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CARACTERIZACION DE ASFALTOS CON TECNOLOGIA“SUPERPAVE” Y ANALISIS DE AHUELLAMIENTO

JOSE FRANCISCO SUAREZ CASTILLO

UNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTALAREA DE INFRAESTRUCTURA VIAL

SANTAFE DE BOGOTA, D. C.2.003

CARACTERIZACION DE ASFALTOS CON TECNOLOGIA“SUPERPAVE” Y ANALISIS DE AHUELLAMIENTO

JOSE FRANCISCO SUAREZ CASTILLO

Tesis para Optar al título de Magísteren Ingeniería Civil

ASESORDr. BERNARDO CAICEDO

UNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTALAREA DE INFRAESTRUCTURA VIAL

SANTAFE DE BOGOTA, D. C.2.003

Dedicado a la memoria deGuillermo E Zarama, quien aúnesta presente en estos logrosalcanzados, e inspira muchas delas metas a culminar y acompañadía a día todas mis labores.

AGRADECIMIENTOS

A la unión familiar brindada desde mi nacimiento hasta hoy por toda la familia

Suárez Castillo, el soporte y compañía en cada uno de los días, desde que me

propuse alcanzar esta meta.

A mi asesor de tesis Dr. Bernardo Caicedo y todos los docentes de la

comunidad UNIANDINA que compartieron sus conocimientos e ilustraron las

bases de este trabajo.

MIC 2002-II-53 UNIVERSIDAD DE LOS ANDES CARACTERIZACION DE ASFALTOS CON SUPERPAVE

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION ..............................................................................................................11.1. ASPECTOS GENERALES.....................................................................................11.2. OBJETIVO GENERAL..........................................................................................21.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS..................................................................................21.4. ALCANCE..............................................................................................................31.5. METODOLOGIA....................................................................................................4

2. COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA ASFALTICA..................................................62.1 COMPORTAMIENTO DEL LIGANTE ASFALTICO..............................................62.2 COMPORTAMIENTO DEL AGREGADO MINERAL.............................................92.3 COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS ..................................142.4 MEDIOS CORRIENTES PARA ESPECIFICAR CEMENTOS ASFALTICOS ......242.5 PROCEDIMIENTOS EN USO PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS ASFALTICAS...........................................................................................................................................26

3. PROTOCOLO SUPERPAVE...........................................................................................313.1 LIGANTES ASFALTICOS........................................................................................313.2 AGREGADOS MINERALES.....................................................................................383.3 MEZCLAS ASFALTICAS .........................................................................................403.4 ENSAMBLANDO TODO ..........................................................................................43

4. SELECCIÓN DEL LIGANTE ASFALTICO...................................................................454.1 BASE DE DATOS METEREOLÓGICOS DEL SUPERPAVE ................................464.2 CONFIABILIDAD......................................................................................................474.3 TEMPERATURA DEL AIRE....................................................................................474.4 TEMPERATURA DEL PAVIMENTO ......................................................................474.5 SELECCIÓN DEL GRADO DEL LIGANTE............................................................494.6 EFECTO DE LA VELOCIDAD DE CARGA EN LA SELECCIÓN DEL LIGANTE...........................................................................................................................................504.7 EFECTO DEL NIVEL DEL TRÁNSITO EN LA SELECCIÓN DEL LIGANTE....514.8 PARÁMETROS DE LAS ESPECIFICACIONES SUPERPAVE.............................51

5. CONCEPTOS REOLÓGICOS .........................................................................................525.1 REOLOGÍA.................................................................................................................525.2 ELASTICIDAD...........................................................................................................525.3 VISCOSIDAD.............................................................................................................525.4 VISCO-ELASTICIDAD .............................................................................................525.5 ESFUERZO (STRESS)...............................................................................................535.6 DEFORMACIÓN (STRAIN)......................................................................................535.7 LEY DE HOOKE........................................................................................................535.8 LEY DE NEWTON ....................................................................................................535.9 VISCO-ELASTICIDAD DEL ASFALTO .................................................................545.10 CARACTERIZACION DE MATERIALES VISCO-ELASTICOS LINEALES.....555.11 CARACTERISTICAS REOLOGICAS DEL ASFALTO ........................................56


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6. PRUEBAS DE LABORATORIO.....................................................................................626.1 PERDIDAS POR CALENTAMIENTO DE LOS ASFALTOS .................................626.2 PUNTO DE ABLANDAMIENTO .............................................................................646.3 ENVEJECIMIENTO ACELERADO DE CEMENTOS ASFALTICOS USANDOCAMARA PRESURIZADA DE ENVEJECIMIENTO ...................................................656.4 REOMETRO DE CORTE DINAMICO (DSR)..........................................................666.5 ANALISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS EN DSR.........................................147

7. DATOS DE DISEÑO MARSHALL...............................................................................1507.1 TIPO DE RODADURA............................................................................................1507.2 MATERIALES UTILIZADOS.................................................................................1507.3 PROPORCIONES DE MATERIALES ....................................................................1507.4 ESTABILIDAD, FLUJO, PESO ESPECIFICO, VACIOS CON AIRE, VACIOSCON AGREGADO. ........................................................................................................151

8. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA DEFORMACION PLASTICA DE LASMEZCLAS BITUMINOSAS MEDIANTE LA PISTA DE ENSAYO DE LABORATORIO.............................................................................................................................................154

8.1 DESCRIPCION.........................................................................................................1548.2 RESULTADOS.........................................................................................................1548.3 ANALISIS DE RESULTADOS ...............................................................................160

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..............................................................1619.1 CONCLUSIONES.....................................................................................................1619.2 RECOMENDACIONES ...........................................................................................165

BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................166


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INDICE DE FIGURAS

Figura 2-1 Dependencia tiempo-temperatura del cemento asfáltico.......................................7Figura 2-2 Comportamiento visco-elástico del asfalto............................................................8Figura 2-3. Esqueleto pétreo del agregado ............................................................................10Figura 2-4. Comportamiento del agregado a cargas de corte................................................11Figura 2-5. Comportamiento de las pilas de acopio de agregados cúbicos y redondeados...11Figura 2-6 Teoría de Mohr-Coulomb....................................................................................12Figura 2-7. Dilatación de dos partículas de agregado cuando están sometidas a esfuerzos de

corte ..............................................................................................................................13Figura 2-8. Ahuellamiento de una subrasante débil ..............................................................15Figura 2-9. Ahuellamiento de una mezcla débil....................................................................16Figura 2-10. Contribución del ligante asfáltico a la resistencia por corte de la mezcla........17Figura 2-11. Contribución del agregado a la resistencia por corte de la mezcla ...................18Figura 2-12 Fisuramiento (por fatiga) tipo piel de cocodrilo................................................19Figura 2-13. Tensiones de tracción en la parte inferior de la capa de hma ...........................22Figura 2-14. Fisuramiento por baja temperatura ...................................................................23Figura 2-15. Ensayos de penetración y viscosidad................................................................24Figura 2-16. Susceptibilidad térmica de tres asfaltos con distintos grados de viscosidad y

penetración....................................................................................................................25Figura 2-17. Estabilidad Marshall .........................................................................................27Figura 2-18. Estabilidad Hveem............................................................................................28Figura 2-19. Principio del ensayo de la rueda cargada de Georgia .......................................30Figura 3-1. Técnicas de SHRP para el envejecimiento del ligante .......................................32Figura 3-2 Reómetro de corte dinámico................................................................................33Figura 3-3. Cálculo de G* y � ..............................................................................................34Figura 3-4. Viscosímetro rotacional......................................................................................35Figura 3-5. Reómetro de flexión...........................................................................................36Figura 5.1 Comportamiento elástico, viscoso y viscoelastico...............................................54Figura 5.2 Efectos de la temperatura.....................................................................................56Figura 5.3 Modelo de resorte-amortiguador de comportamiento visco elástico...................57Figura 6.1 Horno RTFO (CITEC).........................................................................................63Figura 6.2 Cámara de envejecimiento a presión (CITEC)....................................................66Figura 6.3 Reómetro dinámico de corte (CITEC).................................................................67Figura 6.4 Barrido de temperaturas vs módulo complejo de las muestras de Apiay y

Barrancabermeja originales ...........................................................................................78Figura 6.5 Barrido de temperaturas vs ángulo de fase de las muestras de Apiay y

Barrancabermeja originales. ..........................................................................................79Figura 6.6 Barrido de frecuencias vs módulo complejo Apiay 1 original.............................80Figura 6.7 Barrido de frecuencias vs ángulo de fase Apiay 1 original..................................81Figura 6.8 Barrido de frecuencias vs módulo complejo asfalto de Apiay #2 original de 40

70°c................................................................................................................................93


171

Figura 6.9 Barrido de frecuencias vs ángulo de fase asfalto Apiay #2 original 40 70°c ......94Figura 6.10 Barrido de frecuencias vs módulo complejo Barrancabermeja #1 original....104Figura 6.11 Barrido de frecuencias vs ángulo de fase Barranca #1 original.......................105Figura 6.12 Barrido de frecuencias vs módulo complejo Barranca #2 original..................115Figura 6.13 Barrido de frecuencias vs ángulo de fase Barranca #2 original.......................116Figura 6.14 Barrido de temperatura vs módulo complejo de las muestras originales, PAV,

RTFO...........................................................................................................................118Figura 6.15 Barrido de temperatura vs ángulo de fase asfaltos originales, RTFO, PAV....119Figura 6.16 Barrido de amplitudes 56, 58, 60°C originales vs ángulo de fase ...................120Figura 6.17 Barrido de amplitudes vs módulo complejo asfaltos originales 56, 58, 60°C .121Barrido de temperaturas vs módulo complejo asfaltos de Apiay y Barranca despues de PAV

.....................................................................................................................................126Figurfa 6.18 Barrido de temperaturas, frecuencias Apiay, Barranca después de PAV.......127Figuras 6.19 Frecuencias, amplitudes vs Apiay, Barranca después de PAV.....................128Figura 6.20 Temperaturas, frecuencias y amplitudes de Barranca y Apiay después de RTFO

.....................................................................................................................................130Figura 8.1 Resultados de ahuellamiento a temperaturas de 40, 50, 60°C de mezclas MDC-2

conformadas por ligantes de Apiay y Barrancabermeja..............................................159


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INDICE DE TABLASTabla 3-1 Niveles de diseño de mezclas de Superpave .........................................................44Tabla 4-1. Grados del ligante Superpave ..............................................................................45Tabla 6.1 Pérdidas de masa...................................................................................................62Tabla 6.2 Punto de ablandamiento ligantes de Apiay y Barrancabermeja............................64Barrido de temperaturas y frecuencias asfalto original muestra #1 de Apiay de 40 66°C ....68Tabla 6.3 Barrido de temperaturas y frecuencias asfalto original muestra #2 de Apiay de 40

70°C...............................................................................................................................82Tabla 6.4 Barrido de temperaturas y frecuencias asfalto original muestra #2

Barrancabermeja de 40 66°C.........................................................................................95Tabla 6.5 Barrido de temperaturas y frecuencias asfalto original muestra #1 de

Barrancabermeja de 40 66°C.......................................................................................106Tabla 6.6 Barrido de amplitudes, frecuencias de los ligantes, originales y envejecidos en

RTFO y PAV...............................................................................................................117


1

1. INTRODUCCION

1.1. ASPECTOS GENERALES

Ya que son las carreteras el principal medio de transporte a nivel mundial, la

investigación sobre el comportamiento de los materiales que las componen es de

vital importancia para así evitar su pronto deterioro y garantizar seguridad y confort

a sus usuarios.

Para estudiar el comportamiento de los materiales que componen un pavimento

en Colombia se han implementado métodos empíricos a los que se les asocia

parámetros como densidad, estabilidad y flujo, los cuáles tratan de correlacionar

con el comportamiento de un asfalto en una mezcla asfáltica.

Considerando las debilidades conceptuales que presentan las correlaciones para

lograr pavimentos asfálticos con una mayor vida útil y un menor costo de

mantenimiento, el Gobierno de los Estados Unidos asignó U$ 150 millones,

orientados al estudio de la durabilidad y seguridad de sus carreteras, este

programa se denominó Strategic Highway Research Program (SHRP), y a

Superpave (Superior Performing Asphalt Pavements), que es un producto de

investigación se SHRP al que se le asignó la tercera parte de toda la inversión.

Este programa se completo en 1993, desde entonces la tecnología de mezclas

asfálticas atraviesa un periodo de transición y sus efectos se alcanzan a percibir a

un corto plazo.

En este estudio se estudiarán muestras de dos asfaltos producidos en Colombia,

analizando su reología, logrando así un mayor criterio que el de los métodos


2

convencionales de caracterización de asfaltos, lo cual promete mejor

comportamiento, ya que requiere propiedades específicas.

Esta técnica incluye nuevos ensayos de laboratorio que hasta el momento

recientemente se aplican en nuestro laboratorio de UNIANDES los cuales simulan

condiciones críticas de mezclado en la planta de producción de mezcla.

Este proyecto pretende implementar esta tecnología en la caracterización de

asfaltos, para lograr así un mejor manejo en el uso como ligantes en la fabricación

de mezclas asfálticas y lograr así un mejor control de las fallas de las estructuras

de pavimento constituidas por estas.

1.2. OBJETIVO GENERAL

El propósito de este proyecto de investigación es continuar con el desarrollo y

evolución de nuevas tecnologías de caracterización reológica e iniciar un proceso

de divulgación de SUPERPAVE, como una herramienta necesaria que nos permita

predecir los tipos básicos de deterioro, que se tratan de evitar. Como lo es el

ahuellamiento, para así optimizar los diseños de mezclas asfálticas mediante la

correcta toma de decisiones y elección de cada uno de los materiales, apoyada en

el análisis cuidadoso de los resultados o informes que aporta esta tecnología.

1.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Para satisfacer el objetivo general es necesario cumplir con los siguientes

objetivos específicos:


3

• Investigar sobre los equipos de laboratorio disponibles como herramientas de

análisis del comportamiento de las muestras asfálticas.

• Caracterizar reológicamente las muestras de asfaltos procedentes del

Complejo Petrolero de Barrancabermeja y de Apiay.

• Determinar el comportamiento de cada ligante asfáltico en una mezcla MDC-2

(Según INVIAS), reflejado así en la deformación permanente (ahuellamiento)

como deterioro.

• Comparar y correlacionar los resultados de la caracterización de cada ligante y

deterioro de cada una de las mezclas que constituyen, en diferentes barridos

de temperaturas.

1.4. ALCANCE

Este proyecto de investigación concluye al entregar un informe en el cual se

consignan los resultados de un barrido de temperaturas frecuencia, amplitudes, a

muestras asfálticas originales y envejecidas en: RTFO y PAV procedentes de las

refinerías mencionadas, así como el comportamiento de estas en u tipo de mezcla

regulada por las especificaciones de INVIAS, y los resultados de esta en un

ensayo de Resistencia a la Deformación Plástica de las Mezclas Bituminosas

Mediante la Pista de Ensayo de Laboratorio. A tres diferentes tipos de

temperatura, una de ellas la estandarizada, y las otras dos por debajo de esta,

adicionalmente se inicia un proceso de divulgación que pretende difundir la

tecnología y motivar no solo el uso de esta herramienta sino la participación de

futuros investigadores en este tema.


4

No se pretende lograr implementar una herramienta de diseño novedoso de

mezclas asfálticas, sino continuar con el camino de investigación que llevará a un

fortalecimiento de SUPERPAVE a través de un proceso de retroalimentación que

involucra a futuros investigadores y al medio de la Infraestructura Vial.

1.5. METODOLOGIA

La metodología a seguir para cumplir el objetivo y lograr el alcance planteado es la

siguiente:

• Estudio de Normas SUPERPAVE: En esta primera etapa se busca conocer la

Tecnología e identificar las fortalezas y debilidades de la herramienta para así

plantear cuales son los parámetros de ensayo a variar.

• Determinar las pérdidas por calentamiento: de los aceites, por medio de

ensayos de laboratorio, regidos a la norma I.N.V. E-708. (RTFO)

• Envejecimiento acelerado: Se realiza un proceso de envejecimiento

acelerado de las muestras de cemento asfáltico usando la cámara presurizada

de envejecimiento a un residuo del ensayo RTFO.

• Pruebas en el equipo DSR: (Reómetro de corte dinámico). Se realizan

barridos de temperatura, frecuencias y amplitudes a diferentes muestras

originales y envejecidas y se determina el grado PG de cada ligante asfáltico,

el cual se toma como referencia para los barridos anteriores.

• Diseño Marshall: Se realizan dos diseños de mezclas asfálticas tipo MDC-2

correspondientes a cada uno de los cementos asfálticos analizados.


5

• Determinación de ahuellamiento: Consiste en elaborar un ensayo donde se

determina los milímetros de ahuellamiento de las mezclas asfálticas

conformadas por los diferentes ligantes.

• Documentación: Consiste en elaborar un documento o informe final sobre

este proceso de investigación, el cual incluye un marco teórico, una descripción

de SUPERPAVE y conclusiones finales sobre los resultados obtenidos en el

análisis de los ligantes y las mezclas que conforman.


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2. COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA ASFALTICA

El concreto asfáltico (algunas veces llamado “mezcla asfáltica en caliente” o

simplemente “HMA”: “Hot Mix Asphalt”) es un material vial compuesto del ligante

asfáltico y un agregado mineral. El ligante asfáltico, que puede ser un cemento

asfáltico o un cemento asfáltico modificado, actúa como un agente ligante que

aglutina las partículas en una masa cohesiva. Al ser impermeable al agua, el

ligante asfáltico también impermeabiliza la mezcla. El agregado mineral, ligado

por el material asfáltico, actúa como un esqueleto pétreo, que aporta resistencia y

rigidez al sistema. Al incluir la HMA tanto ligante asfáltico como agregado mineral,

su comportamiento es afectado por las propiedades individuales de cada

componente y por la interrelación de aquellos dentro del sistema.

2.1 COMPORTAMIENTO DEL LIGANTE ASFALTICO

El ligante asfáltico por si mismo es un material de construcción atractivo y

estimulante con el cual trabajar. Su más importante característica, muchas veces

una ventaja, a veces una desventaja, es su susceptibilidad térmica. Esto es, sus

propiedades mensurables dependen de la temperatura. Por esta razón, casi todos

los ensayos de caracterización de cementos asfálticos y mezclas asfálticas deben

especificar la temperatura. Sin una temperatura de ensayo especificada, el

resultado del ensayo no puede ser efectivamente interpretado. El comportamiento

del cemento asfáltico depende también del tiempo de aplicación de la carga. Para

la misma carga y el mismo asfalto, diferentes tiempos de aplicación de la carga

implicarán propiedades diferentes. Por ello, los ensayos sobre los cementos

asfálticos deben también especificar la velocidad de carga. Como el

comportamiento del cemento asfáltico es dependiente de la temperatura y de la


7

duración del tiempo de aplicación de la carga, estos dos factores pueden

intercambiarse. Es decir, una baja velocidad de carga puede simularse con

temperaturas elevadas y una alta velocidad de carga puede simularse con bajas

temperaturas.

El cemento asfáltico es a veces llamado material visco-elástico porque exhibe

simultáneamente características viscosas y elásticas. A altas temperaturas el

cemento asfáltico actúa casi como un fluido viscoso. En otras palabras calentado

a temperaturas elevadas (por ejemplo: >100° C), muestra la consistencia de un

lubricante utilizado como aceite para motores. A muy baja temperatura (por

ejemplo < 100° C), el cemento asfáltico se comporta casi como un sólido elástico.

Es decir, actúa como una banda de goma. Cuando es cargado se estira o

comprime adoptando diferentes formas. Cuando es descargado, retoma

fácilmente su forma original. A una temperatura intermedia, que es la condición

prevista en el pavimento, el cemento asfáltico tiene características de ambos

estados, un fluido viscoso y un sólido elástico.

Figura 2-1 Dependencia tiempo-temperatura del cemento asfáltico


8

Queda otra característica importante del cemento asfáltico a tener en cuenta. Al

estar compuesto de moléculas orgánicas, reacciona con el oxígeno del medio

ambiente. Esta reacción se denomina “oxidación” y cambia la estructura y

composición de las moléculas de asfalto. Al reaccionar con el Oxígeno, la

estructura del asfalto se hace más dura y frágil y da origen al término

“endurecimiento por oxidación” o “endurecimiento por envejecimiento”.

La oxidación se produce más rápidamente a altas temperaturas. Es por ello que

parte del endurecimiento ocurre durante el proceso de producción, cuando es

necesario calentar el cemento asfáltico para permitir el mezclado y compactación.

Este es también el motivo por el cual la oxidación es más crítica en cementos

asfálticos utilizados en pavimentos en climas cálidos y desérticos. Los ligantes

asfálticos modificados son productos concebidos para superar las propiedades del

asfalto original, mejorando así el desempeño del pavimento a largo plazo. Si bien

los modificadores pueden afectar muchas propiedades, la mayoría de ellos

intentan reducir la dependencia con la temperatura, el endurecimiento por

oxidación del cemento asfáltico y la susceptibilidad a la humedad de la mezcla

asfáltica.

Figura 2-2 Comportamiento visco-elástico del asfalto


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2.2 COMPORTAMIENTO DEL AGREGADO MINERAL

Una amplia variedad de agregados minerales ha sido empleada para producir

HMA. Algunos materiales son llamados agregados naturales porque simplemente

son extraídos de depósitos aluviales o glaciares y utilizados luego sin ningún

procesamiento para elaborar a HMA.

Los agregados elaborados pueden incluir a los naturales que han sido separados

en distintas fracciones según su tamaño, lavados, triturados o tratados para

mejorar ciertas características del comportamiento de la HMA sin embargo, en

muchos casos el agregado es explotado en canteras y el más importante proceso

al que es sometido es la trituración y la división según sus tamaños.

El agregado sintético es cualquier material no extraído de depósitos ni explotado

en canteras; en muchos casos, es un sub-producto industrial. La escoria de alto

horno es un ejemplo. Ocasionalmente, se produce un agregado sintético para

aportar una característica deseada al desempeño de la HMA. Por ejemplo, la

arcilla expandida a los esquistos se incorporan a veces para mejorar la resistencia

al deslizamiento de la HMA.

Un pavimento existente puede ser movido y procesado para elaborar una nueva

HMA. El pavimento reciclado o RAP (“reclaimed asphalt pavement”) es una cada

vez más utilizada importante fuente de agregados para pavimentos asfálticos.

Crecientemente, los residuos son usados como agregados o bien incorporados en

los pavimentos asfálticos para resolver un problema ambiental. Neumáticos y


10

vidrio son dos de los más conocidos residuos con los que se han “rellenado”

pavimentos asfálticos. En algunos casos, los residuos pueden realmente aportar

una mejora en ciertas características del desempeño de las HMA. En otros casos,

se ha considerado suficiente resolver el problema de la disposición de los residuos

sólidos sin esperar una mejora en la performance de la HMA. No obstante, es

deseable que el comportamiento de la HMA no se sacrifique en aras de la simple

eliminación de los residuos sólidos.

Independientemente de la fuente, métodos de procesamiento o mineralogía, se

espera que el agregado provea un fuerte esqueleto pétreo para resistir las

repetidas aplicaciones de carga.

Agregados de textura rugosa, de buena cubicidad, dan más resistencia que los

redondeados y de textura lisa. Aunque una pieza de agregado redondeado podría

poseer la misma resistencia interna de una pieza angular, las partículas angulares

tienden a cerrarse más apretadamente, resultando una fuerte masa de material.

Las partículas redondeadas, en vez de trabarse, tienden a deslizarse unas sobre

otras. Cuando una masa de agregados es cargada, puede generarse, un plano

por el que las partículas sean deslizadas o cizalladas una respecto de las otras, lo

cual resulta en una deformación permanente de la masa. Es en este plano donde

las “tensiones de corte” exceden a la “resistencia al corte” de la masa de

agregados. La resistencia al corte del agregado es de crítica importancia en las

HMA.

Figura 2-3. Esqueleto pétreo del agregado


11

Figura 2-4. Comportamiento del agregado a Cargas de Corte

El diferente comportamiento a la resistencia al corte de distintos agregados puede

fácilmente observarse en las pilas de acopio, en las cuales los agregados

triturados forman pilas más empinadas y estables que los redondeados. En

ingeniería se llama ángulo de reposo a la pendiente de la pila de acopio. El

ángulo de reposo de una pila de agregado triturado es mayor que el de una pila de

material no triturado.

Figura 2-5. Comportamiento de las pilas de acopio de agregados cúbicos y

redondeados


12

Ingenierílmente se explica el comportamiento al corte de los agregados (y de otros

materiales) usando la teoría de Mohr-Coulomb, denominada así en honor a sus

autores. Esta teoría anuncia que la resistencia al corte de una mezcla de

agregados depende de: cuán unidas estén las partículas del agregado (el término

usual es cohesión), la tensión normal a que están sometidos los agregados y la

fricción interna de los agregados. La ecuación de Mohr-Coulomb usada para

expresar la resistencia al corte de un material es:

�� = C + �� .tan ��

donde:

�: �: es la resistencia al corte de la mezcla de agregados

C: es la cohesión del agregado

�: �: es la tensión normal a la cual está sujeto el agregado

�: �: es el ángulo de fricción interna

El comportamiento del corte de los materiales según Mohr-Coulomb, se muestra

en la figura.

Figura 2-6 Teoría de Mohr-Coulomb


13

Una masa de agregados tiene una relativamente baja cohesión. Así, la resistencia

al corte principalmente depende de la oposición al movimiento que ofrecen los

agregados. Además, cuando es cargada, la masa de agregados tiende a ser más

fuerte porque la tensión resultante tiende a unir a los agregados más

estrechamente entre si. En otras palabras, la resistencia al corte aumenta. El

ángulo de fricción interna indica la capacidad del agregado para entrelazarse y así,

crear una masa de agregados casi tan fuerte como las partículas individuales.

Una última consideración en la comprensión de las propiedades de corte del

agregado, es el concepto de dilatancia. Al someter a una masa de agregados a

tensiones de corte, las partículas deben fracturarse o arrastrarse unas sobre otras

si un desplazamiento ha de producirse. Este fenómeno se llama dilatación pues

resulta en una expansión o incremento de volumen de la masa de agregados.

Materiales resistentes, con una mayor densificación y un alto ángulo de fricción

interna, tienden a dilatarse más que los materiales más débiles.

