Implementación de un ensayo para la evaluación …³n de un ensayo para la evaluación de la...
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Implementación de un ensayo
para la evaluación de la resistencia
al ahuellamiento de mezclas asfálticas
Dra. Ing.Silvia Angelone
Facultad Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura
Universidad Nacional de Rosario
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Introducción y Objetivo
Introducción, si se tiene en cuenta…
→La Seguridad Vial: necesidad de
aumentar el confort y seguridad de los
usuarios
→ Incremento de Solicitaciones: Tránsito
(Mercosur) y Clima (Cambio climático)
→La Falla por Ahuellamiento:
incrementada en los últimos años
→Evaluación Racional de los Materiales:
garantizar in situ el diseño de las mezclas
asfálticas
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Introducción y Objetivo
Introducción, si se tiene en cuenta…
→Asegurar la Calidad de los Pavimentos: metologías simples y
eficientes de QC
→Normas y controles específicos: No existe en n/país normativa
que vincule el diseño de mezcla con su comportamiento Ni un
control de la calidad de los materiales relacionado directamente con
la deformación permanente
→Ensayo WTT: generalización del uso del ensayo de Rueda Cargada
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Introducción y Objetivo
Objetivos
Analizar la correlación entre ensayos de
caracterización de deformación permanente:
Ensayo de Rueda Cargada o WTT,
Pendiente media de ahuellamiento, WTSaire
Ensayo de “Punzonado”, Resistencia a la
Deformación, SD
Proponer una metodología de
control de calidad.
Evaluación rutinaria de mezclas asfálticas
usando el parámetro SD
Parte del desarrollo de la
Tesis Doctoral defendida
en 2013
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Ensayo de Punzonado
Ensayo:
Desarrollado por el Prof. K. W. Kim,
“Kim Test”, (Kangwon National Univ., Republic of Korea)
Resistencia a la deformación, SD
Prensa convencional Marshall
Temperatura 60 ºC
Velocidad de carga, 50.8 mm/min
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Ensayo de Punzonado
Resistencia a la Deformación
o Punzonado
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 1 2 3 4 5 6 7
Y (mm)
P (
N)
P
y Ap
PSd
22.2010
.32,0
yy
PSd
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Comparación de ensayos
30 mezclas asfálticas distintas:
De carpeta, de base, densas, semi-densas,
Con ligantes convencionales y modificados,
Algunas con incorporación de polietileno.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.0 0.1 0.2 0.3
SD
(MP
a)
WTS (mm/103 cycles)
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Propuesta control de calidad
Aseguramiento de la calidad
Testigos de buena calidad
Procedimiento de toma de testigos accesible
y estar relacionado con las acciones
rutinarias de la obra
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Propuesta control de calidad
SD In situ ≥ SD REF2
Diseño de la
mezcla
(Marshall)
Verificación a
Def. per. Ensayo WTT
WTSdiseño < 0.100
mm/103 ciclos
SD REF2
Probetas
caladas
Mezcla de
Planta
(Marshall)
Pasa (construcción)
Calado de
prob p/ WTT
SD LAB ≥ SD REF1
No Pasa
NO
SI
Continua
SD REF1
Probetas
moldeadas
NO
SI
¿?
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Propuesta control de calidad
SD In situ ≥ SD REF2
Diseño de la
mezcla
(Marshall)
Verificación a
Def. per. Ensayo WTT
WTSdiseño < 0.100
mm/103 ciclos
SD REF2
Probetas
caladas
Mezcla de
Planta
(Marshall)
Pasa (construcción)
Calado de
prob p/ WTT
SD LAB ≥ SD REF1
No Pasa
NO
SI
Continua
SD REF1
Probetas
moldeadas
NO
SI
¿?
