Descargar versión PDF - Asociación Argentina de Carreteras
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Como se pue<strong>de</strong> observar al comparar las Figuras 4a y 4b, la magnitud <strong>de</strong>lahuellamiento estimado es, en la mayoría <strong>de</strong> los casos, mucho mayor si setienen en cuenta las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mezcla explicitamente <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>lmo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ahuellamiento (Caso II), principalmente cuando el contenido <strong>de</strong>vacíos es superior al 5%. Adicionalmente, la variación en el ahuellamientoestimado es significativamente menor si no se tiene en cuenta el efecto<strong>de</strong> las características <strong>de</strong> la mezcla específicamente <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo<strong>de</strong> ahuellamiento (Caso I). Al magnificar la escala <strong>de</strong> las estimacionesrealizadas bajo el Caso I (Figura 4c), es evi<strong>de</strong>nte que el módulo dinámicopor sí solo captura algunos <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mezclaen la resistencia al ahuellamiento. Sin embargo, es claro que el contenido<strong>de</strong> vacíos con aire en la mezcla y el contenido <strong>de</strong> asfalto (por mencionarsolo dos <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> una mezcla asfáltica), a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tenerun efecto significativo en el módulo dinámico |E*|, tienen un efecto crucialen la resistencia al ahuellamiento <strong>de</strong> la mezcla, tal y como se observó conel <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> las mezclas en el laboratorio.Aunque esto ya había sido <strong>de</strong>mostrado estadísticamente en seccionesanteriores <strong>de</strong>l presente artículo, la reiteración <strong>de</strong> este hecho esfundamental, ya que en la actualidad la MEPDG no consi<strong>de</strong>ra estasituación.El efecto <strong>de</strong>l contenido <strong>de</strong> vacíos en la mezcla es aún mayor a medida queel contenido <strong>de</strong> asfalto aumenta, como se observa en las ten<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong>la Figura 4b. Por ejemplo, como se observa en la Tabla 6, el incrementoen el ahuellamiento estimado para Pb = 5.8% cuando se aumenta elcontenido <strong>de</strong> vacíos <strong>de</strong> 5 a 7% es <strong>de</strong> 17.1mm (i.e. 25.6 – 8.5mm),aproximadamente un 68% mayor que el incremento observado cuandoPb = 5.3% (13.3 – 3.1 = 10.2mm).La no consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> la mezclaen el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ahuellamiento no es crítica para bajos contenidos <strong>de</strong>vacíos (i.e. 3%), ya que aunque evi<strong>de</strong>ntemente existen diferencias enel ahuellamiento estimado (Figura 4b), la consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> los efectos<strong>de</strong> la mezcla exclusivamente a través <strong>de</strong>l módulo dinámico hace que laestimación sea un poco mayor en este caso para todos los contenidos <strong>de</strong>asfalto consi<strong>de</strong>rados en las simulaciones (Figura 4a). Aunque esto podríaser consi<strong>de</strong>rado una ventaja <strong>de</strong>l procedimiento adoptado actualmente porla MEPDG (ya que el ahuellamiento estimado sería conservador), en lapráctica estos grados <strong>de</strong> compactación no son los más frecuentes.En realidad, durante el diseño <strong>de</strong> mezclas <strong>de</strong>nsas usualmente se requierenque los vacíos con aire en la mezcla caigan alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un 4%. Estosgrados <strong>de</strong> compactación no son los obtenidos durante la construcción,sino que se espera que con el tiempo, las cargas <strong>de</strong>l tráfico los logren.En la práctica, los criterios <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> la compactación durantela construcción para este tipo <strong>de</strong> mezclas es <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 7 a 8%<strong>de</strong> vacíos con aire (i.e. un 92 a 93% <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad máxima teórica <strong>de</strong>la mezcla), situación que pone en evi<strong>de</strong>ncia la importancia que tiene laconsi<strong>de</strong>ración directa <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> la mezcla <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>ahuellamiento.Para ilustrar la importancia <strong>de</strong> lo expuesto, el ahuellamiento esperado<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 20 años <strong>de</strong> servicio para una mezcla como las <strong>de</strong>scritas enlas simulaciones anteriores, compactada con Va = 7%, y un contenido<strong>de</strong> asfalto <strong>de</strong> 5.8%, sería <strong>de</strong> 5.6mm bajo las condiciones <strong>de</strong>scritas parael Caso I, mientras que sería <strong>de</strong> 25.6mm bajo el Caso II. La implicaciónpráctica sería que si el efecto <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> la mezcla no estenido en cuenta explícitamente en la evaluación <strong>de</strong> su <strong>de</strong>sempeño, estamezcla podría ser aprobada para su uso en un proyecto real, con lasconsecuencias económicas, por no mencionar sociales y políticas, queesto conllevaría.Otro aspecto importante es que los resultados