RESISTENCIA A FATIGA DE MEZCLA SUPERPAVE ENVEJECIDA"

Abstract

Por primera vez en Chile se llama a una propuesta que implementa el diseño de una MAC (Mezcla Asfáltica en Caliente) bajo la metodología SUPERPAVE (SUperior PERforming Asphalt PAVEments). Dicha propuesta es detallada en el Contrato denominado “Conservación Rutinaria Aeropuerto Arturo Merino Benítez, Año 2016, Etapa I”, ubicado en Santiago de Chile.El diseño de la MAC es efectuado en LEMCO (Laboratorio de Ensaye de Materiales y Control de Obras), en conjunto con los alumnos memoristas Andrés Vásquez, Camila Corona y Camila Loyola. La confección sistemática del diseño volumétrico de la mezcla asfáltica está bajo la metodología SUPERPAVE utilizando la Norma AASHTO M323-13 [3] junto con las recomendaciones de la FAA (Administración Federal de Aviación) a través de la Circular de Asesoramiento AC150/5370-10G [17]. Para aplicar la metodología de diseño de la MAC, el material seleccionado corresponde a una combinación de bandas granulométricas cuyo Tamaño Máximo Nominal (Dn) es de 19,0[mm] y un Asfalto Polimérico con una Clasificación PG 82-22.El objetivo específico de este trabajo de titulación consiste en la ejecución y desarrollo de ensayos de comportamiento a fatiga utilizando la Norma AASHTO T321- 14 [4] en Viga en Flexión en Cuatro Puntos a la mezcla empleada en el Aeropuerto, envejecida a largo plazo (LP) bajo Norma AASHTO R30-02(15) [5]. Básicamente lo que busca relacionar es el nivel de deformación (o esfuerzo) con el número de ciclos para alcanzar una condición de falla especificada (Nf). Los resultados de los ensayos pueden ser comparados con la memoria de Andrés Vásquez (Andrés Vásquez, “Resistencia a Fatiga de mezcla Superpave envejecida a corto plazo”, 2017), en la que se confeccionaron probetas envejecidas a corto plazo (CP). La caracterización del comportamiento a fatiga, realizado a través de las curvas de fatiga, es fundamental para poder garantizar su desempeño, por lo que este estudio podrá ser utilizado como referencia y punto de comparación en el diseño de mezclas que busquen respuesta al Agrietamiento por Fatiga.Se han efectuado muchos ensayos de fatiga a MAC acondicionadas a corto plazo, pero esta es la primera vez que se realiza un acondicionamiento a largo plazo. Las propiedades y el desempeño de una MAC pueden ser estimadas con mayor precisión mediante el acondicionamiento en laboratorio. El acondicionamiento a corto plazo simula efectos sobre la mezcla en la planta de mezclado y construcción. El acondicionamiento a largo plazo simula las propiedades de la mezcla compactada en un periodo de 7 a 10 años de servicio.For the first time in Chile, there is a request for proposal that implements the design of a HMA (Hot Mix Asphalt) under SUPERPAVE methodology (Superior PERforming Asphalt PAVEments). Said Proposal it’s detailed under the contract named “Conservación Rutinaria Aeropuerto Arturo Merino Benitez, Año 2016, Etapa I” (Rutinary Conservation of Arturo Merino Benitez Airport, Year 2016, First Stage), located in Santiago, Chile.HMA design was done at LEMCO (Laboratorio de Ensaye de Materiales y Control de Obras), as a joint work between students Andrés Vasquez, Camila Corona and Camila Loyola. The systematic preparation of the volumetric design of the asphalt mix was done under SUPERPAVE methodology, with guidelines from AASHTO M323-13 [3] standard as well as recommendations from FAA (Federal Aviation Association) trough Advisory Circular AC150/5370-10G [17]. In order to apply the design method for the HMA, the chosen soil material corresponds to a combination of gradation curves with Nominal Maximum Aggregate Size of 19,0[mm] and a polymer asphalt with PG 82-22 classification.The specific objective of this monograph consists in the development and execution of fatigue behavior tests using the AASHTO T321-14 [4] standard on the Four Points Bending Flexural Test applied to the asphalt mix used in the airport project. The mix is under a long time aging process executed under AASHTO R30-02(15) [5] standard. Basically the aim is to find a relation between deformation levels and the number of cycles to reach a specified failure condition (Nf). Test results can be compared with a paperwork from Andres Vasquez (Andres Vasquez, “Resistencia a Fatiga de mezcla Superpave envejecida a corto plazo”, 2017), in wich short term aging samples were produced. The characterization of fatigue behavior, executed through fatigue curves, is fundamental to be able to guarantee it’s performance, so that this research will be able to be used as reference and comparison in the design of asphalt mixes that want to answer the fatigue cracking failure.A lot of tests have been executed to short term conditioned HMAs, but this is the first time that a long term conditioning has been done. The properties and performance of a HMA can be estimated with higher accuracy using laboratory conditioning. Short term conditioning simulates the effects of the HMA in the mixing plant and construction stages, meanwhile, long term conditioning simulates the properties of the HMA compacted in a seven to ten years of service.