Técnicas para caracterización de espumas de asfalto

En la estabilización de suelos y en el reciclaje de pavimentos, se ha considerado que la relación de expansión y la vida media definen relativamente bien la calidad de las espumas de asfalto. Sin embargo, al aplicar la tecnología de los asfaltos espumados a la fabricación de mezclas tibias, se ha vi...

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Autores:: Campagnoli Martinez, Sandra Ximena
ESTUPIÑÁN, ENRIQUE
Soto Vargasc, Javier Evandro

Tipo de recurso:: Article of investigation

Fecha de publicación:: 2019

Institución:: Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

Repositorio:: Repositorio Institucional ECI

Idioma:: spa

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description	En la estabilización de suelos y en el reciclaje de pavimentos, se ha considerado que la relación de expansión y la vida media definen relativamente bien la calidad de las espumas de asfalto. Sin embargo, al aplicar la tecnología de los asfaltos espumados a la fabricación de mezclas tibias, se ha visto que estas propiedades no resultan suficientes para caracterizar la espuma y asegurar el cubrimiento completo de los agregados por el asfalto, una adecuada trabajabilidad y facilidad de compactación de la mezcla, así como un comportamiento apropiado de la mezcla en servicio. Este hecho ha motivado estudios concluyentes en la necesidad de establecer, además de la relación de expansión y de la vida media, la curva de colapso y la distribución de tamaños de las burbujas en una espuma de asfalto. Varios de estos estudios también recomiendan técnicas más seguras y confiables para la medida de las propiedades de la espuma. En este artículo, se resumen las técnicas que se están explorando en los laboratorios de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito para caracterizar espumas de asfalto fabricadas en planta de laboratorio WLB-10S. Tales técnicas incluyen medidas invasivas como la varilla graduada y el ensayo de colapso de la espuma de asfalto y no invasivas como el procesamiento de imágenes y el uso sensores infrarrojos. También, para mostrar el potencial de cada técnica, se presentan algunos resultados de las medidas obtenidas con su aplicación.
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Sin embargo, al aplicar la tecnología de los asfaltos espumados a la fabricación de mezclas tibias, se ha visto que estas propiedades no resultan suficientes para caracterizar la espuma y asegurar el cubrimiento completo de los agregados por el asfalto, una adecuada trabajabilidad y facilidad de compactación de la mezcla, así como un comportamiento apropiado de la mezcla en servicio. Este hecho ha motivado estudios concluyentes en la necesidad de establecer, además de la relación de expansión y de la vida media, la curva de colapso y la distribución de tamaños de las burbujas en una espuma de asfalto. Varios de estos estudios también recomiendan técnicas más seguras y confiables para la medida de las propiedades de la espuma. En este artículo, se resumen las técnicas que se están explorando en los laboratorios de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito para caracterizar espumas de asfalto fabricadas en planta de laboratorio WLB-10S. Tales técnicas incluyen medidas invasivas como la varilla graduada y el ensayo de colapso de la espuma de asfalto y no invasivas como el procesamiento de imágenes y el uso sensores infrarrojos. También, para mostrar el potencial de cada técnica, se presentan algunos resultados de las medidas obtenidas con su aplicación.In soil stabilization and pavement recycling, the expansion ratio and half-life parameters have been considered to define foamed bitumen quality relatively well. However, when applying foamed bitumen technology in the production of warm mixtures, these properties are determined to be insufficient to characterize the foam and guarantee complete aggregate coverage from the bitumen, adequate workability, and easy mixture compaction, together with appropriate mixture behavior in service. This has led to conclusive studies on the need to establish, along with the expansion and half-life relation, the collapse curve and bubble size distribution in foamed bitumen. Several studies also recommend safer and more reliable techniques for measuring foam properties. Additionally, we summarize the techniques currently being explored by the testing laboratories at the Julio Garavito Colombian School of Engineering to characterize foamed bitumen produced in the WLB-10S laboratory foamed bitumen plant. These techniques include invasive measures, such as the calibrated dipstick and the foamed bitumen collapse test, along with non-invasive measures, such as image processing and using infrared sensors. Finally, the paper denotes the potential of each technique by revealing some results from the measurements obtained through their application.Na estabilização de solos e reciclagem de pavimentos, tem sido considerado que a relação de expansão e a meia vida definem relativamente bem a qualidade das espumas de asfalto. No entanto, quando a tecnologia de espuma de asfalto é aplicada na produção de misturas mornas, estas propriedades resultam que são insuficientes para caracterizar a espuma e assegurar o recobrimento completo dos agregados pelo asfalto, uma adequada trabalhabilidade e a facilidade de compactação da mistura, assim como um comportamento apropriado da mistura em serviço. Estes fatos têm motivado estudos conclusivos na necessidade de se estabelecer, juntamente com a relação expansão e meia-vida, a curva de colapso e a distribuição do tamanho das bolhas na espuma de asfalto. Vários destes estudos também recomendam técnicas mais seguras e confiáveis para a medida das propriedades da espuma. Neste artigo, encontram-se resumidas as técnicas que