Comportamiento de una Mezcla Densa en Caliente Elaborada con Asfaltos Modificados con Asfaltita

El presente trabajo evaluó en laboratorio el cambio en las propiedades mecánicas que experimenta una mezcla asfáltica densaen caliente (tipo MDC-2 acorde con INVIAS, 2007) cuando se adiciona por vía húmeda al cemento asfáltico una asfaltita proveniente de la Mina San Alberto (Santander, Colombia). Las propiedades evaluadas fueron la resistencia mecánica bajo carga monotónica, módulo resiliente y resistencia a la deformación permanente. Dos tipos de cemento asfáltico (CA) fueron modificados: CA 80-100 proveniente de la refinería de Barrancabermeja (Colombia) y CA 60-70 proveniente de Apiay (Colombia). De los resultados obtenidos se concluye que la resistencia mecánica bajo carga monotónica, el módulo resiliente y laresistencia a la deformación permanente de mezclas asfálticas tipo MDC-2 modificadas con asfaltita es mayor en comparación con las convencionales (mezclas que emplean asfaltos sin ningún aditivo). Adicionalmente, se realizaron ensayos de penetración a diferentes temperaturas y punto de ablandamiento sobre los cementos asfálticos con y sin aditivo. Agregando asfaltita al cemento asfáltico se obtiene un material con mayor resistencia a la penetración y menor susceptibilidad térmica a fluir.Laboratory tests were used to evaluate the effect on the mechanical properties of a hot asphalt mix (MDC-2 as per INVIAS, 2007 specifications) due to the addition by wet way of a natural asphaltite from the San Alberto Mine (Santander, Colombia). The strength under monotonic load, resilient modulus and rutting were evaluated. Two asphalt cements (CA) were used, CA 80-100 from the Barrancabermeja refinery (Colombia) and CA 60-70 from Apiay (Colombia). The results show that the mechanical properties evaluated were higher for the MDC2 mixes modified with asphaltite compared with mixtures with asphalts without additives. Additionally penetration tests at different temperatures and softening points were conducted on asphalt cementswith and without additive. The asphaltite produces higher penetration resistance and lower thermal flow susceptibility

Evaluación de las propiedades mecánicas de una mezcla densa en caliente modificada con un desecho de PVC

The strength under monotonic load, resilient modulus and rutting were evaluated on a hot asphalt mixture modified with a residue of polyvinyl chloride (PVC) by wet way. Additionally, the influence of environmental conditions of Bogotá D.C. wasevaluated during 21 months on mechanical properties of modified asphalt mixture. The results show that the mechanical properties evaluated were higher for the MDC-2 mixes modified with PVC compared with mixtures with asphalts without additives. The PVC produces higher penetration resistance and lower thermal flowsusceptibility. The general tendency of the mixtures is increase the modulus with time due to aging of the asphalt cement. However, mixtures with AC 60-70 and modified with PVC decrease stiffness in the first months due to thermal micro-cracks phenomena.El presente trabajo evaluó en laboratorio, la resistencia mecánica bajo carga monotónica, el módulo resiliente y la resistencia a la deformación permanente que experimenta una mezcla asfáltica cuando se modifica con un desecho de policloruro de vinilo (PVC) por vía húmeda. Adicionalmente, fue evaluada durante 21 meses, la influencia del medio ambiente de la ciudad de Bogotá D.C. sobre las propiedades mecánicas de la mezcla modificada. De los resultados obtenidos se concluye que la resistencia mecánica de la mezcla asfáltica modificada es superior en comparación con la convencional. La tendencia general de las mezclas con el tiempo de exposición al medio ambiente de Bogotá D.C. es experimentar un aumento en los valores de rigidez debido principalmente a procesos de endurecimiento por envejecimiento del ligante asfáltico. Sin embargo, para el caso de las mezclas fabricadas con CA 60-70 y modificadas con PVC en los primeros 15 meses de exposición, la rigidez disminuye por efecto de micro-fisuración térmica

Influencia de la rigidez de la subrasante y las capas granulares sobre la vida a fatiga de mezclas asfálticas

