Influencia de los betunes modificados en el comportamiento mecánico de mezclas Bituminosas G-GI3000/IDIR MÉTODO UCL

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María Rosario Márquez Sáez
hace 5 años
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1 Contrato de servicios de proyectos de I+D+i relativos al ámbito competencial de la Consejería de Obras Públicas y Vivienda para los años 2012 y 2013 Influencia de los betunes modificados en el comportamiento mecánico de mezclas Bituminosas G-GI3000/IDIR MÉTODO UCL

3 E.T.S.I.C.C.P Laboratorio de Ingeniería de la Construcción MÉTODO UCL ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN 4 2 MÉTODO UCL Fabricación de probetas Poder aglomerante Adhesividad Susceptibilidad térmica Durabilidad 6 3 ANÁLISIS DE RESULTADOS 6

4 Laboratorio de Ing. de la Construcción E.T.S.I.C.C.P MÉTODO UCL 1 INTRODUCCIÓN El método UCL se desarrolló pensando en la caracterización de los ligantes desde el punto de vista de su utilización en carreteras. No se tuvo en cuenta su consistencia, su composición, su viscosidad, sino aquellas características que están relacionadas con las propiedades que debe proporcionar el ligante a la mezcla para el adecuado comportamiento en el firme. De un ligante bituminoso se evalúan: Su poder aglomerante. La cohesión que proporciona a la mezcla, entendida ésta como el trabajo necesario para separar las partículas que une y no como la fuerza máxima aplicada. Su adhesividad. La acción del agua produce un efecto de desenvuelta, siendo muy importante conocer la adhesión del ligante al árido en presencia de agua (adhesividad). Su susceptibilidad térmica. El comportamiento mecánico de los ligantes bituminosos varía con la temperatura y el tiempo de aplicación de carga. A temperaturas altas, o tiempos largos de aplicación de carga, el ligante puede fluir, es inconsistente, y la mezcla se deforma. A temperaturas bajas, o tiempos cortos de aplicaciones de carga, el ligante se fragiliza y la mezcla pierde tenacidad. Su durabilidad. Por acción del aire, del calor y de los rayos ultravioletas se va produciendo una oxidación y envejecimiento del ligante, haciéndose éste cada vez más duro y frágil. En esta Instrucción Técnica se presentan los protocolos para la realización del mismo, pretendiendo con ello que se conozcan todos los detalles de su ejecución en este proyecto. 2 MÉTODO UCL Para la medida de las propiedades del ligante se desarrolla un procedimiento basado en la medida de la cohesión proporcionada por el ligante a una mezcla patrón y como varía ésta con la temperatura, la acción del agua y el envejecimiento del ligante. Página 4

Laboratorio de Ing. de la Construcción E.T.S.I.C.C.P Para ello, se realiza el ensayo cántabro a una serie de probetas que han sido sometidas a diferentes condiciones de humedad o temperatura.

5 Laboratorio de Ing. de la Construcción E.T.S.I.C.C.P Para ello, se realiza el ensayo cántabro a una serie de probetas que han sido sometidas a diferentes condiciones de humedad o temperatura. El ensayo se realiza siempre en una habitación acondicionada a 25⁰C y con 200 revoluciones por minuto de la máquina del desgaste de Los Ángeles. En la figura 1 se muestra esta máquina. Figura 1. Máquina del desgaste de Los Ángeles 2.1 Fabricación de probetas El proceso de fabricación de las probetas para su ensayo se encuentra recogido en la IT03.A Fabricación de probetas en laboratorio. Parte A: Probetas UCL. 2.2 Poder aglomerante Para la evaluación del poder aglomerante se fabrican tres probetas que se mantienen en una habitación acondicionada a 25⁰C durante 12h. Pasado este periodo se realiza el ensayo cántabro y se miden las pérdidas que sufren. 2.3 Adhesividad Para la evaluación de la adhesividad se fabrican tres probetas que se mantienen en un baño de agua a 60⁰C durante 24h. A continuación, se secan otras 24h, y pasado este periodo se ensayan al cántabro y se miden las pérdidas que sufren. 2.4 Susceptibilidad térmica Para la evaluación de la susceptibilidad térmica se fabrican doce probetas que se separan en grupos de tres. Cada grupo se mantiene 12h a 60⁰C (en estufa), 25⁰C (en habitación Página 5

6 Laboratorio de Ing. de la Construcción E.T.S.I.C.C.P acondicionada), 10⁰C (en frigorífico) y -10⁰C (en arcón), respectivamente. A continuación, se ensayan las doce probetas al cántabro y se miden las pérdidas que sufren. 2.5 Durabilidad Para la evaluación de la durabilidad se fabrican doce probetas que se separan en grupos de tres. Cada grupo se mantiene a 163⁰C en la estufa durante 2h, 4h, 8h y 12h, respectivamente. Se colocan en un dispositivo que evite su deformación, debido a la elevada temperatura. La figura 2 muestra este dispositivo. Figura 2. Dispositivo para el envejecimiento de probetas La probeta se coloca en el centro, rodeada de una malla que la confina sin ejercer esfuerzos sobre ella. Además, cada dos horas se le da la vuelta al dispositivo para evitar el escurrimiento del betún. Pasado el periodo respectivo para cada probeta, se sacan y se almacenan a 25⁰C. Se ensayan al cántabro una vez han adquirido la temperatura ambiente (no antes de 6 horas) y se miden las pérdidas que sufren. 3 ANÁLISIS DE RESULTADOS En el análisis de resultados se comparan las pérdidas de cada probeta, según éstas sean mayores o menores, el ligante presenta mayor o menor poder aglomerante, adhesividad, susceptibilidad térmica o durabilidad. Página 6

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