s.a.m.i. para rehabilitaciÓn de pavimentos...

12
______________________________ 1 y 3 Ing. Civil, Integrante del Área Medio Ambiente y Obras Civiles-LEMaC: Centro de Investigaciones Viales, UTN Facultad Regional La Plata-Argentina 2 Ing. en Construcciones, Responsable del Área Medio Ambiente y Obras Civiles-LEMaC 4 Mg., Ing. Civil-Director del LEMaC IBP2249_11 EVALUACIÓN DE DISTINTAS MEMBRANAS TIPO S.A.M.I. PARA REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS DETERIORADOS Luis Agustín Ricci 1 ; Enrique Alberto Fensel 2 ; Héctor Luis Delbono 3 ; Hugo Gerardo Botasso 4 Copyright 2011, Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis - IBP Este Trabajo Técnico, elaborado para ser presentado en el XVI CILA Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto a realizarse entre el 20 y el 25 de noviembre de 2011 en Rio de Janeiro, fue seleccionado por el Comité Técnico del evento para dicho fin, de concordancia con las informaciones contenidas en el resumen sometido por el/los autor(es). Tal cual presentado, su contenido no fue revisado por el IBP. Por ende, los organizadores no traducirán ni corregirán los textos recibidos. La versión original del material presentado no refleja necesariamente las opiniones del Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis, sus Asociados y Representantes. El/los autores de este Trabajo Técnico tienen pleno conocimiento de esto y aprueban su publicación en los Anales del XVI CILA Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto. Resumen El LEMaC ha avanzado en el estudio de la rehabilitación de pavimentos flexibles mediante la implementación de una metodología de ensayos con distintas alternativas de membranas S.A.M.I. que se presentan ante la posibilidad del reflejo de fisuras, factibles desde el punto de vista técnico económico en situaciones donde las alternativas convencionales no lo fueran. El trabajo realiza un estudio comparativo de las inter capas colocadas entre la mezcla asfáltica envejecida y la nueva carpeta de rodamiento, estudiando los siguientes paquetes estructurales: Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + recapado asfáltico (blanco) Mezcla asfáltica pre fisurada + arena asfalto + riego de liga + recapado asfáltico Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geocompuesto + riego de liga + recapado asfáltico Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geogrilla + recapado asfáltico Se arriba así a resultados comparativos que dan luz ante las distintas soluciones a implementar como sistema S.A.M.I. para el retardo de la fisuración. Abstract The LEMaC has advanced the study of flexible pavement rehabilitation by implementing a methodology for testing alternatives SAMI membranes that are presented to reflect the possibility of cracks, feasible from a technical standpoint - economic in situations where conventional alternatives were not. The work presents a comparative study of the interlayer placed between the aged asphalt and the new folder bearing structural studied the following packages: Mix Asphalt pre cracked + tack + recoating asphalt (white) Mix Asphalt pre cracked + Sand Asphalt + tack + recoating asphalt Mix Asphalt pre cracked + tack + geocomposite + tack + recoating asphalt Mix Asphalt pre cracked + tack + geogrilla + recoating asphalt Is well above comparative results that shed light to the various solutions to be implemented as a system SAMI-delay reflects cracking. Palabras Claves Rehabilitación de pavimentos, Geosintéticos, Geocompuesto, Pavimentos asfálticos, S.A.M.I., Ensayos dinámicos.

Upload: vanngoc

Post on 30-Sep-2018

239 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

______________________________ 1 y 3

Ing. Civil, Integrante del Área Medio Ambiente y Obras Civiles-LEMaC: Centro de

Investigaciones Viales, UTN Facultad Regional La Plata-Argentina 2 Ing. en Construcciones, Responsable del Área Medio Ambiente y Obras Civiles-LEMaC

4 Mg., Ing. Civil-Director del LEMaC

IBP2249_11

EVALUACIÓN DE DISTINTAS MEMBRANAS TIPO

S.A.M.I. PARA REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS

ASFÁLTICOS DETERIORADOS Luis Agustín Ricci

1; Enrique Alberto Fensel

2; Héctor Luis Delbono

3; Hugo

Gerardo Botasso 4

Copyright 2011, Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis - IBP

Este Trabajo Técnico, elaborado para ser presentado en el XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto a realizarse

entre el 20 y el 25 de noviembre de 2011 en Rio de Janeiro, fue seleccionado por el Comité Técnico del evento para dicho fin, de

concordancia con las informaciones contenidas en el resumen sometido por el/los autor(es). Tal cual presentado, su contenido no fue

revisado por el IBP. Por ende, los organizadores no traducirán ni corregirán los textos recibidos. La versión original del material

presentado no refleja necesariamente las opiniones del Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis, sus Asociados y

Representantes. El/los autores de este Trabajo Técnico tienen pleno conocimiento de esto y aprueban su publicación en los Anales

del XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto.