The mainly factors studied to predict fatigue life of hot mix asphalt-HMA in flexible pavements are the loading effect, type of test, compaction methods, design parameters of HMA (e.g., particle size and size distribution curve, fine content, type of bitumen) and the variables associated with the environment (mainly moisture, temperature, aging). This study evaluated through a computer simulation, the influence of the granular layers and subgrade on the fatigue life of asphalt layers in flexible pavement structures. Mechanics parameters of granular layers of subgrade, base and subbase were obtained using the mathematical equations currently used for this purpose in the world. The emphasis of the study was the city of Bogotá, where the average annual temperature is 14°C and soils predominantly clay, generally experience CBR magnitudes between 1% and 4%. General conclusion: stiffness of the granular layers and subgrade significantly affect the fatigue resistance of HMA mixtures. Likewise, the use of different equations reported in reference literature in order to characterize granular layers may vary the fatigue life between 4.6 and 48.5 times, varying the thickness of the pavement layers in the design.Cuando se intenta predecir la vida a fatiga de mezclas asfálticas en caliente, los principales factores que se evalúan son: el modo de carga y el tipo de ensayo aplicado, métodos de compactación de la muestra, parámetros de diseño de la mezcla (granulometría y tipo de agregado pétreo, contenido de finos, tipo de cemento asfáltico, etc.) y las variables asociadas al medio ambiente (principalmente humedad, temperatura, envejecimiento). En el presente estudio se evaluó, a través de simulación computacional, la influencia que tienen las capas granulares y la subrasante en la vida a fatiga de capas asfálticas de estructuras de pavimentos flexibles. Para caracterizar y determinar los parámetros mecánicos de las capas granulares de subrasante, base y subbase se emplearon las ecuaciones más utilizadas actualmente para tal fin en el mundo. La temperatura media anual promedio -TMAP- utilizada en las simulaciones fue de 14°C. Como conclusión general se reporta que la rigidez de las capas granulares y la subrasante inciden de manera significativa en la resistencia a fatiga de mezclas asfálticas. Así mismo, el empleo de una u otra ecuación reportada en la literatura de referencia para caracterizar capas granulares puede hacer variar la vida a fatiga entre 4,6 y 48,5 veces, modifi-cando el espesor de las capas del pavimento en su diseño

Influence of compaction temperature on resistance under monotonic loading of crumb-rubber modified hot-mix asphalts

El presente estudio, evaluó en laboratorio la influencia de la temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica bajo carga monotónica (Marshall) de mezclas asfálticas en caliente modificadas con grano de caucho reciclado (Gcr), haciendo énfasis en su aplicación en la ciudad de Bogotá D.C. (Colombia), ya que bajo las condiciones climáticas de dicha ciudad, se ha reportado en obra disminución de la temperatura de compactación con respecto a la óptima (hasta 30°C). Las mezclas fueron fabricadas modificando por vía húmeda los dos cementos asfálticos que se producen en Colombia (CA 60-70 y CA 80-100), se emplearon dos granulometrías y fueron compactadas bajo temperaturas de 120, 130, 140 y 150°C, siendo esta última la temperatura de compactación inicial o de referencia de las mezclas. Como conclusión general, se reporta que la disminución de la temperatura de compactación (hasta 30°C), genera una pequeña disminución en la resistencia bajo carga monotónica de las mezclas modificadas ensayadas. Adicionalmente, se observa un incremento de dicha resistencia cuando se compactan bajo una temperatura de 10°C por debajo de la de referencia. Las mezclas convencionales (sin Gcr) por el contrario experimentaron un decaimiento lineal en su resistencia de hasta 34%.The influence of compaction temperature on resistance under monotonic loading (Marshall) of Crumb-Rubber Modified (CRM) Hot-Mix Asphalt (HMA) was evaluated. The emphasis of this study was the application in Bogotá D.C. (Colombia). In this city the compaction temperature of HMA mixtures decreases, compared to the optimum, in about 30°C. Two asphalt cements (AC 60-70 and AC 80-100) were modified. Two particle sizes distribution curve were used. The compaction temperatures used were 120, 130, 140 and 150°C. The decrease of the compaction temperature produces a small decrease in resistance under monotonic loading of the modified mixtures tested. Mixtures without CRM undergo a lineal decrease in its resistance of up to 34%

Influence of Subgrade and Unbound Granular Layers Stiffness on Fatigue Life of Hot Mix Asphalts - HMA

The mainly factors studied to predict fatigue life of hot mix asphalt-HMA in flexible pavements are the loading effect, type of test, compaction methods, design parameters of HMA (e.g., particle size and size distribution curve, fine content, type of bitumen) and the variables associated with the environment (mainly moisture, temperature, aging). This study evaluated through a computer simulation, the influence of the granular layers and subgrade on the fatigue life of asphalt layers in flexible pavement structures. Mechanics parameters of granular layers of subgrade, base and subbase were obtained using the mathematical equations currently used for this purpose in the world. The emphasis of the study was the city of Bogotá, where the average annual temperature is 14°C and soils predominantly clay, generally experience CBR magnitudes between 1% and 4%. General conclusion: stiffness of the granular layers and subgrade significantly affect the fatigue resistance of HMA mixtures. Likewise, the use of different equations reported in reference literature in order to characterize granular layers may vary the fatigue life between 4.6 and 48.5 times, varying the thickness of the pavement layers in the design

Influencia de la Rigidez de la Subrasante y las Capas Granulares sobre la Vida a Fatiga de Mezclas Asfálticas.