Figura 2-7. Dilatación de dos partículas de agregado cuando están

sometidas a esfuerzos de corte

7. Dilatación de dos partículas de agregado cuando están sometidas a

esfuerzos de corte

Figura I-7. Dilatación de dos partículas de agregado cuando están sometidas

a esfuerzos de corte


14

Para asegurar una mezcla de materiales resistentes para HMA, se han

especificado las propiedades del agregado que mejoran la fricción interna, una

componente de la resistencia al corte. Para ello, normalmente, se recurre a los

porcentajes de caras fracturadas en el material grueso que integra la mezcla de

agregados. Como las arenas naturales tienden a ser redondeadas, con una baja

fricción interna, su aporte a las mezclas es con frecuencia limitado.

2.3 COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS

Siendo las propiedades individuales de los componentes de la HMA importantes,

el comportamiento de la mezcla asfáltica se explica mejor considerando que el

cemento asfáltico y el agregado mineral actúan como un sistema. Un camino para

entender mejor el comportamiento de las mezclas asfálticas es considerar los tipos

básicos de deterioros que el ingeniero trata de evitar: la deformación permanente,

la fisuración por fatiga y fisuración por baja temperatura.

2.3.1 DEFORMACION PERMANENTE

La deformación permanente es el deterioro caracterizado por la existencia de una

sección transversal de la superficie que ya no ocupa su posición original. Se llama

deformación “permanente” pues representa la acumulación de pequeñas

deformaciones producidas con cada aplicación de carga. Esta deformación es

irrecuperable. Si bien el ahuellamiento puede tener varias causas (por ejemplo

debilidad de la HMA por daño de la humedad, abrasión, densificación del tránsito),

hay dos principales.


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En una caso, el ahuellamiento es causado por muchas aplicaciones repetidas de

carga al suelo natural (es decir, sub-rasante), la súb-base, o la base por debajo de

la capa asfáltica. Aunque la utilización de materiales viales más rígidos reduce

parcialmente este tipo de ahuellamiento, el fenómeno es normalmente

considerado más un problema estructural que un problema de los materiales.

Frecuentemente, es el resultado de una sección de pavimento demasiado

delgada, sin la suficiente profundidad para reducir, a niveles tolerables, las

tensiones sobre la sub-rasante cuando las cargas son aplicadas. Podría ser

también el resultado de una sub-rasante debilitada por el ingreso inesperado de

humedad. La acumulación de la deformación permanente ocurre más en la sub-

rasante que en las capas asfálticas.

Figura 2-8. Ahuellamiento de una subrasante débil

El otro tipo principal de ahuellamiento (el más importante) se debe a la

acumulación de deformaciones en las capas asfálticas. Este tipo de ahuellamiento

es causado por una mezcla asfáltica cuya resistencia al corte es demasiado baja

para soportar las cargas pesadas repetidas a las cuales está sometido. A veces el

ahuellamiento ocurre en una capa superficial débil. En otros casos, la capa


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superficial no es en sí mismo propensa al ahuellamiento, pero acompaña la

deformación de un interior más débil.

Figura 2-9. Ahuellamiento de una mezcla débil

Figura

Cuando una mezcla asfáltica se ahuella es evidente que tiene una baja resistencia

al corte. Cada vez que un camión aplica una carga, una deformación pequeña,

pero permanente, se ocasiona. La deformación por corte se caracteriza por un

movimiento de la mezcla hacia abajo y lateralmente. Con un número dado de

repeticiones de carga aparecerá el ahuellamiento. Los pavimentos asfálticos

ahuellados tienen una seguridad deficiente porque los surcos que se deforman

retienen suficiente agua para provocar hidroplaneo y en algunas partes

acumulación de hielo.

El ahuellamiento de las mezclas asfálticas débiles es un fenómeno asociado a las

altas temperaturas. Así, ocurre más frecuentemente en verano. Si bien esto

podría sugerir que es un problema del cemento asfáltico, es más correcto

enfocarlo como un problema conjunto del agregado mineral y del cemento

asfáltico. De hecho, la ecuación de Mohr-Coulomb puede emplearse nuevamente

para ilustrar como ambos materiales pueden influir en el ahuellamiento.


17

En este caso, � es la resistencia al corte de la mezcla asfáltica. La cohesión

puede considerarse la fracción de la resistencia al corte de la mezcla asfáltica

provista por el cemento asfáltico. Debido a que el ahuellamiento es una

acumulación de muy pequeñas deformaciones permanentes, una forma de

asegurar que el cemento asfáltico aporte una aceptable resistencia al corte es

usar un cemento asfáltico no solo duro sino de comportamiento lo más próximo

posible a un sólido elástico a altas temperaturas del pavimento. Así, cuando una

carga es aplicada al cemento asfáltico en la mezcla, aquel tiende a actuar como

una banda de goma y a recuperar su posición original en lugar de permanecer

deformado.

Figura 2-10. Contribución del ligante asfáltico a la resistencia por corte de la

mezcla

Otra forma de incrementar la resistencia al corte de las mezclas asfálticas es

eligiendo un agregado con un ángulo de fricción interna alto. Esto se logra con la

selección de un agregado de buena cubicidad y rugosidad y con una

granulometría tal que se desarrolle un buen contacto partícula – partícula. A

continuación se compara la contribución de dos agregados a la resistencia al corte

de la mezcla. Cuando una carga es aplicada al agregado en la mezcla, las


18

partículas del agregado se juntan y funcionan no solo como una masa de

partículas individuales sino como una enorme, única roca elástica. Al igual que

con el cemento asfáltico, el agregado actuará como una banda de goma que

recuperará su forma original cuando es descargado. De esta forma, no se

acumularán deformaciones permanentes.

Figura 2-11. Contribución del agregado a la resistencia por corte de la

mezcla

Si bien el mayor aporte a la resistencia a la deformación permanente de la mezcla

proviene del agregado, también es importante la colaboración del ligante asfáltico.

Los ligantes con bajas características de corte por composición o por temperatura

minimizan la cohesión y, hasta cierto punto, la tensión “normal” de confinamiento.

Así la mezcla comienza a comportarse como una masa de agregados no ligados.

2.3.2 FISURACION POR FATIGA

Como el ahuellamiento, la fisuración por fatiga es un tipo de deterioro que con

mucha frecuencia se produce en la huella donde las cargas pesadas son

aplicadas. Las fisuras longitudinales intermitentes a lo largo de la huella (esto es,


19

en la dirección del tránsito) son un signo prematuro de la fisuración por fatiga.

Este es un deterioro de tipo progresivo porque, en algún momento, las fisuras

iniciales se unirán con otras, causando aún más fisuras. Un estado intermedio de

la fisuración por fatiga es el denominado “piel de cocodrilo”, así llamado porque su

forma se asemeja a la piel de un cocodrilo. En algunos casos extremos, el estado

final de la fisuración por fatiga es la desintegración con la formación de baches.

Un bache se forma cuando varias piezas comienzan a dislocarse y desprenderse

bajo la acción del tránsito.

Figura 2-12 Fisuramiento (por fatiga) tipo piel de cocodrilo

Los ingenieros han reconocido que una mezcla asfáltica muy rígida tiende a

oponer baja resistencia a la fatiga cuando la estructura permite reflectar a la capa

asfáltica. Materiales rígidos, altas deflexiones y altos niveles de tensiones

conducen a vidas útiles reducidas por la fatiga.


20

Si bien el mecanismo de fatiga es fácil de comprender, sus causas no siempre lo

son. No puede ser enfocado como un problema de los materiales exclusivamente.

La fisuración por fatiga es usualmente causada por un número de factores que

deben producirse simultáneamente. Obviamente, las cargas pesadas repetidas

deben estar presentes. Algunos ingenieros creen que una sub-rasante con pobre

drenaje, resultando en pavimentos blandos con altas deflexiones, es la causa

principal del fisuramiento por fatiga. Pobres diseños y/o deficiente construcción de

capas de pavimento que son también propensas a sufrir altas deflexiones cuando

son cargadas, probablemente contribuyen al fisuramiento por fatiga. Así, capas

de pavimentos delgadas, muy rígidas, sujetas a altas deflexiones por cargas

repetidas son más susceptibles al fisuramiento por fatiga.

En muchos casos, el fisuramiento por fatiga es sólo un signo de que un pavimento

ha sido transitado por el número de cargas por el cual fue diseñado. Luego, está

simplemente “agotado” y necesita una rehabilitación planificada. Asumiendo que la

ocurrencia del fisuramiento por fatiga coincide aproximadamente con el periodo de

diseño, esto no sería necesariamente una falla, sino progresión natural de una

estrategia de diseño del pavimento. Si el fisuramiento observado ocurre mucho

antes de concluido el periodo de diseño, sería un signo del que el pavimento

recibió más cargas pesadas, antes de lo previsto.

En consecuencia, la mejor forma de superar el fisuramiento por fatiga es:

- Estimación del número de cargas pesadas en la etapa de diseño

- Mantener, por todos los medios posibles, seca la sub-rasante

- Usar pavimentos de mayor espesor


21

- Emplear materiales que no sean excesivamente débiles ante la

presencia de la humedad y

- Utilizar materiales para pavimentos que sean lo suficientemente

resilientes para resistir deflexiones normales.

En general, las mezclas asfálticas no son afectadas por la humedad al ser

mayormente impermeables. En casos extremos no obstante, se ha comprobado

que el vapor de agua puede despojar al agregado mineral del cemento asfáltico.

Si bien la remoción del asfalto de una capa asfáltica subyacente puede traducirse

como un fisuramiento por fatiga en una capa superior, esto no es considerado una

falla por fatiga. Una instancia más común del fisuramiento por fatiga causado por

una capa debilitada por la humedad es el de una base no ligada cuyas

demasiadas partículas finas impiden el rápido drenaje. Las bases no ligadas

deberían ser seleccionadas de manera tal que no atrapen la humedad.

Sólo el último ítem, elección de materiales resilientes, puede abordarse

estrictamente desde la perspectiva de la selección de los materiales. En el

momento de aplicación de la carga, se producen tensiones de tracción

horizontales cerca del fondo de la capa asfáltica. Evidentemente, el material en

esa zona debe ser muy resistente, con suficiente resistencia a tracción para

soportar las tensiones de tracción aplicadas. No obstante, para superar el

fisuramiento por fatiga, dicho material debe ser también resiliente. En este

contexto, resiliente significa que el material puede resistir, sin fisurarse, muchas

cargas a niveles de tensión mucho menores que la resistencia a tracción.


22

Figura 2-13. Tensiones de tracción en la parte inferior de la capa de HMA

De este modo, para vencer el fisuramiento por fatiga desde la perspectiva de los

materiales, la HMA debe ser seleccionada de modo tal que se comporte como un

material elástico blando. Esto se logra, al ser el comportamiento a la tracción de la

HMA fuertemente influido por el cemento asfáltico, con la selección de un cemento

asfáltico cuyos límites superiores están ubicados en la parte elástica de su rigidez.

En efecto, asfaltos blandos tienen mejores propiedades de fatiga que los duros.

2.3.3 FISURACION POR BAJA TEMPERATURA

Como su nombre lo indica, la fisuración por baja temperatura es un deterioro

causado mas por las condiciones adversas del medio ambiente que por la

aplicación de las cargas del tránsito. Se caracteriza por fisuras transversales (es

decir, perpendiculares a la dirección del tránsito) intermitentes que se producen

con un espaciamiento notablemente uniforme.


23

Figura 2-14. Fisuramiento por baja temperatura

Las fisuras por baja temperatura se forman cuando una capa de pavimento

asfáltico se contrae en climas fríos. Cuando el pavimento se contrae, se originan

tensiones de tracción dentro de la capa. En algún lugar a lo largo del pavimento,

la tensión de tracción excede la resistencia de tracción y la capa asfáltica se

fisura. Así, las fisuras por baja temperatura ocurren principalmente a partir de un

ciclo de baja temperatura. Algunos ingenieros, no obstante, también creen que es

un fenómeno de fatiga debido al efecto acumulativo de varios ciclos climáticos

fríos.


24

Ambos grupos concuerdan en que el ligante asfáltico juega el rol central en la

fisuración por baja temperatura. En general, los ligantes asfálticos duros son más

propensos a la fisuración por baja temperatura que los blandos. Los ligantes

asfálticos excesivamente oxidados, sea por excesiva propensión a la oxidación o

por pertenecer a una mezcla con muy alto porcentaje de vacíos, o por ambas

causas, son más susceptibles al fisuramiento por baja temperatura. Así, para

evitar la fisuración por baja temperatura, los ingenieros deben usar un ligante

blando, un ligante no muy propenso al envejecimiento, y controlar in situ el

contenido de vacíos de aire de forma tal que el ligante no resulte excesivamente

oxidado.

2.4 MEDIOS CORRIENTES PARA ESPECIFICAR CEMENTOSASFALTICOS

El método corriente para caracterizar la consistencia de los cementos asfálticos es

el ensayo de penetración o el ensayo de viscosidad. Ambos ensayos han sido

empleados para medir el efecto de la temperatura sobre el comportamiento del

asfalto. Esto se hace midiendo la viscosidad o la penetración a dos temperaturas

registrando los resultados.

Figura 2-15. Ensayos de penetración y viscosidad


25

Figura 2-16. Susceptibilidad térmica de tres asfaltos con distintos grados de

viscosidad y penetración

En este ejemplo, los 3 asfaltos tienen el mismo grado de viscosidad porque ellos

están dentro del límite especificado a 60° C. Si bien los asfaltos A y B muestran la

misma dependencia con la temperatura, tienen muy diferentes consistencias para

todas las temperaturas, pero marcadas diferencias de consistencia a altas

temperaturas. El asfalto B tiene la misma consistencia a 60° C, pero no tiene otras

semejanzas con el asfalto C. Como estos asfaltos tienen el mismo grado, podría

esperarse erróneamente el mismo comportamiento durante la construcción y la

vida útil durante tiempos cálidos y fríos.

A pesar de que la viscosidad es una medida fundamental de la fluencia, sólo

provee información sobre el comportamiento viscoso a altas temperaturas, y no

sobre el comportamiento elástico a las temperaturas bajas e intermedias, datos

necesarios estos para predecir completamente su desempeño. La penetración

describe sólo la consistencia a una temperatura intermedia, 25° C. Las


26

propiedades a bajas temperaturas no son directamente medidas en el sistema de

clasificación vigente. Con frecuencia, los ensayos de viscosidad y penetración no

acusan cabalmente las ventajas o posibles desventajas de algunos asfaltos

modificados.

Debido a estas deficiencias, muchas agencias estatales han enmendado los

procedimientos de ensayos Standard y especificaciones para ajustarse mejor a las

condiciones locales. En algunos sitios, esta proliferación de ensayos y

especificaciones ha provocado serios problemas a los proveedores de asfaltos,

deseosos de vender el mismo grado de asfalto en distintos estados. Con

frecuencia, estados con condiciones de desempeño y materiales similares

especificarán asfaltos notablemente diferentes. En el sistema actual de

especificación de asfaltos, los ensayos se ejecutan sobre asfaltos nuevos y sobre

asfaltos envejecidos en laboratorio, donde se simula el envejecimiento durante la

construcción. No obstante, no se ejecutan ensayos sobre asfaltos en los que se ha

simulado el envejecimiento en servicio.

2.5 PROCEDIMIENTOS EN USO PARA EL DISEÑO DE MEZCLASASFALTICAS

Muchos constructores usan actualmente el Método Marshall para el diseño de

mezclas. Es el procedimiento más usado para el diseño de HMA en el mundo.

Esta técnica fue desarrollada por Bruce Marshall, junto con un empleado del

Mississippi State Highway Departament. El U.S. Army Corps of Engineers, que

adicionó ciertos aspectos a las propuestas de Marshall a punto de que el ensayo

fue normalizado como ASTM D 1559, Resistencia a la Fluencia Plástica de

Mezclas Bituminosas Usando el Aparato de Marshall. El método Marshall es un


27

experimento de laboratorio dirigido al diseño de una adecuada mezcla asfáltica por

medio del análisis de su estabilidad/fluencia y densidad/vacíos.

Una de las virtudes del método Marshall es la importancia que asigna a las

propiedades densidad/vacíos del material asfáltico. Este análisis garantiza que las

importantes proporciones volumétricas de los componentes de la mezcla están

dentro de rangos adecuados para asegurar una HMA durable. Otra ventaja del

método es que el equipo requerido no es caro y es muy portátil, y, así, se presta a

operaciones de control de calidad a distancia. Desafortunadamente, muchos

ingenieros creen que el método de compactación de laboratorio por impacto usado

en el método Marshall no simula la densificación de la mezcla que ocurre bajo

transito en un pavimento real. Más aún, el parámetro de resistencia usado en este

enfoque, estabilidad Marshall no estima en forma adecuada la resistencia al corte

de la HMA. Estas dos situaciones pueden resultar en mezclas asfálticas

propensas al ahuellamiento. En consecuencia, ha habido un sentimiento creciente

entre los tecnólogos del asfalto de que el método Marshall ha sobrevivido más

allá de su utilidad como método moderno de diseño de mezclas asfálticas.

Figura 2-17. Estabilidad Marshall


28

El procedimiento de diseño de mezclas Hveem fue desarrollado por Francis

Hveem, en su época Ingeniero en Materiales e Investigación del California

Department of Transportation. Hveem y otros desarrollaron y refinaron el

procedimiento a través de un largo periodo. El método está delineado en la norma

ASTM 1560, Resistencia a la Deformación y Cohesión de Mezclas Bituminosas

por Medio del Aparato de Hveem, y ASTM 1561, Preparación de Muestras de

Ensayo de Mezclas Bituminosas por Medio del Compactador de California

Kneading. No es comúnmente utilizado fuera de los estados del Oeste de E.E.U.U:

El método Hveem también implica análisis de densidad/vacíos y de estabilidad.

La resistencia de la mezcla al hinchamiento por la presencia de agua también se

determina. El método Hveem tiene dos ventajas concretas. La primera, el método

de laboratorio de compactación por amasado (kneading) es, para muchos

ingenieros, una mejor simulación de las características de densificación de la

HMA, es una medida directa de la componente de fricción interna de la resistencia

al corte. Mide la capacidad de una probeta de ensayo a resistir un desplazamiento

lateral por la aplicación de una carga vertical.

Figura 2-18. Estabilidad Hveem


29

La desventaja del procedimiento Hveem es que el equipo de ensayo, en particular

el compactador por amasado y el estabilómetro de Hveem, es algo más caro que

el equipamiento del Marshall y no muy portátil. Además, algunas importantes

propiedades volumétricas relacionadas con la durabilidad de la mezcla no son

rutinariamente determinadas en el método. Algunos ingenieros creen que el

método de selección del contenido de asfalto en el método Hveem es demasiado

subjetivo y podría resultar en una no durable HMA con muy poco asfalto.

Hay otros procedimientos de diseños de mezclas aparte del Marshall y del Hveem.

Por ejemplo el método Giratorio de Texas, es actualmente usado por los

Departamentos de Transporte de los estados de Texas, Oklahoma y Colorado.

Este procedimiento conserva los elementos de Diseño volumétricos del Marshall y

la determinación de estabilidad del método Hveem. Se diferencia de los otros por

su método de compactación en laboratorio, el compactador giratorio de Texas, el

cual es para algunos ingenieros un medio adecuado para simular la densificación

del tránsito. Si bien el método de diseño con compactador giratorio de Texas

elimina alguna de las desventajas de los métodos Marshall y Hveem, hay quienes

creen que las características de operación del compactador necesitan ser

refinadas para adecuarse a una amplia variedad de aplicaciones de diseño.

En forma creciente, las agencias están ampliando sus usuales procedimientos de

diseño de mezclas con ensayos Empíricos de Resistencia. Estos ensayos se

llaman empíricos pues de sus resultados simplemente se deriva una decisión de

“se acepta / no se acepta“, basada en la experiencia de la agencia con el ensayo

calibrado para el pavimento real. Un ejemplo de este tipo de ensayo es el de

Georgia Loaded Wheel Tester (GALWT). El GALWT somete a una viga de HMA a

tensiones repetidas aplicadas a través de una rueda neumática cargada que se

desplaza sobre una manguera presurizada. Después del número requerido de


30

aplicaciones de cargas, se mide el ahuellamiento de la viga y la mezcla es

aceptada o rechazada.

Figura 2-19. Principio del Ensayo de la Rueda cargada de Georgia

La ventaja de los ensayos de resistencia empíricos apunta en que los diseñadores

pueden desarrollar muy claros criterios de aceptación o rechazo, basados en el

desempeño de pavimentos reales. Esto es también una desventaja, debido a que

los diseñadores y constructores tienen que gastar considerables recursos para

lograr experiencia, y aún así esta es sólo aplicable al material y a las condiciones

del medio ambiente de la prueba. Nuevos productos y materiales requieren una

experimentación adicional. Además, como los ensayos de resistencia empírica

resultan en una simple decisión de “aceptación ó rechazo”, y no se mide grado de

desempeño alguno, son de dificultosa aplicación para comparaciones económicas

de materiales alternativos.


31

3. PROTOCOLO SUPERPAVE

3.1 LIGANTES ASFALTICOS

Una parte del superpave, es una nueva especificación sobre ligantes asfálticos

con un nuevo conjunto de ensayos. El documento se denomina especificación

para ligantes pues pretende ser aplicado tanto para asfaltos modificados como

para asfaltos sin modificar.

La singularidad del nuevo sistema para ligantes asfálticos reside en que es una

especificación basada en el desempeño (Performance). Especifica ligantes en

base al clima y a la temperatura prevista en el pavimento. Las propiedades físicas

exigidas se mantienen sin cambios, pero cambia la temperatura para la cual el

ligante debe cumplir esas propiedades como por ejemplo si para una dada alta

temperatura, la rigidez de un ligante sin envejecer (G*/sin�) debe ser al menos de

1.00 kPa. Pero este requerimiento debe cumplirse a mayores temperaturas si el

ligante se usa en climas cálidos.

El grado de Performance (PG) de un ligante es como el de la muestra de análisis

PG 58-16. El primer número, 58, “Grado de Alta Temperatura” (High

Temperatura Grade). Esto significa que el ligante poseería propiedades físicas

adecuadas al menos hasta los 58 °C (alta temperatura correspondiente al clima en

el que el ligante estará en servicio). Así mismo el segundo número (-16) es

llamado frecuentemente “grado de baja temperatura” (Low Temperatura Grade) y

significa que el ligante poseería propiedades físicas adecuadas hasta al menos los

-16 °C. Consideraciones adicionales se dan sobre el tiempo de carga (Carreteras,


32

Calles urbanas, Intersecciones, etc.) y la magnitud de la carga (camiones

pesados).

Otro aspecto clave en la evaluación de ligantes con el sistema Superpave es que

las propiedades físicas son medidas sobre ligantes que han sido envejecidos en

laboratorio para simular las condiciones de envejecimiento en un pavimento real.

Algunas mediciones de las propiedades físicas de los ligantes son ejecutadas

sobre ligantes sin envejecer. Las propiedades físicas son también medidas sobre

ligantes que han sido envejecidos en el horno de película delgada rotativa (RTFO:

rolling thin film oven) para simular el endurecimiento por oxidación que ocurre

durante el mezclado en caliente y la colocación. Un equipo de envejecimiento a

presión (PAV: pressure aging vessel) se usa en el laboratorio para simular el

severo envejecimiento que sufre el ligante después de varios años de servicio en

un pavimento.

Figura 3-1. Técnicas de SHRP para el envejecimiento del ligante

Horno de película delgada rotativa Equipo de envejecimiento a presión (PAV)

(RTFO)


33

Las propiedades físicas de los ligantes son medidas con 4 dispositivos:

- Reómetro de corte dinámico (DSR: dynamic shear rheometer)

- Viscosímetro rotacional (RV: rotacional viscometer)

- Reómetro de flexión (BBR: bending beam rheometer)

- Ensayo de tracción directa (DTT: direct tension test)

El reómetro de corte dinámico (DSR) se emplea para caracterizar las propiedades

visco-elásticas del ligante. Mide el módulo complejo en corte (G*) y el ángulo de

fase (�), sometiendo a una muestra pequeña de ligante a tensiones de corte

oscilante. La muestra está colocada entre 2 platos paralelos, a manera de

sándwich:

Figura 3-2 Reómetro de Corte Dinámico

El DSR calcula G* y � midiendo la respuesta de la deformación específica de

corte del espécimen sometido a un torque


34

Figura 3-3. Cálculo de G* y �

En esta figura la respuesta de la deformación específica de corte de una muestra

de ligante está desfasada un cierto intervalo de tiempo �t con relación a la tensión

aplicada. Este intervalo de tiempo representa un retraso en la respuesta de la

deformación. El retraso de la fase es normalmente dado en medidas angulares,

simplemente multiplicando el retraso de tiempo �t por la frecuencia angular (�)

para arribar el ángulo e fase (�).

Para los materiales totalmente elásticos no hay retraso entre la tensión de corte

aplicada y la respuesta de la deformación específica de corte, y � es igual a cero.

Para los materiales totalmente viscosos, la respuesta de la deformación específica

está completamente desfasada de la tensión aplicada y � es igual a 90°. Los

materiales visco elásticos como los ligantes asfálticos tienen un ángulo de fase

entre 0 y 90°, dependiendo de la temperatura de ensayo. A altas temperaturas, �

se aproxima a 90°; a bajas temperaturas � se aproxima a 90°. La especificación


35

de ligantes emplea como medio para controlar la rigidez del asfalto tanto la

relación G*/sin � a altas temperaturas (>46°C) como (G*) sin � a temperaturas

intermedias (entre 7°C y 34°C).

Controlando la rigidez a altas temperaturas, la especificación de ligantes garantiza

que el asfalto provea su mayor aporte a la resistencia global al corte de la mezcla

en términos de la elasticidad a altas temperaturas. Así mismo, la especificación

asegura que el ligante no contribuya a la fisuración por fatiga al limitar su rigidez a

temperaturas intermedias.

El viscosímetro rotacional (RTV) caracteriza la rigidez del asfalto a 135°C,

temperatura a la cual actúa casi enteramente como un fluido. Consiste en un

cilindro rotacional coaxial, que mide la viscosidad por medio del torque requerido

para rotar un eje (spindle), sumergido en una muestra de asfalto caliente, a una

velocidad constante. La especificación de ligantes requiere una viscosidad menor

de 3 Pa*s. Esto garantiza un asfalto bombeable y manejable durante la

elaboración de la HMA.

Figura 3-4. Viscosímetro Rotacional


36

El reómetro de flexión (BBR) se usa para caracterizar las propiedades de rigidez

de los ligantes a bajas temperaturas. Mide la rigidez en “CREEP” (S) y el logaritmo

de la velocidad de deformación en “CREEP” (m).

