Grillas poliméricas (geosintéticos) solicitadas a las temperaturas de obra, en la rehabilitación de pavimentos

Las grillas poliméricas, conocidas internacionalmente como materiales Geosintéticos, se colocan para trabajar a tracción entre capas de un pavimento con objeto de prevenir el reflejo de fisuras, entre otras funciones. Cuando sobre las grillas se coloca y compacta una mezcla asfáltica de refuerzo a alta temperatura, puede llegar a modificarse la resistencia a tracción de las mismas. Para verificarlo se realizaron experiencias utilizando materiales extranjeros en poliéster y materiales desarrollados en Argentina, representando su puesta en obra y determinando la resistencia a tracción antes y después de poner los materiales en contacto de una mezcla asfáltica convencional a diferentes temperaturas. Los resultados apoyan el uso de los materiales en la rehabilitación de pavimentos con refuerzo de mezcla asfáltica en caliente, encontrando ventajas y desventajas en cada uno.Fil: Delbono, Héctor Luis. UTN (Universidad Tecnológica Nacional). LEMaC (Centro de Investigaciones Viales); ArgentinaPeer Reviewe

Primeras experiencias en el ahuellamiento y fisuración refleja, en pavimentos de hormigón con refuerzo asfáltico, utilizando materiales geosintéticos

El ahuellamiento es un defecto que se produce en los pavimentos asfálticos como consecuencia del paso de los vehículos y las altas temperaturas de servicio; consiste en una depresión producida en correspondencia con la huella de circulación del tránsito. El problema existente para este fenómeno es encontrar una solución que equilibre la resistencia de la mezcla en cuanto a las deformaciones permanentes (ahuellamiento) y la fatiga (fisuración). Se realizaron experiencias en laboratorio utilizando el equipo Wheel tracking Test, buscando alargar la vida útil de un pavimento deteriorado, rehabilitado con refuerzo asfáltico, interponiendo diferentes materiales geosintéticos. Se evidenció que los geosintéticos reducen el potencial ahuellamiento que indefectiblemente se manifiesta en los refuerzos asfálticos conjuntamente con una reducción significativa de la fisuración ascendente. Queda a futuro del trabajo, unificar criterios de ensayo y normas de aplicación que permitan cuantificar el comportamiento de los geosintéticos ante el ahuellamiento.Fil: Delbono, Héctor Luis. UTN (Universidad Tecnológica Nacional). LEMaC (Centro de Investigaciones Viales); ArgentinaPeer Reviewe

Estudio de grillas poliméricas en sistemas anti reflejo de fisuras bajo solicitaciones dinámicas

Las solicitaciones producidas sobre los pavimentos, por cargas repetidas de vehículos y las condiciones ambientales, generan un deterioro continuo sobre la estructura, generando perdidas de las propiedades mecánicas, ocasionando una perdida estructural y funcional del camino. Uno de los problemas más comunes y de difícil control actualmente debido a estas solicitaciones es la fisuración refleja, fenómeno por el cual se propagan las fisuras existentes en capas inferiores o en coincidencia con movimiento de juntas de un pavimento envejecido, hacia la nueva capa colocada como refuerzo, calcando la patología de las mismas. En este sentido el Dr. Guillermo E. Montestruque presentó, en el XV Congreso Argentino de Vialidad y Tránsito (2009) realizado en Mar del Plata (provincia de Buenos Aires, Argentina), su trabajo titulado “Crack activity meter” en la rehabilitación de pavimentos con grillas como sistema anti-reflejo, en el que utilizó grillas en poliéster entre capas asfálticas para estudiar el fenómeno de la fisuración refleja. Intrigado por la unión entre los materiales consulte sobre el tema al Dr. Montestruque, quien me comentó que la adherencia era una de las ramas pendientes en su investigación, lo que motivó conjuntamente el desarrollo de la presente Tesis Doctoral. Siendo la grilla en poliéster, conocida internacionalmente como un material geosintético, una tecnología poco difundida en la Argentina y ampliamente utilizada en la restauración de pavimentos asfálticos mayormente, surge la incertidumbre de si estos tipos de materiales utilizados en la restauración de un pavimento de hormigón con refuerzo asfáltico, absorben el estado tensional que sufre el mismo y no generan un plano de discontinuidad mayor. Para lo cual el estudio de la adherencia es de fundamental importancia. Teniendo fundamentación a partir de una profunda búsqueda bibliográfica, se busca comprender el funcionamiento de la estructura de un camino cuando se introducen materiales, de diferente composición polimérica y conformación estructural, estudiando la adherencia que se logra entre las mismas y el retardo de la propagación de una fisura hacia la superficie del camino. Se destacan los ensayos implementados frente a la gran variación de técnicas de experimentación de numerosos centros de investigación de diferentes países. La Tesis caracteriza todos los materiales intervinientes del sistema bajo estudio, analizando y valorando su comportamiento en forma conjunta mediante sistemas dinámicos de solicitación con el objeto de estudiar el mecanismo de la fisuración refleja y la adherencia entre capas, que los geosintéticos manifiestan para alargar la vida útil de un pavimento con el consiguiente ahorro de mantenimiento, destacando que los mismos brindan soluciones que son técnica y/o económicamente ventajosas. Finalmente, resulta oportuno mencionar que los materiales geosintéticos, utilizados en obras viales de Argentina no se producen en nuestro país, por lo que se realiza un profundo avance en la innovación de nuevos materiales a través de la producción científica, convenios y transferencias tecnológicas realizadas a través del LEMaC (Centro de Investigaciones Viales, UTN-FRLP), llegando a producir, caracterizar y poner en obra nuevos materiales que hacen a la problemática de la fisuración de los pavimentos.Fil: Delbono, Hector L. UTN (Universidad Tecnológica Nacional). LEMaC (Centro de Investigaciones Viales); ArgentinaPeer Reviewe