Resumen

El LEMaC ha avanzado en el estudio de la rehabilitación de pavimentos flexibles mediante la implementación

de una metodología de ensayos con distintas alternativas de membranas S.A.M.I. que se presentan ante la posibilidad del

reflejo de fisuras, factibles desde el punto de vista técnico – económico en situaciones donde las alternativas

convencionales no lo fueran.

El trabajo realiza un estudio comparativo de las inter capas colocadas entre la mezcla asfáltica envejecida y la

nueva carpeta de rodamiento, estudiando los siguientes paquetes estructurales:

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + recapado asfáltico (blanco)

Mezcla asfáltica pre fisurada + arena asfalto + riego de liga + recapado asfáltico

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geocompuesto + riego de liga + recapado asfáltico

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geogrilla + recapado asfáltico

Se arriba así a resultados comparativos que dan luz ante las distintas soluciones a implementar como sistema S.A.M.I.

para el retardo de la fisuración.

Abstract

The LEMaC has advanced the study of flexible pavement rehabilitation by implementing a methodology for

testing alternatives SAMI membranes that are presented to reflect the possibility of cracks, feasible from a technical

standpoint - economic in situations where conventional alternatives were not.

The work presents a comparative study of the interlayer placed between the aged asphalt and the new folder

bearing structural studied the following packages:

Mix Asphalt pre cracked + tack + recoating asphalt (white)

Mix Asphalt pre cracked + Sand Asphalt + tack + recoating asphalt

Mix Asphalt pre cracked + tack + geocomposite + tack + recoating asphalt

Mix Asphalt pre cracked + tack + geogrilla + recoating asphalt

Is well above comparative results that shed light to the various solutions to be implemented as a system SAMI-delay

reflects cracking.

Palabras Claves

Rehabilitación de pavimentos, Geosintéticos, Geocompuesto, Pavimentos asfálticos, S.A.M.I., Ensayos

dinámicos.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

2

1. Introducción

La acción combinada del tránsito y del clima lleva a los pavimentos asfálticos, tarde o temprano, a fisurarse

indefectiblemente. Una vez que se produce la fisura, la misma se propaga y aumenta en extensión, severidad e

intensidad, llevando eventualmente, a la disgregación del revestimiento. Por medio de esos efectos, la velocidad de

deterioro del pavimento es usualmente acelerada después del inicio de la fisuración, con efectos particularmente

importantes en la progresión de los ahuellamientos.

La solución tradicional de rehabilitación es la aplicación de una nueva capa de concreto asfáltico superpuesta al

pavimento fisurado, siendo de carácter temporario debido a la propagación de las fisuras de capas antiguas sobre las

nuevas. La propagación de las fisuras tiende a perjudicar el desempeño del pavimento restaurado, comprometiendo su

vida de servicio y llevando a vidas extremadamente cortas en el caso de rehabilitaciones ejecutadas por medio de

recapados simples. En esencia, el fenómeno de propagación de fisuras en nada difiere del proceso de fisuración normal

por fatiga de un revestimiento asfáltico.

La secuencia para la ocurrencia de la rotura por fatiga de una capa asfáltica se inicia con la unión de micro

fisuras inherentes a la mezcla asfáltica, que por un proceso continuo de propagación originarán las macro fisuras.

Posteriormente, se tiene el crecimiento de la fisura en un plano perpendicular al de la dirección de la tensión principal

de tracción, esto ocurre cuando la tensión en la extremidad de la fisura sobrepasa la tensión cohesiva teórica del

material. La tercera y última fase se caracteriza por la fractura final, donde la fisura alcanza un tamaño crítico

atravesando todo el espesor de la capa asfáltica.