Estas propiedades se determinan midiendo la respuesta de una probeta de

ligante, en forma de pequeña viga, sometida a un ensayo de “CREEP” a bajas

temperaturas. Conociendo la carga aplicada a la viga y la deflexión durante todo el

ensayo, la rigidez en creep puede ser calculado usando conceptos de ingeniería

de materiales. La especificación fija límites a rigidez en creep y al valor de m

dependiendo del clima en el cual el ligante estará en servicio. Los ligantes con un

bajo rigidez en creep no se fisurarán en tiempos fríos. Igualmente, ligantes con

altos valores de m son más efectivos en la relajación de tensiones que se

desarrollan en la estructura de pavimentos asfálticos cuando la temperatura

desciende, asegurando un mínimo fisuramiento por baja temperatura.

Figura 3-5. Reómetro de Flexión


37

Algunos ligantes, particularmente los modificados con polímeros, podrían, a bajas

temperaturas, tener una rigidez en creep más alto que el deseado. No obstante,

podrían no figurarse, ya que ellos conservan su capacidad para estirarse sin

fractura a bajas temperaturas. Consecuentemente, la especificación de ligantes

tolera una alta rigidez en creep si puede verificarse, por medio del ensayo de

tensión directa, que los ligantes son lo suficientemente dúctiles a bajas

temperaturas. El DTT provee la deformación específica de falla (rotura) en

tracción, medida sobre una muestra pequeña de forma de hueso de perro que es

estirada a bajas temperaturas hasta que se corta. Al igual que el BBR, el DTT

asegura, para una dada baja temperatura, la máxima resistencia del ligante a la

fisuración.

Figura 3-6. Ensayo de Tracción Indirecta


38

3.2 AGREGADOS MINERALES

Investigadores del SHRP también creyeron que el agregado mineral juega un rol

clave en la performance de la HMA. Si bien no desarrollaron un nuevo

procedimiento para ensayar agregados, si refinaron los procedimientos existentes

para adaptarlos al sistema Superpave. Dos tipos de propiedades de los

agregados se especifican en el sistema Superpave: propiedades de consenso y

propiedades de origen del agregado.

Las propiedades de consenso son aquellas consideradas por los investigadores

de SHRP críticas para alcanzar una elevada performance de la HMA. Estas

propiedades deben satisfacerse en varias escalas, dependiendo del nivel del

tránsito y mezclas para la carpeta de rodamiento requieren valores más estrictos

para las propiedades de consenso. Muchas agencias ya usan estas propiedades

como requerimientos de calidad para los agregados empleados en la HMA. Estas

propiedades son:

- angularidad del agregado grueso,

- angularidad del agregado fino,

- partículas alargadas y chatas, y

- contenido de arcilla.

Especificando la angularidad de los gruesos y finos, los investigadores de SHRP

buscaban lograr una HMA con un alto ángulo de fricción interna y así, una alta

resistencia al corte y por ende una alta resistencia al ahuellamiento.

Limitando las partículas alargadas se asegura que los agregados de la HMA serán

menos susceptibles a fractura durante la manipulación, construcción y bajo


39

tránsito. Limitando la cantidad de arcilla en el agregado, la unión entre el ligante

asfáltico y el agregado es fortalecida y mejorada.

Las propiedades de origen del agregado son aquellas utilizadas frecuentemente

por las agencias para calificar las fuentes locales de agregados. Los

investigadores de SHRP creyeron que el cumplimiento de estas propiedades era

importante, pero no especificaron valores críticos ya que ellas son muy específicas

de la fuente de origen. Las propiedades de origen del agregado son:

- tenacidad,

- durabilidad, y

- materiales deletéreos.

La tenacidad se mide con el ensayo Los Angeles de abrasión. La durabilidad se

mide con el ensayo de durabilidad por acción del sulfato de sodio o magnesio.

La presencia de materiales deletéreos se mide con el ensayo de determinación de

terrones de arcilla y el de partículas friables. Estos ensayos son ya de uso común

en muchas de las agencias.

El diseño de la estructura del agregado del Superpave debe pasar entre los puntos

de control evitando la zona restringida. La graduación de máxima densidad se

dibuja desde el pasante 100% del tamaño máximo del agregado al origen. El

tamaño máximo nominal se define como un tamaño mayor que el correspondiente

a la medida del primer tamiz que retiene más del 10%. El tamaño máximo del

agregado se define como un tamaño mayor que el tamaño del agregado máximo

nominal.


40

La zona restringida es usada por SHRP Superpave para evitar mezclas con alta

proporción de arenas finas en relación al total de arena, y para evitar gradaciones

que siguen la línea del exponente 0.45, las cuales normalmente carecen de una

adecuada cantidad de vacíos del agregado mineral. En muchos casos, la zona

restringida desalentará el uso de arenas finas naturales en una mezcla de

agregados. Esto alentará el uso de arenas limpias procesadas. La estructura de

agregados diseñada asegura que el agregado desarrollará un esqueleto granular

fuerte, mejorando la resistencia a la deformación permanente a la vez que permite

un suficiente volumen de vacíos para garantizar la durabilidad de la mezcla.

3.3 MEZCLAS ASFALTICAS

Dos aspectos claves en el sistema Superpave son la compactación en el

laboratorio y los ensayos de performance. La compactación en laboratorio se

realiza con el Compactador Giratorio Superpave. Si bien este equipo tiene

algunas características en común con el compactador giratorio de Texas, es un

dispositivo completamente nuevo con nuevas características operativas. Su

principal función es compactar las probetas de ensayo. No obstante, con los datos

que provee el SGC durante la compactación un ingeniero en diseño de mezclas

puede hacerse una idea de la compactación de la HMA. El SGC puede usarse

para diseñar mezclas que no exhiban un comportamiento débil y no se

densifiquen, bajo la acción del tránsito, a un peligroso bajo contenido de vacíos.

La performance de la HMA inmediatamente después de la construcción es influida

por las propiedades de la mezcla resultante del mezclado en caliente y de la

compactación. Consecuentemente, un protocolo para envejecimiento a corto

plazo fue incorporado en el sistema Superpave: la mezcla suelta, antes de ser


41

compactada por el SGC, debe ser envejecida en el horno, a 135° C, durante 4

horas.

Tal vez los ensayos basados en la performance y los modelos de predicción de la

performance de las HMA son el desarrollo más importante alcanzado a partir del

programa de investigación de SHRP sobre asfaltos. Los resultados de estos

ensayos pueden utilizarse para hacer una predicción detallada de la performance

real de los pavimentos. En otras palabras, los procedimientos de ensayo y los

modelos de predicción de la performance fueron desarrollados de modo que

permitieran a un ingeniero estimar la vida de servicio de una futura HMA en

términos de ejes equivalentes o del lapso para alcanzar un cierto nivel de

ahuellamiento, fisuramiento por fatiga o fisuramiento por baja temperatura.

Dos nuevos procedimientos de ensayos basados en la performance fueron

desarrollados: el Ensayo de Corte Superpave y el Ensayo de Tracción Indirecta.

Los resultados de estos ensayos son valores de entrada de los modelos de

predicción de la performance en el superpave para estimar el desempeño real de

los pavimentos. Como es el caso de los milímetros de ahuellamiento.

Con el SST se realizan los siguientes 6 ensayos sobre las muestras de HMA:

- ensayo volumétrico,

- ensayo de deformación específica uniaxial,

- ensayo de corte simple con altura constante,

- ensayo de corte repetido a tensión constante,

- ensayo de barrido de frecuencias a altura constante y

- ensayo de corte repetido a altura constante (opcional).


42

En los primeros dos ensayos el espécimen está sometido a una presión de

confinamiento. Para esto, el SST tiene una cámara que aplica presiones de

confinamiento por medio de aire comprimido. La temperatura de ensayo es

también cuidadosamente controlada por medio de la cámara de ensayo. El SST

tiene accionadotes hidráulicos horizontales y verticales acompañados de

transductores diferenciales de variación lineal (LVDT) para medir la respuesta del

espécimen bajo carga. El ensayo es procesado a través de un sistema de control

de ciclo cerrado autoalimentado. Esto significa que la respuesta de un espécimen

al ser cargado por un accionador es medido por un LVDT. El otro accionador usa

la señal de LVDT para responder como se debe. Por ejemplo, en el ensayo de

corte simple a altura constante, la tensión de corte es aplicada al espécimen de

HMA por el accionador horizontal. Al ser sometido al corte, el espécimen tiende a

dilatarse. El LVDT vertical registra esta dilatación como un cambio en la altura;

una señal es enviada al accionador vertical para que aplique una carga vertical

suficiente para conservar la altura del espécimen constante. De este modo, se

impide la dilatación.

Los ensayos realizados con el SST son ejecutados a varias temperaturas para

simular las temperaturas reales del pavimento. Si bien una parte de los ensayos

apunta al fisuramiento por fatiga, el SST es primeramente una herramienta de

diseño para evitar deformaciones permanentes.

El IDT es usado para medir el “creep compílance” y la resistencia a tracción de la

HMA. Este ensayo busca un accionador simple vertical para cargar la probeta a lo

largo de su plano diametral. La caracterización de la HMA por medio del IDT es

una herramienta para el diseño contra el fisuramiento, tanto por fatiga como por

baja temperatura.


43

En el sistema Superpave los resultados de los ensayos de SST e IDT son inputs

de los modelos de predicción de la performance de pavimentos usando estos

modelos, los ingenieros de diseño de mezclas pueden estimar el efecto

combinado del ligante asfáltico agregados, y proporciones de la mezcla. El

modelo tiene en cuenta la estructura, condiciones, y propiedades del pavimento

existente (de ser aplicables) y el volumen de tránsito al que la mezcla propuesta

estará sometida a lo largo de su vida en servicio. El resultado de los modelos se

expresa en mm de ahuellamiento, porcentaje del área fisurada por fatiga, y en

metros de espaciamiento de las fisuras por bajas temperaturas. Usando este

enfoque el sistema Superpave logra lo que ningún procedimiento de diseño

anterior ha logrado: a saber, empalma las propiedades de los materiales con las

propiedades de la estructura del pavimento para predecir la real performance del

pavimento. De este modo, las ventajas (o desventajas) de nuevos materiales, el

diseño de una mezcla diferente, asfaltos modificados, y otros productos pueden

finalmente ser cuantificados en términos de costo vs performance.

3.4 ENSAMBLANDO TODO

Ya que el diseño de mezclas Superpave y su análisis es más complejo que los

métodos en uso, el alcance de su uso depende del nivel del tránsito o de la

clasificación funcional del pavimento para el cual se hace el diseño. En

consecuencia tres niveles de diseño de mezclas del Superpave fueron

desarrollados.

Si bien muchos de los recursos de SHRP fueron destinados al desarrollo de SST,

del IDT, sus protocolos, y los modelos de predicción de la performance, el diseño

volumétrico de la mezcla ocupa un rol clave en el diseño de la mezcla Superpave.


44

El diseño volumétrico, único requerimiento para el diseño de mezclas del Nivel 1,

implica la fabricación de los especimenes de ensayo usando el SGC y la selección

del contenido de asfalto basado en los vacíos de aire, vacíos del agregado mineral

(VMA), vacíos llenados con asfalto (VFA), y la relación polvo llenante (filler)

/contenido de asfalto efectivo. Las propiedades de consenso y las propiedades de

fuente de origen deben ser cumplidas.

El Nivel 2 de diseño de mezclas parte del diseño volumétrico. Una batería de

ensayos SST e IDT es realizada para arribar a una serie de predicciones de

performance “se acepta /no se acepta”.

El Nivel 3 de diseño de mezcla abarca muchas de las facetas de los Niveles 1 y 2.

Ensayos adicionales de SST e IDT se realizan en una amplia variedad de

temperaturas. El diseño del Nivel 3 es el único protocolo que utiliza el ensayo de

SST con muestras confinadas. Debido a que abarca un más amplio rango de

ensayos y resultados, el diseño del Nivel 3 ofrece un más detallado y seguro nivel

de predicción de la performance.

TABLA 3-1 NIVELES DE DISEÑO DE MEZCLAS DE SUPERPAVE

Tránsito, ESALs Niveles de Diseño Requerimientos de ensayo

ESALs � 10 6 1 Diseño volumétrico

106 < ESALs � 107 2

Diseño volumétrico + ensayos de

predicción de la performance

ESALs > 107 3

Diseño volumétrico + aumento de los

ensayos de predicción de la

performance.

En todos los casos, la susceptibilidad a la humedad debe ser evaluada usando la

norma AASHTO T283


45

4. SELECCIÓN DEL LIGANTE ASFALTICO

Hay en la nueva especificación SHRP para ligantes un rango único: tiene como

base la performance vial y los ligantes se seleccionan en función del clima. Las

propiedades físicas requeridas (el creep stiffness, G*/sin�, etc.) son las mismas

para todos los grados de ligantes.

La temperatura para la cual los requerimientos deben cumplirse es lo que

diferencia a los varios grados de ligantes. Por ejemplo, un ligante clasificado como

PG 64-22 debe satisfacer los requerimientos de las propiedades físicas a altas

temperaturas hasta los 64°C y a bajas temperaturas hasta -22°C.

Tabla 4-1. Grados del ligante Superpave

Alta temperatura Baja temperaturaPG 46-

34, 40, 46

PG 52- 10, 16, 22, 28, 34, 40, 46

PG 58- 16, 22, 28, 34, 40

PG 64- 10, 16, 22, 28, 34, 40

PG 70- 10, 16, 22, 28, 34, 40

PG 76- 10, 16, 22, 28, 34

PG 82- 10, 16, 22, 28, 34


46

Esta Tabla muestra los grados de ligantes corrientes en la especificación SHRP de

ligantes. En esta tabla, los grados PG 76 y 82 son usados sólo para incluir cargas

a bajas velocidades o cargas estacionadas o excesivo tránsito de camiones.

Un módulo del software Superpave auxilia a los usuarios en la selección de los

grados del ligante. Superpave dispone de tres métodos con los que el usuario

puede seleccionar el grado el ligante asfáltico:

- Por áreas Geográficas: el caso de una agencia que desarrolla un mapa

sectorizado por el clima y/o decisiones políticas, con los grados de

ligantes a ser usados por el diseñador.

- Por temperatura del pavimento: el diseñador necesita conocer la

temperatura de diseño del pavimento

- Por temperatura del aire: el diseñador determina la temperatura del aire

para el diseño, la cual es convertida a temperatura de diseño del

pavimento.

4.1 BASE DE DATOS METEREOLÓGICOS DEL SUPERPAVE

El software Superpave contiene una base de datos de información metereológica

de 6500 estaciones de los EEUU y Canadá, la que permite a los usuarios

seleccionar los grados de ligante para un clima específico para un proyecto dado.

Para cada año del que se disponen datos, se determina el periodo de los 7 días

más cálidos y se calcula el promedio de la temperatura del aire para esos 7 días

consecutivos. Para todos los años registrados (estaciones para menos de 20 años

de servicio son descartadas) se calculan un valor medio y la desviación Standard

son calculados.


47

4.2 CONFIABILIDAD

En Superpave la confianza es el porcentaje de probabilidad en un año singular de

que la temperatura real no excederá la temperatura de diseño. La selección del

ligante en SHRP es muy flexible, ya que diferentes niveles de confiabilidad pueden

ser asignados a los grados de alta y baja temperaturas. Consideremos una

temperatura en verano del aire un valor medio de 36°C para los siete días de

máximas temperaturas y una desviación Standard de 2°C . En un año promedio

hay un 50% de probabilidades de que el valor correspondiente a los 7 días de

máxima temperatura del aire excederá los 36°C. No obstante, sólo hay un 2% de

chance de que la temperatura exceda los 40°C; por lo tanto, una temperatura de

diseño del aire de 40°C nos dará un 98% de confianza.

4.3 TEMPERATURA DEL AIRE.

Veamos la lógica del método de elección de un ligante. Supongamos

primeramente que la mezcla asfáltica se diseña teniendo en cuenta un verano

normal, el promedio de 7 días consecutivos de máxima temperatura del aire de

36°C, con una desviación Standard de 2°C. En un invierno normal, el promedio de

las temperaturas más frías es de -23°C. Para un invierno muy frío es de -31°C,

con una desviación Standard de 4°C.

4.4 TEMPERATURA DEL PAVIMENTO

El software de Superpave calcula la alta temperatura del pavimento a 20 mm por

debajo de la superficie y calcula la baja temperatura en la superficie. Para una

capa de rodadura (esto es, parte superior de la sección de un pavimento), las


48

temperaturas del pavimento del caso anterior son 56°C y -23°C para un 50% de

confiabilidad y 60°C (56°C + 2 veces la desviación Standard) y -31°C (-23 °C -2

veces la desviación Standard) para el 98% de confiabilidad.

En Superpave, la alta temperatura de diseño del pavimento a una profundidad de

20 mm se calcula con la siguiente fórmula:

T20 mm = (Taire – 0.00618*lat² + 0.2289*lat + 42.2)*(0.9545) – 17.78

Donde : T20 mm = temperatura del pavimento a una profundidad de 20 mm, en °C

Taire = promedio de la temperatura del aire para el más caluroso periodo

de 7 días, en °C, y

Lat = latitud del proyecto, en grados.

En el Superpave hay dos caminos posibles para la determinación de la baja

temperatura de diseño del pavimento. Primero, puede adoptarse como baja

temperatura de diseño del pavimento la misma baja temperatura del aire. Este

método fue originalmente recomendado por los investigadores de SHRP. Es una

hipótesis muy prudente pues la temperatura del pavimento, en climas fríos, es casi

siempre mayor que la temperatura del aire. El ejemplo anterior se vale de este

enfoque. El segundo método utiliza la siguiente fórmula, desarrollada por los

investigadores SHRP de Canadá :

Tmin = 0.859* Taire + 1.7°

Donde:

Tmin = temperatura mínima de diseño del pavimento, en °C

Taire = temperatura mínima del aire en un año promedio, en °C.


49

Usando esta fórmula para el ejemplo, la temperatura mínima de diseño del

pavimento sería: 0.859*(-23°C) + 1.7 ó -18°C. Este método para calcular la

temperatura mínima de diseño del pavimento está ganado adeptos entre los

técnicos del asfalto en Norte América. No obstante, el primer método es aún

usado por Superpave.

4.5 SELECCIÓN DEL GRADO DEL LIGANTE

Para una confiabilidad de al menos 50%, el grado de alta temperatura, para el

ejercicio debe ser PG 58. La elección de un PG 58 implica de hecho, un más alto

nivel de confiabilidad, alrededor del 85%, debido al “redondeo hacia arriba” al

próximo grado Standard. El grado inmediato inferior es 52°C, menos del 50% de

confiabilidad. El grado de baja temperatura debe ser un PG XX-28. Al igual que

con el grado de alta temperatura, el redondeo a un grado Standard de baja

temperatura resulta en casi un 90% de confiabilidad. Para el 98% de confiabilidad,

el grado de alta temperatura necesario es PG 64; y el grado de baja temperatura

es PG XX-34.

Ambos grados de baja temperatura utilizan la aproximación de Superpave que

adopta como temperatura del pavimento la temperatura baja del aire. Si el

procedimiento alternativo es usado, el grado seleccionado del ligante sería PG 58-

22 para un mínimo de 50% de confiabilidad, y PG 58-28 para un mínimo del 98%

de confiabilidad. El método de conversión de la temperatura baja del aire a

temperatura baja del pavimento tiene un profundo efecto sobre el proceso de

selección del ligante.


50

Operar con la distribución de la frecuencia de temperatura no es una tarea que

corresponde al diseñador. El software del Superpave se encarga del cálculo. Para

cada lugar, los usuarios pueden adoptar una confiabilidad mínima y el Superpave

calculará el grado requerido para el ligante asfáltico. Alternativamente, el usuario

puede especificar el grado de ligante asfáltico deseado y Superpave calculará la

confiabilidad.

4.6 EFECTO DE LA VELOCIDAD DE CARGA EN LA SELECCIÓNDEL LIGANTE

La selección del ligante en SHRP en base al clima sólo supone que el ligante se

empleará en mezclas sometidas a cargas rápidas. La velocidad de carga aplicada

por el Reómetro dinámico de corte es de 10 radianes/segundo, correspondiendo a

una velocidad de tránsito de 90 km/h. Velocidades mucho más bajas se producen

en pavimentos cercanos a intersecciones, casetas de peaje, etc. En algunas

ocasiones, las cargas son estacionarias. En esos casos, el ligante debería tener

una rigidez más alta para soportar cargas más lentas.

Para adaptarse a esas situaciones, Superpave requiere que el grado de alta

temperatura sea incrementado al menos uno, y hasta dos grados. Por ejemplo, si

una temperatura basada en la selección resulta en un grado de ligante deseado

PG 64-22, el diseñador, para tener en cuenta cargas lentas de tránsito, cargas

estáticas, el diseñador seleccionará PG 76-22. La velocidad de carga no tiene

efecto sobre la selección del grado de baja temperatura.

Las temperaturas de diseño del pavimento de 76 u 82°C no corresponden a

ninguna zona climática de Norte América. La especificación de este grado es un


51

medio simple de asegurar que el ligante tendrá una rigidez alta a 64°C, la real alta

temperatura de diseño del pavimento. Debido a que la más alta temperatura del

pavimento en Norte América es de alrededor de 70°C, 2 grados adicionales de alta

temperatura, PG 76 y PG 82, fueron necesarios para considerar las velocidades

bajas de carga.

4.7 EFECTO DEL NIVEL DEL TRÁNSITO EN LA SELECCIÓN DELLIGANTE

Superpave recomienda que el nivel de tránsito sea tenido en cuenta al seleccionar

los ligantes. Cuando el nivel de tránsito de diseño supera los 10 millones de ejes

simples equivalentes (ESALs), se recomienda al diseñador “considerar” un

incremento de un grado en el grado de altas temperaturas. Cuando el nivel de

tránsito de diseño supera los 30 millones de ESALs, el diseñador debe

incrementar en un grado el grado de altas temperaturas. Al igual que con la

velocidad de carga, el nivel del tránsito no tiene efecto sobre el grado de

temperaturas bajas. Para el ejemplo, para el cual la selección basada en la

temperatura demanda un PG 58-28 un proyecto con un muy elevado número de

ESALs requeriría un PG 64-28

4.8 PARÁMETROS DE LAS ESPECIFICACIONES SUPERPAVE

Basadas en el desempeño consideran Mecanismos de falla del pavimento:

deformación permanente, fisuramiento a baja temperatura, simula condiciones de

clima y de carga, consideran el comportamiento del material.

Reflejan propiedades fundamentales. No dependen de la geometría o de la

naturaleza del material.


52

5. CONCEPTOS REOLÓGICOS

5.1 REOLOGÍA

Es la ciencia que estudia la deformación y el flujo de los materiales, en cualquiera

de sus formas, en términos de elasticidad y viscosidad del material.

5.2 ELASTICIDAD

Es la habilidad del material de almacenar energía deformacional y puede verse

simplemente como la capacidad del material de recobrar su forma original

después de haber sido deformado.

5.3 VISCOSIDAD

Es la medida de resistencia del material a fluir y refleja la rata de disipación de

energía deformacional mediante flujo.

5.4 VISCO-ELASTICIDAD

Es la respuesta del material a una fuerza o desplazamiento exhibiendo bien flujo

elástico o viscoso o una combinación de los dos. Los materiales que exhiben este

comportamiento se denominan Visco elásticos.


53

5.5 ESFUERZO (STRESS)

Es la distribución de fuerzas sobre un área infinitesimal del cuerpo material.

5.6 DEFORMACIÓN (STRAIN)

Es la medida del cambio en la forma del cuerpo de materiales. El cambio en la

deformación con el tiempo se denomina velocidad de corte. (Shear rate).

5.7 LEY DE HOOKE

La ley de Hooke describe el comportamiento mecánico de un sólido ideal,

relacionando la deformación aplicada al esfuerzo resultante mediante un factor de

proporcionalidad llamado módulo.

� = E*� (Tensión, Fluencia), � = G*�

5.8 LEY DE NEWTON

Newton desarrolló una relación similar a la ley de Hooke para fluidos viscosos

ideales, relacionando linealmente el esfuerzo con la velocidad de corte:

� = �d� /dt = ��

� = coeficiente de viscosidad


54

5.9 VISCO-ELASTICIDAD DEL ASFALTO

5.9.1 ELÁSTICO:

Completamente recuperable: la energía se almacena dentro el material durante la

aplicación de un esfuerzo, al suprimir el esfuerzo el material usa la energía

almacenada para regresar a su condición inicial Ej. Resorte, banda de goma.

5.9.2 VISCOSO:

Completamente No – recuperable: la energía se disipa en flujo permanente o

calor. Al suprimir el esfuerzo, el material permanece deformado. Ej. Líquidos

FIGURA 5.1 COMPORTAMIENTO ELÁSTICO, VISCOSO Y VISCOELASTICO

Deformación Permanente


55

5.10 CARACTERIZACION DE MATERIALES VISCO-ELASTICOSLINEALES

Existen dos propiedades Independientes:

- Rigidez: resistencia total a la deformación.

- Elasticidad relativa: Que tanta de esa resistencia es elástica

(recuperable) y que tanta es viscosa (no recuperable)

Ambas varían con la velocidad de carga (frecuencia o tiempo de carga),

Ambas varían con la temperatura y otros factores para un comportamiento no

lineal.

5.10.1 MEDIDAS DE COMPORTAMIENTO VISCO-ELASTICO

5.10.1.1 RIGIDEZ

Bajo carga dinámica, medida por medio del módulo complejo G* en esfuerzo

dinámico, y E* en tensión.

Bajo carga estática, medida por medio de rigidez bajo fluencia (S), modulo de

relajación (E), y viscosidad (�).


56

5.10.1.2 ELASTICIDAD RELATIVA

Bajo cargas dinámicas medida por medio del ángulo de fase (�)..

Bajo cargas estáticas, medida por recuperación y velocidad de fluencia (m)

5.11 CARACTERISTICAS REOLOGICAS DEL ASFALTO

Extrema variación de las propiedades dentro de las condiciones de aplicación:

La rigidez varía entre 6 y 7 ordenes de magnitud 1.0 kPa a temperaturas altas del

pavimento. 1.000.000 kPa a las temperaturas más bajas del pavimento.

Elasticidad relativa varía entre: comportamiento viscoso (�=90°) a temperaturas

altas. Completamente elástico (�=0°) a temperaturas bajas.

El envejecimiento por oxidación y el endurecimiento reversible cambian el

comportamiento.

