Ing. Francisco Javier Romero Lozano

Transcripción

1 Influencia de la variación de parámetros de diseño en la deformación permanente de mezclas asfálticas de alto desempeño Ing. Francisco Javier Romero Lozano

2 INTRODUCCIÓN. Objetivo Determinar el efecto de la variación de: Laestructura granulométrica, El contenido de asfalto, Los vacíos de aire, Latemperatura de compactación en el desempeño de la HMA a la deformación permanente mediante la rueda cargada de Hamburgo. Evaluar la pertinencia de los límites establecidos para el control de calidad de una HMA en función del desempeño a la deformación permanente.

3 METODOLOGÍA. Etapa 1: Diseño HMA Metodología convencional Protocolo AMAAC Fuente: Protocolo AMAAC PA-MA 01/ Fuente: Protocolo AMAAC PA-MA Fuente: 01/2013N.CMT /02

4 METODOLOGÍA. Etapa 2: Rueda cargada de Hamburgo Especificaciones Recomendación AMAAC RA 01/2011 Velocidad aplicación de carga de 50 ± 5 pasadas por minuto Probetas con 7 ± 1 % Va Diámetro 150,0 mm; espesor 60,0 mm Temperatura de ensayo: 50 ± 1 C

5 RESULTADOS. Tipos de análisis Deformación máxima de rodera. Estabilidad dinámica Valor de la pendiente en la zona secundaria de la evolución de la deformación permanente dela HMA. La estabilidad dinámica es el número de pasadas necesarias para crear 1.0 mm de deformación en la mezcla asfáltica. ED = 15 V l 60 l 45 ED: Estabilidad dinámica, pasadas/mm V: Velocidad, pasadas/min L 60, l 45 : Deformación vertical de la mezcla a los 60 y 45 min de ensayo

6 Granulometría RESULTADOS. Influencia de la granulometría Variaciones analizadas Análisis Granulometrías Contenido de asfalto Vacíos de aire Temperatura de compactación Cantidad de mezclas [D] Diseño [G1] Límites PAMA 02 superior (+) [G2] Límites PAMA 02 inferior (-) [G3]1.5 de límite superior (+) [G4] 1.5 de límite inferior (-) Óptimo 5.4% 7.0 ± 1% Óptima 150 C 7 [G5] Doble de límite superior (+) [G6] Doble de límite inferior (-) Parámetro a evaluar Parámetros adicionales fijos

7 RESULTADOS. Influencia de la granulometría Granulometrías gruesas finas Todas las variaciones cumplen con la especificación. No hay un efecto significativo en la deformación permanente por la variación de la granulometría. 7

8 RESULTADOS. Influencia de la granulometría Granulometrías discontinuas Las variaciones cumplen con la especificación. Incremento en la deformación por el tipo de granulometría. Cruzando 3 veces Cruzando 2 veces la LMD la LMD 8

9 RESULTADOS. Influencia de la granulometría

10 RESULTADOS. Influencia de la granulometría Dispersión de datos entre ruedas. Conforme las variaciones de granulometría se alejan de la granulometría de diseño, la dispersión entre los valores de deformación registrados entre las ruedas se incrementa. Dando lugar a valores no confiables del promedio de deformación reportado. 10

11 Contenido de asfalto RESULTADOS. Influencia del contenido de asfalto Variaciones analizadas Análisis Contenidos de asfalto Granulometría Vacíos de aire Temperatura de compactación Cantidad de mezclas [A1] +0.3% del óptimo [A2] -0.3% del óptimo [A3] +0.5% del óptimo [A4] -0.5% del óptimo [D] Diseño 7.0 ± 1% Óptima 150 C 5 [A5] +1.0% del óptimo Parámetro a evaluar Parámetros adicionales fijos 11

12 RESULTADOS. Influencia del contenido de asfalto

13 RESULTADOS. Influencia del contenido de asfalto Dispersión de datos entre ruedas. Conforme las variaciones de contenido de asfalto se alejan del óptimo, la dispersión entre los valores de deformación registrados entre las ruedas se incrementa. Dando lugar a valores no confiables del promedio de deformación reportado. 13

14 Porcentaje de vacíos RESULTADOS. Influencia del porcentaje de vacíos Variaciones analizadas Análisis Vacíos de aire Granulometría Contenido de asfalto Temperatura de compactación Cantidad de mezclas [V1] 4.0 ± 0.5% [V2] 9.5 ± 0.5% [D] Diseño Óptimo 5.4% Óptima 150 C 3 [V3] 11.5 ± 0.5% Parámetro a evaluar Parámetros adicionales fijos 14

15 RESULTADOS. Influencia del porcentaje de vacíos 11.5% Va: Deformación prematura. 9.5% Va: Posiblemente al cambiar el tipo de agregado, incumplimiento con la especificación. Grado de compactación: factor importante a controlar durante la construcción.

16 RESULTADOS. Influencia del porcentaje de vacíos Dispersión de datos entre ruedas. Conforme el porcentaje de vacíos se incrementa, la dispersión entre los valores de deformación registrados entre las ruedas se aumenta. Dando lugar a valores no confiables del promedio de deformación reportado. 16

17 Temperatura de compactación RESULTADOS. Influencia de la temperatura de compactación Variaciones analizadas Análisis Temperatura de compactación Granulometría Contenido de asfalto Vacíos de aire Cantidad de mezclas [T1] Óptima - 10 C [T2] Óptima - 25 C [T3] Óptima - 35 C [D] Diseño Óptimo 5.4% 7.0 ± 1% 4 [T4] Óptima - 55 C Parámetro a evaluar Parámetros adicionales fijos 17

18 RESULTADOS. Influencia de la temperatura de compactación Cumplimiento de la deformación máxima. A menor temperatura de compactación, mayor el daño por deformación permanente. Sin importar que se logré la densificación de la mezcla. 18

19 RESULTADOS. Influencia de la temperatura de compactación

20 RESULTADOS. Influencia de la temperatura de compactación Dispersión de datos entre ruedas. Conforme disminuye la temperatura de compactación, la dispersión entre los valores de deformación registrados entre las ruedas se aumenta. Dando lugar a valores no confiables del promedio de deformación reportado. 20

21 CONCLUSIONES 1. Porcentaje de vacíos y temperatura de compactación, parámetros de diseño que influyeron en el incremento de la deformación permanente. 2. La compactación de la mezcla asfáltica a temperaturas por debajo de las solicitadas, afectan al desempeño provocando un incremento significativo en la deformación permanente. Independientemente si se logra llegar a la densificación deseada. 3. Conforme las variaciones de los parámetros se alejan del diseño óptimo de la mezcla, la dispersión de los valores de deformación registrados entre las ruedas se incrementa. Dando lugar a valores no confiables del promedio de deformación reportado. 4. Necesaria la evaluación de la estabilidad dinámica, complementando el análisis de la deformación permanente. 5. El ensayo de rueda cargada de Hamburgo no permite detectar ligeras variaciones de parámetros de diseño que pudieran influir en la deformación permanente de la mezcla asfáltica. 6. Es necesario definir en los protocolos de diseño de mezclas asfálticas en México un ensayo, mecánico, que permita evaluar el efecto de esas pequeñas variaciones para conocer desde la etapa del diseño el comportamiento a la deformación permanente a largo plazo, con el fin de disminuir dicho deterioro.

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