Ecuaciones constitutivas de módulo resiliente para materiales tratados con asfalto espumado

Abstract

En años recientes se han realizado esfuerzos considerables para entender las propiedades mecánicas y el comportamiento de los materiales estabilizados con asfalto espumado. Muchos estudios están orientados a la obtención del Módulo Resiliente - Mr, de tal forma que, independientemente del modelo de análisis, se puedan aplicar valores confiables de este parámetro a las capas de estos materiales en los métodos de diseño de estructuras de pavimento de naturaleza empírico – mecanística. En este trabajo se presentan las ecuaciones constitutivas del Mr, obtenidas sobre mezclas con diferentes proporciones en peso de granular/RAP (100/0%, 85/15%, 70/30% y 50/50%) y espuma de asfalto (60/70 1/10 mm) de las refinerías de Barrancabermeja y Apiay, Colombia de dos procedencias distintas. Las mezclas se elaboraron siguiendo la metodología propuesta por la Academia del Asfalto de Sudáfrica, en la Guía Técnica – Bitumen Stabilized Materials, TG2 de 2009.

Las probetas fabricadas se ensayaron para determinar el Mr, según la norma INV E–156–13. Con los resultados obtenidos se evaluaron los modelos del Mr en función de los esfuerzos principales (primer invariante de esfuerzos -θ), del esfuerzo desviador - σd o del esfuerzo cortante octaédrico – τoct. Se confirma para los materiales evaluados una dependencia significativa del estado de esfuerzos.

In recent years considerable efforts have been made to understand the mechanical properties and behavior of materials stabilized with foamed bitumen. Many studies are aimed at obtaining the Resilient Module - Mr, so that, independently of the analysis model, reliable values of this parameter can be applied to the layers of these materials in the design methods of pavement structures of an empirical nature - mechanistic. In this work the constitutive equations of Mr, obtained on mixtures with different proportions by weight of granular / RAP (100/0%, 85/15%, 70/30% and 50/50%) and asphalt foam (60 / 70 1/10 mm) from the refineries of Barrancabermeja and Apiay, Colombia from two different origins. The mixtures were developed following the methodology proposed by the Asphalt Academy of South Africa, in the Technical Guide - Bitumen Stabilized Materials, TG2 of 2009.

The manufactured test pieces were tested to determine the Mr, according to the standard INV E-156-13. With the results obtained, the models of the MR were evaluated according to the main stresses (first invariant stress -θ), the deviating stress - σd or the octahedral shear stress - τoct. A significant dependence of the stress state is confirmed for the evaluated materials.