FIGURA 5.2 EFECTOS DE LA TEMPERATURA


57

5.11.1 COMPORTAMIENTO A TEMPERATURAS INTERMEDIAS

La mayoría de las condiciones ambientales se desarrollan a temperaturas

promedios entre extremo calor y extremo frió. En estas condiciones el asfalto se

desempeña como excelente material adhesivo para usar en pavimento pero muy

complejo de entender y explicar. Al estar caliente el asfalto actúa como lubricante,

al enfriarse actúa como ligante y se comporta como material visco elástico.

FIGURA 5.3 Modelo de resorte-amortiguador de comportamiento visco

elástico


58

5.11.2 METODOS TRADICIONALES DE CARACTERIZACION REOLOGICA

Ensayos de comportamiento de flujo.

- Ensayo de flujo

- Viscosidad aparente

- Viscosidad absoluta dinámica usando cilindro coaxial

- Punto de reblandecimiento doble bola

- Prueba de caída de bola

Ensayos de propiedades elásticas

- Recuperación elástica usando ductilómetro

- Recuperación elástica usando reómetros (placas paralelas, esfuerzo

controlado, Hoppler

- Recuperación elástica por torsión

Ensayos de propiedades de tensión

- Resistencia (Toughness) y Tenacidad (Tenacita) – Tres métodos

- Fuerza de ductilidad

- Tensión directa

Ensayos de propiedades mecánica - estáticas

- Rigidez usando reómetro de placas paralelas

- Rigidez bajo fluencia usando reómetro de flexión

Ensayos de propiedades mecánico – dinámicas

- Rigidez usando reómetro de control de esfuerzo

- Rigidez usando analizador mecánico – térmico


59

- Rigidez usando reómetro de esfuerzo de corte

5.11.3 MECANISMOS DE FALLA DEL PAVIMENTO

Deformación permanente: causada por cargas de tráfico (cíclico), temperaturas

altas (la más crítica), ocurre temprano en la vida del pavimento (ligante original o

no envejecido), dentro de la capa superficial, es un fenómeno controlado por el

esfuerzo, se infiere como un mecanismo de dislocación permanente del agregado

después del cizallamiento del ligante entre los agregados, se acumula

gradualmente con el tráfico.

5.11.4 PARAMETRO DEFORMACION PERMANENTE: G*/Sin�

Concepto: un ligante más rígido y más elástico resistirá más la deformación

permanente.

Parámetro: derivado del concepto de disipación de energía;

Wd = �. �.�.sin�

Para un fenómeno controlado por esfuerzo (�o),

� = �o/G*; Wd = �.�o².sin�/G* o

Wd = �.�o².1/G*/sin�

Para disminuir la energía disipada, se requiere un valor más alto de G*/sin �.

5.11.5 DAÑOS POR FATIGA

Causado por cargas de tráfico (cíclicas), más crítica a temperaturas intermedias

del pavimento, ocurre tarde en la vida útil del pavimento (ligante envejecido).

Son de dos tipos:


60

Para pavimentos de capas finas sobre bases suaves, ocurre debido a la repetitiva

flexión de capa (controlado por deformación)

Para capas gruesas, ocurre por el repetido esfuerzo al que se expone la capa, no

ocurre mucha flexión de la capa. (controlado por esfuerzo)

Acumulación de cizallamiento del ligante bajo tráfico.

5.11.6 PARAMETRO DE CONTROL DE FATIGA G*.sin�

Concepto: un ligante menos rígido y más elástico será más resistente a la fatiga

Parámetro: derivado del concepto de disipación de energía; Wd = �.�.�.sin�

Para un fenómeno controlado por deformación (�o),

� = �o.G*;

Wd = �. �o².G*.sin�

Para disminuir la energía disipada es necesario un G*sin� más bajo

5.11.7 FISURAMIENTO TERMICO; S(t), m(t)

Causado por condiciones climáticas (no cíclicas), crítica a temperaturas bajas o

velocidades de enfriamiento rápidas (del material).

Ocurre tarde en la vida del pavimento (ligante envejecido). Ocurre por restricción

en la contracción del ligante debido a su adherencia de la capa de pavimento a la

base.

La restricción causa acumulación de esfuerzo. Si este no se relaja, excede la

resistencia del material y se inicia la fisuración.


61

Concepto: Un ligante menos rígido y menos elástico contribuirá más a resistir el

fisuramiento térmico.

5.11.8 RIGIDEZ, S(T):

Indicador de esfuerzo (stress) que resulta de un periodo de enfriamiento.

Bajo valor de S(t) indica baja acumulación de esfuerzo

5.11.9 LOGARITMO DE LA VELOCIDAD DE FLUENCIA (CREEP RATE), m(t):

Indicador de la velocidad de relajación, un bajo valor de m (t) indica una menor

relajación de esfuerzos. Más elástico. Para prevenir fisuramiento, se necesita más

bajo S(t) y más alto m(t).

5.11.10 PROPIEDADES DE FALLA: DEFORMACIÓN DE FALLA

Concepto: un ligante más fuerte y que tolere más la deformación resistirá mejor la

fisura. Deformación de falla (�f), medida a cierta velocidad de deformación es una

medida de tolerancia a la deformación. Resistencia (esfuerzo de falla, �f) es

aproximadamente igual para la mayoría de los ligantes (no modificados. La falla es

iniciada por la contracción (deformación). � f correlaciona con S(t) para ligantes no

modificados. Velocidad de 1.0 mm/min es seleccionado por estar dentro de la

capacidad óptima del equipo.


62

6. PRUEBAS DE LABORATORIO

6.1 PERDIDAS POR CALENTAMIENTO DE LOS ASFALTOS

Este método de ensayo tiene por objeto determinar las pérdidas en peso

(exclusive el agua) de aceite y compuestos asfálticos cuando se calientan a

163°C.

TABLA 6.1 PERDIDAS DE MASA

MUESTRA DE ASFALTO PERDIDA DE MASA (%)

BARRANCA 1 1.45

BARRANCA2 1.35

BARRANCA3 1.37

APIAY1 2.05

APIAY2 2.04

APIAY3 1.99

PROMEDIO BARRANCA 1.39

PROMEDIO APIAY 2.03


63

6.1.1 NORMA DE REFERENCIA

I.N.V. E 708

FIGURA 6.1 HORNO RTFO (CITEC)

6.1.2 ANALISIS DE RESULTADOS

Para ambos asfaltos las pérdidas en peso fueron menores del 5% por volatización,

entre los dos asfaltos demostró ser más susceptible a pérdidas por calentamiento

el de APIAY.


64

6.2 PUNTO DE ABLANDAMIENTO

6.2.1 TEMPERATURA DE ABLANDAMIENTO

La temperatura en promedio de dos esferas, en la prueba es de:

Apiay 53°C,

Barrancabermeja 51°C

TABLA 6.2 PUNTO DE ABLANDAMIENTO LIGANTES DE APIAY Y

BARRANCABERMEJA

MUESTRA DE ASFALTO TEMPERATURA DE ABLANDAMIENTO

APIAY 1 53°C

APIAY 2 52°C

BARRANCA 1 51°C

BARRANCA 2 50°C


La temperatura donde el asfalto comienza a fluir (paso de sólido a líquido) la

alcanza primero la muestra de Barranca, que la de Apiay.


65

6.3 ENVEJECIMIENTO ACELERADO DE CEMENTOS ASFALTICOSUSANDO CAMARA PRESURIZADA DE ENVEJECIMIENTO

6.3.1 GENERALIDADES

Este método de ensayo cubre el envejecimiento acelerado (oxidación) de

cementos asfálticos por medio de aire presurizado y temperatura elevada. Este

ensayo intenta simular el envejecimiento por oxidación del cemento asfáltico en

servicio y está encaminado para usarse con residuo del ensayo RTFO.


TPI -98


Después de este ensayo de sometimiento a presión, las muestras presentaron un

aumento de masa.

APIAY 0.17%

BARRANCA 0.19% Más susceptible a presiones altas.


66

FIGURA 6.2 CAMARA DE ENVEJECIMIENTO A PRESION (CITEC)

6.4 REOMETRO DE CORTE DINAMICO (DSR)

6.4.1 GENERALIDADES

Caracteriza las propiedades visco elásticas del ligante. Mide el ángulo de fase (�)

y el módulo complejo en corte (G*). Determina el grado PG del ligante. En este

equipo se realizaron barridos de temperaturas, frecuencias, amplitudes en función

del módulo complejo y ángulo de fase, realizadas a muestras originales,

envejecidas en RTFO y PAV.


67


AASTHO TP-48

FIGURA 6.3 REOMETRO DINAMICO DE CORTE (CITEC)


68

6.4.3 DATOS OBTENIDOS EN REOMETRO (DSR) Y SU ANALISIS GRAFICO, PARA LAS

MUESTRAS ORIGINALES, ENVEJECIDAS, EN PAV Y RTFO DE BARRANCABERMEJA Y

APIAY

TABLA 6.2 BARRIDO DE TEMPERATURAS Y FRECUENCIAS ASFALTO ORIGINAL

MUESTRA #1 DE APIAY DE 40 66°C

ang.frequency time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 64,77 39,9 3259 8,4738 40,56 38490 71,69,987 78,95 42 3099 11,696 27,69 26520 73,289,987 79,04 44 2171 11,692 19,27 18590 74,79,987 78,98 46,1 1472 12,158 12,48 12130 76,49,987 63,42 48,1 1071 12,208 8,99 8783 77,689,987 63,43 50 760,5 12,095 6,418 6299 78,959,987 78,98 52 608,2 11,728 5,281 5196 79,729,987 78,92 54 439,6 11,638 3,834 3786 80,899,987 47,78 55,9 325,9 12,035 2,742 2715 81,969,987 79,06 58 259,9 11,749 2,237 2218 82,639,987 63,41 60,1 187,2 12,033 1,571 1561 83,679,987 63,42 62 145,4 12,047 1,217 1211 84,319,987 47,85 64 111,1 12,008 0,9322 928,6 84,959,987 63,38 66 88,64 11,766 0,7583 755,9 85,439,987 78,98 68 68,85 12,228 0,566 564,6 85,939,987 78,9 40 3248 11,992 28,36 27110 72,93


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,48 40,1 626,8 12,052 5,305 5202 78,73

1,274 96,49 40,1 767,1 12,004 6,535 6392 78,011,624 128,3 40,1 945 11,998 8,078 7879 77,262,068 147,1 40,1 1152 11,888 9,969 9693 76,52,638 163,5 40,1 1418 11,893 12,3 11930 75,753,358 185,2 40,1 1741 11,927 15,11 14600 75,044,28 203,6 40,1 2134 11,934 18,58 17890 74,335,463 224,3 40 2609 11,927 22,81 21880 73,666,947 241,8 40 3175 11,913 27,88 26670 73,028,877 259,9 40 3259 10,14 33,75 32160 72,3711,28 270,5 40 3259 8,316 41,3 39220 71,7614,42 281,7 40 3259 6,9171 49,82 47160 71,1818,26 293,1 40 3259 5,6026 61,72 58240 70,66


69

23,38 304 40 3259 4,7974 72,35 68040 70,1329,73 314 40 3259 4,0293 86,45 81050 69,6537,97 324 40 3259 3,1702 110,3 103100 69,248,54 334 40 3259 2,5178 139,3 129900 68,7761,36 343,5 40 3259 2,1742 162 150600 68,3578,26 353,3 40 3258 1,9088 185,5 171800 67,9100,3 362,7 40 3257 1,6709 213,2 196800 67,41


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,34 42 382,3 12,09 3,206 3163 80,59

1,274 84,79 42 478,1 11,904 4,082 4018 79,81,624 107 42 604,9 11,886 5,186 5091 78,992,068 125,9 42 764,2 11,897 6,565 6426 78,172,638 142,1 42,1 962,4 11,931 8,27 8070 77,373,358 163,9 42 1202 11,917 10,37 10090 76,564,28 182,6 41,9 1499 11,933 12,96 12570 75,795,463 203,1 42 1860 11,953 16,11 15570 75,046,947 220,8 42 2289 12,016 19,79 19060 74,358,877 239 42 2802 12,026 24,29 23310 73,6911,28 257 42 3259 11,531 29,56 28290 73,114,42 268,1 42 3259 9,5405 35,86 34200 72,4818,26 279,4 42 3259 7,8865 43,53 41380 71,9423,38 290,4 42 3259 6,5717 52,43 49690 71,3929,73 300,4 42 3259 5,5298 62,53 59090 70,9137,97 310,6 42 3259 4,4315 78,31 73790 70,4448,54 320,6 42 3259 3,718 93,71 88060 7061,36 330,4 42 3259 3,27 107 100300 69,5778,26 339,8 41,9 3258 2,8115 125,2 116900 69,12100,3 349,2 41,9 3257 2,3441 150,9 140700 68,75


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 44,05 43,9 274,7 11,843 2,346 2320 81,6

1,274 82,22 44 334,7 12,14 2,792 2758 81,11,624 104,6 44 407,2 12,089 3,417 3370 80,482,068 123,4 44 499,2 12,072 4,203 4137 79,832,638 139,7 44 614,8 12,037 5,203 5109 79,133,358 161,4 44 760,7 12,006 6,471 6339 78,384,28 179,9 44 944,6 11,985 8,073 7885 77,645,463 200,5 44 1177 11,981 10,09 9826 76,88


70

6,947 218,1 44 1460 11,964 12,58 12210 76,138,877 236,3 44 1817 11,958 15,71 15210 75,3911,28 254,1 44,1 2249 11,98 19,49 18790 74,714,42 273 44 2787 11,979 24,23 23300 74,0218,26 292,1 44 3259 11,374 29,96 28710 73,423,38 303 44 3259 9,323 36,69 35040 72,7729,73 313,2 44 3259 7,5642 45,4 43220 72,237,97 323,3 44 3259 6,2967 54,77 51980 71,6548,54 333,4 44 3259 5,1447 67,33 63720 71,1661,36 342,9 44 3259 4,2409 82,04 77440 70,7278,26 352,6 44 3258 3,5622 98,2 92450 70,28100,3 362,1 44 3257 2,9738 118,4 111100 69,85


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees

1 58,29 46,1 187,2 12,054 1,566 1554 82,911,274 84,76 46,1 232,6 12,061 1,947 1929 82,271,624 107 46,1 289,8 12,037 2,435 2409 81,622,068 125,8 46,1 361,6 11,981 3,057 3019 80,932,638 141,9 46,1 453 11,968 3,842 3787 80,223,358 163,6 46,1 565,6 11,942 4,819 4738 79,54,28 182 46,1 703,4 11,915 6,022 5907 78,785,463 202,6 46 874,8 11,916 7,51 7347 78,056,947 220,1 46 1081 11,96 9,271 9046 77,358,877 238,2 46 1335 11,997 11,45 11140 76,6511,28 256 46 1636 12,044 14,01 13600 75,9914,42 274,9 46 2005 12,044 17,24 16680 75,3418,26 294 46 2440 12,078 20,99 20250 74,7523,38 312,4 46 2985 12,067 25,8 24810 74,1529,73 329,2 46 3259 10,709 31,85 30560 73,5937,97 339,4 46 3259 8,9465 38,3 36630 73,0248,54 349,5 46 3259 7,2035 47,79 45580 72,5161,36 359,4 46 3259 6,0275 57,41 54610 72,0278,26 369 46 3258 5,0372 69,12 65570 71,56100,3 378,5 46 3257 4,2585 82,39 77940 71,08


71



1 58,62 48 136,7 11,801 1,166 1158 83,651,274 84,98 48 177,2 11,912 1,5 1488 831,624 107,4 48 224,7 11,948 1,898 1882 82,352,068 126,2 48 281,7 11,961 2,381 2356 81,722,638 143 48 351,1 11,942 2,978 2942 81,073,358 164,6 48 436,1 11,962 3,7 3648 80,414,28 183 48 539,9 11,973 4,585 4512 79,755,463 203,6 48 664,2 11,968 5,656 5554 79,16,947 221,4 48 814,3 11,966 6,952 6812 78,468,877 239,4 48 1002 12,002 8,548 8355 77,811,28 257,5 48 1219 12,012 10,42 10160 77,1814,42 276,3 47,9 1486 12,035 12,73 12380 76,5618,26 295,7 47,9 1796 12,072 15,37 14920 7623,38 314,2 48 2187 12,112 18,73 18130 75,429,73 337,9 48 2623 12,024 22,71 21930 74,8537,97 355 48 3202 12,065 27,76 26720 74,3248,54 372,1 48 3259 10,09 33,95 32600 73,7861,36 381,6 48 3259 8,4033 41,01 39270 73,2878,26 391,5 48 3258 6,8729 50,45 48210 72,83100,3 400,9 48 3257 5,8121 60,18 57340 72,31



1 44,06 50 101,8 12,1 0,8452 841,3 84,461,274 70,43 50 128,1 11,917 1,081 1075 83,891,624 92,61 50 162,3 12,003 1,362 1352 83,322,068 111,3 50 203,3 12,049 1,702 1688 82,752,638 127,6 50 253,1 12,066 2,118 2099 82,163,358 149,1 50 313 12,078 2,621 2593 81,564,28 167,6 50 385,9 12,058 3,243 3203 80,985,463 196,7 49,9 468,2 12,154 3,91 3856 80,436,947 221,3 50,1 558,7 12,133 4,683 4610 79,98,877 246,7 50 670,5 12,097 5,648 5551 79,3611,28 271,8 50 807,4 12,047 6,846 6716 78,814,42 290,6 50 992,5 12,05 8,438 8260 78,1818,26 310,3 50 1212 11,982 10,39 10150 77,5623,38 329,1 50 1497 11,919 12,96 12620 76,9129,73 346 50 1844 11,965 15,97 15510 76,2737,97 363 50 2282 12,001 19,8 19180 75,63


72

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1 44,17 51,9 69,99 11,956 0,5876 585,6 85,251,274 82,11 52 86,05 12,116 0,7133 710,5 84,911,624 104,5 52,1 106,6 12,094 0,8861 882 84,482,068 123,4 52 132,4 12,068 1,104 1098 83,982,638 139,9 52 165,1 12,055 1,379 1370 83,453,358 161,4 52 205,7 12,014 1,727 1713 82,894,28 180,1 52 257,8 12,007 2,169 2149 82,35,463 200,7 52 323,5 11,958 2,737 2708 81,676,947 218,2 52 406 11,953 3,443 3401 81,038,877 236,3 52 511,4 11,948 4,349 4287 80,3511,28 254,1 52 640 11,907 5,476 5387 79,6714,42 273,1 52,1 805,3 11,91 6,91 6782 78,9818,26 292,3 52 1001 11,927 8,607 8428 78,323,38 311 51,9 1249 11,932 10,77 10520 77,6429,73 328 51,9 1536 11,907 13,34 12990 77,0137,97 344,9 52 1896 11,964 16,46 16000 76,448,54 361,9 52 2327 12,084 20,12 19510 75,7961,36 377,9 52 2814 12,013 24,63 23820 75,2978,26 394 52 3258 11,451 30,14 29090 74,81100,3 403,5 52 3257 9,4196 36,96 35580 74,31



1 58,42 54 50,36 12,213 0,4136 412,5 85,971,274 96,54 54 61,14 12,082 0,5077 506,2 85,671,624 118,7 54 76,19 12,026 0,636 633,8 85,262,068 137,7 54 95,58 11,986 0,8011 797,8 84,812,638 154,2 54 120,5 11,989 1,011 1006 84,323,358 175,8 54 152,1 11,964 1,28 1272 83,774,28 194,5 54 192,2 11,955 1,62 1609 83,25,463 215 54 243,7 11,926 2,063 2046 82,586,947 232,6 54 308,4 11,926 2,616 2590 81,958,877 250,5 54,1 390,7 11,896 3,329 3290 81,2911,28 268,3 54 492,2 11,924 4,195 4139 80,64


73

14,42 287,1 53,9 619,6 11,909 5,302 5221 79,9618,26 306,1 53,9 770,1 11,931 6,599 6484 79,3123,38 324,6 54 960,8 11,958 8,245 8085 78,6729,73 341,6 54 1179 11,939 10,18 9958 78,0637,97 358,9 54 1448 11,962 12,54 12240 77,4648,54 375,7 54 1776 12,108 15,29 14890 76,8461,36 391,9 54 2144 12,014 18,72 18190 76,3678,26 408 54 2605 12,079 22,8 22100 75,8100,3 423,8 53,9 3169 11,94 28,25 27350 75,45



1 44,15 56 37,33 11,833 0,3162 315,6 86,481,274 70,59 55,9 48,11 11,938 0,4041 403,2 86,131,624 92,85 55,9 61,22 11,959 0,5136 512,2 85,752,068 111,7 55,9 77,2 11,94 0,6491 646,9 85,322,638 128,1 55,9 97,42 11,952 0,819 815,7 84,863,358 149,7 55,9 122,2 11,962 1,028 1023 84,384,28 168,2 55,9 152,8 11,984 1,283 1276 83,885,463 188,9 55,9 190,2 11,958 1,603 1592 83,366,947 206,5 56 236,5 11,964 1,996 1980 82,818,877 224,5 56 295,2 11,979 2,493 2470 82,2511,28 242,3 56 364,8 11,935 3,099 3066 81,6714,42 261,3 56 455,3 11,973 3,865 3819 81,0718,26 280,3 56,1 560,5 11,964 4,776 4710 80,4823,38 298,8 56,1 698,2 11,972 5,968 5874 79,8429,73 315,8 56,1 862 12,043 7,358 7227 79,2137,97 333 56,1 1062 12,054 9,105 8925 78,5748,54 350,1 56,1 1311 12,055 11,31 11060 77,9561,36 366,1 56 1600 11,962 13,99 13660 77,4478,26 382,1 56 1966 11,934 17,34 16890 76,92100,3 397,8 56 2419 12,051 21,27 20660 76,32



1 58,45 57,9 27,98 12,133 0,231 230,7 86,811,274 84,98 58,1 34,58 12,025 0,2882 287,7 86,631,624 107,4 58 43,09 12,001 0,3599 359,2 86,372,068 126,2 58 54,09 11,968 0,4533 452,3 86,032,638 142,3 58 68,26 11,967 0,5724 570,8 85,663,358 163,9 58 85,94 11,922 0,724 721,4 85,22


74

4,28 182,4 58 108,9 11,925 0,9181 914,2 84,745,463 203,2 58 138,2 11,945 1,165 1159 84,236,947 221,3 58 174,3 11,927 1,473 1464 83,698,877 239,4 58 220,7 11,921 1,87 1856 83,1111,28 257,2 58,1 277,6 11,915 2,358 2338 82,5314,42 276,2 58 350,7 11,919 2,985 2955 81,9218,26 295,2 58 438 11,927 3,736 3694 81,3323,38 313,7 57,9 549,9 11,95 4,7 4638 80,6929,73 330,9 57,9 682 12,046 5,809 5721 80,0337,97 348,1 57,9 844,8 12,022 7,247 7123 79,448,54 365 58 1047 12 9,049 8876 78,861,36 381,4 58 1282 12,063 11,08 10850 78,2178,26 397,8 58 1572 11,959 13,77 13460 77,74100,3 413,7 58 1938 11,972 16,99 16570 77,22



1 44,06 59,9 21,01 11,908 0,1767 176,5 87,11,274 70,47 59,9 26,85 11,963 0,2248 224,5 86,941,624 92,63 59,9 34,01 11,98 0,2845 284,1 86,732,068 111,9 59,9 43,01 11,969 0,3603 359,6 86,422,638 128,1 59,9 54,3 11,964 0,4553 454,2 86,093,358 149,9 59,9 68,67 11,931 0,5777 576,1 85,74,28 168,4 59,9 87,3 11,919 0,7358 733,3 85,275,463 189 60 111,1 11,934 0,9364 932,5 84,776,947 206,6 60 140 11,969 1,178 1172 84,288,877 224,8 60 176,2 11,968 1,485 1476 83,7611,28 242,6 60 219,4 11,95 1,856 1843 83,2414,42 261,6 60 274,3 11,967 2,322 2303 82,6818,26 280,9 60 338,1 11,939 2,877 2850 82,1623,38 299,4 59,9 421,8 11,984 3,588 3549 81,5829,73 316,2 59,9 518,4 11,961 4,436 4381 81,0137,97 333,4 60 641,6 11,988 5,501 5425 80,4348,54 350,6 60 792,4 12,041 6,795 6688 79,8161,36 366,9 60,1 968,4 12,04 8,332 8185 79,2378,26 383,1 60,1 1198 12,083 10,28 10070 78,57100,3 398,9 60,1 1498 11,966 12,87 12590 78,18


75



1 44,13 62 15,45 12,065 0,1283 128,1 87,11,274 70,6 62,1 19,64 11,885 0,1656 165,3 87,071,624 92,93 62 25,54 11,97 0,2138 213,5 86,992,068 111,7 62 32,51 11,943 0,2728 272,4 86,762,638 127,9 61,9 41,25 11,97 0,3456 344,9 86,473,358 149,8 61,9 52,11 11,989 0,4361 435,1 86,174,28 168,3 61,9 65,87 12,007 0,5509 549,4 85,795,463 188,8 61,9 83,16 11,985 0,6973 695,1 85,386,947 206,4 61,9 104,6 11,991 0,8779 874,4 84,948,877 224,3 61,9 131,9 11,991 1,109 1103 84,4811,28 242,2 61,9 165,1 11,98 1,391 1384 83,9914,42 261 62 206,8 12,043 1,738 1727 83,4718,26 280,3 62 255,5 12,062 2,149 2132 82,9223,38 299 62 319,5 11,961 2,718 2694 82,4129,73 316,1 62,1 396 11,958 3,38 3346 81,8737,97 333 62,1 494 12,066 4,192 4143 81,2248,54 349,9 62,1 612,8 12,035 5,226 5156 80,5761,36 365,9 62,1 760,5 12,018 6,487 6389 80,0378,26 382 62,1 953,8 11,92 8,13 7997 79,6100,3 398 62,1 1212 11,959 10,09 9900 78,91