estão sendo explorados pelos laboratórios da Escola Colombiana de Engenharia Juliio Garavito para caracterizar espumas de asfalto fabricados na planta de laboratório WLB-10S. Estas técnicas incluem medidas invasivas como vareta calibrada e o teste de colapso da espuma de asfalto, assim como as medidas não invasivas, como processamentos de imagens e o uso de sensores infravermelhos. Também, para mostrar o potencial de cada tecnica, estão sendo apresentados alguns resultados de medidas obtidas em sua aplicação13 páginasapplication/pdfspaUniversidad Militar Nueva GranadaColombiahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistas.unimilitar.edu.co/index.php/rcin/article/view/3424/Técnicas para caracterización de espumas de asfaltoTécnicas para a Caracterização de Espumas de AsfaltoFoamed Bitumen Characterization TechniquesArtículo de revistainfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85166115329N/ARevista Ciencia e Ingeniería NeogranadinaF. Yin, E. Arámbula-Mercado y D. Newcomb, “Effect of laboratory foamer on asphalt foaming characteristics and foamed mixture properties”, International Journal of Pavement Engineering, vol. 18, no. 4, pp. 358-366, 2017. https://doi.org/10.1080/10298436.2015.1088151K. R. Hansen y A. Copeland, Asphalt pavement industry survey on recycled materials and warm-mix asphalt usage: 2014. Lanham: National Asphalt Pavement Association, 2015K. J. Jenkins, M. F. C. Van de Ven y J. L. A. De Groot, “Characterisation of foamed bitumen”, en 7th Conference on asphalt pavements for Southern Africa, pp. 1-18, 1999. https://doi.org/10.1080/10298430601149676K. J. Jenkins, “Mix design considerations for cold and half-warm bituminous mixes with emphasis of foamed bitumen”, tesis doctoral, Stellenbosch University, Stellenbosch, Sudáfrica, 2000.K. J. Jenkins y M. F. C. van de Ven, “Guidelines for the mix design and performance prediction of Foamed bitumen mixes”, en 20th South African Transport Conference, Sudáfrica, 2001.M. F. Saleh, “Characterisation of foam bitumen quality and the mechanical properties of foam stabilised mixes”, en Proceedings of the 10th International Conference on Asphalt Pavements, Quebec, Canadá, 2006.D. E. Newcomb, E. Arambula, F. Yin, J. Zhang, A. Bhasin, W. Li y Z. Arega, Properties of foamed asphalt for warm mix asphalt applications. Transportation Research Board, 2015.F. Yin, E. Arámbula-Mercado y D. Newcomb, “Mix design procedure for foamed asphalt mixtures”, Road Materials and Pavement Design, vol. 17, no. 4, pp. 946-957, 2016. https://doi.org/10.1080/14680629.2015.1132633B. K. Bairgi y R. Tarefder, “Analysis of foaming properties of asphalt binder through a laser based non-contact method”, en ASME 2017 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, American Society of Mechanical Engineers, Tampa, Estados Unidos, pp. 1-6, 2017. doi:10.1115/IMECE2017-71228D. Lesueur, H. Clech, A. Brosseaud, C. Such, B. Cazacliu, B. Koenders, P.-J. Cérino y Bonvallet, J., “Foamability and foam stability”, Road Materials and Pavement Design, vol. 5, no. 3, pp. 277-302, 2004. https://doi.org/10.1080/14680629.2004.9689973G. P. He y W. G. Wong, “Decay properties of the foamed bitumens”, Decay Properties of the Foamed Bitumens, vol. 20, no. 10, pp. 866-877, dic., 2006. https:// doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.06.027J. Zhang, E. Arambula, D. Newcomb, A. Bhasin y D. Little, “Effects of Asphalt Source, Asphalt Grade, and Inclusion of Additives on Asphalt Foaming Characteristics”, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, vol. 2505, pp. 76- 83, 2015. https://doi.org/10.3141/2505-10J. Harvey y K. F. Chou, Eds., Airfield and Highway Pavements 2015: Innovative and Cost-Effective Pavements for a Sustainable Future. American Society of Civil Engineers, 2015. https://doi.org/10.1061/9780784479216Z. He y W. 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Jarri, et al., “Application of fuzzy control for ISIS vehicule braking”, en Proceedings of Fuzzy and Neuronal Systems, and Vehicule applications’91, 1991.Asfalto espumadoRelación de expansiónVida mediaCurva de colapsoBurbujas de espumaMezclas tibiasFoamed BitumenExpansion RatioHalf-LifeCollapse CurveFoam BubblesWarm MixturesEspuma de asfaltoRazão de expansãoVida médiaCurva de colapsoBolhas de espumaMisturas mornasTHUMBNAILTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdf.jpgTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11339https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/2426/4/T%c3%a9cnicas%20para%20caracterizaci%c3%b3n%20de%20espumas%20de%20asfalto.pdf.jpg760b733c8a835cfe0a1df79daa75dd7cMD54open accessTEXTTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdf.txtTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdf.txtExtracted texttext/plain39555https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/2426/3/T%c3%a9cnicas%20para%20caracterizaci%c3%b3n%20de%20espumas%20de%20asfalto.pdf.txt74e1ebf9037da20a9215616f1e8e63bbMD53open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81881https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/2426/2/license.txt5a7ca94c2e5326ee169f979d71d0f06eMD52open accessORIGINALTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdfTécnicas para caracterización de espumas de asfalto.pdfArtículo de revistaapplication/pdf1364759https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/2426/1/T%c3%a9cnicas%20para%20caracterizaci%c3%b3n%20de%20espumas%20de%20asfalto.pdf95559926fdd7deb66c7f39e030f7f9a4MD51open access001/2426oai:repositorio.escuelaing.edu.co:001/24262023-06-16 03:01:03.263open accessRepositorio Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavitorepositorio.eci@escuelaing.edu.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

Técnicas para caracterización de espumas de asfalto

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