Estudios teóricos y evidencias experimentales indican que la propagación de las fisuras es afectada por los

siguientes parámetros:

• El espesor de la capa asfáltica de recapado y sus propiedades mecánicas (deformabilidad elástica bajo cargas

debidas al tránsito, parámetros de fractura que describan la propagación de fisuras por fatiga, etc.), en función de la

temperatura;

• Las cargas del tránsito (frecuencias, presión de las llantas, etc.) y la distribución de las solicitaciones con la hora

del día y, por consiguiente, con la temperatura;

• Las tensiones y deformaciones a que la capa de recapado estará sometida en función de los movimientos por

causas térmicas de la capa fisurada subyacente;

• La configuración de las fisuras del pavimento existente y su severidad;

• La estructura del pavimento existente (espesores y propiedades resilientes de las capas);

• El espesor total de las capas fisuradas;

• La variación estacional de las temperaturas del revestimiento asfáltico;

• Las condiciones de interfase entre la capa de recapado y el pavimento subyacente, incluyendo la presencia

eventual de capas especiales intermedias (tales como membranas de asfalto-caucho, asfalto-polímero, geotextil-

asfalto, mezclas abiertas, entre otras).

Por este último parámetro es que se deben evaluar las propiedades de una capa intermedia eventualmente

aplicada (espesor, propiedades de resistencia y deformabilidad) y el mecanismo por el cual esa capa actuará en el atraso

de la propagación de las fisuras que para el caso del sistema geotextil-asfalto consiste en un re direccionamiento en la

horizontal de la fisura, y una micro fisuración cuando se usa arena-asfalto por ejemplo.

Diversas técnicas vienen siendo ensayadas desde varias décadas en el sentido de encontrar una solución que sea

económicamente más eficaz que el recapado simple. Estas técnicas involucran el uso de capas intermedias especiales,

colocadas entre la capa de recapado y el pavimento fisurado con funciones como:

Absorción de Tensiones: cuando la concentración de tensiones en la extremidad de las fisuras es soportada por un

material intermedio de elevada ductilidad, el cual no se rompe y alivia las tensiones para la capa de recapado superior;

Bloqueo de Desplazamientos: cuando las deflexiones diferenciales entre las paredes de las fisuras no llevan a

deformaciones cortantes en la capa de recapado, por haber sido atenuadas por una capa granular intermedia;

Desacoplamiento Térmico: cuando los movimientos térmicos de la capa fisurada subyacente no son transferidos para la

capa de recapado, debido a una adherencia parcial;

Desvío de Fisuras: cuando la fisuración es re direccionada en forma horizontal o cuando una fisura se distribuye en una

serie de micro fisuras.

El problema de los pavimentos fisurados y los mecanismos que manifiestan son complejos. Para encontrar la

solución de restauración es necesario identificar la causa del surgimiento de la fisura en la estructura del pavimento.

2. Sistemas de membrana anti-fisura S.A.M.I. (Stress Absorber Membrane Interlayer)

Los S.A.M.I. actúan re direccionando localmente las fisuras ascendentes del pavimento envejecido, y permiten

absorber parte de la energía de propagación. En cualquiera de sus tipos se busca lograr una interfase visco-elástica e

impermeable. Los distintos tipos de S.A.M.I. que se reconocen en la bibliografía son:

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

3

S.A.M.I. 1 = Sellado de fisuras tipo puente

S.A.M.I. 2= Capa de arena asfalto de 1,5 cm (o 2,0 cm) de espesor. Aplicable en superficies fisuradas sin

baches o sin hundimientos.

S.A.M.I. 3 = Capa de estabilizado granular de 10 cm de espesor.

S.A.M.I. 4 = Geotextil embebido en asfalto.

S.A.M.I. 5 = Geogrillas.

S.A.M.I. 6 = Malla de acero.

S.A.M.I. 7 = Geocompuesto tipo sándwich de geotextil tejido y asfalto modificado

S.A.M.I. 8 = Grilla de hilos de fibra de vidrio cubiertos con polímero elastomérico.

No todos los S.A.M.I. son utilizados de la misma manera ya que la mayoría no es capaz de absorber las

tensiones normales (capa de absorción de movimientos), en este caso un S.A.M.I. 3 sería el más apropiada. Los demás

actúan como capas de desvío de fisuras.

2.1. Consideraciones generales de los sistemas S.A.M.I.

Sin un sistema S.A.M.I., en un pavimento fisurado los esfuerzos de corte continúan actuando en los bordes de

la fisura, propagándose hacia la superficie rápidamente.

