Thesis
Calibración de modelos predictivos para módulo dinámico y fatiga de mezclas asfálticas chilenas

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Date

2019-07

Journal Title

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Volume Title

Program

Ingeniería Civil

Campus

Campus Casa Central Valparaíso

Abstract

El presente documento corresponde al trabajo de titulación desarrollado por Sofía Monsalve Coria, como requisito para optar al título de Ingeniero Civil de la Universidad Técnica Federico Santa María. Se presenta la recopilación de resultados de ensayos de mezclas asfálticas en caliente disponibles de los proyectos e investigaciones realizados en laboratorio LEMCO. Luego, con los resultados disponibles se realiza el análisis para la predicción del módulo dinámico y fatiga de mezclas asfálticas en caliente. El desarrollo de análisis para fatiga presente en este documento corresponde al estudio y calibración de la ecuación entregada por la guía de diseño de pavimentos empírico mecanicista, se plantea una adaptación a dicha ecuación para mejorar la predicción de vida de fatiga incorporando la amplitud térmica. Posterior a la calibración se presenta la incorporación de las constantes de calibración local de fatiga en la guía de diseño de pavimentos empírico mecanicista. En cuanto a módulo dinámico se presenta el análisis de las ecuaciones predictivas de Witczak (Original y Modificado) y de Hirsch. Para esta predicción se incorpora el módulo de corte dinámico del ligante en sus tres estados: original y envejecido con HPDR y PAV. El análisis termina con la calibración del modelo de Hirsch, que es el que presenta mejores correlaciones entre valor medido y estimado. Finalmente, las calibraciones de módulo dinámico y fatiga se validan mediante el método estadístico Jack-Knife.
The following document presents the civil engineering undergraduate thesis of Sofía Monsalve Coria from the Federico Santa María University. This document provides a compilation of asphalt related laboratory tests from investigations and projects developed by LEMCO. Then, an extend analysis for the prediction of the dynamic modulus and fatigue is made with the available results. The development of fatigue analysis present in this document corresponds to the study and calibration of the equation provided by the mechanistic-empirical pavement design guide, and an adaptation of this equation used to improve the prediction of the allowable number of axle-load application to fatigue failure adding the thermic amplitude as a new parameter. The field calibration constants for fatigue are then included in the mechanistic-empirical pavement design guide software. As for the dynamic modulus the analysis of Witczak's (Original and modified) and Hirsch predictive equations is presented. For this prediction the dynamic shear modulus of the asphalt is incorporated in three states: Original and aged with HPDR and PAV. Then the Hirsch model Is calibrated due to its higher correlation between the predicted and the obtained results. Finally, the calibrations are validated by a Jack Knife statistic method.

Description

Keywords

Pavimentos de asfalto, Fatiga de mezclas, Amplitud térmica, Calibración, Administración de la calidad total

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