamiento ni reflexión de grietas hasta la fecha
• El IRI, ni la PR han presentado variaciones significativas
• Se plantea modificar variables climáticas para futuros proyectos
33
El HVS es la herramienta ideal para entender mejor el comportamiento del pavimento dentro de un periodo corto de tiempo, además es un equipo muy efectivo en predecir el desempeño de cualquier combinación de capas de un pavimento, bajo las condiciones de tránsito que recibiría en su vida de diseño, con un alto grado de confiabilidad.
Con la utilización del HVS, se acorta sustancialmente el tiempo para implementar cualquier idea relacionada con nuevas tecnologías, materiales, especificaciones, diseño, calibración de modelos, o cualquier idea innovadora en tecnología de pavimentos.
Roberto Hernández Domínguez
roberto.hernandez
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