Todos los sistemas S.A.M.I. requieren un apropiado tratamiento de la fisura, previo a su aplicación. Los pasos

más emblemáticos dentro de un tratamiento de pavimento fisurado son: Limpiar la superficie y el interior de grietas y

fisuras, sellar las grietas con un material apropiado, regar la superficie agrietada y sellada con un riego de liga, colocar

la capa S.A.M.I. con su recomendación particular para cada caso y ejecutar el refuerzo con la capa de pavimento

asfáltico.

Cualquier solución tipo S.A.M.I. es incapaz de absorber tensiones normales a su plano, por lo que se requiere

un adecuado tratamiento de los problemas estructurales de la capa que la subyace.

Los sistemas S.A.M.I. producen una mejor distribución de los esfuerzos, al punto que las roturas ante el

sometimiento de cargas cíclicas se producen a través de un conjunto de fisuras uniformemente distribuidas y de menor

magnitud que las presentadas en los sistemas sin S.A.M.I. incorporada.

Cualquier sistema S.A.M.I. puede fallar si no se toman los siguientes recaudos:

1. Limpieza de la superficie de pavimento antiguo, eliminando presencia de solventes, agua, partículas

desprendidas, etc.

2. Colocación de las tasas adecuadas en los riegos de liga

3. Solución de los problemas estructurales en el pavimento antiguo.

3. Modelo de laboratorio

Todos los modelos desarrollados hasta el momento sirven para evaluar comparativamente las bondades de un

sistema S.A.M.I. sobre otro. En primera instancia, los distintos modelos de laboratorio utilizados en la propagación de

fisuras se caracterizan por ser modelos dinámicos donde la aplicación de carga se repite con cierta frecuencia a lo largo

de un número determinado de ciclos. Generándose de esta manera una solicitación repetida semejante a las que se puede

dar en los caminos por cargas de tránsito o cargas térmicas. En el LEMaC se han puesto en condiciones equipos para

valorar las propiedades de las S.A.M.I.

3.1 Modelo de reflejo de fisuras con Wheel Tracking Test

Utilizando el equipo de Wheel Tracking Test, se pueden simular las condiciones de tránsito a las cuales se

encuentra sometido el sistema multicapa o paquete estructural. El ensayo de Wheel Tracking Test se caracteriza por

aplicar una carga dinámica a través de una rueda, la que simula las condiciones de tránsito, sobre una probeta prismática

de 30 cm de cada lado y 5 cm de espesor. Se registran las deformaciones verticales sufridas por la mezcla a lo largo de

10.000 ciclos de carga. El ensayo se efectúa a 60 ºC.

La carga de la rueda es de 700 Newton, los cuales se aplican con una frecuencia de movimiento de 26,5 ciclos

por minuto. Las características de la rueda están dadas por su diámetro de 200 mm, su ancho de 50 mm, el espesor de la

cubierta de 20 mm y la dureza de la cubierta de 80 IRHD. Bajo estas características cumple con el Método BS EN

12697-22.

Dado que la tipología de ensayo dinámico, junto con la manera de aplicar las cargas a través de una rueda,

constituye un modelo normalizado sobre la estructura del pavimento, se ha decidido utilizar dicho equipamiento para

evaluar las cualidades de anti-reflejo de fisuras que pueden llegar a brindar los distintos sistemas propuestos.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

4

Existen experiencias utilizando equipos del tipo Wheel Tracking Test en la Universidad de San Pablo - Brasil,

desarrollados por el Doctor Montestruque con el nombre de Crack Propagation in Wheel Tracking Test.

En la posición de ensayo, estas probetas descansan sobre un lecho de goma en todo el ancho de la probeta, con

apoyos dobles en sus extremos, brindando de esta manera la capacidad de deformación y trabajo de la junta ante las

solicitaciones del ensayo, que simulan la carga dinámica del tránsito. Se evalúa el tiempo en que tarda en reflejarse la

fisura hasta la superficie de rodamiento y se registran los distintos estadios de su evolución. Esta condición se compara

entre las probetas de similares características descriptas y reflejadas en la Figura 1.

Figura 1. Esquemas de los sistemas adoptados y la configuración de las distintas probetas.

