ESTIMACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA DE MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE DISEÑADA CON METODO SUPERPAVE MEDIANTE ENSAYO DE FLEXIÓN EN CUATRO PUNTOS

Abstract

En el comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas en caliente (MAC), se relaciona el nivel de deformación (o esfuerzo) con el número de ciclos para alcanzar una condición de falla especificada (Nf). Aunque existen varios tipos de ensayos para lograr esta caracterización, en los últimos años se ha extendido el uso de la viga a flexión cargada en cuatro puntos. La caracterización del comportamiento a fatiga de estas mezclas, es fundamental para poder garantizar su desempeño. El objetivo de este trabajo, es presentar los resultados de los ensayos de viga a flexión cargada en cuatro puntos, a deformación controlada, con onda de carga tipo sinusoidal a 10 Hz y 20oC, realizados sobre una mezcla SUPERPAVE con betún convencional CA-24 equivalente a un PG 64-22. La caracterización a fatiga de estas mezclas se realizó a través de las curvas de fatiga.Se obtuvo lo anteriormente descrito a través de la confección de 12 probetas siguiendo el procedimiento establecido en la norma AASHTO T 321-07, el cual consiste en (a modo de resumen) calentar la mezcla a la temperatura establecida, depositar en un molde normado, compactar para obtener el porcentaje de vacíos ideales de esta mezcla y finalmente dimensionar con las medidas extraídas de la misma norma. Finalizados estos pasos, se procedió a realizar el ensayo de flexión en cuatro puntos, con deformaciones predeterminadas de manera de cubrir el rango de 106 repeticiones de carga. Cabe mencionar que las probetas nombradas anteriormente fueron separadas en grupos de 3, logrando realizar 3 ensayos a cada medida de deformación y así se obtuvo un promedio de los resultados obtenidos. Cada una de estas probetas fue sometida a cargas periódicas de flexión en cuatro puntos, los cuales poseen rotación y traslación libres en todos los puntos de carga y de reacción a éstas.El equipo que se utilizó para realizar este ensayo puede controlar la deformación producida y establecer manualmente la falla de la probeta a estudiar, la cual es de 50% de la rigidez inicial. Así con estos ensayos y los respectivos datos obtenidos, se busca establecer la deformación necesaria para obtener el parámetro ¿6 (épsilon 6), que en este caso fue de 236[µstrain], lo que nos entregó la deformación para la cual se obtiene un millón de ciclos y también el N500, el cual corresponde al número de ciclos obtenidos al aplicar una deformación de 500 [µstrain], siendo 5.564 [ciclos] el resultado.Este estudio, junto a otros desarrollados y a desarrollar, podrá ser utilizado para comparar y obtener mejores diseños de mezclas, las cuales presenten una mejor respuesta al agrietamiento por fatiga.In the behavior of a hot-mix asphalt (HMA), where the level of strain (or stress) is related to the number of cycles to reach a specified failing condition. Although there are several types of tests to achieve this characterization, in recent years has expanded the use of the beam in four points bending loaded. The fatigue characterization of these mixtures is essential to guarantee the performance of the mixture. The objective of this study is to present the results of the four-point bending tests, under control strain, using a sinusoidal load at 10 Hz and 20°C. The fatigue characterization of these mixtures was performed through fatigue curves with a SUPERPAVE design using CA-24 asphalt, equivalent to a PG 64-22.The procedure was according to AASHTO T 321-07, consisting in the creation of 12 beams of the asphalt mixture. Once this is done the fatigue test can be done.The fatigue machine can control the deflection and can be manually set the failure of the specimen in study, which is 50% of the initial stiffness. So with these tests and the respective data, it seeks to establish the necessary deformation for the e6 parameter (epsilon 6), that in this case was 236 [µstrain], which gave us the deformation value for which one million cycles is obtained and also the N500, which corresponds to the number of cycles obtained when applying a deformation of 500 [µstrain], being 5.565 [cycles] the result.This study, along with other developed and to develop, may be used to obtain better mix designs, which present a better response to fatigue cracking.