Thesis COMPARACIÓN DE ZONIFICACIONES SUPERPAVE PARA CHILE Y CUANTIFICACIÓN DE LA INFLUENCIA DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA SELECCIÓN DEL LIGANTE ASFÁLTICO
Date
2017
Authors
ARTEAGA JARAMILLO, LEANDRO ALEXIS
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Abstract
En nuestro país, se utiliza una clasificación de ligantes asfálticos según grado de viscosidad, por lo cual urge investigar sobre metodologías basadas en el desempeño, dejando en el pasado las especificaciones del tipo empíricas. Es por ello, que en el presente trabajo se buscará obtener dos mapas de zonificación basándose en el sistema “Pavimentos asfálticos de desempeño superior” (SUperior PERforming Asphalt PAVEment, SUPERPAVE), para el territorio chileno, utilizando los modelos de cálculo de “grados de desempeño” (Performance Grade, PG) implementados en los programas computacionales LTPPBind 2.1 y LTPPBind 3.1. Para poder lograr dichas zonificaciones, se utilizaron datos de temperaturas extremas diarias de 94 estaciones a lo largo de Chile, los que provienen de la Dirección General de Aguas (DGA) y de la Dirección Meteorológica de Chile (DMC).Los resultados de las zonificaciones arrojan la posibilidad de abarcar el territorio chileno con solo tres ligantes asfálticos, considerando un 98% de confiabilidad. El modelo basado en daño (LTPPBind 3.1), recomienda un ligante PG 52-34, para la zona austral (XI y XII región) y cordillerana de todo Chile; un PG 58-28 para la zona norte, zona sur (IX, XIV y parte de la X región) y para el sector costero entre la II y IX región; para la zona central entre la III y VIII región se recomienda un PG 64-22 (se excluye los sectores cordilleranos y costeros).El Modelo desarrollado por el “Programa de desempeño de pavimentos a largo plazo” (Long-Term Pavement Performance Program, LTPP) implementado en LTPPBind 2.1, recomienda un ligante PG 52-34 para la XII región; un PG 58-28 para la XI región y sectores cordilleranos entre la I y X región, al resto de Chile se le asigna un PG 64-22.Durante las últimas décadas, adquirió importancia el tema del cambio climático y la necesidad de tomar medidas a corto plazo, para evitar repercusiones que puedan afectar a los seres humanos. Es por ello que la Dirección Meteorológica de Chile (DMC) realiza una modelación climática, para los años 2030-2059, utilizando dos escenarios futuros RCP 2.6 y RCP 8.5 (más optimista y más pesimista con respecto a la disminución de emisión de gases efecto invernadero, respectivamente). En base a la modelación de climas futuros de la DMC, se cuantifica el cambio climático, para 94 estaciones a lo largo de Chile, luego se procede a elaborar mapas de zonificación SUPERPAVE, considerando los dos escenarios futuros. Los resultados evidenciaron cambios en las áreas de influencia de los distintos ligantes por los efectos del cambio climático, requiriéndose además la incorporación de un nuevo ligante asfáltico PG 70-16 para cubrir los requerimientos de algunas zonas relativamente pequeñas que se vuelven más cálidas.
In Chile, a new classification of asphalt binders according to its viscosity is used, that is why is urgent to investigate about performance-based methodologies, leaving behind the empirical type specifications. For this reason, this research will seek two SUPERAVE zoning maps for Chilean territory using Performance Grades (PG) in the LTPPBind 2.1 and LTPPBind 3.1 software. In order to achieve such zonings, extreme daily temperatures information of 94 stations throughout Chile were used; the information is taken from Dirección General de Aguas (DGA) and Dirección Meteorológica de Chile (DMC).The results of the zonings show the possibility of covering the Chilean territory with only three asphalt binders’ types, considering 98% reliability. The damage-based model (LTPPBind 3.1), for southern zone (IX and XII region) and the mountain range throughout Chile a PG 52-34 blinder is recommended. In the north area, the south area (IX, XIV and part of X region) and the coastal sector among II and IX region a PG 58-28 is recommended. For the central zone among III and VII region a PG 64-22 is recommended (excludes mountain range and coastal zones).For XII region a PG 52-34 binder is recommended by LTPP model (LTPPBind 2.1). For XI region and mountain range among I and X region a PG 58-28 is recommended, for the rest of Chile a PG 64-22 is assigned.During the last decades, the issue of climate change and the need to take action in the short term to avoid impacts that may affect humans have become important. As a result, Dirección de Meteorología de Chile (DMC) carry out a climate modeling - for 2030-2059 years - using two RCP 2.6 and RCP 8.5 future scenarios (the first one more optimistic about the reduction of greenhouse gas emissions and the second one more pessimistic). According to DMC future climate modeling, climate change is quantified - for 94 terminals throughout Chile - then SUPERPAVE zoning maps are drown up, considering the two future scenarios. The results showed changes on areas of influence of different blinders because of climate change impacts, requiring the incorporation of PG70-16 new asphalt blinder to cover the requirements of some relatively small areas that become warmer.
In Chile, a new classification of asphalt binders according to its viscosity is used, that is why is urgent to investigate about performance-based methodologies, leaving behind the empirical type specifications. For this reason, this research will seek two SUPERAVE zoning maps for Chilean territory using Performance Grades (PG) in the LTPPBind 2.1 and LTPPBind 3.1 software. In order to achieve such zonings, extreme daily temperatures information of 94 stations throughout Chile were used; the information is taken from Dirección General de Aguas (DGA) and Dirección Meteorológica de Chile (DMC).The results of the zonings show the possibility of covering the Chilean territory with only three asphalt binders’ types, considering 98% reliability. The damage-based model (LTPPBind 3.1), for southern zone (IX and XII region) and the mountain range throughout Chile a PG 52-34 blinder is recommended. In the north area, the south area (IX, XIV and part of X region) and the coastal sector among II and IX region a PG 58-28 is recommended. For the central zone among III and VII region a PG 64-22 is recommended (excludes mountain range and coastal zones).For XII region a PG 52-34 binder is recommended by LTPP model (LTPPBind 2.1). For XI region and mountain range among I and X region a PG 58-28 is recommended, for the rest of Chile a PG 64-22 is assigned.During the last decades, the issue of climate change and the need to take action in the short term to avoid impacts that may affect humans have become important. As a result, Dirección de Meteorología de Chile (DMC) carry out a climate modeling - for 2030-2059 years - using two RCP 2.6 and RCP 8.5 future scenarios (the first one more optimistic about the reduction of greenhouse gas emissions and the second one more pessimistic). According to DMC future climate modeling, climate change is quantified - for 94 terminals throughout Chile - then SUPERPAVE zoning maps are drown up, considering the two future scenarios. The results showed changes on areas of influence of different blinders because of climate change impacts, requiring the incorporation of PG70-16 new asphalt blinder to cover the requirements of some relatively small areas that become warmer.
Description
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Keywords
CAMBIO CLIMATICO , LONG-TERM PAVEMENT PERFORMANCE PROGRAM , LTPP , LTPPBIND 2.1 , LTPPBIND 3.1 , PAVIMENTO ASFALTICO , PERFORMANCE GRADE , PG , SHRP , STRATEGIC HIGHWAY RESEARCH PROGRAM , SUPERIOR PERFORMING ASPHALT PAVEMENT , SUPERPAVE