Fotografía Nº 1: Equipo de Wheel Tracking Test empleado.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

5

La distribución de tensiones en la estructura del pavimento es el resultado de una compleja combinación de

factores ambientales, condiciones de carga, geometría de la estructura y propiedades de los materiales componentes. Por

esta razón se hace difícil contar con un simple dispositivo de ensayo que pueda representar el comportamiento bajo

condiciones reales de solicitación. Un programa de ensayo debe ser capaz de caracterizar el comportamiento de

diferentes alternativas y proporcionar las bases para el criterio de proyecto. El mejor camino para lograr estos objetivos

es el desarrollo de ensayos y procedimientos que simulen las condiciones de campo. En este sentido en el LEMaC se

han desarrollado y se están diseñando sistemas para valorar los refuerzos con o sin las distintas alternativas S.A.M.I. con

vista al control del reflejo de fisuras validando los sistemas en forma comparativa.

4. Confección de probetas

Para los ensayos se han confeccionado series de probetas especiales, confeccionadas de tal manera de simular

una capa de mezcla asfáltica envejecida (pre fisurada), la interfase según los distintos sistemas a evaluar, y la capa de

mezcla asfáltica de refuerzo.

Los paquetes estructurales evaluados:

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga (0,50 lt/m2) + recapado asfáltico (blanco o patrón)

Mezcla asfáltica pre fisurada + arena asfalto + riego de liga (0,50 lt/m2) + recapado asfáltico

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga (0,25 lt/m2) + geocompuesto 1,5 mm + riego de liga (0,25

lt/m2) + recapado asfáltico

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga (0,25 lt/m2) + geocompuesto 1,0 mm + riego de liga (0,25

lt/m2) + recapado asfáltico

Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga (0,55 lt/m2) + geogrilla + recapado asfáltico

La base de mezcla asfáltica pre fisurada ha sido de 20 mm de espesor, dicha base fue aserrada en dos tercios de

su espesor con un disco diamantado y se completó la fisura en el tercio superior mediante un golpe. De ese modo se

genera una fisura irregular pero controlada, con el objetivo de simular una fisura real del pavimento asfáltico existente,

fisura que tenderá a su propagación en el plano vertical. Las características de la mezcla asfáltica utilizada como capa de

base son las presentadas en la Tabla 1.

Tabla 1. Parámetros de Mezcla Asfáltica empleada.

Parámetro Valor

Ensayo Marshall

VN-E 9

Nº golpes por cara 75

Estabilidad (kg) 1330

Fluencia (mm) 4,6

Relación Estabilidad-Fluencia (kg/cm) 2928

Porcentaje de Vacíos en mezcla 2,1

Porcentaje de Vacíos del Agregado Mineral (VAM) 12,7

Porcentaje Relación Betún-Vacíos 83,8

Densidad Marshall (gr/cm3) 2,483

Densidad Rice (gr/cm3) 2,535

Porcentaje de Cemento Asfáltico 4,8

Sobre la base asfáltica con la fisura intermedia, se ejecutó el riego de liga de acuerdo a la interfase empleada.

Una vez dada la rotura del riego se colocó sobre dichas capas la interfase propiamente dicha (arena asfalto,

geocompuesto 1,5 mm, geocompuesto 1,0 mm, geogrilla), ejecutándose sobre la misma un nuevo riego.

El material utilizado como riego asfáltico para todos los casos ha sido una emulsión catiónica modificada de

rotura rápida (CRR-1M) cuyas características se describen en la Tabla 2.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

6

Tabla 2. Caracterización del Riego.

Parámetro Valor

Sobre la emulsión

Viscosidad Saybolt Furol a 25°C 34 s.

Residuo asfáltico por Destilación 65,2%

Residuo sobre tamiz IRAM 850 µm (Nº 20) 0,01%

Sobre el residuo asfáltico

Penetración (25 °C; 100 g.; 5 s.) 52 (0,1 mm)

Punto de ablandamiento 52,3 ºC

Una vez sucedida la rotura del segundo riego sobre el producto, se colocó una mezcla asfáltica densa

convencional y se compactó según una práctica habitual en confección de probetas de Wheel Tracking Test.

Las características de la mezcla asfáltica utilizada como carpeta de rodamiento se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3. Parámetros de Mezcla Asfáltica empleada.

