EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y DESEMPEÑO A CORTO PLAZO DE MEZCLAS TIBIAS

1. EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y DESEMPEÑO A CORTO PLAZO DE MEZCLAS TIBIAS Ing. Adriana Vargas, Ph.D. Ing. David Timm, Ph.D.

2. Introducción • Mezclas tibias (WMA): grupo de tecnologías que permiten reducción de las temperaturas de producción y colocación de las mezclas HMA 140 - 170°C WMA 100 - 135°C

3. Beneficios • Reducción de emisiones • Ahorro de energía • Mayor trabajabilidad • Pavimentación a bajas temperaturas • Mayores distancias de acarreo • Mejor compactación • Mayor uso de material reciclado (RAP) • Menor envejecimiento del ligante asfáltico

4. Retos • Posible pérdida de estabilidad en climas calientes → mayor susceptibilidad al ahuellamiento • Mayor potencial al daño por humedad

5. Importancia • Agencias de estado han iniciado transición a un método de diseño mecanístico-empírico • Se deben evaluar nuevas tecnologías • Las propiedades de los materiales y sus características estructurales son importantes para predecir el desempeño

6. Objetivo • Evaluar las respuestas estructurales y el desempeno a corto plazo de secciones de mezclas tibias bajo ensayos acelerados a escala natural

7. Alcance • Datos de la pista de pruebas NCAT 2009 • Ensayos acelerados a escala natural • Opelika, Alabama • 10 Millones de ESALs en 2 años

8. Alcance Espesor total de la capa asfáltica = 17.8 cm Espesor total de la base = 15.2 cm

9. Mediciones de Campo • Deformación unitaria y presión bajo carga y en diferentes condiciones climáticas • Pruebas de deflectometría (FWD)

10. Instrumentación Dinámica

11. Mediciones de Campo Deformación unitaria, presión y módulo de la capa asfáltica altamente correlacionados con la temperatura a profundidad media respuesta = a1ea2T respuesta = deformación unitaria, presión (kPa) o módulo (MPa) T = Temperatura a profundidad media de la capa asfáltica, °C a1, a2 = Coeficientes de regresión

12. Resultados No hay diferencias entre las curvas de la seccion de control y las secciones WMA

13. Resultados Valores normalizados a 20°C y corregidos por espesor real de cada capa Menores deformaciones unitarias para secciones WMA Menor presión para sección WMA-A

14. Resultados Seccion WMA-F con módulos más bajos a todas las temperaturas

15. Resultados Valores normalizados a 20°C Secciones WMA con módulos estadísticamente más bajos, pero diferencias no superan 10%

16. Desempeño • Secciones inspeccionadas semanalmente • Ahuellamiento – metodo de ALDOT • Agrietamiento – inspección visual

17. Desempeño Ahuellamiento promedio al final del ciclo: Control: 5.5 mm WMA-A: 7.4 mm WMA-F: 8.4 mm Todos menores a 12.5 mm

18. Conclusiones • Secciones WMA tuvieron deformaciones unitarias y presiones menores que la sección de control • Módulos de la capa asfáltica de las secciones WMA comparables a los de la de control

19. Conclusiones • Uso de WMA aumentó susceptibilidad a la deformación permanente, pero el desempeño al final del ciclo fue satisfactorio (< 12.5 mm) • No hubo agrietamiento en ninguna de las secciones • Se recomienda continuar aplicando carga y hacer ensayos de carácter forense

20. Agradecimientos

21. Muchas gracias!