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

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

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

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

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

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

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

Temperatura de Producción (°C) Alcance Capa Asfáltica Temperatura de Producción (°C) Control WMA-F WMA-A Superficie (NMAS = 9.5 mm, PG 76-22) 168 135 121 Intermedia (NMAS = 19 mm, PG 76-22) 163 Base (NMAS = 19 mm, PG 67-22) Espesor total de la capa asfáltica = 17.8 cm Espesor total de la base = 15.2 cm

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

Instrumentación Dinámica

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Agradecimientos

Muchas gracias!