Efecto de las cargas dinámicas desarrolladas en la interfaz llanta – pavimento, en la vida por fatiga y ahuellamiento en pavimentos flexibles

The present investigation intends to evaluate the effect that dynamic loads have on life due to fatigue and life due to rutting (Number of repetitions allowed due to fatigue and recess), due to the fact that pavements are actually affected by dynamic loads and not by static loads as currently perfor...

Full description

Autores:
Pineda Morales, Ramon José
Rodríguez, Yicela Johanna
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/6427
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/6427
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Dynamic loads
Roughness
Fatigue
Rutting
International roughness index
Cargas dinámicas
Rugosidad
Fatiga
Ahuellamiento
Índice de rugosidad internacional
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
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description The present investigation intends to evaluate the effect that dynamic loads have on life due to fatigue and life due to rutting (Number of repetitions allowed due to fatigue and recess), due to the fact that pavements are actually affected by dynamic loads and not by static loads as currently performed in pavement designs. In order to achieve the objectives of the investigation, estimate dynamic loads on pavements with roughness levels IRI (International Roughness Index) of 1 m / km to 10 m / km, temperatures of 15 degrees Celsius and 30 degrees Celsius and a constant speed of 80 km / h, typical of rural roads in Colombia. Then, the stresses and deformations to which they would sometimes be from each of these dynamic loads were determined, for this to estimate the number of allowable repetitions due to fatigue and rutting. As a result of the investigation, it can be concluded that, in the cases evaluated, life due to fatigue was inferior to life due to rutting, that is because, pavements would first fail due to fatigue, this was to be expected since, as loads increased, then stresses on the surface are increased and therefore fatigue is generated in asphalt pavements. In addition, when we use thicker asphalt thicknesses, decreasing the likelihood of collapse by fatigue and rutting. On the other hand, a measure that increases the value of the IRI (International Roughness Index),, decreases the life due to fatigue and rutting, this means that it measures a measure that we have a path with greater IRI (International Roughness Index), the dynamic load is increased and consequently the useful life of the pavement; in the case of comparing pavements with greater thicknesses of asphalt, it is noted that this improves life due to fatigue and rutting, especially the latter, since, by placing high asphalt thicknesses, the stresses on the subgrade are reduced. Finally, in the case of temperature, for all cases as the temperature increases from 15 ° C to 30 ° C, there is a reduction in the number of permissible repetitions, that is, the dynamic effect of asphalt mixtures a Low temperature help resist more number of equivalent axes.
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In order to achieve the objectives of the investigation, estimate dynamic loads on pavements with roughness levels IRI (International Roughness Index) of 1 m / km to 10 m / km, temperatures of 15 degrees Celsius and 30 degrees Celsius and a constant speed of 80 km / h, typical of rural roads in Colombia. Then, the stresses and deformations to which they would sometimes be from each of these dynamic loads were determined, for this to estimate the number of allowable repetitions due to fatigue and rutting. As a result of the investigation, it can be concluded that, in the cases evaluated, life due to fatigue was inferior to life due to rutting, that is because, pavements would first fail due to fatigue, this was to be expected since, as loads increased, then stresses on the surface are increased and therefore fatigue is generated in asphalt pavements. In addition, when we use thicker asphalt thicknesses, decreasing the likelihood of collapse by fatigue and rutting. On the other hand, a measure that increases the value of the IRI (International Roughness Index),, decreases the life due to fatigue and rutting, this means that it measures a measure that we have a path with greater IRI (International Roughness Index), the dynamic load is increased and consequently the useful life of the pavement; in the case of comparing pavements with greater thicknesses of asphalt, it is noted that this improves life due to fatigue and rutting, especially the latter, since, by placing high asphalt thicknesses, the stresses on the subgrade are reduced. Finally, in the case of temperature, for all cases as the temperature increases from 15 ° C to 30 ° C, there is a reduction in the number of permissible repetitions, that is, the dynamic effect of asphalt mixtures a Low temperature help resist more number of equivalent axes.La presente investigación pretende evaluar el efecto que tienen las cargas dinámicas en la vida por fatiga y vida por ahuellamiento (Numero de repeticiones admisibles por fatiga y por ahuellamiento), debido a que en la realidad los pavimentos están expuestos a cargas dinámicas y no a cargas estáticas como se realiza actualmente en los diseños de pavimentos. Con el fin de lograr los objetivos de la investigación, se estimaron cargas dinámicas en pavimentos con niveles de rugosidad (IRI) de 1 m/km a 10 m/km, temperaturas de 15 grados centígrados y 30 grados centígrados y una velocidad constante de 80 km/h, típicas de vías rurales en Colombia. Luego, se determinaron esfuerzos y deformaciones a las cuales estarían sometidos a partir de cada una de estas cargas dinámicas, para con esto estimar el número de repeticiones admisibles por fatiga y por ahuellamiento. Como resultado de la investigación, se puede concluir que, en los casos evaluados, la vida por fatiga era inferior a la vida por ahuellamiento, es decir que los pavimentos primero fallaría por fatiga, esto era de esperarse puesto que, al incrementar las cargas, se incrementan los esfuerzos en la superficie y por tanto se genera fatiga en los pavimentos asfalticos. Además, que los espesores de asfalto eran grandes, disminuyendo la probabilidad de ahuellamiento. Por otro lado, a medida que incrementa el valor del IRI, se disminuyen la vida por fatiga y ahuellamiento, esto significa que a medida que tenemos una vía con mayor IRI, la carga dinámica se incrementa y en consecuencia se reduce la vida útil del pavimento. En el caso de comparar pavimentos con mayores espesores de asfalto, se nota que esto mejora considerablemente la vida por fatiga y ahuellamiento, en especial esta última, ya que, al colocar altos espesores de asfalto, se reducen los esfuerzos encima de la subrasante. Finalmente, En el caso de la temperatura, para todos los casos a medida que se incrementa la temperatura de 15°C a 30°C, hay una reducción en el número de repeticiones admisibles, es decir que el efecto dinámico de las mezclas asfálticas a bajas temperaturas ayuda a soportar más número de ejes equivalentes.spaUniversidad de la CostaIngeniería CivilAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Dynamic loadsRoughnessFatigueRuttingInternational roughness indexCargas dinámicasRugosidadFatigaAhuellamientoÍndice de rugosidad internacionalEfecto de las cargas dinámicas desarrolladas en la interfaz llanta – pavimento, en la vida por fatiga y ahuellamiento en pavimentos flexiblesTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion3D – Move Analysys Software. Universidad Reno NevadaAASHTO. (1993). Guide for Design of Pavement Structures. Washington D.C: American Association of State Highway and Transportation Officials.Behiry, A. E. A. E. M. (2012). Fatigue and rutting lives in flexible pavement. Ain Shams Engineering Journal, 3(4), 367-374.Caro, F., & Peña, G. (2012). Análisis y criterios para el cálculo del Índice de Rugosidad Internacional (IRI) en vías urbanas colombianas que orienten la elaboración de una especificación técnica. Articulo Intekhnia, 7(1), 57-72.Ekwulo, E. O., & Eme, D. B. (2009). Fatigue and rutting strain analysis of flexible pavements designed using CBR methods. African Journal of Environmental Science and Technology, 3(12).Goenaga, B, Fuentes, L, & Mora, O. (2016). Evaluation of the methodologies used to generate random pavement profiles based on the power spectral density: An approach based on the International Roughness Index.Goenaga, B., Fuentes, L., & Mora, O. (2019). 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