Parámetro Valor

Ensayo Marshall

VN-E 9

Nº golpes por cara 50

Estabilidad (kg) 900

Fluencia (mm) 5

Relación Estabilidad-Fluencia (kg/cm) 1800

Porcentaje de Vacíos en mezcla 2,2

Porcentaje de Vacíos del Agregado Mineral (VAM) -

Porcentaje Relación Betún-Vacíos -

Densidad Marshall (gr/cm3) 2,392

Densidad Rice (gr/cm3) 2,446

Porcentaje de Cemento Asfáltico 5,5

La serie de probetas patrón difieren en el tratamiento dado entre la capa de base asfáltica y la mezcla asfáltica

de rodamiento. Sobre la carpeta de base asfáltica se aplicó un riego con dotación 0,5 lt/m2, y sobre ésta se moldeó la

carpeta de rodamiento asfáltica de 50 mm de espesor.

La arena asfalto empleada como otro sistema S.A.M.I. cumple con las siguientes características:

Tabla 4. Parámetros de la Arena Asfalto empleada.

Parámetro Valor

Ensayo Marshall

VN-E 9

Nº golpes por cara 50

Estabilidad (kg) 739

Fluencia (mm) 3,8

Relación Estabilidad-Fluencia (kg/cm) 1945

Porcentaje de Vacíos en mezcla 5,4

Porcentaje de Vacíos del Agregado Mineral (VAM) -

Porcentaje Relación Betún-Vacíos -

Densidad Marshall (gr/cm3) 2,287

Densidad Rice (gr/cm3) 2,417

Porcentaje de Cemento Asfáltico 6,5

La arena asfalto empleada fue dosificada ad-hoc, con materiales vírgenes y confeccionada en laboratorio.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

7

5. Registro fotográfico de la secuencia de moldeo

6. Procedimiento de ensayo

Cada probeta confeccionada mediante los procedimientos anteriores, y colocada en el sistema de apoyo

descripto, se climatizó en la cámara del equipo de Wheel Tracking Test a 60 ºC por un plazo mínimo de 4 horas. Una

vez transcurrido el proceso de acondicionamiento térmico se procedió a ejecutar la aplicación de los ciclos de carga por

un período mínimo de 10000 ciclos (aprox. 6 horas) o hasta que la fisura se haya propagado al nivel superficial de la

mezcla asfáltica.

Se evaluó el tiempo en que tardó en reflejarse la fisura hasta la superficie de rodamiento y se registraron los

distintos estadios de su evolución, haciendo paradas cada 5 minutos durante los primeros 20 minutos, cada 10 minutos la

primera hora de ensayo y cada una hora hasta finalizar los 10000 ciclos, tomándose fotografías y midiendo la altura de

la fisura.

Para una mejor visualización de la aparición de las fisuras y su posterior evolución, se pintó la cara expuesta de

mezcla asfáltica con pintura a la cal, de tal manera que el color blanco sea un contraste al desarrollo de las fisuras.

7. Resultados

7.1 Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + recapado asfáltico (blanco)

De las probetas ensayadas sin sistema de refuerzo se pudo obtener como resultado lo siguiente:

1º fisura en la capa de refuerzo (fibra inferior): (5mm) 5 minutos

Fisuración total de la capa de asfalto (50 mm): 66 minutos que equivalen a 1746 ciclos.

Frecuencia de carga: 26,5 ciclos/minuto

Temperatura de ensayo: 60ºC

Fotografía Nº 3: Aplicación de 1º riego de

imprimación sobre base asfáltica.

Fotografía Nº 2: Base asfáltica con

fisura generada.

Fotografía Nº 4: Colocación del

Geocompuesto.

Fotografía Nº 5: Aplicación de 2º

riego de imprimación.

Fotografía Nº 6: Colocación de

mezcla y compactación.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

8

7.2 Mezcla asfáltica pre fisurada + arena asfalto + riego de liga + recapado asfáltico

De las probetas ensayadas con arena asfalto como elemento retardador se pudo obtener como resultado lo

siguiente:

1º fisura en la capa de arena asfalto: 1 minuto 30 segundos

Fisuración total de la capa de arena asfalto (18 mm): 10 minutos que equivalen a 265 ciclos.

Frecuencia de carga: 26,5 ciclos/minuto

Temperatura de ensayo: 60ºC

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): 10 minutos

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra superior): 361 minutos que equivalen a 9550

ciclos.