1 58,44 63,9 12,22 11,879 0,103 102,9 87,131,274 84,83 64 15,92 12,071 0,1321 132 87,251,624 106,9 64 20,21 12,031 0,1683 168,1 87,222,068 125,7 64 25,61 11,982 0,2142 213,9 87,072,638 141,8 64 32,45 12,011 0,2708 270,4 86,873,358 163,7 64 40,48 12,028 0,3376 337 86,634,28 182,1 64 50,59 12,007 0,4228 421,9 86,345,463 202,7 63,9 63,35 12,008 0,5298 528,5 866,947 220,5 64 78,44 12,072 0,6532 651,3 85,588,877 238,5 64,1 98,39 11,943 0,8294 826,4 85,1611,28 256,5 64 123,7 11,97 1,042 1038 84,7214,42 275,5 64 155,3 11,981 1,309 1303 84,2418,26 294,5 64 193,1 11,958 1,635 1625 83,7323,38 313,1 64 243,4 11,969 2,064 2049 83,1629,73 329,8 64 305 11,938 2,597 2576 82,637,97 346,7 64 385,2 11,927 3,285 3253 82,02


76

48,54 363,7 64,1 488,2 11,926 4,155 4108 81,4361,36 386,1 64 618,5 12,057 5,171 5104 80,7378,26 402,1 64 790 12,103 6,461 6364 80,05100,3 417,9 63,9 1031 12,071 8,125 7991 79,56


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 44,31 65,9 9,441 11,989 0,07892 78,8 86,76

1,274 82,34 66,1 11,74 12,097 0,0972 97,08 87,111,624 104,9 66 14,65 12,048 0,1218 121,7 87,232,068 123,9 66 18,44 12,038 0,1535 153,3 87,252,638 140,2 66 23,27 11,977 0,1947 194,5 87,173,358 161,9 66 29,4 11,936 0,247 246,7 874,28 181,1 66 37,38 11,939 0,3141 313,6 86,745,463 201,5 66 47,65 11,904 0,4018 401 86,446,947 219,8 66 60,64 11,931 0,5107 509,5 86,078,877 245,1 66 78,24 11,929 0,6598 657,9 85,6711,28 262,8 66,1 99,13 11,899 0,8391 836,2 85,2414,42 281,7 66 126,5 11,946 1,068 1064 84,7618,26 301 66 158,3 11,964 1,337 1330 84,2723,38 319,6 65,9 200,3 11,998 1,688 1678 83,7129,73 336,4 65,9 250,5 12,047 2,103 2088 83,1137,97 353,3 65,9 314,9 12,036 2,639 2616 82,4848,54 370,3 65,9 397,1 12,002 3,309 3275 81,8861,36 386,4 65,9 503 12,033 4,101 4055 81,3578,26 402,3 65,9 645,9 11,924 5,118 5052 80,79100,3 424,4 66 866,3 11,888 6,413 6327 80,56


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 44,29 68 7,007 11,89 0,0591 58,98 86,27

1,274 70,68 68 9,175 12,05 0,07632 76,2 86,821,624 92,93 68 11,81 12,085 0,09798 97,85 87,122,068 112 68 15,12 12,046 0,1258 125,7 87,212,638 128,2 67,9 19,29 12,006 0,1611 160,9 87,283,358 149,9 68 24,43 11,955 0,2049 204,6 87,174,28 168,5 68 31,07 11,955 0,2606 260,3 86,995,463 189,1 68 39,45 11,958 0,3311 330,5 86,746,947 206,7 68 49,63 11,978 0,4161 415,3 86,428,877 224,8 68 62,6 11,992 0,5246 523,4 86,0711,28 242,6 67,9 78,3 11,978 0,6575 655,6 85,67


77

14,42 261,5 67,9 98,54 11,986 0,8275 824,6 85,2618,26 280,6 68 123 11,949 1,036 1031 84,8523,38 299 68 155,7 12 1,304 1298 84,3629,73 315,9 68 195,2 11,974 1,631 1621 83,8537,97 332,9 68,1 249,2 12,049 2,048 2034 83,2448,54 349,8 68,1 318,3 12,041 2,564 2543 82,5661,36 365,8 68,1 407,4 11,969 3,185 3154 81,9578,26 381,8 68,1 546,6 11,966 4,007 3964 81,57100,3 397,8 68,1 762,8 12,035 5,02 4958 80,98



1 58,4 40 472,5 11,937 4,029 3960 79,331,274 84,77 40 589,2 12,003 5,009 4911 78,61,624 107,2 40 730,3 12,026 6,213 6075 77,882,068 126,3 40 901,7 12,063 7,67 7477 77,152,638 142,8 40 1109 12,083 9,447 9184 76,433,358 164,4 40 1352 12,058 11,57 11220 75,734,28 183 40 1651 12,05 14,19 13710 75,055,463 203,5 40 2020 12,063 17,39 16750 74,386,947 221,1 40 2459 12,075 21,23 20380 73,748,877 239,3 40 3001 12,054 26,04 24920 73,1211,28 257,1 40 3259 10,641 32,14 30650 72,5314,42 276 40 3259 8,8848 38,63 36720 71,9318,26 287,2 40 3259 7,2021 47,82 45310 71,3823,38 298 40 3259 6,112 56,54 53420 70,8729,73 307,9 40 3259 4,973 69,73 65690 70,437,97 318 40 3259 4,0182 86,62 81360 69,9448,54 328 40 3259 3,4505 101,3 94860 69,4961,36 337,6 40 3259 2,8236 124,3 116100 69,0978,26 347,4 40 3258 2,2581 156 145400 68,74100,3 356,7 40 3257 1,9595 180,8 168000 68,3


78

FIGURA 6.4 BARRIDO DE TEMPERATURAS vs MODULO COMPLEJO DE LAS

MUESTRAS DE APIAY Y BARRANCABERMEJA ORIGINALES

BARRIDO TEMPERATURAS VS MODULO COMPLEJO (G*)

100

1000

10000

100000

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

TEMPERATURA (°C)

G*

(Pa)

APIAY 1 APIAY 2 BARRANCA 1 BARRANCA 2


79

FIGURA 6.5 BARRIDO DE TEMPERATURAS vs ANGULO DE FASE DE LAS

MUESTRAS DE APIAY Y BARRANCABERMEJA ORIGINALES.

BARRIDO TEMPERATURA VS ANGULO DE FASE (delta)

70

75

80

85

90

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

TEMPERATURA (°C)

AN

GU

LO

DE

FA

SE

del

ta (

°)

apiay 1 apiay 2 barranca 1 barranca 2


80

FIGURA 6.6 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs MODULO COMPLEJO APIAY 1

ORIGINAL

BARRIDO FRECUENCIAS VS MODULO COMPLEJO APIAY 1

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

ANG. FRECUENCIA (rad/seg)

G*(

Pa)

apiay 1 40°C apiay 1 42°C apiay 1 44°C apiay 1 46°C apiay 48°C apiay 50 °C

apiay 52°C apiay 54°C apiay 56°C apiay 58°C apiay 60°C apiay 62°C

apiay 64 apiay 66°C apiay 68°C apiay 40'°


81

FIGURA 6.7 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs ANGULO DE FASE APIAY 1

ORIGINALBARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE APIAY 1

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

FRECUENCIAS (rad/seg)

DE

LT

A (

°)



apiay 64°C apiay 66°C apiay 68°C apiay 40'°C


82

TABLA 6.3 BARRIDO DE TEMPERATURAS Y FRECUENCIAS ASFALTO

ORIGINAL MUESTRA #2 DE APIAY DE 40 70°C

ang.frequency Time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* delta

rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 63,46 40 3259 8,1798 42,18 39870 70,949,987 78,98 42,1 3237 11,755 28,84 27560 72,859,987 78,79 43,9 2396 12,3 20,26 19500 74,299,987 63,43 45,9 1797 11,913 15,6 15100 75,489,987 63,52 48 1318 11,76 11,53 11230 76,769,987 78,81 49,9 982,4 11,645 8,638 8449 77,979,987 63,36 51,9 700,8 11,971 5,966 5864 79,399,987 63,33 53,9 526 11,997 4,454 4394 80,539,987 78,9 56 416,3 11,786 3,582 3541 81,289,987 63,41 58 290,7 12,234 2,403 2383 82,579,987 63,37 60 220,3 12,05 1,846 1833 83,389,987 79,01 61,9 179 11,688 1,545 1536 83,949,987 63,44 63,9 137,1 12,193 1,133 1128 84,789,987 78,9 65,9 106,2 11,735 0,9106 907,8 85,499,987 47,98 68 77,46 12,076 0,6453 643,4 85,699,987 79,01 70 67,56 11,768 0,5773 575,8 85,799,987 63,39 39,9 3259 10,03 34,14 32520 72,279,987 78,92 42,1 2853 12,13 24,55 23540 73,48


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,41 40,1 690,3 12,009 5,881 5750 77,88

1,274 84,91 40,1 847,4 12,054 7,213 7032 77,141,624 107,3 40 1039 12,052 8,875 8627 76,42,068 126,1 40 1274 12,063 10,91 10570 75,662,638 142,3 40 1560 12,071 13,39 12930 74,933,358 164 40,1 1904 12,004 16,49 15860 74,184,28 182,6 40,1 2331 12,037 20,2 19370 73,49

5,463 203,2 40,1 2844 12,025 24,77 23660 72,816,947 220,7 40 3259 11,259 30,42 28960 72,168,877 231,4 40 3259 9,3023 36,97 35060 71,5111,28 249,4 40 3259 7,5988 45,42 42920 70,9214,42 260,4 40 3259 6,3677 54,4 51230 70,3418,26 271,4 40 3259 5,286 65,76 61730 69,84


83

23,38 282,3 40 3259 4,209 82,88 77540 69,3229,73 292,3 39,9 3259 3,5794 97,82 91230 68,8437,97 302,4 39,9 3259 3,1293 112,3 104400 68,3848,54 312,4 39,9 3259 2,6395 133,7 123900 67,9461,36 322 39,9 3259 2,1556 164,4 151900 67,5578,26 331,7 39,9 3258 1,698 209,5 193100 67,17100,3 341,2 39,9 3257 1,3884 257,3 236600 66,82


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,6 42 481 11,925 4,104 4035 79,47

1,274 85,06 41,9 585,1 11,954 4,991 4896 78,81,624 108 42 709,1 11,928 6,077 5947 78,122,068 135,6 42,1 856,8 11,899 7,38 7204 77,452,638 159 42 1044 11,913 9,01 8770 76,753,358 180,6 42 1274 11,923 11,01 10690 76,064,28 199,3 42 1560 11,913 13,54 13100 75,35

5,463 219,8 42 1916 11,915 16,68 16090 74,646,947 237,4 42 2346 11,91 20,51 19710 73,958,877 255,8 42 2888 11,918 25,32 24250 73,2811,28 274,1 42,1 3259 11,06 30,9 29490 72,6314,42 285,3 42,1 3259 8,9918 38,16 36290 71,9818,26 296,7 42 3259 7,458 46,18 43760 71,3823,38 307,9 42 3259 6,0971 56,7 53550 70,8229,73 326,3 41,9 3259 5,0111 69,25 65200 70,337,97 336,7 41,9 3259 4,1205 84,55 79350 69,8148,54 347 41,9 3259 3,4331 101,9 95350 69,3361,36 356,7 41,9 3259 2,8381 123,8 115500 68,9278,26 366,6 41,9 3258 2,3333 151,2 140700 68,52100,3 376 41,9 3257 1,9631 180,8 167700 68,11ang.

frequency time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* deltarad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees

1 44,26 44 325,9 11,907 2,772 2738 80,991,274 70,85 43,9 411,8 11,947 3,499 3448 80,221,624 93,25 44 516,3 12,033 4,366 4292 79,482,068 112 44 642,1 12,067 5,427 5323 78,752,638 128,3 44 793,9 12,111 6,703 6557 78,033,358 159,4 44 963,3 12,058 8,192 7992 77,324,28 186,2 43,9 1164 12,056 9,926 9659 76,67

5,463 215,3 44 1407 12,059 12,03 11670 76,036,947 233 44 1712 12,101 14,64 14160 75,38


84

8,877 251 44,1 2084 12,091 17,88 17250 74,7311,28 269 44,1 2529 12,076 21,8 20970 74,1114,42 288,7 44,1 3077 12,059 26,65 25550 73,5218,26 309,9 44 3259 10,508 32,5 31070 72,9123,38 320,7 44 3259 8,6051 39,85 37960 72,3129,73 330,8 44 3259 7,1414 48,2 45780 71,7637,97 341,3 44 3259 5,806 59,53 56370 71,2348,54 351,3 44 3259 4,8669 71,35 67340 70,7261,36 361,4 44,1 3259 4,0748 85,62 80590 70,2578,26 371,6 44,1 3258 3,2866 106,7 100100 69,85100,3 381,1 44,1 3257 2,5825 136,4 127800 69,53

ang.frequency time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* Delta

rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,43 46 233,1 12,218 1,926 1908 82,23

1,274 96,59 46 275,7 12,164 2,291 2267 81,761,624 119 46 335,5 12,083 2,812 2778 81,152,068 137,9 46 412,6 12,055 3,471 3424 80,492,638 154,3 46 509,7 12,03 4,306 4238 79,813,358 175,9 46 630,3 11,994 5,354 5258 79,094,28 194,4 46 783,1 11,989 6,674 6536 78,35

5,463 215 46 975,3 11,956 8,359 8163 77,596,947 232,8 46 1218 11,949 10,47 10200 76,828,877 251 46 1522 11,926 13,16 12780 76,0611,28 269,2 46,1 1897 11,923 16,47 15930 75,3214,42 288,2 46 2371 11,94 20,63 19890 74,618,26 307,7 45,9 2927 11,929 25,59 24590 73,9523,38 326,4 46 3259 10,815 31,54 30220 73,3129,73 336,7 46 3259 8,7678 39,07 37300 72,7237,97 347 46 3259 7,3616 46,74 44490 72,1548,54 357 46 3259 5,8771 58,8 55810 71,6661,36 367 46 3259 4,9762 69,79 66070 71,1978,26 376,5 46 3258 4,0274 86,67 81850 70,79100,3 386,2 46 3257 3,4644 101,5 95570 70,33



1,274 84,96 48 196,7 12,071 1,643 1630 82,91,624 107,7 48 243,4 12,047 2,039 2021 82,32,068 127 48 302,5 12,027 2,543 2516 81,64


85

2,638 143,1 48 377,3 12,014 3,182 3142 80,963,358 165,2 48 470,7 11,977 3,99 3933 80,234,28 183,6 48 589,8 11,949 5,023 4939 79,5

5,463 204,1 48 740,7 11,916 6,343 6221 78,746,947 221,7 48,1 928,7 11,938 7,961 7786 77,998,877 239,7 48,1 1164 11,95 10 9754 77,2311,28 257,8 48 1448 11,936 12,49 12150 76,5214,42 276,8 47,9 1800 11,94 15,58 15100 75,8218,26 295,8 48 2202 11,935 19,13 18500 75,1823,38 314,6 48 2701 11,919 23,58 22730 74,5729,73 331,4 48 3259 11,895 28,63 27520 74,0137,97 341,8 48 3259 9,8148 34,85 33400 73,4348,54 351,9 48 3259 8,0813 42,54 40660 72,89

61,36 361,8 48 3259 6,7373 51,3 48900 72,478,26 371,4 47,9 3258 5,6071 62,03 58970 71,92100,3 380,9 47,9 3257 4,7027 74,53 70670 71,47


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 44,09 50 110,9 11,991 0,9291 924,8 84,54

1,274 70,59 50 138,5 11,958 1,165 1159 84,011,624 93,08 50 174,5 11,942 1,472 1462 83,42,068 112,1 50 219,2 11,92 1,854 1840 82,772,638 128,6 50 277,9 11,934 2,352 2329 82,083,358 150,2 50 349,8 11,897 2,975 2942 81,374,28 168,9 50,1 443,1 11,895 3,778 3728 80,62

5,463 189,4 50 561,7 11,887 4,804 4729 79,856,947 206,9 49,9 707,6 11,9 6,061 5952 79,18,877 224,9 50 892,3 11,921 7,653 7495 78,3411,28 242,7 50 1114 11,975 9,542 9321 77,6414,42 261,6 50 1385 11,969 11,91 11600 76,9418,26 280,6 50 1695 11,959 14,63 14220 76,3223,38 299,1 50 2070 11,975 17,91 17350 75,7129,73 316,1 50 2502 12,112 21,49 20770 75,1537,97 339,9 50 2997 12,005 26,08 25150 74,6448,54 356,8 50 3259 10,875 31,47 30260 74,161,36 366,5 50 3259 9,0733 37,94 36390 73,5778,26 376,3 49,9 3258 7,4657 46,43 44420 73,09100,3 386 49,9 3257 6,055 57,64 55040 72,73


86

ang.frequency time temperature

osc.stress

%strain G*/sin(delta) G* delta

rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,36 52,1 83,05 11,913 0,6998 697,4 85,29

1,274 96,37 52 108,6 11,853 0,9204 916,4 84,651,624 118,6 51,9 139,4 11,963 1,172 1166 84,062,068 137,4 52 175,4 11,985 1,474 1465 83,462,638 153,5 52 219,2 12,021 1,839 1825 82,863,358 175,3 52 273,4 12,021 2,297 2276 82,224,28 193,7 52 340,1 12,03 2,86 2830 81,59

5,463 214,1 52 422,6 11,99 3,572 3528 80,976,947 231,7 51,9 521,8 11,989 4,42 4358 80,358,877 249,9 51,9 641,3 11,955 5,461 5373 79,711,28 267,8 52 787,5 12,06 6,664 6543 79,0714,42 286,8 52 966,8 12,098 8,18 8013 78,4318,26 305,8 52,1 1178 12,054 10,03 9807 77,8223,38 324,3 52,1 1450 11,967 12,49 12180 77,1829,73 341,1 52,1 1766 11,942 15,31 14890 76,5637,97 357,9 52,1 2173 12,06 18,74 18180 75,9348,54 374,8 52,1 2662 11,969 23,26 22500 75,3661,36 390,9 52,1 3228 12,079 28,13 27150 74,8478,26 406,9 52,1 3258 9,9779 34,63 33340 74,28100,3 416,4 52,1 3257 8,1396 42,81 41110 73,79


osc.stress



1,274 70,5 54 74,08 11,932 0,6228 621,1 85,681,624 102,4 54 95,74 11,894 0,8083 805,3 85,092,068 129,1 54 124,3 11,897 1,05 1045 84,452,638 145,4 54 158,7 11,915 1,341 1333 83,853,358 167,4 53,9 201,4 11,92 1,702 1690 83,234,28 186,1 54 253,9 11,958 2,143 2125 82,6

5,463 206,7 54 317,5 12,016 2,671 2645 81,976,947 224,3 54 393,9 12,042 3,313 3275 81,348,877 242,4 54 489,1 12,03 4,127 4073 80,7111,28 260,4 54 603,7 11,993 5,121 5045 80,1114,42 279,4 53,9 743,9 11,969 6,341 6235 79,4718,26 298,4 53,9 909,8 12,107 7,692 7547 78,8523,38 317 53,9 1116 12,037 9,524 9324 78,23


87

29,73 334 54 1356 11,958 11,7 11430 77,6437,97 350,9 54 1661 12,096 14,24 13880 77,0248,54 367,8 54,1 2032 11,962 17,71 17220 76,4761,36 383,9 54,1 2453 11,956 21,53 20890 75,9378,26 400 54,1 2990 12,085 26,18 25330 75,36

100,3 415,6 54,1 3257 10,713 32,43 31310 74,91


osc.stress



1,274 82,15 56 53,99 11,994 0,4513 450,4 86,291,624 104,5 56 68,82 12,063 0,5723 570,7 85,832,068 123,4 56 85,5 11,964 0,7174 715 85,372,638 146,1 56 110,2 11,935 0,9281 924,3 84,823,358 167,7 56 139,6 11,99 1,171 1165 84,274,28 186,2 56 175,9 11,921 1,486 1477 83,68

5,463 215,3 56,1 227,6 11,912 1,927 1913 83,036,947 233 56 286,8 11,99 2,417 2395 82,48,877 251 56 360,3 11,947 3,053 3022 81,7411,28 268,7 55,9 452,7 11,911 3,857 3811 81,1214,42 287,8 55,9 567,4 12,018 4,805 4738 80,4718,26 306,8 55,9 697,1 12,055 5,903 5811 79,8523,38 325,3 56 864,3 11,954 7,408 7277 79,229,73 342,2 56 1073 11,98 9,215 9032 78,5637,97 359,4 56 1325 12,029 11,39 11140 77,8848,54 376,5 56 1641 11,906 14,34 13990 77,361,36 392,7 56 2008 12,002 17,53 17060 76,6878,26 408,9 56 2467 12,009 21,69 21060 76,11100,3 424,6 56 3029 11,945 26,96 26120 75,67


osc.stress



1,274 82,46 58 41,86 11,902 0,3524 351,9 86,881,624 123,7 58 54,83 11,879 0,4627 461,8 86,372,068 142,8 57,9 70,1 12,025 0,5848 583,3 85,92,638 159 58 88,12 11,901 0,7434 741 85,43,358 180,9 58 113,1 11,927 0,9532 949,4 84,864,28 199,3 58 142,2 12,093 1,183 1177 84,33


88

5,463 219,9 58 177,1 11,986 1,488 1480 83,86,947 237,4 58 220,7 11,994 1,856 1843 83,268,877 262,8 57,9 270,4 12,061 2,266 2247 82,7211,28 280,6 58 335,2 11,963 2,837 2811 82,1614,42 299,6 58 415,2 12,12 3,477 3440 81,5718,26 319 58,1 508,7 12,018 4,309 4256 80,9923,38 337,5 58 631,2 12,013 5,369 5294 80,3829,73 354,5 58 776,3 12,001 6,638 6532 79,7737,97 371,3 58 959,6 12,075 8,198 8051 79,1348,54 388,3 58 1185 11,975 10,26 10060 78,5461,36 404,3 58 1446 11,977 12,6 12320 77,9578,26 420,4 58 1777 11,972 15,59 15210 77,38100,3 436,2 58 2200 12,086 19,21 18700 76,74ang.

frequency time temperatureosc.

stress%

strain G*/sin(delta) G* deltarad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees

1 29,86 60 23,98 11,985 0,2003 200,2 87,621,274 67,86 60,1 30,95 11,923 0,26 259,7 87,31,624 99,51 60 40,02 11,952 0,3355 335 86,922,068 118,6 59,9 50,97 11,894 0,4296 428,8 86,512,638 134,8 59,9 65,3 11,939 0,5486 547,3 86,053,358 156,4 60 83,09 11,913 0,7002 698,1 85,584,28 175 60 105,7 11,944 0,8892 885,9 85,09

5,463 195,6 60 133,3 12,001 1,117 1112 84,596,947 213,2 60 166,1 12,052 1,388 1381 84,048,877 231,3 60 207,7 12,023 1,743 1732 83,4911,28 249 59,9 259 11,969 2,188 2171 82,9414,42 268 59,9 324,5 11,967 2,748 2724 82,3718,26 287,1 59,9 399,2 11,989 3,384 3350 81,7923,38 305,6 60 495,7 12,094 4,181 4132 81,1729,73 322,4 60 609,6 12,012 5,198 5128 80,5937,97 339,4 60 755,9 11,978 6,493 6395 80,0548,54 356,5 60,1 931,6 12,092 7,971 7834 79,3661,36 372,5 60,1 1138 12,009 9,845 9659 78,8378,26 388,5 60,1 1403 12,033 12,16 11910 78,23100,3 404,4 60,1 1744 11,96 15,18 14830 77,77


osc.stress



1,274 70,46 62 23,58 12,08 0,1954 195,3 88,061,624 102,3 62 28,9 12,113 0,2389 238,7 87,792,068 121,1 62 36,06 11,881 0,304 303,7 87,34


89

2,638 137,6 62 45,73 12,002 0,3819 381,3 86,893,358 159,2 62 58,01 11,89 0,4893 488,4 86,444,28 177,7 62 73,9 11,931 0,6217 620,2 85,97

5,463 198,3 62 95,18 12 0,7969 794,4 85,476,947 222,9 62 122,1 12,045 1,019 1015 84,938,877 240,9 62,1 155,6 12,028 1,304 1298 84,3511,28 266,3 62 198,7 12,027 1,668 1658 83,7314,42 285,2 61,9 252,9 12,009 2,132 2117 83,1218,26 312,2 62 318,1 12,046 2,681 2658 82,5123,38 330,7 62 397,1 11,884 3,403 3369 81,9329,73 347,9 62 496,3 12,093 4,196 4148 81,2837,97 364,8 62 614,9 12,02 5,251 5183 80,7348,54 381,9 62 758 11,953 6,533 6437 80,1761,36 400,1 62 926,5 12,057 7,937 7806 79,5878,26 417,1 61,9 1139 12,111 9,704 9524 78,93100,3 432,9 61,9 1417 12,032 12,01 11760 78,41

ang.Frequency time temperature

osc.stress



1,274 70,67 64 17,9 12,005 0,1492 149,1 88,461,624 102,5 64 23,05 11,861 0,1946 194,5 88,142,068 121,3 64 29,71 12,04 0,2471 246,9 87,762,638 144,2 63,9 37,75 11,82 0,32 319,7 87,313,358 165,7 63,9 48,31 12,069 0,4012 400,6 86,894,28 184,1 64 60,99 11,922 0,5132 512,2 86,45

5,463 204,7 64 76,95 11,885 0,6501 648,5 85,966,947 222,3 64 97,51 12,086 0,8111 808,5 85,498,877 240,4 64 122,8 12,104 1,022 1018 84,9811,28 258,2 63,9 152,4 11,981 1,283 1277 84,4814,42 277,9 64 190,3 12,02 1,6 1591 83,9418,26 297,2 64 236,6 12,063 1,987 1974 83,4123,38 315,9 64,1 293,9 11,919 2,505 2486 82,8829,73 332,8 64,1 366,1 12,083 3,087 3059 82,2537,97 349,7 64,1 455,7 11,927 3,9 3860 81,7348,54 366,6 64,1 570 12,003 4,852 4793 81,0661,36 382,8 64,1 707,6 11,941 6,032 5950 80,5878,26 398,9 64,1 890,2 12,027 7,456 7339 79,81100,3 414,7 64,1 1139 11,977 9,322 9157 79,19


osc.stress


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees


90

1 44,02 66 12,01 12,084 0,09979 99,49 85,551,274 93,59 66 14,49 12,203 0,1191 118,9 86,021,624 116 65,9 17,77 12,085 0,1475 147,2 86,252,068 134,8 66,1 22,1 12,057 0,1838 183,5 86,372,638 151 66 27,57 12,027 0,23 229,5 86,443,358 172,6 66 34,58 11,986 0,2895 288,9 86,44,28 191,3 66 43,6 11,964 0,3658 365 86,25