The mainly factors studied to predict fatigue life of hot mix asphalt-HMA in flexible pavements are the loading effect, type of test, compaction methods, design parameters of HMA (e.g., particle size and size distribution curve, fine content, type of bitumen) and the variables associated with the environment (mainly moisture, temperature, aging). This study evaluated through a computer simulation, the influence of the granular layers and subgrade on the fatigue life of asphalt layers in flexible pavement structures. Mechanics parameters of granular layers of subgrade, base and subbase were obtained using the mathematical equations currently used for this purpose in the world. The emphasis of the study was the city of Bogotá, where the average annual temperature is 14°C and soils predominantly clay, generally experience CBR magnitudes between 1% and 4%. General conclusion: stiffness of the granular layers and subgrade significantly affect the fatigue resistance of HMA mixtures. Likewise, the use of different equations reported in reference literature in order to characterize granular layers may vary the fatigue life between 4.6 and 48.5 times, varying the thickness of the pavement layers in the design.Cuando se intenta predecir la vida a fatiga de mezclas asfálticas en caliente, los principales factores que se evalúan son: el modo de carga y el tipo de ensayo aplicado, métodos de compactación de la muestra, parámetros de diseño de la mezcla (granulometría y tipo de agregado pétreo, contenido de finos, tipo de cemen-to asfáltico, etc.) y las variables asociadas al medio ambiente (principalmente humedad, temperatura, envejecimiento). En el presente estudio se evaluó, a través de simulación computacional, la influencia que tienen las capas granulares y la subrasante en la vida a fatiga de capas asfálticas de estructuras de pavimentos flexibles. Para caracterizar y determinar los parámetros mecánicos de las capas granulares de subrasante, base y subbase se emplearon las ecuaciones más utiliza-das actualmente para tal fin en el mundo. La temperatura media anual promedio -TMAP- utilizada en las simulaciones fue de 14°C. Como conclusión general se reporta que la rigidez de las capas granulares y la subrasante inciden de manera significativa en la resistencia a fatiga de mezclas asfálticas. Así mismo, el empleo de una u otra ecuación reportada en la literatura de referencia para caracterizar capas granulares puede hacer variar la vida a fatiga entre 4,6 y 48,5 veces, modifi-cando el espesor de las capas del pavimento en su diseño

A Review of Warm Mix Asphalt Technology: Technical, Eco-nomical and Enviromental Aspects

In general terms, warm mix asphalt (WMA) technology presents a wide potential for successful use in road works construction projects. However, concerns remain regarding the durability and behavior of WMA mixtures in the long term, which need to be addressed. This review focuses on the technical, economic and environmental advantages and disadvantages. The review concludes that the main advantage, at the moment, of this technology concerns the environment. At the end of this work, the authors include certain recommendations for future works to continue strengthening the development of WMA technology.      En términos generales, la tecnología de mezcla asfáltica tibias (WMA por sus siglas en inglés) presenta un gran potencial para ser usa-da con éxito en proyectos de obras de construcción de obras viales. Sin embargo, aún existe preocupación en temas concernientes a la durabilidad y al comportamiento a largo de plazo de esta tecnología. Con base en una revisión bibliográfica, el artículo presenta los aspectos más importantes concernientes a la tecnología WMA. Se reportan las ventajas y desventajas técnicas, económicas y ambientales de utilizar esta tecnología reciente. Al final del documento los autores exponen algunas recomendaciones como apoyo para continuar fortaleciendo el desarrollo de la tecnología WMA

Influence of compaction temperature on the resistance of a stabilized granular material with asphalt cement

En el artículo se presentan los resultados de una fase experimental cuyo principal objetivo fue evaluar la influencia de la temperatura de compactación sobre la resistencia mecánica y la susceptibilidad al agua de un material granular estabilizado con asfalto en caliente (MGEA). Lo anterior, debido a que en climas templados o de baja temperatura, se ha reportado en obra disminución de la temperatura de compactación con respecto a la óptima de laboratorio de hasta 30°C. Adicionalmente, las especificaciones técnicas de construcción no recomiendan un rango de temperaturas de compactación para el control de este material en proyecto viales. Lo anterior genera, que en muchas ocasiones, estos materiales sean compactados de manera empírica con temperaturas que tal vez no sean las adecuadas. Las mezclas fueron fabricadas utilizando dos cementos asfálticos (CA 60-70 y CA 80-100) y fueron compactadas bajo temperaturas de 90, 100, 110 y 120°C, siendo esta última la óptima de referencia. Los ensayos ejecutados fueron el Marshall, módulo resiliente, deformación permanente y tracción indirecta sobre muestras secas y sumergidas en agua. Como conclusión general se reporta, que la disminución de la temperatura de compactación de la mezcla MGEA, genera una disminución notable en su resistencia bajo carga monotónica y cíclica e incrementa el daño por humedad.The influence of compaction temperature on the mechanical resistance and susceptibility to water of a bound granular material with asphalt cement (called MGEA) was evaluated in laboratory. The above, because in temperate climates or low temperature, has been reported in some road projects, lowering the temperature of compaction with respect to the laboratory optimum to 30°C. Additionally, the technical construction specifications not recommend a range of compaction temperatures for the control of this material in road projects. This generates, that these materials are compacted empirically with temperatures that may not be appropriate. Two asphalt cements (AC 60-70 and AC 80-100) were used to prepare the MGEA mixtures. The compaction temperatures used were 105, 115, 125 and 135°C. Marshall, resilient modulus, permanent deformation and indirect traction tests were performed. The decrease of the compaction temperature produces a remarkable decrease in resistance under monotonic and cyclic loading, and increases moisture damage of the MGEA mixture tested