A continuación se presenta la secuencia fotográfica de uno de los ensayos representativos de la evolución de las fisuras.

7.3 Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geocompuesto e=1,5mm + riego de liga + recapado asfáltico.

De las probetas ensayadas con geocompuesto de 1,5 mm de espesor se pudo obtener como resultado lo

siguiente:

1º fisura en la capa de refuerzo (fibra inferior): (5mm) 30 minutos que equivalen a 793 ciclos.

Frecuencia de carga: 26,5 ciclos/minuto

Temperatura de ensayo: 60ºC

Tiempo de ensayo: la fisura comenzó a los 30 minutos y creció hasta 10 mm manteniéndose estable, no se

propago mas pasados los 378 minutos que equivalen a los 10.000 ciclos totales del ensayo.

Fotografía Nº 7: Colocación probeta en el

equipo WTT.

Fotografía Nº 8: Crecimiento de la fisura

hasta alcanzar el espesor total.

Fotografía Nº9: Crecimiento estable de la

fisura.

Fotografía Nº 10: Minuto 180.

hfisura = 33 mm.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

9

7.4 Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geocompuesto e=1,0mm + riego de liga + recapado asfáltico.

De las probetas ensayadas con geocompuesto de 1,0 mm de espesor se pudo obtener como resultado lo

siguiente:

1º fisura en la capa de refuerzo (fibra inferior): (2mm) 50 minutos que equivalen a 1323 ciclos.

Frecuencia de carga: 26,5 ciclos/minuto

Temperatura de ensayo: 60ºC

Tiempo de ensayo: la fisura comenzó a los 50 minutos y creció hasta 4 mm manteniéndose estable, no se

propago mas pasados los 378 minutos que equivalen a los 10.000 ciclos totales del ensayo.

7.5 Mezcla asfáltica pre fisurada + riego de liga + geogrilla + recapado asfáltico

De las probetas ensayadas con geogrilla se pudo obtener como resultado lo siguiente:

1º fisura en la capa de refuerzo (fibra inferior): La fisura no se genero en la capa asfáltica de refuerzo pasados

los 378 minutos de ensayo equivalentes a los 10.000 ciclos.

Fisuración total de la capa de asfalto (50 mm): No se fisuró la probeta

Frecuencia de carga: 26,5 ciclos/minuto

Temperatura de ensayo: 60ºC

Fotografía Nº13: Crecimiento estable de la

fisura.

Fotografía Nº14: Medición de espesor de

fisuras.

Fotografía Nº 12: Minuto 360.

hfisura = 10 mm.

Fotografía Nº 11: Minuto 30.

hfisura = 5 mm.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

10

8. Conclusiones del ensayo WTT

Como valor comparativo, más allá de la evidencia fotográfica observada, se puede decir que los tiempos en que las

fisuras aparecen en la fibra más traccionada de la capa de rodamiento, fibra inferior, son los siguientes:

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): 5´ (Blanco)

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): 10´ (Arena asfalto)

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): 30´ (Geocompuesto e=1,5 mm)

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): 50´ (Geocompuesto e=1,0 mm)

Tiempo en que aparece fisura en la capa de rodamiento (fibra inferior): pasados los 378´ la fisura no se

presentó (Geogrilla)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 50 100 150 200 250 300 350 400

hfi

su

ra (

mm

)

tiempo (min)

Curva Evolución de Fisuras en Bases Asfálticas prefisuradas

MEZCLA - MEZCLA

MEZCLA - ARENA ASFALTO - MEZCLA

MEZCLA - GC 1,5 - MEZCLA

MEZCLA - GC 1,0 - MEZCLA

MEZCLA - GR - MEZCLA

NIVEL SUPERIOR DE CAPA DETERIORADA

ME

ZC

LA-

ME

ZC

LA (

BLA

NC

O)

ME

ZC

LA-

AR

EN

A A

SF

ALT

O -

ME

ZC

LA

NIVEL SUPERIOR DE CAPA DE REFUERZO

ME

ZC

LA-

GC

1,5

-M

EZ

CLA

ME

ZC

LA-

GC

1,0

-M

EZ

CLA

ME

ZC

LA-

GR

-M

EZ

CLA

Figura 2. Gráfico de los resultados obtenidos.