5,463 211,9 66 55,17 11,888 0,4662 465 85,996,947 229,4 66 70,19 11,906 0,5927 591 85,668,877 247,5 66 89,62 11,904 0,7578 755,2 85,2811,28 265,4 66 113,9 11,879 0,9667 962,8 84,8514,42 284,2 66 146,1 11,93 1,237 1231 84,3618,26 311,3 66 187,1 11,921 1,588 1579 83,8723,38 329,8 65,9 238,5 12,017 2,012 1999 83,329,73 346,6 66 299 12,025 2,526 2505 82,6937,97 363,5 66 376 12,005 3,182 3152 82,1148,54 380,4 66 473,5 11,997 3,999 3955 81,4961,36 396,4 66 595,7 12,031 4,964 4904 81,0378,26 412,4 66 755,2 11,99 6,171 6086 80,45100,3 428,1 66 982 11,978 7,669 7549 79,83


osc.stress



1,274 70,68 68 10,92 12,004 0,09138 91,05 85,141,624 92,9 68 13,84 12,021 0,1156 115,2 85,742,068 112 68 17,54 12 0,1467 146,3 86,192,638 128,3 68 22,22 11,97 0,1862 185,9 86,423,358 149,9 68 28,24 11,93 0,2375 237,1 86,494,28 168,3 68 35,94 11,95 0,3018 301,2 86,43

5,463 188,8 68 45,58 11,936 0,3834 382,6 86,276,947 206,3 68 57,7 11,964 0,4846 483,4 86,048,877 224,4 68 73,21 11,953 0,6161 614,4 85,7111,28 242,5 68 92,16 11,934 0,7776 775 85,3514,42 261,5 68 116,6 11,96 0,9828 979 84,9318,26 280,5 68 146 11,961 1,232 1226 84,4523,38 299,1 68 184,2 11,933 1,558 1550 83,9829,73 315,9 68 231,8 11,949 1,955 1943 83,4837,97 332,8 68 292,7 11,946 2,456 2438 82,9548,54 349,9 68 373 11,938 3,096 3068 82,4161,36 366,1 68 472 11,995 3,813 3772 81,62


91

78,26 382,2 68 621,7 11,982 4,807 4752 81,29100,3 398,2 68 837,9 11,961 6,021 5941 80,65


osc.stress



1,274 84,66 70 8,221 12,093 0,06842 68,08 84,261,624 106,8 70 10,32 11,98 0,08655 86,24 85,192,068 125,7 70 13,08 11,981 0,1096 109,3 85,862,638 141,9 70 16,6 11,945 0,1395 139,2 86,33,358 163,5 70 21,23 11,949 0,1783 178 86,544,28 181,9 70 27,21 11,897 0,2296 229,2 86,61

5,463 202,4 70 35,15 11,922 0,296 295,5 86,526,947 219,9 70,1 44,95 11,905 0,3793 378,5 86,338,877 237,9 70 57,49 11,889 0,486 484,8 86,0511,28 255,6 70 73,2 11,895 0,6189 617,1 85,7214,42 282,4 69,9 94,39 11,965 0,7936 791 85,3418,26 301,7 70 118,2 11,932 0,9957 991,8 84,9223,38 320,3 70 149,6 11,969 1,254 1249 84,4229,73 337,1 70 188,6 11,957 1,574 1565 83,9637,97 354,1 69,9 239,4 11,968 1,971 1959 83,4948,54 371,1 69,9 307 11,953 2,469 2451 82,9661,36 387,1 69,9 393,6 11,965 3,038 3010 82,2278,26 403,2 70 534,3 12,089 3,798 3758 81,76100,3 419 70 743,3 12,07 4,734 4676 81,02


osc.stress



1,274 85,05 40 743,8 11,993 6,347 6204 77,821,624 107,3 40 921,8 12,112 7,81 7613 77,12,068 133,9 40 1112 12,062 9,484 9219 76,422,638 156,8 39,9 1342 12,054 11,49 11130 75,773,358 187,6 40 1614 12,075 13,84 13370 75,114,28 213,7 40,1 1939 12,043 16,72 16110 74,48

5,463 234,2 40,1 2362 12,111 20,32 19520 73,846,947 251,8 40 2860 12,085 24,73 23680 73,238,877 269,8 40 3259 11,227 30,44 29050 72,6111,28 280,4 40 3259 9,3178 36,81 35010 71,9914,42 299,3 40 3259 7,5342 45,69 43300 71,3818,26 310,5 40,1 3259 6,3031 54,81 51770 70,8323,38 321,4 40,1 3259 5,1366 67,51 63550 70,29


92

29,73 331,5 40,1 3259 4,2006 82,86 77750 69,7937,97 341,6 40,1 3259 3,5086 99,58 93160 69,348,54 351,7 40 3259 2,9302 119,7 111700 68,8261,36 361,2 40 3259 2,3122 152,3 141600 68,4178,26 370,7 40 3258 1,9804 178,7 165700 67,97100,3 380,2 40 3257 1,7383 204,9 189200 67,45


osc.stress



1,274 84,68 42 504,1 11,885 4,319 4243 79,251,624 106,8 42 633,8 11,907 5,435 5325 78,492,068 125,6 41,9 790,7 11,927 6,787 6632 77,722,638 141,9 41,9 980,1 11,924 8,44 8223 76,973,358 163,6 42 1212 11,971 10,43 10130 76,234,28 182,3 42 1486 11,979 12,82 12410 75,53

5,463 202,8 42 1813 11,986 15,68 15140 74,866,947 220,3 41,9 2196 11,974 19,07 18350 74,228,877 238,3 41,9 2661 11,95 23,23 22290 73,6211,28 256,1 41,9 3201 11,922 28,1 26880 73,0514,42 275,1 42 3259 10,148 33,72 32150 72,4618,26 286,2 42 3259 8,3682 41,04 39010 71,923,38 297,2 42 3259 6,9951 49,27 46690 71,3629,73 307,1 42,1 3259 5,6587 61,12 57750 70,87

37,97 317,1 42,1 3259 4,8288 71,92 67740 70,3848,54 327,2 42,1 3259 4,0482 86,14 80910 69,9261,36 337 42,1 3259 3,2605 107,4 100600 69,5478,26 346,6 42,1 3258 2,6495 132,7 124000 69,14100,3 356 42,1 3257 2,2301 158,6 147800 68,74


93

FIGURA 6.8 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs MODULO COMPLEJO ASFALTO

DE APIAY #2 ORIGINAL DE 40 70°C

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS MODULO COMPLEJO APIAY 2

0

50000

100000

150000

200000

250000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


G*(

Pa)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C 56°C

58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 68°C 70°C 40'°C 42'°C


94

FIGURA 6.9 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs ANGULO DE FASE ASFALTO

APIAY #2 ORIGINAL 40 70°C

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE APIAY 2

60

65

70

75

80

85

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


del

ta (

°)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C 56°C

58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 68°C 70°C 40'°C 42'°C


95


ORIGINAL MUESTRA #2 BARRANCABERMEJA DE 40 66°C


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 63,42 40 3259 8,5746 38,67 38030 79,519,987 78,96 41,9 3113 12,19 25,9 25550 80,579,987 63,71 44,1 2086 11,972 17,63 17440 81,559,987 63,39 46 1416 11,797 12,11 12010 82,499,987 79,19 48 964,3 11,534 8,425 8369 83,379,987 79,12 50 746,4 12,5 6,01 5978 84,099,987 78,92 52 597,3 11,513 5,218 5194 84,489,987 79,08 54 403,4 11,438 3,544 3532 85,299,987 79,04 56 292,8 12,093 2,431 2425 85,979,987 78,98 58 207,1 11,532 1,802 1798 86,59,987 79,07 60 139,7 12,153 1,153 1151 87,199,987 78,94 62 97,9 12,102 0,8109 810 87,389,987 47,97 64 96,27 11,831 0,8155 814,7 87,439,987 47,76 66,1 70,39 11,899 0,5924 591,8 87,59

1 58,53 40 394,6 11,814 3,356 3341 84,51



1,274 85,2 40,1 691,3 11,946 5,829 5789 83,291,624 107,4 40,1 868,5 11,919 7,346 7289 82,872,068 126,1 40 1093 11,944 9,236 9156 82,442,638 142,5 40 1370 11,923 11,6 11490 823,358 164,1 40 1714 11,936 14,53 14370 81,564,28 182,7 39,9 2144 11,951 18,17 17950 81,115,463 203,4 39,9 2676 11,948 22,71 22410 80,666,947 220,9 39,9 3259 11,751 28,15 27750 80,228,877 231,7 39,9 3259 9,4669 35 34440 79,7311,28 242,3 39,9 3259 7,7037 43,08 42330 79,2614,42 261,4 39,9 3259 6,2294 53,37 52350 78,7718,26 272,5 39,9 3259 5,0411 66,07 64700 78,323,38 283,5 39,9 3259 4,0098 83,24 81350 77,7829,73 293,6 39,9 3259 3,3757 99,1 96660 77,27


96

37,97 303,6 40 3259 2,859 117,3 114200 76,7248,54 313,5 40 3259 2,3276 144,5 140300 76,1561,36 322,9 40 3259 1,7751 190 184100 75,6178,26 332,4 40 3258 1,2568 269,1 260100 75,1100,3 341,9 40 3257 0,91409 371,1 357700 74,59


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,65 42 363 12,063 3,024 3010 84,52

1,274 85,39 42,1 449 12,102 3,73 3711 84,21,624 107,7 42 555,8 12,078 4,63 4603 83,842,068 126,7 42 691,3 12,022 5,79 5753 83,462,638 142,9 42 865,4 12,003 7,266 7213 83,063,358 164,5 42 1085 11,999 9,124 9048 82,624,28 183,1 42 1361 11,979 11,47 11370 82,185,463 204,1 42 1713 11,951 14,49 14340 81,736,947 222 42 2153 11,969 18,21 18000 81,288,877 240,2 42 2712 11,969 22,97 22670 80,8211,28 258 42 3259 11,446 28,9 28490 80,3614,42 269,2 41,9 3259 9,1833 36,08 35520 79,8718,26 281 41,9 3259 7,3924 44,9 44130 79,3823,38 291,8 41,9 3259 5,9073 56,29 55230 78,8929,73 302 42 3259 4,8329 68,95 67540 78,3937,97 312,1 42 3259 3,9387 84,8 82910 77,8848,54 322,1 42 3259 3,0222 110,8 108100 77,3861,36 331,8 42 3259 2,4192 138,8 135100 76,8978,26 341,5 42 3258 2,0293 166 161300 76,32100,3 350,9 42 3257 1,7788 190,2 184300 75,66



1,274 70,48 44 302,9 11,953 2,544 2535 84,951,624 92,73 44 381,7 11,959 3,207 3192 84,62,068 111,5 44 479,6 11,952 4,035 4014 84,232,638 128 44 602,8 11,953 5,074 5045 83,843,358 149,7 44 755 11,963 6,355 6313 83,454,28 168,3 44 945,4 11,997 7,942 7884 83,055,463 188,9 44 1182 12,034 9,912 9830 82,646,947 206,3 44 1471 12,029 12,35 12230 82,238,877 224,4 44 1837 12,028 15,44 15290 81,811,28 242,1 44 2285 12,045 19,2 18980 81,39


97

14,42 261,2 44 2849 11,997 24,06 23770 80,9618,26 280,3 44 3259 11,109 29,78 29370 80,5323,38 291,2 44 3259 8,8108 37,61 37040 80,0729,73 301,2 44 3259 7,2634 45,71 44960 79,6137,97 311,6 44 3259 5,6731 58,64 57590 79,1648,54 321,6 44 3259 4,7119 70,78 69400 78,6561,36 331,1 44 3259 3,8963 85,83 84010 78,1978,26 340,6 44,1 3258 2,978 112,6 110000 77,75100,3 350 44,1 3257 2,4454 137,6 134200 77,22



1,274 96,59 46 217 11,868 1,835 1829 85,611,624 118,9 46 279 11,897 2,354 2346 85,242,068 138 46 355,7 11,941 2,992 2980 84,872,638 154,2 46 449,1 11,957 3,775 3757 84,493,358 175,8 46 562,8 11,98 4,724 4699 84,124,28 194,5 46 702,6 12,001 5,892 5857 83,755,463 215 46 874 12,083 7,285 7237 83,386,947 232,6 46 1076 12,11 8,956 8890 83,018,877 250,7 46 1329 12,12 11,06 10970 82,6411,28 275,8 46 1616 12,074 13,52 13400 82,2914,42 294,9 46,1 1999 12,068 16,75 16580 81,9118,26 314,3 46,1 2451 12,03 20,63 20400 81,5323,38 332,7 46 3027 11,976 25,63 25320 81,1529,73 349,6 46 3259 10,563 31,34 30930 80,7437,97 359,7 46 3259 8,4782 39,12 38560 80,2948,54 369,8 46 3259 6,7886 48,97 48210 79,8561,36 379,6 46 3259 5,4909 60,7 59670 79,4478,26 389,2 46 3258 4,4758 74,71 73330 78,95100,3 398,7 46 3257 3,5716 93,96 92070 78,5



1,274 111,1 48 126,7 11,991 1,059 1057 86,51,624 133,2 48 160,3 11,93 1,347 1344 86,212,068 152,2 48 205 11,947 1,721 1716 85,882,638 169,3 48 261,9 11,937 2,202 2195 85,543,358 200,2 48 339,8 11,838 2,882 2872 85,124,28 233,9 48 456,7 11,788 3,894 3877 84,64


98

5,463 263 48 609,4 11,823 5,184 5157 84,176,947 281,1 48 789,3 11,894 6,681 6641 83,738,877 299,1 48 1009 11,915 8,535 8476 83,2911,28 317,1 48 1277 11,951 10,78 10700 82,8514,42 336,1 48 1615 11,974 13,62 13500 82,4418,26 355,1 48 2014 12,006 16,96 16800 82,0623,38 373,5 48 2503 12,025 21,08 20850 81,6929,73 390,5 48 3050 12,103 25,56 25270 81,3337,97 407,4 48 3259 10,536 31,43 31040 80,9748,54 417,7 48 3259 8,7209 38,06 37550 80,5561,36 427,8 48 3259 7,077 47,02 46330 80,278,26 437,4 48 3258 5,9551 56,07 55180 79,77100,3 447 47,9 3257 4,7956 69,85 68660 79,43


rad/sec S Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,76 50 93,59 11,862 0,7904 789,3 87

1,274 85,38 50 119,6 11,885 1,008 1007 86,671,624 107,6 50 152,5 12,021 1,271 1269 86,342,068 127 50 189,1 12,057 1,572 1569 86,072,638 143,4 50 231,5 12,097 1,92 1914 85,813,358 184 50 269,7 12,215 2,215 2209 85,614,28 210,2 50,1 324,2 12,15 2,678 2670 85,375,463 247,9 50 380,7 12,135 3,15 3139 85,146,947 265,9 50 469,2 12,042 3,916 3900 84,838,877 283,9 50 589 11,971 4,948 4925 84,4911,28 301,9 50 735,7 12,012 6,165 6133 84,1114,42 320,7 50 925,7 11,913 7,83 7783 83,7218,26 340,1 50 1178 11,89 9,999 9931 83,3223,38 358,6 50 1507 11,934 12,76 12660 82,8829,73 389,2 50 1964 11,866 16,76 16610 82,4137,97 406,1 50 2512 11,956 21,31 21100 81,9448,54 430,2 50 3237 11,822 27,84 27540 81,4961,36 446,4 49,9 3259 9,5385 34,84 34410 81,0178,26 456 49,9 3258 7,6133 43,79 43200 80,55100,3 466 49,9 3257 5,94 56,29 55470 80,19



1,274 99,41 52 64,52 12,101 0,5338 533,3 87,541,624 131,2 52 78,57 12,062 0,6523 651,6 87,37


99

2,068 158 52 100,6 11,912 0,8463 845,3 87,12,638 174,5 52 128,6 11,974 1,077 1075 86,823,358 214,4 52 173,5 11,776 1,477 1474 86,414,28 255,7 51,9 243,3 11,786 2,071 2066 85,935,463 302,1 52 336,5 11,842 2,853 2844 85,446,947 320 52 431,1 12,016 3,604 3591 85,078,877 338 52 542,6 11,976 4,555 4535 84,711,28 355,9 52 682,1 11,984 5,727 5700 84,3614,42 382,6 52 834,3 12,111 6,937 6900 84,0318,26 401,7 52 1021 12,081 8,525 8474 83,7223,38 428 52 1220 12,122 10,16 10100 83,4429,73 445,1 51,9 1480 12,088 12,38 12290 83,1337,97 468,8 52 1783 12,073 14,96 14850 82,8648,54 492,7 52 2143 12,01 18,12 17960 82,5661,36 509 52 2608 12,086 21,96 21760 82,2178,26 525,2 52 3208 11,962 27,35 27080 81,92100,3 541 52 3257 9,8313 33,88 33510 81,53



1,274 82,58 54 48,68 12,09 0,403 402,8 88,11,624 123,7 54 62,91 12,11 0,5201 519,7 87,82,068 158,4 54 81,24 11,969 0,6797 679,1 87,462,638 181,4 54 104,8 12,103 0,8671 866 87,183,358 203,3 54 134,1 12,104 1,11 1109 86,874,28 221,7 54,1 170,4 12,045 1,418 1416 86,565,463 242,4 54,1 217,3 11,961 1,822 1818 86,236,947 260 54 276,7 12,006 2,312 2307 85,898,877 278,2 53,9 355,2 12,064 2,957 2948 85,5411,28 295,9 53,9 451,8 12,061 3,765 3752 85,1714,42 314,7 54 572,9 11,956 4,821 4801 84,8218,26 341,7 54 728,1 12,073 6,074 6046 84,4323,38 360,2 54 927,8 12,038 7,774 7732 84,0329,73 377,3 54 1165 11,92 9,874 9814 83,6637,97 401,2 54 1482 12,077 12,43 12340 83,2448,54 418 54 1866 11,989 15,79 15670 82,8661,36 434,1 54 2328 12,033 19,67 19500 82,4778,26 450,1 54 2918 11,949 24,89 24660 82,14100,3 465,8 54 3257 10,628 31,3 30980 81,75


100



1,274 96,61 56 40,44 11,923 0,3394 339,3 88,391,624 118,8 56 51,19 11,968 0,4281 427,9 88,172,068 137,6 56 65,6 11,882 0,5527 552,3 87,912,638 153,9 56 83,92 12,067 0,6964 695,8 87,653,358 175,6 56 104,8 12,005 0,8745 873,6 87,384,28 194,3 56 133 12,039 1,107 1105 87,095,463 214,9 56 165,3 12,082 1,371 1369 86,796,947 232,8 55,9 206,8 12,044 1,722 1719 86,58,877 251,2 56 257,2 12,052 2,141 2137 86,1911,28 276,3 56,1 317,3 12,032 2,648 2642 85,8914,42 303,2 56 396 12,02 3,312 3302 85,5518,26 330,1 56 491,2 11,887 4,158 4144 85,2423,38 356,2 56 625,9 12,112 5,207 5186 84,8629,73 372,9 56 784,3 12,089 6,547 6516 84,4937,97 389,8 56 991,2 12,104 8,277 8234 84,1148,54 406,7 56 1246 11,98 10,52 10460 83,7661,36 422,7 56 1556 11,955 13,19 13100 83,4278,26 438,9 56,1 1965 12,042 16,54 16420 83,03100,3 454,8 56,1 2489 12,031 20,92 20750 82,68



1,274 110,8 58 26,33 12,127 0,2172 217,2 88,681,624 133 58 33,02 12,079 0,2736 273,5 88,612,068 159,8 58 41,22 11,879 0,3473 347,1 88,382,638 175,9 58 53,38 11,923 0,4482 448 88,153,358 197,7 58 68,94 11,938 0,5782 577,8 87,94,28 223,9 58 90,38 11,83 0,7652 764,6 87,595,463 244,5 58 117,7 11,921 0,9895 988,4 87,286,947 269,1 58 154,5 11,974 1,293 1292 86,938,877 287,5 58 200,3 11,965 1,68 1677 86,5811,28 312,8 58 258,8 12,055 2,156 2151 86,2214,42 331,6 58 330 11,984 2,767 2760 85,8618,26 350,7 58 414,3 11,885 3,506 3496 85,5623,38 369,2 58 523,1 11,896 4,428 4413 85,229,73 386,1 58 654 11,915 5,534 5512 84,88


101

37,97 403,1 58 816,9 11,944 6,903 6872 84,5748,54 420,2 58 1016 11,971 8,57 8527 84,2561,36 436,2 58 1248 12,082 10,43 10370 83,8978,26 452,2 58 1546 12,005 12,95 12870 83,65100,3 467,9 57,9 1936 12,096 15,95 15840 83,32



1,274 99,49 60 24,62 11,927 0,2065 206,5 88,811,624 121,6 60 31,74 11,928 0,2663 266,2 88,582,068 140,4 60 40,68 11,897 0,3422 342,1 88,42,638 169,8 60 50,6 11,937 0,4244 424,1 88,143,358 209,8 60 60,41 12,138 0,4982 498 88,074,28 235,9 60 71,97 12,084 0,5964 596 87,915,463 273,5 60 84,54 12,124 0,6984 697,9 87,766,947 291 60 104,1 12,058 0,8649 864,1 87,548,877 316,6 60 128,2 11,983 1,073 1071 87,2811,28 334,6 60 161,4 11,957 1,354 1352 87,0114,42 353,4 60 205,5 12,045 1,713 1710 86,6918,26 372,5 60 258,2 12,033 2,155 2151 86,3223,38 391 60 328 11,883 2,773 2767 86,0129,73 414,8 60 423,6 12,04 3,536 3526 85,6637,97 431,6 60 538,2 12,003 4,505 4489 85,2648,54 448,6 60 686,5 11,917 5,775 5752 84,961,36 464,7 60 877,1 11,9 7,352 7320 84,6378,26 480,7 60 1128 11,937 9,334 9287 84,26100,3 496,4 60 1465 11,924 11,9 11840 83,89



1,274 79,46 62 15,33 11,824 0,1299 129,8 87,211,624 129,9 62 21,6 11,768 0,1838 183,6 87,612,068 148,7 62 28,88 11,898 0,2431 242,9 87,72,638 164,8 62 37,13 11,898 0,3126 312,3 87,73,358 186,6 62 47,77 11,918 0,4015 401,1 87,674,28 205,2 62 60,7 12,021 0,5059 505,4 87,595,463 225,7 62 76,18 12,086 0,6316 631 87,476,947 250,3 62 93,26 12,144 0,7698 769 87,348,877 275,7 62 113 12,168 0,9315 930,4 87,1911,28 300,8 62 135,8 12,148 1,121 1119 87,03


102

14,42 319,6 62 167,2 12,099 1,386 1384 86,8718,26 338,7 62 203,3 12,038 1,694 1691 86,6523,38 357,2 62 253,2 12,044 2,107 2103 86,429,73 374,1 62 314,5 12,013 2,62 2614 86,1137,97 391 62 398,1 12,06 3,289 3280 85,7748,54 407,9 62 508,2 12,085 4,159 4145 85,3761,36 423,9 62 643,2 11,956 5,251 5231 85,0178,26 446,5 62 851,1 12,051 6,738 6709 84,65100,3 462,4 62 1129 11,96 8,662 8619 84,28



1,274 110,6 64 11,46 12,147 0,0945 94,39 87,191,624 132,9 64 14,29 12,109 0,1183 118,1 87,172,068 151,9 64 17,88 12,045 0,1487 148,6 87,322,638 168,5 64 22,39 11,988 0,1871 186,9 87,543,358 199,4 64 28,81 11,908 0,2424 242,2 87,814,28 225,7 64 37,31 11,916 0,3136 313,4 87,885,463 254,9 64 48,7 11,874 0,4109 410,6 87,836,947 279,4 64 63,33 11,871 0,5345 534 87,78,877 304,7 64 82,82 11,88 0,6987 698 87,5111,28 322,5 63,9 106 11,88 0,8943 893,3 87,2914,42 341,4 64 136,4 11,897 1,149 1148 87,0418,26 360,5 64 173,5 11,95 1,455 1452 86,7623,38 379,2 64 221,2 11,949 1,853 1849 86,4829,73 396,2 64 279,9 11,973 2,333 2328 86,1837,97 413,2 64 354,7 11,962 2,942 2935 85,8948,54 430,1 64 450,9 11,968 3,695 3684 85,5861,36 446 64 573,4 12,048 4,575 4559 85,2678,26 462 64 742,4 12,078 5,696 5673 84,89100,3 478 63,9 986 12,053 7,124 7092 84,6



1,274 105,4 66 8,979 12,242 0,07357 73,41 86,291,624 127,7 66 11,12 12,096 0,09223 92,06 86,572,068 146,8 66 13,79 12,009 0,1151 115 86,982,638 163,2 66 17,3 11,986 0,1447 144,5 87,293,358 184,7 66 22 11,884 0,1855 185,3 87,63


103

4,28 211 66 28,43 11,885 0,2396 239,5 87,795,463 240,5 66 37,13 11,837 0,3142 314 87,856,947 265,6 66,1 48,59 11,868 0,4101 409,8 87,88,877 290,9 65,9 63,68 11,894 0,5362 535,7 87,6811,28 316,4 66 82,59 11,934 0,6929 692,3 87,5214,42 335,4 66 106,3 11,915 0,8926 891,6 87,2918,26 354,6 66 136 12,017 1,13 1129 87,0523,38 373,2 66 173,3 12,019 1,436 1433 86,7729,73 390,1 66 219,6 12,036 1,805 1802 86,4737,97 406,9 66 279 11,966 2,28 2275 86,2248,54 423,9 66 358,6 11,909 2,878 2872 86,0661,36 440 66 459,5 11,99 3,539 3528 85,5278,26 462,5 65,9 608,6 11,915 4,434 4420 85,56100,3 484,5 66 834,5 11,898 5,53 5512 85,4



1,274 84,8 40 723,1 11,943 4,94 4905 83,511,624 107 40 907,9 11,97 6,27 6221 82,992,068 125,8 40 1134 11,982 7,91 7844 82,672,638 142 40 1412 11,965 9,94 9850 82,283,358 163,6 40 1756 11,988 12,40 12270 81,784,28 182,2 40 2179 11,986 15,47 15290 81,355,463 202,8 40 2701 11,974 19,27 19030 80,916,947 220,3 40 3259 11,712 23,82 23490 80,478,877 238,3 40 3259 9,4467 29,55 29100 79,9611,28 248,8 40 3259 7,7911 35,44 34850 79,5214,42 260 40 3259 6,1245 44,81 43980 78,9818,26 271,2 40 3259 5,0772 57,21 56080 78,6123,38 282 40 3259 4,2217 67,88 66390 77,9929,73 292 40 3259 3,3087 75,24 73480 77,5937,97 302 40 3259 2,5761 96,18 93700 76,9748,54 312 40 3259 2,1607 122,53 119100 76,4161,36 321,5 40 3259 1,795 178,56 173200 75,9278,26 331,1 40 3258 1,4262 278,26 269200 75,34100,3 340,5 40 3257 1,056 425,93 411200 74,89