Estudio de una geogrilla en refuerzos asfálticos a través de la compresión diametral

Las geogrillas comercializadas como sistema retardador de fisuras reflejas en pavimentos asfálticos actúan a través de la absorción de las tensiones de tracción generadas en la masa asfáltica. Se implementa un ensayo que genera tracción en el plano del material de refuerzo, poniendo de manifiesto la interacción del sistema mezcla asfáltica – geogrilla.  Los valores de tensión de tracción se hallan en forma indirecta por medio de cálculos, mediante la aplicación de cargas conocidas de compresión diametral sobre especímenes cilíndricos de dimensiones establecidas, y confeccionados con mezcla asfáltica de propiedades mecánicas estudiadas. Un segundo efecto que se estudia en este trabajo es la transformación de una única fisura principal en varias micro fisuras diseminadas en una longitud extendida, en caso de que el mecanismo anti-fisuras reflejas funcione como lo predice la teoría, evidenciando la variación de la resistencia a compresión diametral al realizar la comparativa entre muestras con y sin refuerzo, ante las mismas condiciones de confección de probetas y ensayo. Otro análisis que se aborda consiste en el estudio de la variación del módulo de rigidez (según norma UNE-EN 12697-26) sobre muestras con y sin refuerzo. Esta determinación se realiza por medio de equipamiento con parámetros de temperatura, frecuencia y carga controlados, capaz de emitir pulsaciones de carga en forma neumática. Se logra una mejor comprensión del mecanismo de acción del refuerzo geosintético para oponerse a la propagación del agrietamiento en la masa asfáltica. Esto requiere una deformación considerable en la sección de discontinuidad para permitir su efecto

Abrasion tests comparison to evaluate the performance of road marking acrylic paints

Para evaluar la durabilidad de los materiales de demarcación vial, existen ensayos que van desde pruebas de campo a equipos de gran escala que demandan un tiempo importante de ensayo para obtener el resultado. Por otra parte, para evaluar la resistencia a la abrasión, se utilizan métodos generales para todo tipo de pinturas. En base a lo mencionado, se implementa el equipo de Pulimento Acelerado de Áridos y el ensayo de Abrasión por vía húmeda utilizado para lechadas asfálticas con el fin de analizar el desempeño de los materiales de demarcación vial en servicio. Para ello, se hace uso de pinturas acrílicas de base acuosa y base solvente, y se comparan los valores obtenidos con el ensayo Taber Abraser en las mismas condiciones de curado. Como resultado, el ensayo de pulimento acelerado permite tener una estimación del comportamiento en servicio, con la ventaja de poder ensayar varias muestras simultáneamente bajo las mismas condiciones.To evaluate the durability of road marking materials, there are tests ranging from field tests to large-scale equipment that require large testing time to obtain the results. On the other hand, to evaluate abrasion resistance, there are used general methods for all types of paints. For this reason, the Aggregates Accelerated Polishing Machine and the Wet Abrasion Test (used for asphalt slurries), are implemented in order to evaluate the performance of road marking materials, in service. Both waterborne and solventborne acrylic paints are used and the results are compared with the Taber Abraser Test under the same curing conditions. As a conclusion, the Accelerated Polishing Test allows to estimate in service behavior of road marking paints with the advantage of being able to test several samples under the same conditions simultaneously.Fil: Mechura, Verónica Vanesa. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Plata. Departamento de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Delbono, Hector Luis. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Plata. Departamento de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Canosa, Guadalupe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Cold mix asphalt with polymeric stone for low traffic volume roads

The use of polymer-based household waste in the wearing course of flexible pavements has been analysed, either as an asphalt bitumen modifier or as a dry additive. However, there are not enough records in which this waste is used to make up the aggregate to be used in an asphalt mix. This article presents the development carried out at LEMaC, consisting of pieces made from the mixture of household waste polymers and soils, which has been called Polymeric Stone. This material is used to design a cold-mix asphalt, and its use has been validated after evaluating a series of properties.Peer ReviewedPostprint (published version