Fotografía Nº15 y 16: Fotos: No se observó fisura durante el ensayo.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

11

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60

hfi

su

ra (

mm

)

tiempo (min)

Curva Evolución de Fisuras en Bases Asfálticas prefisuradasComportamiento de los primeros 60 minutos de ensayo

MEZCLA - MEZCLA

MEZCLA - ARENA ASFALTO - MEZCLA

MEZCLA - GC 1,5 - MEZCLA

MEZCLA - GC 1,0 - MEZCLA

MEZCLA - GR - MEZCLA

Figura 3. Comportamiento de los primeros 60 minutos de ensayo = 1590 ciclos de carga.

9. Discusión de resultados y conclusiones.

Se ha desarrollado un sistema de base de mezcla asfáltica fisurada con apoyos tipo doble y con una base de

goma, que simula el movimiento del paquete estructural bajo cargas.

Se considera que las técnicas de aplicación de los riegos son representativas de la colocación en obra.

La compactación fue la utilizada como lo indica el procedimiento del WTT.

En las condiciones descriptas, el equipo de WTT con el software de ensayo registró las deformaciones plásticas

del sistema, las cuales no son informadas por no ser objeto de las observaciones propuestas en el método.

Al haber pintado la cara visible, la formación de las fisuras se evidenció en forma clara, como así también su

avance en el espesor de la mezcla, y también las variaciones en el espesor de la fisura propiamente dicha. Se han

confeccionado por cada sistema adoptado, tres probetas para tener representatividad en los resultados.

Como síntesis de lo observado se puede decir que:

Los sistemas anti-reflejo de fisuras estudiados han demostrado su performance frente a condiciones

homologas de ensayos. En este caso la Geogrilla ha demostrado una mayor eficiencia en el retardo de

la fisuración refleja.

En el caso de la capa de arena asfalto, se observa que la misma se fisuró con una tasa de fisura mayor

que la capa asfáltica utilizada como refuerzo, esto puede considerarse como que la capa de arena

asfalto mas allá de generar un retardo en el tiempo de la fisura a la superficie por el espesor de la

misma es utilizada generalmente como capa de nivelación en pavimentos altamente deteriorados.

Los sistemas evaluados en esta oportunidad, con base asfáltica pre fisurada, presentan un

comportamiento menos evidente del reflejo de las fisuras, que los ensayados en otras oportunidades

con base de hormigón con junta central. Esto se debe a la capacidad de la mezcla asfáltica de

acompañar los pequeños movimientos verticales y horizontales de la fisura generada.

En cuanto a la metodología empleada se ha observado que la temperatura es un factor importante en el

desarrollo de la fisura por lo que a bajas temperaturas esto sería más dominante; en este sentido se está

realizando modificaciones en el equipo de Wheel Tracking Test, pudiendo ensayar a bajas

temperaturas y con diferentes niveles de carga.

XVI CILA – Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto

12

10. Referencias Bibliográficas

DAL FARRA, A., RODRIGUEZ, C. “Geotextiles en Repavimentación Asfáltica – Balance y Perspectivas Actuales de

su Aplicación en la República Argentina”. Comisión Permanente del Asfalto. Argentina. 1998.

ESCUELA DE INGENIERÍA DE CAMINOS DE MONTAÑA. “Curso de Actualización de Diseño Estructural de

Caminos Método AASHTO ’93”. Argentina. 1998.

LORIA, L., HAJJ, E. Y., NAVAS A., SEBAALY, P. E. “Desempeño a largo plazo de las técnicas de mitigación de

reflejo de grietas en el estado de nevada” XV CILA Congreso Ibero-Latino Americano do Asfalto. Portugal. 2009.

NOSTE, CAINELLI, TOSTICARELLI. “Membrana Anti-fisuras de Arena Asfalto en Repavimentaciones.

Comportamiento Estructural”. XXXV REUNIÓN DEL ASFALTO. Argentina. 2008.

PARDO ROJAS, CANATA ZAROR. “Malla Metálica para la Reflexión de Grietas en Recapados Asfálticos”. Provial

2002. Chile. 2002.

RODRIGUES, R. M., MONTESTRUQUE, G. “Implementación computacional de un modelo para la previsión de la

propagación de fisuras en recapados asfálticos”. Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), Centro Técnico

Aeroespacial (CTA). Brasil. 2010.

TENSAR INTERNATIONAL CORPORATION. “GlasGrid Sistema de Refuerzo de Pavimento”. EEUU. 2008.