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Propuesta control de calidad
Control de calidad en Laboratorio:
Pendiente Media de Ahuellamiento
vs
Profundidad de Huella Media
Proporcional
0.00
0.03
0.05
0.08
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
WT
Sa
ire
(mm
/10
3c
iclo
s)
Praire (%)
WTSaire vs Praire - 700 N - 103ciclos - Praire < 15%
WTS = 0.100 Pr < 15%
5.5 %
Zona de aceptación
de la mezcla asfáltica
0.100 mm/103ciclos
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SD In situ ≥ SD REF2
Propuesta control de calidad
Diseño de la
mezcla
(Marshall)
Verificación a
Def. per. Ensayo WTT
WTSdiseño < 0.100
mm/103 ciclos
SD REF2
Probetas
caladas
Mezcla de
Planta
(Marshall)
Pasa (construcción)
Calado de
prob p/ WTT
SD LAB ≥ SD REF1
No Pasa
NO
SI
Continua
SD REF1
Probetas
moldeadas
NO
SI
¿?
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Propuesta control de calidad
A – En el laboratorio: Diseño de la mezcla
1. Fórmula de trabajo: Procedimiento convencional Marshall.
2. Compactación de probetas: 3 probetas Marshall moldeadas
+ 2 placas 30 x 30 x 5 cm
3. Ensayo WTT: si WTSaire 0.100 mm/1000 ciclos OK
4. Ensayo de Punzonado: promedio de 3 probetas SDREF 1
5. Ensayo de Punzonado: calado de 2 probetas de la placa del
WTT SDREF 2
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Propuesta control de calidad
SD In situ ≥ SD REF2
Diseño de la
mezcla
(Marshall)
Verificación a
Def. per. Ensayo WTT
WTSdiseño < 0.100
mm/103 ciclos
SD REF2
Probetas
caladas
Mezcla de
Planta
(Marshall)
Pasa (construcción)
Calado de
prob p/ WTT
SD LAB ≥ SD REF1
No Pasa
NO
SI
Continua
SD REF1
Probetas
moldeadas
NO
SI
¿?
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Propuesta control de calidad
B – En obra: Producción de planta
1. Toma de muestras. Mezcla suelta de camiones.
2. Control de calidad:
a. 3 probetas Marshall para QC convencional
b. 3 probetas Marshall SDLAB
Si SDLAB SDREF1 OK Continúa la producción
Si SDLAB SDREF1 Ver las causas
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Propuesta control de calidad
SD In situ ≥ SD REF2
Diseño de la
mezcla
(Marshall)
Verificación a
Def. per. Ensayo WTT
WTSdiseño < 0.100
mm/103 ciclos
SD REF2
Probetas
caladas
Mezcla de
Planta
(Marshall)
Pasa (construcción)
Calado de
prob p/ WTT
SD LAB ≥ SD REF1
No Pasa
NO
SI
Continua
SD REF1
Probetas
moldeadas
NO
SI
¿?
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Propuesta control de calidad
C – In situ: Capa construida
1. Toma de muestras: Calado de muestras de la capa terminada.
2. Control de calidad: Espesores y densidad. Determinación de la
Resistencia a la Deformación SD in situ
Si SD in situ SDREF2 OK Sección Aprobada
Si SD in situ SDREF2 Tomar muestra para ensayo WTT
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Propuesta control de calidad
C – In situ: Capa construida. Propuesta de calado para ensayo WTT
Capa 1
Capa 2
Capa 3
ACB
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Desarrollo de la presentación
Introducción y Objetivo
Ensayo de Punzonado
Desarrollo experimental: Ensayos WTT
y Punzonado
Propuesta de Control de Calidad:
Laboratorio e In situ
Conclusiones y Recomendaciones
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Conclusiones y Recomendaciones
1. Se ha desarrollado un equipo de ensayo de Punzonado capaz de
llevar a cabo el ensayo de resistencia a la deformación, SD, de
mezclas asfálticas y estimar la susceptibilidad al ahuellamiento de
las mezclas asfálticas.
2. El valor de SD tiene buena correlación con los resultados del WTT
WTS 0.100 mm/103 ciclos SD 3.5 MPa
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Conclusiones y Recomendaciones
3. Se presenta una metodología destinada a simplificar el control de
calidad in situ mediante el uso del ensayo de Punzonado.
4. Se propone usar el resultado del ensayo de Punzonado como un
filtro:
- Si SDLAB > SDREF1 y SD in situ > SDREF2
- Si SDLAB < SDREF1 ó SD in situ< SDREF2
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Gracias por su atención !!!