obtenidos sugieren queel efecto <strong>de</strong> la variación en el contenido <strong>de</strong> vacíos es más crítico quelas variaciones en el contenido <strong>de</strong> asfalto. La implicación práctica <strong>de</strong>esta situación es que siempre es recomendable obtener el mayor grado<strong>de</strong> compactación posible, siempre y cuando esto se logre mediante laaplicación <strong>de</strong> energía <strong>de</strong> compactación, y no artificialmente con mayorescontenidos <strong>de</strong> asfalto.Adicionalmente, si se ha <strong>de</strong> errar en el contenido <strong>de</strong> asfalto, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> elpunto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la resistencia al ahuellamiento es preferible hacerlo por<strong>de</strong>fecto, es <strong>de</strong>cir, es menos problemático elaborar una mezcla ligeramentepor <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> su contenido óptimo <strong>de</strong> asfalto. Aunque económicamenteesto también es favorable, es importante recalcar que el ahuellamientoes solo uno <strong>de</strong> los problemas que una mezcla asfáltica pue<strong>de</strong> presentar,y bajos contenidos <strong>de</strong> asfalto pue<strong>de</strong>n tener consecuencias <strong>de</strong>sastrosasen otras áreas, como por ejemplo en la durabilidad <strong>de</strong> la mezcla y en suresistencia a la fatiga.Los autores reconocen que las conclusiones <strong>de</strong>l presente trabajo sonbasadas en análisis <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> laboratorio, y que variables como el efecto<strong>de</strong>l nivel <strong>de</strong> carga y la temperatura no fueron evaluadas. Sin embargo,dichas conclusiones realzan los efectos potencialmente significativos quetiene el hecho <strong>de</strong> que en la actualidad los efectos <strong>de</strong> las características <strong>de</strong>las mezclas no sean tenidos en cuenta explícitamente en la mo<strong>de</strong>lación<strong>de</strong>l ahuellamiento <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la MEPDG.Es importante anotar que si las conclusiones <strong>de</strong>l presente trabajo y enprevias investigaciones realizadas por Leahy (11) fueran corroboradastanto en el laboratorio como en el campo, y no fueran incluidas <strong>de</strong>ntro<strong>de</strong> la MEPDG <strong>de</strong> alguna forma, se estaría <strong>de</strong>saprovechando una <strong>de</strong> lasmayores ventajas que tienen los métodos <strong>de</strong> diseño mecanicistas, quees la utilización directa <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> ensayos mecánicos para<strong>de</strong>terminar las propieda<strong>de</strong>s fundamentales <strong>de</strong> los materiales a usar enlos diseños.SÍNTESIS DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESPara <strong>de</strong>terminar la contribución a la <strong>de</strong>formación permanente <strong>de</strong> lascapas asfálticas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una estructura <strong>de</strong> pavimento, la Guía <strong>de</strong>Diseño Mecanicista-Empírica <strong>de</strong> la AASHTO (MEPDG) utiliza un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>predicción <strong>de</strong>l ahuellamiento que consi<strong>de</strong>ra el efecto <strong>de</strong> las características<strong>de</strong> la mezcla única y exclusivamente mediante la <strong>de</strong>formación unitariaresiliente er, que es a su vez función <strong>de</strong>l módulo dinámico <strong>de</strong> la mezclaasfáltica (|E*|). En otras palabras, se consi<strong>de</strong>ra que los parámetros<strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ahuellamiento son constantes, in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> lascaracterísticas <strong>de</strong> la mezcla. Los resultados obtenidos durante la presenteinvestigación,similares a los obtenidos en múltiples investigaciones reportadas en laliteratura (13, 14, 15, 16), indican que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> er, otras características<strong>de</strong> la mezcla son necesarias para caracterizar apropiadamente suresistencia al ahu ellamiento.En particular, los resultados <strong>de</strong> la presente investigación <strong>de</strong>muestranque el contenido <strong>de</strong> vacíos con aire en la mezcla, el contenido <strong>de</strong>asfalto efectivo, y el tipo <strong>de</strong> asfalto, tienen un efecto significativo en losparámetros k 1y k 3<strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ahuellamiento <strong>de</strong> las mezclasasfálticas incorporado <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la MEPDG. Con el fin <strong>de</strong> facilitar lautilización <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong>l presente estudio <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la MEPDG,se establecieron mo<strong>de</strong>los para la estimación <strong>de</strong> dichos parámetros enfunción <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> la mezcla. Los datos utilizados para losanálisis realizados están basados en la evaluación <strong>de</strong> la resistenciaa la <strong>de</strong>formación permanente <strong>de</strong> mezclas asfálticas compactadas enel laboratorio bajo la acción <strong>de</strong> cargas axiales repetidas con el SimplePerformance Tester (SPT).<strong>Carreteras</strong> - Junio 2011 .111