CALIBRACIÓN DEL ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO, MEDIANTE ENSAYOS INTERLABORATORIALES Y LOS MODELOS DE LA GUÍA MECANÍSTICO-EMPÍRICA DE LA AASHTO EN COSTA RICA

Ing. Adriana Vargas N., Ph.D., MBAIng. José Pablo Aguiar M., Ph.D.Ing. Fabricio Leiva V., Ph.D., MBA Ing. Luis Guillermo Loría S., Ph.D.

Introducción

• Módulo (Mr, E*): propiedad importante para diseño y análisis de pavimentos

• Caracteriza el comportamiento esfuerzo – deformación de los materiales

Introducción

• Módulo complejo dinámico │E*│: relación esfuerzo – deformación bajo una carga senosoidal continua

• Depende de la temperatura, frecuencia de carga y propiedades de la mezcla

Introducción• En el diseño M-E el módulo dinámico

se obtiene a partir de una curva maestra que se construye utilizando el principio de superposición tiempo-temperatura

(AASHTO, 2002)

Objetivo

•Determinar la repetibilidad del ensayo de módulo dinámico de mezclas asfálticas, así como evaluar el ajuste de estos resultados con los modelos de la AASHTO.

Metodología

•3 Mezclas

12.5 mm F

12.5 mm C

9.5 mm C

•AASHTO TP 62

ResultadosMenores valores de E* para UCR a todas las frecuencias y temperaturas, pero menor variabilidad

Mayores valores de para UCR, menor variabilidad

Resultados•Se realizó un proceso extensivo de

control de calidad de los resultados

•Ayudas visuales

y = 0.004x5 + 0.006x4 - 0.349x3 - 1.144x2 + 5.729x + 28.81

R² = 0.926

1

10

100

-1.E+01 -5.E+00 0.E+00 5.E+00 1.E+01

Ang

ulo

de F

ase

Log Tr

y = 5.796x4 - 55.66x3 + 170.5x2 - 184.8x + 72.44R² = 0.842

1

10

100

0.E+00 1.E+00 2.E+00 3.E+00 4.E+00

Ang

ulo

de F

ase

Log E*, psi

1

10

100

1,000

10,000

1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03 1.E+05 1.E+07

Mód

ulo,

ksi

Frecuencia Hz

Ecos, E`

Esin, E``

1

10

100

1,000

10,000

1.E-07 1.E-04 1.E-01 1.E+02 1.E+05

Mod

ulo

Din

ámic

o |E

*|at

70

F, k

si

Frecuencia, Hz

14°F

40°F

70°F

100°F

130°F

Curva Maestra

Resultados

•Diferencias en los rangos de esfuerzo y deformación usados entre los laboratorios

Especímenes pudieron haber llegado mas allá del rango elástico

Resultados•Pruebas realizadas a anillo de carga

metálico

•Comportamiento elástico-lineal: módulo no depende de nivel de esfuerzo o razón de carga

•No hubo diferencias significativas entre los valores medios de ambos laboratorios – diferencias en E* de las mezclas no son debidas a los equipos

Resultados•Pruebas realizadas a

espécimen sintético

•Valores de E* mayores a temperaturas altas y menores a temperaturas bajas

•Valores de más bajos, casi constantes

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

E* L

anam

meU

CR, M

Pa

E* GCTS, MPa

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5 6

f La

nam

meU

CR, °

f GCTS, °

Conclusiones•Control y verificación de calidad de

datos debe incluir ayudas visuales

•Diferencias se deben al procedimiento de ensayo y configuración de sensores

•Se modificó protocolo de ensayo para hacerlo más comparable con otros laboratorios

¡Muchas Gracias!

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