Investigación sobre el efecto del agua en el asfalto y su impacto en la mezcla asfáltica
A pesar de haber sido detectada hace más de treinta años, el Stripping es una de las fallas funcionales más comunes en los pavimentos flexibles, por lo que es un tema de interés para la comunidad científica. Este daño es uno de los más frecuentes en las carreteras y su reparación significa la invers...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- doctoralThesis
- Fecha de publicación:
- 2015
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Palabra clave:
- Stripping
MIST
Cohesión
Adhesión
Ahuellamiento
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Fatiga trapezoidal de mezclas asfálticas
Stripping
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Pavimentos de asfalto
Adherencia
Asfalto
Cohesión
Mezclas de asfalto
Doctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicas
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- openAccess
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A pesar de haber sido detectada hace más de treinta años, el Stripping es una de las fallas funcionales más comunes en los pavimentos flexibles, por lo que es un tema de interés para la comunidad científica. Este daño es uno de los más frecuentes en las carreteras y su reparación significa la inversión de cuantiosos recursos por parte de las entidades administradoras de la red vial. Los estudios al respecto se han centrado en el efecto del agua sobre los agregados, sobre el mastic, y en la interfaz agregado-ligante. Teniendo en cuenta que en las mezclas asfálticas el agua actúa sobre cada uno de sus componentes y a su vez cada uno de ellos tiene una reacción diferente ante la misma, es necesario estudiar no sólo su incidencia en los agregados, en la interfaz agregado-ligante y en el -mastic-, sino también, en el ligante asfáltico. En esta investigación se realiza un extenso estudio sobre la incidencia del agua en el asfalto, que incluye análisis físicos, químicos, mecánicos, con el propósito de determinar la influencia del agua sobre la mezcla asfáltica. En el análisis del estado del conocimiento se exponen las primeras teorías con las que se realizaron sencillas evaluaciones físicas de tipo empírico hasta las más recientes, que precisan el daño del pavimento de manera cualitativa y cuantitativa. Los resultados de esta investigación demuestran que a pesar de que el asfalto tiene una bajísima permeabilidad, sus propiedades físico-químicas son alteradas por el agua, cuya presencia incide en la durabilidad del pavimento. Los resultados encontrados en esta investigación indican que es necesario modificar algunas mediciones que se efectúan sobre la adherencia de los materiales asfálticos así como su susceptibilidad a la humedad. Además se recomienda revisar el proceso actual de envejecimiento en PAV del asfalto, de acuerdo con la metodología Superpave®, debido a que el vapor de agua empleado en el ensayo no es suficiente para obtener su efecto real sobre las propiedades químicas y la viscosidad del asfalto. Finalmente, los resultados de esta investigación muestran la necesidad de emplear modificadores que mitiguen los daños del asfalto por humedad, la que afecta las propiedades químicas y físicas del material. |
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Teniendo en cuenta que en las mezclas asfálticas el agua actúa sobre cada uno de sus componentes y a su vez cada uno de ellos tiene una reacción diferente ante la misma, es necesario estudiar no sólo su incidencia en los agregados, en la interfaz agregado-ligante y en el -mastic-, sino también, en el ligante asfáltico. En esta investigación se realiza un extenso estudio sobre la incidencia del agua en el asfalto, que incluye análisis físicos, químicos, mecánicos, con el propósito de determinar la influencia del agua sobre la mezcla asfáltica. En el análisis del estado del conocimiento se exponen las primeras teorías con las que se realizaron sencillas evaluaciones físicas de tipo empírico hasta las más recientes, que precisan el daño del pavimento de manera cualitativa y cuantitativa. Los resultados de esta investigación demuestran que a pesar de que el asfalto tiene una bajísima permeabilidad, sus propiedades físico-químicas son alteradas por el agua, cuya presencia incide en la durabilidad del pavimento. Los resultados encontrados en esta investigación indican que es necesario modificar algunas mediciones que se efectúan sobre la adherencia de los materiales asfálticos así como su susceptibilidad a la humedad. Además se recomienda revisar el proceso actual de envejecimiento en PAV del asfalto, de acuerdo con la metodología Superpave®, debido a que el vapor de agua empleado en el ensayo no es suficiente para obtener su efecto real sobre las propiedades químicas y la viscosidad del asfalto. Finalmente, los resultados de esta investigación muestran la necesidad de emplear modificadores que mitiguen los daños del asfalto por humedad, la que afecta las propiedades químicas y físicas del material.Despite have being discovered more than thirty years ago, Stripping is one of the most common functional failures in flexible pavements, so it is a subject of interest in the scientific community. This damage is one of the most common in the roads and its repairs requieres investing substantial resources by the managers of the road network entities. The studies about this have focused on the effect of water on aggregates, on the mastic, and the aggregate-binder interface. Taking into account that in asphalt mixtures water works over each one of its components and at the same time each one of them has a different reaction to it, it is necessary to study not only its influence on aggregates, the interface of the aggregate-binder, on the mastic, but also on the binder. In this research an extensive study that includes a physical, chemical and mechanical analysis is done to determine the water influence on asphalt mixtures. In the state of the art review the first theories are presented in which simple, empirical and physical assessments were done, including the most recent ones that determine the damage of the pavement qualitatively and quantitatively. The results of this research show that even though the asphalt has a very low permeability, its physicochemical properties are altered by water, whose presence affects the durability of the pavement. The findings of this research indicate that it is necessary to modify certain measurements that are done on the adherence of asphalt materials as well as on its moisture damage susceptibility. It is also recommended revising the current PAV aging process of asphalt according to the methodology Superpave®, because the steam used in the test is not enough to get its actual effect on the chemical properties and the viscosity of the asphalt. Finally, the results of this research show the need to use modifiers to mitigate moisture damage of asphalt which affects the chemical and physical properties of the materials and the performance of the asphalt mixture.Doctor en IngenieríaDoctoradoPontificia Universidad JaverianaDoctorado en IngenieríaFacultad de IngenieríaReyes Lizcano, Fredy Alberto2018-02-28T19:47:26Z2020-04-15T13:53:43Z2018-02-28T19:47:26Z2020-04-15T13:53:43Z2015http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/33624https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.33624instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T16:53:48Z |