Estudio de la adherencia entre capa de pavimentos, interponiendo geosintéticos

En un sistema multicapa, como puede considerarse un pavimento con capas de distintos materiales, los movimientos entre capas son un origen importante de fisuras. Cuando la adherencia entre capas es escasa, la carpeta de rodamiento suele fisurarse de manera temprana con incremento en su deformación ante las solicitaciones del tránsito debido al consumo de energía interna del material, derivándose en problemas de fatiga, fisuras de arriba hacia abajo (top- down). En este contexto se planteó el estudio de la adherencia entre distintos sustratos (base de hormigón y base asfáltica), interponiendo diferentes materiales geosintéticos, utilizando como agente de adhesión una emulsión asfáltica modificada, y colocando sobre éste una capa de mezcla asfáltica convencional CAC D20, que actúa como refuerzo en la rehabilitación de pavimentos deteriorados. Se considera como referencia la adherencia entre capas sin la colocación de ningún material geosintético.  Para cuantificar la resistencia a la adherencia se utilizó el ensayo de corte LCB (Laboratorio de Caminos de Barcelona), y el ensayo de adherencia por tracción directa, implementados en el LEMaC, Centro de Investigaciones Viales de la Universidad Tecnológica Nacional de La Plata. Los ensayos presentan la carga y deformación en la interfase de los materiales, encontrando en los resultados que la adherencia se ve beneficiada o perjudicada, dependiendo del tipo de material geosintético y el sustrato donde se lo aplique

Adherence in a pavement rehabilitated with a polymeric grid used as interlayer

A polymeric grid was placed between layers of a pavement with the aim of preventing the reflection of cracks from the base material to the upper layer. Results explain why the usual faults that occur in rehabilitated pavements: (i) chemical modifications of geosynthetic polypropylene determined by FTIR lead to changes in its melting point; (ii) the discontinuity or continuity of the interface observed by SEM depends on the application temperature of the asphalt mix and (iii) the adherence obtained in laboratory tests correlates perfectly with the quoted chemical modifications of geosynthetic polypropylene and the structure of interface in multilayer pavements.Fil: Delbono, Héctor Luis. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional la Plata; ArgentinaFil: Giudice, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Tecnología de Pinturas (i); Argentina. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional La Plata; Argentin

Ensayo a fatiga, implementando la Semi probeta (SCB), sobre mezclas asfálticas con diferentes modificadores del cemento asfáltico

La fisuración de los pavimentos asfálticos es una de las causas más frecuentes de deterioro. Debido a las características reológicas de las mezclas asfálticas, su comportamiento a la fisuración es complejo de analizar, ya que el material se comporta de manera diferente frente a las solicitaciones climáticas y del tránsito. El presente trabajo tiene por objetivo determinar la resistencia a fatiga, mediante el ensayo SCB (Viga Semicircular Simplemente Apoyada) sobre mezclas asfálticas convencionales en caliente, dosificadas con mismos agregados y curva granulométrica, variando el cemento asfáltico. Se plantea una metodología de moldeo manual con martillo percutor, como alternativa a la que plantea la normativa internacional, donde utiliza el compactador giratorio. Los resultados señalan que una mezcla asfáltica CAC D19 con 4,3% de asfalto CA20 modificado con 2,66% de NFU y 2% de SBS, ofrece mejor comportamiento a la fisuración. Y que la metodología de moldeo manual propuesta ofrece buena alternativa cuando no se dispone del compactador giratorio.Cracking of asphalt pavements is one of the most frequent causes of deterioration. Due to the rheological characteristics of asphalt mixtures, their crack behavior is complex to analyze, since the material behaves differently when faced with climatic and traffic stresses. The objective of this work is to determine fatigue resistance, by means of the SCB test (Simply Supported Semicircular Beam) on conventional hot asphalt mixtures, dosed with the same aggregates and a granulometric curve, varying the asphalt cement. A manual molding methodology with percussion hammer is proposed, as an alternative to that proposed by international regulations, where the rotary compactor is used. The results indicate that a CAC D19 asphalt mix with 4.3% CA20 asphalt modified with 2.66% NFU and 2% SBS, offers better cracking behavior. And that the proposed manual molding methodology offers a good alternative when the rotary compactor is not available

Valoración de la fisuración refleja ante cargas dinámicas interponiendo geosintético a diferentes niveles de la capa de refuerzo asfáltico

Las solicitaciones producidas sobre los pavimentos, por cargas repetidas de vehículos y las condiciones ambientales, generan un deterioro continuo sobre la estructura, generando pérdidas de las propiedades mecánicas, ocasionando una pérdida estructural y funcional del camino. Uno de los problemas más comunes y de difícil control actualmente es la fisuración refleja debido a las solicitaciones mencionadas, fenómeno por el cual se propagan las fisuras existentes en capas inferiores o en coincidencia con movimientos de juntas de un pavimento envejecido, hacia la nueva capa colocada como refuerzo, copiando la patología de las mismas. El trabajo evalúa el comportamiento de la fisuración refleja variando la posición de un material geosintético entre capas de mezcla asfáltica, sometiendo el sistema a carga dinámica. El geosintético logra un considerable retraso en la progresión de una fisura, alcanzando mayor efectividad cuando se localiza lo más cercano a la fibra más traccionada de la capa de refuerzo