104

FIGURA 6.10 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs MODULO COMPLEJO

BARRANCABERMEJA #1 ORIGINAL

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS MODULO COMPLEJO BARRANCA 1

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


G*(

Pa)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C

56°C 58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 40'°C


105

FIGURA 6.11 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs ANGULO DE FASE

BARRANCA #1 ORIGINAL

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE BARRANCA 1

72

74

76

78

80

82

84

86

88

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


del

ta (

°)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C

56°c 58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 40'°C


106


ORIGINAL MUESTRA #1 DE BARRANCABERMEJA DE 40 66°C

ang.frequency time temperature Osc. stress % strain G*/sin(delta) G* delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 63,35 40 3259 7,1297 46,61 45730 78,899,987 63,37 42,1 3259 10,706 30,93 30460 80,029,987 79,03 44 2553 12,107 21,36 21100 81,019,987 78,93 46 1792 12,037 15,05 14900 81,889,987 63,39 48 1276 12,05 10,68 10600 82,729,987 63,29 50 890,8 11,852 7,572 7523 83,469,987 63,54 52 655,2 11,921 5,532 5503 84,159,987 63,49 54 484 11,889 4,093 4076 84,819,987 63,38 56 355 11,967 2,98 2971 85,449,987 63,39 58 263,8 12,013 2,205 2200 85,999,987 48,05 60,1 196,3 11,936 1,651 1648 86,349,987 47,92 62,1 149,2 12,027 1,245 1243 86,749,987 47,78 64,1 112,1 11,905 0,9445 943,3 87,079,987 63,23 66 87,06 12,068 0,723 722,3 87,349,987 63,3 40,1 3259 9,1949 36,1 35460 79,23



1,274 84,99 40 834,1 12,021 6,997 6941 82,761,624 107,4 40 1042 12,047 8,734 8656 82,332,068 127,8 40 1299 12,048 10,89 10780 81,92,638 144 40 1617 12,028 13,6 13450 81,463,358 165,6 40 2013 12,012 16,97 16760 81,014,28 184 40 2502 12,006 21,13 20850 80,565,463 204,6 40 3113 12 26,34 25950 80,126,947 222,2 40 3259 10,157 32,63 32100 79,678,877 240,3 40 3259 8,1805 40,58 39860 79,1911,28 250,8 40 3259 6,6096 50,31 49330 78,7214,42 270 40 3259 5,2925 62,94 61620 78,2318,26 281,6 40 3259 4,4766 74,55 72860 77,7623,38 292,5 40 3259 3,5366 94,57 92240 77,25


107

29,73 302,5 40 3259 2,679 125,1 121800 76,7437,97 312,5 40 3259 2,2173 151,6 147200 76,248,54 322,6 40 3259 1,8947 177,9 172300 75,6161,36 332,2 40 3259 1,6927 199,8 193000 7578,26 341,7 40 3258 1,4855 228,7 220200 74,29100,3 351,3 40 3257 1,2773 267,4 256400 73,52



1,274 84,89 42 555,3 11,996 4,658 4630 83,671,624 107,1 42 696,2 12,002 5,843 5803 83,252,068 126,1 42 870,9 12,013 7,309 7252 82,842,638 142,3 42 1089 12,032 9,137 9057 82,423,358 163,9 42 1357 12,021 11,41 11290 81,994,28 182,6 42 1694 12,022 14,25 14100 81,565,463 203,2 42 2115 12,013 17,83 17620 81,136,947 220,7 42 2630 11,999 22,22 21930 80,78,877 238,7 42 3259 11,882 27,84 27440 80,2611,28 249,3 42 3259 9,6106 34,48 33930 79,814,42 260,4 42 3259 7,8025 42,53 41800 79,3318,26 271,6 42 3259 6,2474 53,21 52210 78,8823,38 282,5 42 3259 5,0783 65,59 64250 78,3929,73 292,6 42 3259 4,2359 78,8 77050 77,9137,97 302,6 42 3259 3,2842 101,9 99410 77,4248,54 312,6 42 3259 2,5208 133 129600 76,9161,36 322,4 42 3259 2,1833 154,1 149700 76,3478,26 331,9 42 3258 1,7692 190,7 184900 75,81100,3 341,3 42 3257 1,377 245,9 237800 75,29


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,32 44 299 12,034 2,496 2486 84,85

1,274 84,86 44 374,9 11,979 3,145 3131 84,481,624 107,4 44 472,2 11,979 3,965 3944 84,092,068 126,2 44 595,8 11,991 5,001 4970 83,692,638 142,4 44 748,6 12,001 6,283 6240 83,293,358 164,4 44 937,3 11,958 7,902 7841 82,894,28 183,5 44 1175 11,984 9,892 9807 82,475,463 204,6 44 1465 11,961 12,38 12260 82,066,947 222,5 44 1819 11,962 15,38 15210 81,658,877 242,5 44 2270 12,011 19,13 18910 81,22


108

11,28 262,2 44 2809 12,039 23,66 23350 80,8114,42 304,8 44 3259 11,192 29,56 29140 80,3718,26 342,2 44 3259 9,1274 36,3 35740 79,9123,38 381,6 44 3259 7,3428 45,21 44440 79,4329,73 394,1 44 3259 5,7623 57,72 56650 78,9837,97 406,7 44 3259 4,8144 69,24 67850 78,4948,54 417,1 44 3259 3,8751 86,23 84350 78,0161,36 447,4 44 3259 3,0932 108,3 105800 77,5378,26 483,5 44 3258 2,655 126,7 123400 76,97100,3 506,2 44 3257 2,1438 157,4 153000 76,44



1,274 70,5 46 263,1 11,944 2,212 2204 85,111,624 92,99 46 331,6 11,994 2,777 2766 84,782,068 111,9 46 415,4 11,986 3,484 3467 84,422,638 128,2 46 521 12,013 4,362 4339 84,053,358 150,4 46 650,1 12,029 5,44 5407 83,674,28 169,2 46 812,9 12,01 6,819 6772 83,295,463 189,6 46 1019 12,006 8,555 8489 82,896,947 207,7 46 1274 11,999 10,71 10620 82,498,877 225,7 46 1595 11,944 13,49 13360 82,0811,28 243,5 46 1985 11,963 16,78 16600 81,6714,42 262,6 46 2476 12,041 20,83 20580 81,2618,26 281,6 46 3051 12,059 25,66 25330 80,8623,38 300,2 46 3259 10,217 32,4 31950 80,4129,73 310,4 46 3259 8,2812 40,05 39440 79,9637,97 320,6 46 3259 6,6848 49,72 48890 79,548,54 330,8 46 3259 5,3285 62,52 61380 79,0461,36 340,5 46 3259 4,4998 74,26 72780 78,5578,26 350,1 46 3258 3,5597 94,15 92120 78,09100,3 359,7 46 3257 2,8777 116,9 114200 77,61


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 58,47 48 144 12,016 1,202 1199 86,06

1,274 84,8 48 181,1 11,992 1,515 1511 85,751,624 106,9 48 228,1 11,985 1,91 1904 85,432,068 126,1 48 288,3 11,973 2,418 2409 85,12,638 142,5 48 364,4 11,957 3,062 3049 84,763,358 164,1 48 457,2 11,949 3,846 3828 84,42


109

4,28 182,6 48 574,3 11,965 4,828 4802 84,065,463 203,1 48 720,4 11,981 6,053 6017 83,686,947 220,6 48 899,1 12,041 7,523 7472 83,318,877 241 48 1125 12,041 9,423 9351 82,9111,28 259,1 48 1400 12,026 11,75 11650 82,5214,42 278,1 48 1753 11,963 14,81 14670 82,1218,26 297,1 48 2184 11,972 18,46 18270 81,7123,38 315,6 48 2728 11,971 23,1 22840 81,329,73 332,3 48 3259 11,592 28,55 28190 80,8937,97 342,6 48 3259 9,3768 35,37 34870 80,4348,54 352,7 48 3259 7,3938 44,95 44270 8061,36 362,4 48 3259 6,1555 54,16 53250 79,5478,26 372 48 3258 4,875 68,58 67350 79,13100,3 381,7 48 3257 3,923 85,53 83870 78,7


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees1 59,06 50 102 11,967 0,854 852,4 86,54

1,274 115,8 50,1 127,1 12,032 1,059 1057 86,291,624 167,4 50 155,5 12,072 1,291 1288 86,062,068 216,2 50 192,6 12,024 1,607 1603 85,82,638 232,9 50 242,5 11,981 2,032 2025 85,483,358 254,7 50 306,5 11,945 2,577 2567 85,144,28 283,8 50 389,9 11,923 3,285 3272 84,79

5,463 311,1 50 498,1 11,913 4,203 4183 84,416,947 328,7 50,1 633,3 11,926 5,343 5314 84,038,877 346,9 50 806,7 11,934 6,808 6766 83,6311,28 364,8 50 1019 11,949 8,597 8537 83,2414,42 383,6 49,9 1287 11,968 10,86 10770 82,8418,26 402,9 49,9 1598 11,933 13,54 13420 82,4623,38 421,4 49,9 2011 11,992 16,97 16810 82,0529,73 438,2 49,9 2485 12,022 20,95 20730 81,6637,97 455,1 49,9 3080 12,075 25,91 25610 81,2648,54 472,1 49,9 3259 10,189 32,57 32150 80,8661,36 481,8 49,9 3259 8,3074 40,05 39500 80,4578,26 491,4 49,9 3258 6,7223 49,66 48910 80,01100,3 501,2 50 3257 5,4386 61,61 60600 79,58




110

1 44,22 52,1 72,7 12,115 0,6011 600,3 87,041,274 70,82 52 90,93 11,913 0,7648 763,6 86,81,624 93,11 52 116,1 11,953 0,9738 972 86,542,068 112,1 52 147,2 11,978 1,232 1229 86,262,638 128,2 51,9 186,3 11,981 1,56 1556 85,973,358 150 51,9 235,6 11,975 1,974 1969 85,654,28 168,4 51,9 298,5 11,962 2,506 2497 85,33

5,463 189,2 52 378,3 11,978 3,172 3160 84,986,947 206,8 52 477 11,993 3,998 3980 84,638,877 224,8 52 602,5 11,982 5,059 5034 84,2711,28 242,8 52 757,6 11,956 6,381 6345 83,8914,42 261,8 52 956,9 11,957 8,068 8016 83,4918,26 281 52 1201 12,001 10,1 10030 83,1123,38 299,6 52 1517 11,982 12,79 12690 82,7129,73 316,3 52 1895 11,958 16,05 15900 82,3337,97 333,2 52 2368 12,055 19,93 19740 81,9448,54 350,1 52 2926 12,096 24,6 24330 81,5461,36 366,3 52 3259 10,966 30,31 29950 81,1978,26 376,1 52 3258 8,8109 37,83 37350 80,82100,3 385,8 52 3257 7,2196 46,34 45690 80,37



1,274 70,76 54,1 63,92 11,888 0,5384 537,9 87,351,624 102,6 54,1 81,52 11,967 0,6823 681,4 87,132,068 121,8 54,1 105,2 11,965 0,8807 879,4 86,862,638 138 54,1 132,2 11,978 1,106 1104 86,63,358 160 54 169,3 11,937 1,422 1419 86,294,28 178,9 54 213,9 11,949 1,795 1791 85,99

5,463 199,4 53,9 276,4 11,915 2,328 2321 85,646,947 216,8 54 350,4 11,898 2,958 2948 85,288,877 234,8 54 452,9 11,929 3,816 3801 84,9111,28 252,5 54 567,7 12,04 4,743 4722 84,5414,42 271,4 54 716,1 11,974 6,023 5992 84,1918,26 290,7 54 883,3 12,099 7,361 7318 83,8323,38 309,4 54 1104 12,081 9,223 9163 83,4929,73 326,2 54 1351 12,121 11,28 11190 83,1437,97 343,2 53,9 1664 12,114 13,92 13810 82,7848,54 360,2 54 2055 12,096 17,25 17100 82,4461,36 376,1 54,1 2503 12,046 21,16 20960 82,1278,26 398,7 54 3052 11,915 26,14 25870 81,81


111

100,3 414,5 54 3257 10,29 32,39 32030 81,42

ang.Frequency time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* delta


1,274 82,68 56 47,68 12,056 0,396 395,7 87,771,624 114,3 56,1 59,7 11,887 0,5029 502,5 87,582,068 141,3 56,1 75,65 11,955 0,6337 633,1 87,372,638 164,4 56,1 97,09 12,109 0,8032 802,2 87,123,358 186,3 56,1 123,3 11,978 1,032 1030 86,844,28 204,8 56,1 155 11,885 1,308 1305 86,56

5,463 225,5 56,1 197 12,032 1,642 1639 86,266,947 243,3 56 250,8 12,044 2,09 2084 85,958,877 263,8 56 315,2 11,88 2,664 2657 85,6111,28 281,8 56 396,7 12,01 3,32 3309 85,2614,42 308,7 56 501,1 12,001 4,201 4184 84,918,26 328,4 56 630,8 12,101 5,251 5227 84,5523,38 347,3 56 794 11,936 6,711 6676 84,1929,73 364,1 56 990,8 11,926 8,394 8345 83,8237,97 381 56 1248 12,092 10,45 10380 83,4148,54 404,8 56 1551 11,955 13,16 13060 83,0661,36 420,9 56 1926 11,918 16,42 16290 82,7578,26 437,4 56 2399 11,923 20,49 20310 82,38100,3 453,1 56 3015 12,105 25,38 25130 81,96



1,274 82,08 58 35,86 11,824 0,3036 303,4 88,351,624 113,7 58 46,81 12,022 0,3897 389,5 88,212,068 132,5 58 60,16 11,908 0,5058 505,4 87,962,638 148,7 58 76 11,992 0,6346 634,1 87,723,358 179,8 58 96,08 11,94 0,806 805,2 87,464,28 198,4 58 120,5 11,985 1,007 1006 87,19

5,463 219,2 58 150,6 11,968 1,261 1259 86,876,947 244 57,9 185,8 11,939 1,561 1558 86,498,877 269,6 58 232,1 11,995 1,943 1938 86,0911,28 294,9 58,1 287,2 11,955 2,414 2407 85,7614,42 313,9 58 363,8 12,093 3,026 3016 85,4318,26 333,2 58 453,3 11,933 3,824 3810 85,14


112

23,38 351,8 58 577,6 11,99 4,855 4835 84,829,73 368,7 58 722,1 12,008 6,07 6041 84,4137,97 392,6 58,1 921,8 11,938 7,806 7765 84,0948,54 409,7 58,1 1169 11,991 9,874 9815 83,7261,36 425,7 58,1 1451 11,993 12,26 12180 83,3378,26 441,7 58 1819 11,995 15,37 15250 82,91100,3 457,4 58 2306 11,901 19,56 19400 82,67


osc.stress % strain G*/sin(delta) G* delta


1,274 70,95 60 25,98 12,053 0,2159 215,6 87,141,624 93,44 60 32,89 12,019 0,2741 273,8 87,32,068 112,6 60 41,78 11,983 0,3492 348,8 87,352,638 128,9 60 53,25 11,986 0,445 444,5 87,343,358 150,7 60 67,95 11,988 0,5679 567,2 87,264,28 169,3 60 86,27 11,963 0,7227 721,7 87,125,463 189,9 60 109,9 11,992 0,9191 917,8 86,936,947 207,6 60 139 12,006 1,161 1159 86,728,877 226,1 60 176,3 12,022 1,472 1469 86,4611,28 244,1 60 222 12,017 1,855 1851 86,1914,42 263,1 60 280,6 12,048 2,341 2335 85,8918,26 282,5 60 351,2 12,026 2,938 2929 85,5723,38 301 60 444,3 12,033 3,719 3706 85,2529,73 318,5 60 556,9 12,031 4,667 4649 84,937,97 335,6 60 700,8 11,995 5,896 5869 84,5548,54 352,6 60 884,1 11,956 7,463 7425 84,2161,36 368,6 59,9 1115 11,922 9,425 9372 83,9178,26 384,6 59,9 1406 11,949 11,82 11740 83,45100,3 406,8 60 1824 12,122 14,97 14860 83,09




1,274 70,74 61,9 19,84 11,97 0,1661 165,8 86,891,624 94,93 62 25,83 11,951 0,2165 216,3 87,182,068 113,9 62 33,32 11,982 0,2785 278,2 87,342,638 130,2 62 42,68 11,982 0,3568 356,5 87,423,358 152 62 54,25 12,022 0,4521 451,6 87,374,28 170,3 62 68,32 12,029 0,5691 568,5 87,3


113

5,463 190,9 62 85,79 12,025 0,715 714,2 87,186,947 215,5 62 107,4 12,011 0,8962 895 87,028,877 234,3 61,9 134,2 12,014 1,121 1119 86,8411,28 252,2 62 167,1 12,028 1,395 1392 86,6114,42 271,2 62 209,7 12,044 1,749 1745 86,3518,26 290,8 62,1 260,9 12,049 2,176 2171 86,0723,38 309,4 62 328,4 12,038 2,743 2736 85,7529,73 326,2 62 412,7 12,023 3,452 3441 85,4237,97 343,1 62 521,1 11,984 4,37 4354 85,0748,54 360,3 62 662 11,925 5,566 5542 84,7261,36 376,5 62,1 848,3 11,978 7,06 7027 84,4878,26 398,9 62,1 1074 11,885 8,905 8858 84,12100,3 414,7 62 1403 12,08 11,2 11130 83,6




1,274 67,95 63,9 14,92 12,111 0,1235 123,3 86,441,624 90,3 63,9 18,85 12,045 0,1569 156,6 86,722,068 109,1 63,9 23,88 11,984 0,1997 199,4 87,172,638 125,5 63,9 30,53 12,046 0,2539 253,6 87,413,358 147,4 64 38,61 12,071 0,3205 320,2 87,454,28 166 64 48,86 12,02 0,4073 406,9 87,55,463 186,5 64 62,03 12,024 0,517 516,5 87,416,947 204 64 78,69 11,993 0,6577 657 87,328,877 222,2 64 100,2 11,976 0,8391 838,1 87,1511,28 240,4 64 127,3 12,01 1,063 1061 86,9314,42 259,2 64 161,6 12,02 1,349 1347 86,6818,26 278,4 64 203,3 11,97 1,704 1701 86,4123,38 296,9 63,9 259,3 11,887 2,189 2184 86,0929,73 313,7 63,9 332,5 11,88 2,807 2799 85,7637,97 330,5 64 428,2 11,907 3,598 3586 85,3948,54 347,6 64 551,8 11,988 4,581 4563 85,0161,36 357,7 64 742,3 11,973 5,695 5673 84,8978,26 367,8 64 986 11,968 7,134 7092 83,73100,3 378,6 64 1212 12,048 8,048 7991 83,16




1,274 70,31 66 11,19 11,971 0,0938 93,54 85,741,624 92,55 66 14,2 12,025 0,1184 118,2 86,61


114

2,068 111,4 66 17,98 11,979 0,1504 150,2 87,232,638 127,5 66 22,78 11,893 0,192 191,7 87,283,358 149,2 66 29,56 12,002 0,2468 246,6 87,484,28 167,6 66 37,78 12,015 0,3151 314,8 87,615,463 188,2 65,9 48,55 11,971 0,4064 406,1 87,616,947 205,8 66 62,47 11,906 0,5258 525,3 87,548,877 224 66 81,23 11,918 0,6831 682,4 87,411,28 241,8 66 104,3 11,962 0,8743 873,2 87,214,42 260,7 66 133,8 12,05 1,113 1111 86,9518,26 279,7 66 167,3 12,089 1,386 1384 86,723,38 298,2 66 210,2 12,121 1,735 1731 86,4229,73 322,1 66 258,4 12,07 2,133 2128 86,1337,97 338,8 66 324 12,097 2,647 2640 85,8248,54 355,8 66 408,1 12,105 3,278 3268 85,4961,36 371,8 66,1 516,5 12,097 4,042 4028 85,1878,26 394,2 66 675,1 12,064 5,048 5029 85,07100,3 416,4 66 902,9 11,922 6,33 6305 84,84


osc.stress % strain G*/sin(delta) G* Delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa Negrees1 58,31 40 576,7 11,997 4,84 4808 83,39

1,274 84,8 40 723,1 11,943 6,103 6057 82,961,624 107 40 907,9 11,97 7,653 7588 82,522,068 125,8 40 1134 11,982 9,559 9468 82,062,638 142 40 1412 11,965 11,94 11810 81,613,358 163,6 40 1756 11,988 14,83 14660 81,154,28 182,2 40 2179 11,986 18,43 18190 80,695,463 202,8 40 2701 11,974 22,9 22570 80,236,947 220,3 40 3259 11,712 28,29 27840 79,778,877 238,3 40 3259 9,4467 35,13 34520 79,2911,28 248,8 40 3259 7,7911 42,67 41850 78,814,42 260 40 3259 6,1245 54,38 53250 78,318,26 271,2 40 3259 5,0772 65,72 64240 77,823,38 282 40 3259 4,2217 79,22 77280 77,2929,73 292 40 3259 3,3087 101,3 98620 76,7937,97 302 40 3259 2,5761 130,4 126700 76,2548,54 312 40 3259 2,1607 156 151100 75,6861,36 321,5 40 3259 1,795 188,4 182100 75,1178,26 331,1 40 3258 1,4262 237,9 229300 74,54100,3 340,5 40 3257 1,056 322,4 309900 74


115

FIGURA 6.12 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs MODULO COMPLEJO


BARRIDO DE FRECUENCIAS VS MODULO COMPLEJO BARRANCA 2

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


G*(

Pa)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C

56°C 58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 40'°C


116

FIGURA 6.13 BARRIDO DE FRECUENCIAS vs ANGULO DE FASE


BARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE BARRANCA 2

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


del

ta (

°)

40°C 42°C 44°C 46°C 48°C 50°C 52°C 54°C

56°C 58°C 60°C 62°C 64°C 66°C 40'°C


117

TABLA 6.6 BARRIDO DE AMPLITUDES, FRECUENCIAS DE LOS LIGANTES,

ORIGINALES Y ENVEJECIDOS EN RTFO Y PAV

AMPLITUDES BARRANCABERMEJA ORIGINAL #1 A 58°Cang.

frequency time Temperaturaosc.

stress % strain G*/sin(delta) G* deltarad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 25,15 58,1 33,76 1,9991 1,694 1691 86,89,987 44,23 58 121,3 7,1715 1,696 1694 86,89,987 63,32 58 208,7 12,347 1,695 1693 86,829,987 82,37 58 295,4 17,488 1,694 1692 86,819,987 101,7 58 383,5 22,599 1,702 1699 86,819,987 120,9 58 472,6 27,724 1,71 1707 86,769,987 140,1 57,9 561,9 32,971 1,709 1707 86,839,987 159,2 57,9 648,3 38,131 1,705 1703 86,839,987 178,6 58 734,9 43,283 1,703 1700 86,849,987 197,8 58 821,9 48,495 1,7 1697 86,879,987 217,1 58 907,6 53,623 1,697 1695 86,899,987 236,6 58 993,7 58,785 1,695 1693 86,919,987 255,9 58 1078 64,073 1,687 1685 86,959,987 275,4 58 1161 69,25 1,681 1679 86,989,987 294,6 58 1243 74,194 1,68 1678 879,987 313,8 58 1331 79,477 1,679 1677 87,039,987 333,1 58 1416 84,495 1,681 1679 87,069,987 352,4 58 1503 89,711 1,68 1678 87,089,987 371,9 58 1592 94,915 1,682 1680 87,119,987 391,4 58 1680 100,21 1,68 1678 87,15


118

FIGURA 6.14 BARRIDO DE TEMPERATURA vs MODULO COMPLEJO DE LAS

MUESTRAS ORIGINALES, PAV, RTFO

BARRIDO DE TEMPERATURAS VS MODULO COMPLEJO G*

100

1000

10000

100000

50 52,5 55 57,5 60 62,5 65 67,5 70 72,5TEMPERATURAS °C

MO

DU

LO

CO

MP

LE

JO G

*

BARRANCA ORIGINAL 1 BARRANCA ORIGINAL 2 APIAY ORIGINAL 1

APIAY RTFO 1 APIAY RTFO 2 APIAY ORIGINAL STRAIN 10%

BARRANCA RTFO 1 BARANCA RTFO 2


119

FIGURA 6.15 BARRIDO DE TEMPERATURA vs ANGULO DE FASE

ASFALTOS ORIGINALES, RTFO, PAV

BARRIDO DE TEMPERATURAS VS ANGULO DE FASE (delta)

70

75

80

85

50 52,5 55 57,5 60 62,5 65 67,5 70

TEMPERATURA °C

AN

GU

LO

DE

FA

SE

(°)

BARRANCA ORIGINAL 1 BARRANCA ORIGINAL 2 APIAY ORIGINAL1

APIAY ORIGINAL 2 APIAY RTFO 1 APIAY RTFO 2

APIAY ORIGINAL STRAIN 10% BARRANCA ORIGINAL STRAIN 10% BARRANCA RTFO 1

BARRANCA RTFO 2


120

FIGURA 6.16 BARRIDO DE AMPLITUDES 56, 58, 60°C ORIGINALES vs

ANGULO DE FASE

BARRIDO DE AMPLITUDES ORIGINALES VS ANGULO DE FASE

82

83

84

85

86

87

88

0 20 40 60 80 100 120

STRAIN (%)

del

ta (

°)

barranca original 1 58°C barranca original 2 58°C apiay original 1 58°C

apiay original 2 58°C apiay original 56°C apiay original 60°C

barranca original 56°C barranca original 60°C


121

FIGURA 6.17 BARRIDO DE AMPLITUDES vs MODULO COMPLEJO

ASFALTOS ORIGINALES 56, 58, 60°C

BARRIDO DE AMPLITUDES ORIGINALES VS MODULO COMPLEJO

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

STRAIN (%)

G*(

Pa)

