Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Obras Civiles

Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Obras Civiles

Antecedentes:Fatiga de Mezclas Asfálticas Chilenas AASHTO TP8-94

Antecedentes: Modulo Dinámico de Mezclas Asfálticas Chilenas (Christensen et al., AAPT 2003) • Donde: • E*m = módulo dinámico de la mezcla [psi] • Pc = volumen de contacto de los agregados • VMA = vacíos en el agregado mineral [%] • VFA = vacíos llenos con asfalto [%] • G* b = módulo complejo en corte del betún [psi]

Antecedentes:Proyecto NCHRP 1-41 • “Modelos para Predicción de Grietas por Reflexion en Recapados Asfalticos de Mezclas en Caliente”. (R. Litton) • Datos de entrada del modelo: • c • R • Gg • C1 & C2de WLF

Curvas Maestra de un Ligante Asfáltico y sus Parámetros • Gg: Módulo Vítreo • ss: Viscosidad Flujo Cero • c : Frecuencia de Transición • R : Índice Reológico Christensen & Anderson. Interpretation of Dynamic Mechanical Test Data for Paving Grade Asphalt. AAPT Journal, pp. 067-116, 1992.

MaterialesCaracterizados • Ligante tradicional (AC-30, PG64-22) • Ligante modificado (60-80, PG70-22) • Estados de envejecimiento • Original • Envejecimiento primario (RTFOT) • Envejecimiento secundario (PAV)

Reómetro de Corte Dinámico • Se obtiene G*() • Barrido de temperaturas de 10°C a 70°C • Barrido de frecuencias de 0,3 a 100 [rad/seg]

Reómetro de Viga en Flexión • Se obtiene S(t) • Barrido de temperaturas de -24 a -6°C • Barrido de tiempo de 8 a 240 s (equivalente a barrido de frecuencias de 0,0042 a 0,125 rad/s)

Aquí van los resultados BBR sin analizar • Se calcula asumiendo

CurvaMaestra

Dependencia de la Temperatura y Factores de Corrimiento • Por sobre la temperatura de definición Td: ecuación de Williams Landel y Ferry (WLF) • Donde: • aT(T ) = factor de corrimiento • t = tiempo real de observación •  = tiempo reducido • T = temperatura • T0= temperatura de referencia • C1, C2 = constantes del material

Dependencia de la Temperatura y Factores de Corrimiento • Por debajo de Td: versión modificada de la ecuación de Arhennius(Rowe & Sharrock, TRR 2011): • Donde: • aT(T ) = factor de corrimiento • T = temperatura (°K) • Tr= temperatura de referencia (°K) • Ea= energía de activación para flujo del material bajo Td(J/mol) • R = Constante ideal de los gases = 8.314 J/molK • k = constante

Ajuste de Ecuaciones de Corrimiento Td estimada usando ecuación WLF con C1=19 y C2=92 (Christensen & Anderson, AAPT 1992) Ligante

Curvas Maestrasy Parámetros

CurvasMaestras v/s Envejecimiento Ligante Modificado 60-80, Tr=20°C Ligante Tradicional AC-30, Tr=20°C

Comparación Curvas Maestras Ligantes Tradicional y Modificado Ligante Tradicional AC-30 Ligante Modificado 60-80

Conclusiones • Disminución del valor de la frecuencia de transición (c) con el envejecimiento. • El valor del índice Reológico (R), aumenta con el envejecimiento del ligante, siendo mayor en el ligante modificado. • Para ambos ligantes el valor de logaritmo del módulo vítreo (Gg) tiende al valor de 9, el valor es levemente mayor para el ligante modificado respecto al tradicional. • La temperatura de definición (Td) aumenta con el envejecimiento tanto para el ligante tradicional como para el modificado.

Agradecimientos • Comisión Nacional de Investigación, Ciencia y Tecnología de Chile CONICYT (Proyecto Fondecyt 11110255) Universidad Técnica Federico Santa María

Universidad Técnica Federico Santa María Departamento de Obras Civiles