BARRANCA ORIGINAL 1 58°C BARRANCA ORIGINAL 2 58°c APIAY ORIGINAL 1 58°c

APIAY ORIGINAL 2 58°C APIAY ORIGINAL 56°C APIAY ORIGINAL 60°C

BARRANCA ORIGINAL 56°C BARRANCA ORIGINAL 60°C


122

AMPLITUDES BARRANCA ORIGINAL #2 58°Cang.

frequency time temperatureosc.

stress % strain G*/sin(delta) G* deltarad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 25,19 58 36,09 1,996 1,813 1811 86,779,987 44,61 58 128,9 7,1932 1,797 1794 86,89,987 63,67 58 220,8 12,355 1,792 1789 86,839,987 82,76 58 311,6 17,492 1,787 1784 86,89,987 101,9 58,1 402,7 22,626 1,785 1782 86,819,987 121,2 58,1 494,3 27,806 1,783 1780 86,839,987 140,4 58,1 586,2 32,912 1,786 1784 86,839,987 159,5 58 679,4 38,093 1,789 1786 86,859,987 178,9 58 771,6 43,264 1,789 1786 86,869,987 198,2 58 865,7 48,421 1,793 1790 86,889,987 217,4 58 958,6 53,597 1,794 1791 86,99,987 236,6 58 1051 58,71 1,795 1792 86,939,987 255,9 58 1145 63,856 1,798 1795 86,949,987 275,2 58 1240 69,166 1,798 1796 86,989,987 294,7 57,9 1332 74,29 1,798 1796 879,987 314 57,9 1424 79,383 1,799 1797 87,029,987 333,5 57,9 1517 84,691 1,796 1794 87,069,987 352,8 57,9 1606 89,901 1,791 1788 87,099,987 372,3 58 1694 95,06 1,786 1784 87,129,987 391,7 58 1780 100,22 1,781 1779 87,16

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAYoriginal #1 58°C

ang.Frequency Time temperature


rad/sec S Deg C Pa KPa Pa degrees9,987 25,4 58 43,18 2,0051 2,174 2159 83,279,987 44,44 58 154,5 7,169 2,176 2161 83,279,987 63,45 58 266 12,357 2,174 2159 83,219,987 82,51 58 377 17,479 2,178 2163 83,279,987 101,6 58 487,9 22,649 2,175 2160 83,39,987 120,9 58 598,7 27,793 2,174 2160 83,339,987 140,1 58 709,2 33,011 2,169 2154 83,389,987 159,2 58 819,5 38,179 2,166 2152 83,429,987 178,6 58 929,3 43,314 2,165 2151 83,469,987 197,7 58 1040 48,429 2,166 2152 83,529,987 217 58 1149 53,619 2,162 2148 83,57


123

9,987 236,3 58 1258 58,896 2,155 2142 83,649,987 255,5 58 1365 63,93 2,153 2140 83,699,987 274,9 58 1476 69,123 2,153 2140 83,759,987 294,1 58 1588 74,173 2,159 2146 83,819,987 313,7 57,9 1706 79,399 2,167 2154 83,869,987 332,9 57,9 1815 84,765 2,158 2146 83,949,987 352,4 57,9 1919 90,059 2,147 2136 84,029,987 371,9 58 2016 95,228 2,134 2123 84,119,987 391,4 58 2112 100,28 2,122 2111 84,19

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAYoriginal #2 58°C

ang.Frequency time temperature


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 25,35 58 44,89 1,9977 2,268 2253 83,349,987 44,57 58 161,3 7,2127 2,258 2242 83,299,987 63,65 58 275 12,375 2,243 2228 83,359,987 82,68 58 388,1 17,479 2,241 2226 83,319,987 101,7 58 502,8 22,659 2,24 2225 83,339,987 120,8 58,1 616,6 27,839 2,236 2221 83,379,987 140,3 58,1 729,5 33,009 2,231 2216 83,49,987 159,5 58,1 842,5 38,1 2,231 2217 83,459,987 178,7 58,1 959,2 43,232 2,239 2224 83,499,987 198 58 1076 48,372 2,244 2230 83,539,987 217,2 58 1193 53,603 2,245 2231 83,599,987 236,6 58 1309 58,73 2,248 2234 83,649,987 255,9 58 1426 63,902 2,25 2236 83,699,987 275,2 58 1545 69,092 2,255 2241 83,759,987 294,6 58 1658 74,374 2,247 2234 83,839,987 314,1 58 1768 79,46 2,243 2230 83,899,987 333,4 58 1882 84,775 2,237 2225 83,979,987 352,7 58 1992 89,732 2,237 2225 84,049,987 372 58 2105 95,16 2,228 2217 84,129,987 391,5 58 2204 100,26 2,214 2203 84,2

BARRIDO DE AMPLITUDES, ASFALTO DE APIAYoriginal 56°C

time temperature osc. stress % strain G*/sin(delta) G* deltas Deg C Pa kPa Pa degrees

25,17 56 53,65 2,003 2,705 2685 82,9644,49 56 192,9 7,1604 2,722 2701 82,8363,53 55,9 333,4 12,307 2,738 2716 82,7682,65 55,9 474,7 17,388 2,759 2736 82,68


124

102 56 620,9 22,593 2,777 2755 82,77121,2 56 764 27,805 2,776 2754 82,79140,5 56 905,1 33,04 2,767 2746 82,83159,7 56 1040 38,26 2,746 2725 82,9179,1 56 1173 43,402 2,73 2710 82,96198,3 56 1304 48,663 2,705 2685 83,03217,5 55,9 1428 53,881 2,677 2657 83,11236,7 56 1547 59,023 2,645 2627 83,21256,1 56 1664 64,242 2,614 2596 83,3275,4 56,1 1781 69,368 2,59 2573 83,38294,6 56,1 1898 74,484 2,571 2554 83,46313,9 56 2020 79,618 2,559 2543 83,54333,4 56 2143 84,686 2,553 2537 83,61352,9 56 2269 89,761 2,549 2533 83,68372,1 56 2397 94,936 2,545 2530 83,75391,4 56 2531 99,998 2,551 2536 83,8

BARRIDO DE AMPLITUDES, ASFALTO DE APIAYoriginal 60°C


25,22 60 31,93 1,9918 1,615 1608 84,4544,64 60 116,1 7,1601 1,634 1626 84,3364,02 60 200,4 12,351 1,635 1627 84,2683,28 60 283,6 17,534 1,63 1622 84,27102,4 60 366,2 22,679 1,627 1619 84,3121,7 60 445,9 27,948 1,608 1600 84,35140,8 60 523,2 33,099 1,593 1585 84,4160 60 597,4 38,395 1,568 1560 84,46

179,4 59,9 666,4 43,594 1,54 1533 84,54198,5 60 736,2 48,656 1,524 1517 84,6217,9 60,1 807 53,938 1,507 1500 84,67237 60,1 874,1 58,943 1,493 1487 84,72

256,4 60 946,5 64,06 1,488 1482 84,77275,7 60 1019 69,04 1,486 1480 84,81294,9 60 1099 74,123 1,492 1486 84,84314,2 60 1180 79,003 1,504 1498 84,87333,4 60,1 1276 83,981 1,53 1524 84,87352,7 60 1379 89,336 1,553 1547 84,87372 59,9 1474 94,813 1,564 1558 84,9

391,5 60 1560 99,97 1,571 1565 84,94


125

BARRIDO DE AMPLITUDES, ASFALTO DEBARRANCA original 56°C


25,22 56,1 44,7 2,0033 2,239 2235 86,3944,64 56 160 7,1939 2,233 2228 86,2863,88 56 273,6 12,308 2,231 2226 86,1283,03 56 386,8 17,43 2,227 2223 86,24102,1 56 501,1 22,518 2,233 2229 86,25121,5 56 618,6 27,761 2,237 2232 86,26140,7 56 735,8 32,969 2,24 2235 86,28159,8 56 849,4 38,139 2,235 2230 86,3179,2 56 963,8 43,325 2,233 2228 86,31198,3 56 1081 48,375 2,243 2238 86,35217,7 55,9 1198 53,597 2,242 2238 86,37236,9 55,9 1313 58,823 2,239 2235 86,39256,3 55,9 1427 63,914 2,24 2236 86,41275,7 55,9 1541 69,098 2,238 2234 86,45295 55,9 1654 74,446 2,229 2225 86,48

314,5 55,9 1757 79,595 2,215 2210 86,52333,9 56 1860 84,698 2,203 2199 86,56353,3 56 1965 89,889 2,192 2188 86,6372,5 56 2071 95,146 2,184 2180 86,64392 56 2169 100,36 2,168 2164 86,68

BARRIDO DE AMPLITUDES, ASFALTO DEBARRANCA original 60°C


17,28 59,9 26,51 2,0145 1,319 1318 87,2836,57 59,9 93,73 7,1688 1,311 1309 87,2955,68 59,9 160,9 12,384 1,302 1301 87,2774,75 59,9 226,9 17,537 1,297 1295 87,2693,87 60 291,5 22,684 1,288 1287 87,21113 60 356,8 27,829 1,285 1284 87,27

132,3 60 421 32,989 1,28 1278 87,28


126

151,4 60,1 485,8 38,089 1,279 1277 87,28170,7 60,1 551,3 43,305 1,276 1275 87,3190 60,1 616,5 48,362 1,278 1276 87,31

209,3 60,1 682,6 53,662 1,275 1274 87,32228,4 60,1 747,7 58,644 1,278 1277 87,33247,8 60 815,7 63,989 1,278 1276 87,35267 60 882,7 69,071 1,281 1280 87,36

286,3 60 949,3 74,229 1,282 1281 87,38305,7 60 1015 79,316 1,283 1281 87,38325 60 1084 84,578 1,284 1283 87,41

344,4 60 1150 89,648 1,285 1284 87,42363,8 60 1217 94,991 1,285 1283 87,45383,1 60 1279 100,01 1,282 1281 87,46

FIGURA 6.17 BARRIDO DE TEMPERATURAS vs MODULO COMPLEJO

ASFALTOS DE APIAY Y BARRANCA DESPUES DE PAV

BARRIDO DE TEMPERATURAS VS MODULO COMPLEJO G* PAV

10000

1000000

100000000

22 23 24 25

TEMPERATURAS °C

MO

DU

LO

CO

MP

LE

JO G

+

APIAY PAV 1 APIAY PAV 2 BARRANCA PAV 1 BARRANCA PAV 2


127

FIGURFA 6.18 BARRIDO DE TEMPERATURAS, FRECUENCIAS APIAY,

BARRANCA DESPUES DE PAV

BARRIDO DE TEMPERATURAS VS ANGULO DE FASE (delta)

3 5

4 0

4 5

5 0

2 0 2 2 2 4 2 6

TEMPERATURA (°C)

AN

GU

LO

DE

FA

SE

DE

LT

A (

°)

APIAY PAV 1 APIAY PAV 2 B A R R A N C A P A V 1 B A R R A N C A P A V 2

BARRIDO FRECUENCIAS PAV VS MODULO COMPLEJO

0

5000000

10000000

15000000

2 0 0 0 0 0 0 0

2 5 0 0 0 0 0 0

0 20 40 60 80 100 120


G*(

Pa)

APIAY PAV1 25°C

APIAY PAV2 25°C

BARRANCA PAV1 25

BARRANCA PAV2 25°C


128

FIGURAS 6.19 FRECUENCIAS, AMPLITUDES vs APIAY, BARRANCA

DESPUES DE PAV

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE PAV

30

35

40

45

50

55

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


DE

LT

A (

°)

APIAY PAV1 25°C APIAY PAV2 25°C BARRANCA PAV1 25°C BARRANCA PAV2 25 °C

BARRIDO AMPLITUDES PAV VS MODULO COMPLEJO

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

10000000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

STRAIN (%)

G*

(Pa)

APIAY1 PAV 25°C APIAY PAV2 25°C BARRANCA PAV1 25°C BARRANCA PAV2 25°C


129

BARRIDO DE AMPLITUDES VS ANGULO DE FASE PAV

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

STRAIN (%)

del

ta(°

)

apiay pav1 25°C apiay pav2 25°C barranca pav1 25°C barranca pav2 25°C


130

FIGURA 6.20 TEMPERATURAS, FRECUENCIAS Y AMPLITUDES DE

BARRANCA Y APIAY DESPUES DE RTFOBARRIDO DE TEMPERATURAS VS MODULO COMPLEJO RTFO

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

TEMPERATURAS (°C)

APIAY 1

APIAY 2

BARRANCA 1

BARRANCA 2

BARRIDO DE TEMPERATURAS VS ANGULO DE FASE RTFO

6 0

6 5

70

75

8 0

8 5

9 0

50 55 6 0 6 5 70 75

TEMPERATURAS (°C)

del

ta(°

)

apiay1 apiay2 barranca1 barranca 2


131

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS MODULO COMPLEJO RTFO

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


G*(

Pa)

APIAY 1 64°C APIAY 2 64°C BARRANCA 1 64°C BARRANCA 2 64°C

BARRIDO DE FRECUENCIAS VS ANGULO DE FASE RTFO

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

90

0 20 40 60 80 100 120


del

ta(°

)

APIAY 1 64°C

APIAY 2 64°C

BARRANCA 1 64°C

BARRANCA 2 64°C


132

BARRIDO DE AMPLITUDES VS MODULO COMPLEJO RTFO

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 20 40 60 80 100 120

STRAIN(%)

APIAY 1 64°C APIAY 2 64°C BARRANCA 1 64°C BARRANCA 2 64°C


133

BARRIDO DE AMPLITUDES VS ANGULO DE FASE RTFO

78

79

80

81

82

83

84

85

0 20 40 60 80 100 120

STRAIN (%)

del

ta(°

)

APIAY1 64°C APIAY2 64°C BARRANCA 1 64°C BARRANCA 2 64°C


134

BARRIDO DE TEMPERATURAS APIAYRTFO #1

ang. frequency timeTemper

aturaosc.

stress % strain G*/sin(delta) G* delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 63,75 52,1 1971 10,171 20,46 19400 71,42

9,987 78,95 58 851,6 10,058 8,775 8481 75,13

9,987 63,37 63,9 377,2 9,9477 3,877 3802 78,68

9,987 47,94 70 173,3 9,9013 1,775 1757 81,69

BARRIDO DE FRECUENCIAS APIAY RTFO #1


aturaosc.



1 44,37 64 45,08 9,8555 0,4594 457,6 84,88

1,274 82,55 64 57,93 9,9776 0,5837 580,8 84,27

1,624 114,3 64 72,89 9,9723 0,7358 731,3 83,66

2,068 133,3 63,9 91,67 10,058 0,9187 911,9 83,02

2,638 149,6 64 114,1 9,9021 1,163 1153 82,37

3,358 171,5 64 143,6 10,043 1,446 1431 81,69

4,28 190,1 64 177,6 9,942 1,81 1788 81,01

5,463 210,9 64 222,2 10,048 2,247 2215 80,31

6,947 229,4 64 272,6 9,9717 2,784 2738 79,61

8,877 247,6 64 340,1 10,005 3,473 3408 78,86

11,28 265,9 64 417 10,024 4,265 4174 78,12

14,42 284,8 64 516,8 9,988 5,326 5197 77,37

18,26 303,9 64 631,4 10,044 6,499 6323 76,63

23,38 322,4 64 774,5 9,956 8,085 7841 75,88

29,73 339,2 64 945 9,9886 9,893 9563 75,18

37,97 356 64 1153 10,024 12,11 11670 74,45

48,54 373,1 64 1403 9,9916 14,91 14320 73,78

61,36 389,1 64 1678 9,9482 18,08 17300 73,18

78,26 405 64 2035 10,002 22,06 21040 72,55

100,3 420,8 64 2461 10,035 26,91 25590 71,96


135

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAY RTFO #1


aturaosc.



9,987 25,22 64 76,22 2,0099 3,877 3802 78,71

9,987 44,55 64 272,4 7,194 3,873 3797 78,63

9,987 63,83 64 467,2 12,278 3,892 3816 78,62

9,987 83,1 64 666,3 17,462 3,902 3826 78,68

9,987 102,2 64 863,9 22,664 3,897 3822 78,75

9,987 121,6 64 1061 27,835 3,896 3822 78,83

9,987 140,9 64 1252 33,019 3,874 3802 78,96

9,987 160,3 64 1447 38,151 3,872 3802 79,07

9,987 179,6 64 1641 43,335 3,865 3796 79,18

9,987 199,1 64 1831 48,507 3,852 3785 79,31

9,987 218,4 64 2024 53,806 3,837 3772 79,43

9,987 237,6 64 2206 58,999 3,811 3748 79,56

9,987 257,1 64 2386 64,052 3,796 3735 79,69

9,987 276,5 64 2573 69,319 3,78 3721 79,83

9,987 295,8 64 2750 74,71 3,747 3690 79,99

9,987 315 64 2924 79,863 3,726 3671 80,14

9,987 334,4 64 3009 82,629 3,704 3650 80,23

9,987 345,8 64 3009 82,656 3,703 3649 80,22

9,987 357 64 3009 82,658 3,703 3649 80,22

9,987 376,3 64 3009 82,925 3,691 3637 80,23

BARRIDO DE TEMPERATURAS APIAY RTFO #2


aturaosc.



9,987 78,94 52 1234 9,9476 13,14 12420 70,98

9,987 63,41 58,1 525,8 9,9643 5,479 5291 74,93

9,987 63,44 63,8 244,9 10,028 2,504 2452 78,32

9,987 63,66 69,9 112,2 10,018 1,14 1127 81,24

BARRIDO DE FRECUENCIAS APIAY RTFO #2


aturaosc.




136

1 44,06 64 28,74 9,9932 0,2895 287,8 83,78

1,274 70,41 64 36,18 9,9991 0,3644 362 83,41

1,624 92,81 64 45,54 9,9849 0,4599 456,4 82,94

2,068 111,6 64 57,08 9,9714 0,5779 572,9 82,43

2,638 127,9 64 71,89 9,9767 0,7286 721,3 81,85

3,358 149,5 63,9 89,89 9,9751 0,9129 902,2 81,23

4,28 168,1 63,9 112,1 9,9982 1,138 1123 80,6

5,463 188,6 64 139,6 10,012 1,419 1397 79,93

6,947 206,2 64 171,8 9,9846 1,756 1725 79,24

8,877 224,4 64 212,5 9,9975 2,177 2133 78,52

11,28 242,4 64 260,6 9,995 2,681 2620 77,79

14,42 261,7 64 321,4 9,9795 3,328 3243 77,04

18,26 280,9 64 391 9,9655 4,075 3959 76,33

23,38 299,3 64 481,4 9,979 5,044 4885 75,55

29,73 316,1 64 587,4 10,001 6,187 5971 74,82

37,97 333 64 715,2 9,9978 7,604 7313 74,11

48,54 349,9 64 870,2 10,057 9,295 8909 73,43

61,36 366,2 64 1041 10,014 11,28 10780 72,87

78,26 382,3 64 1254 9,9902 13,78 13130 72,38

100,3 398,1 64 1515 10,058 16,69 15850 71,82

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAY RTFO #2


aturaosc.



9,987 41,24 63,9 33,58 2,1202 1,624 1593 78,75

9,987 84,5 63,9 152,6 7,168 2,183 2139 78,46

9,987 127,5 64 201,9 12,493 1,656 1625 78,8

9,987 170,6 64 333,3 17,214 1,984 1946 78,68

9,987 197,6 64 403,4 22,63 1,827 1792 78,77

9,987 216,9 64 499,1 27,763 1,841 1807 78,98

9,987 236,1 64 602,7 32,92 1,873 1840 79,13

9,987 255,4 64 702,7 38,466 1,869 1836 79,1

9,987 298,7 64 830,9 42,203 2,016 1978 78,86

9,987 318 64 986 48,163 2,097 2057 78,7

9,987 337,2 64 1118 53,652 2,136 2094 78,61

9,987 364,4 62,9 1220 59,286 2,108 2068 78,73

9,987 399,9 62,9 1268 64,935 1,999 1963 79,09

9,987 435,1 64 1257 69,903 1,839 1807 79,44

9,987 478,6 63,9 1221 76,106 1,638 1613 79,9

9,987 514 64 1194 80,63 1,51 1488 80,29


137

9,987 533,2 64 1265 85,167 1,513 1492 80,55

9,987 560,6 64 1322 89,958 1,497 1477 80,67

9,987 595,8 64 1381 95,792 1,469 1449 80,53

9,987 617,9 64 1556 100,69 1,574 1553 80,61

BARRIDO DE TEMPERATURAS APIAY ORIGINAL STRAIN10%


aturaosc.


rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 63,63 52,1 544,9 9,8528 5,624 5540 80,07

9,987 63,55 58 233,7 9,9755 2,368 2349 82,9

9,987 63,33 63,9 104,9 9,9837 1,058 1054 85,11

BARRIDO DE FRECUENCIAS APIAY ORIGINAL STRAIN 10%


aturaosc.



1 44,34 64,1 10,94 10,035 0,1091 109,1 88,6

1,274 70,87 64,1 13,79 10,033 0,1376 137,5 88,39

1,624 93,16 64,1 17,4 9,9735 0,1746 174,5 88,13

2,068 112,1 64,1 22,03 9,935 0,222 221,9 87,85

2,638 134,9 64,1 28,31 10,037 0,2825 282,2 87,46

3,358 156,7 64,1 35,67 9,9025 0,361 360,5 87,11

4,28 175,3 64 46 10,013 0,4608 460 86,69

5,463 196 64 57,98 9,9807 0,5831 581,8 86,23

6,947 220,8 64 73,89 9,9566 0,7457 743,7 85,76

8,877 238,8 63,9 94,29 10,002 0,9487 945,4 85,24

11,28 256,6 63,9 117,9 9,9533 1,194 1189 84,71

14,42 275,5 64 149,5 9,9362 1,52 1512 84,17

18,26 294,7 64 188,7 10,027 1,905 1893 83,63

23,38 313,4 64 235,8 10,039 2,384 2367 83,04

29,73 330,4 64 292,1 9,9569 2,985 2960 82,49

37,97 347,6 64 367,7 10,041 3,733 3696 81,93

48,54 364,7 64 455,4 10,025 4,631 4577 81,26

61,36 380,9 63,9 566,4 10,044 5,719 5644 80,74

78,26 403,3 63,9 707,9 9,9745 7,084 6982 80,26

100,3 419,2 64 903,3 9,9056 8,806 8663 79,67

BARRIDO DE TEMPERATURAS APIAY PAV #1


aturaosc.



138


9,987 63,43 25 60940 0,98152 9873 6216000 39,02

9,987 79,07 22 93080 1,0096 15310 9227000 37,06

BARRIDO DE FRECUENCIAS APIAY PAV #1


aturaosc.



1 58,55 25,1 22690 1,009 3382 2249000 41,69

1,274 96,45 25 25080 0,99867 3798 2512000 41,39

1,624 128,1 25 28050 0,9988 4278 2809000 41,04

2,068 154,6 25 31340 0,99861 4817 3139000 40,66

2,638 177,5 25 34960 0,99907 5412 3500000 40,3

3,358 199,1 25 38730 1,0012 5982 3870000 40,31

4,28 217,7 25 43100 1,0012 6703 4306000 39,98

5,463 238,3 25 47920 1,0024 7488 4783000 39,7

6,947 255,9 25 53140 1,0025 8359 5304000 39,39

8,877 273,9 25 58980 1,0031 9334 5886000 39,09

11,28 292 25 65190 1,0033 10380 6506000 38,8

14,42 311 25 72100 1,0041 11550 7195000 38,54

18,26 330,3 25 79250 1,0031 12790 7924000 38,28

23,38 348,9 25 87590 1,0037 14230 8765000 38,01

29,73 365,8 25 96210 1,0037 15750 9648000 37,76

37,97 382,8 25 99470 0,94538 17460 1,06E+07 37,48

48,54 392,8 25 99470 0,85178 19620 1,18E+07 37,13

61,36 402,7 25 99460 0,77906 21770 1,30E+07 36,76

78,26 412,2 25 99450 0,71319 24170 1,44E+07 36,48

100,3 421,7 25 99420 0,65078 27070 1,60E+07 36,18

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAY PAV #1


aturaosc.



9,987 41,22 25 7516 0,101 11990 7449000 38,4

9,987 68,36 25 12590 0,19722 10280 6392000 38,46

9,987 87,47 25 19170 0,30273 10200 6339000 38,44

9,987 114,8 25 24510 0,39865 9896 6156000 38,46

9,987 133,9 25 30780 0,49898 9924 6175000 38,48

9,987 161,1 25 37780 0,59903 10120 6314000 38,6

9,987 180,4 25 44140 0,70658 10000 6254000 38,7

9,987 199,6 25 49950 0,80193 9951 6236000 38,81


139

9,987 226,9 25 55380 0,90014 9806 6159000 38,91

9,987 246,1 25 61540 1,003 9765 6143000 38,98

9,987 265,5 25 67470 1,0952 9784 6168000 39,08

9,987 284,7 25 73900 1,2076 9690 6127000 39,22

9,987 304,1 25 79500 1,3059 9612 6095000 39,35

9,987 323,3 25 85160 1,4132 9489 6033000 39,48

9,987 342,4 25 90300 1,5066 9411 6001000 39,61

9,987 361,6 25 95820 1,6016 9366 5990000 39,76

9,987 380,9 25 99470 1,6729 9282 5953000 39,89

9,987 392,2 25 99470 1,6736 9278 5951000 39,9

9,987 411,5 25 99470 1,6825 9210 5919000 39,99

9,987 430,8 25 99470 1,687 9177 5904000 40,04

BARRIDO DE TEMPERATURAS APIAY PAV #2


aturaosc.



9,987 78,97 25 68620 0,97605 10740 7038000 40,95

9,987 63,6 22 99470 0,87872 18370 1,13E+07 38,08

BARRIDO DE FRECUENCIAS APIAY PAV #2


aturaosc.



1 72,68 25 25280 1,0021 3653 2523000 43,69

1,274 99,74 25 28420 1,0038 4127 2832000 43,33

1,624 122,1 25 31870 1,0046 4655 3173000 42,97

2,068 141,3 25 35630 1,0053 5236 3545000 42,61

2,638 157,7 25 39800 1,0042 5899 3964000 42,22

3,358 180,3 25 44010 0,9977 6599 4412000 41,96

4,28 199,6 25 49150 0,99813 7421 4926000 41,59

5,463 220,6 25 54820 0,99794 8334 5496000 41,26

6,947 238,3 25 61020 0,99768 9348 6120000 40,9

8,877 257 25 68030 0,99822 10490 6821000 40,54

11,28 275,5 25 75480 0,99697 11740 7580000 40,2

14,42 295,5 25 84000 0,99767 13160 8434000 39,86

18,26 315,2 25 92860 0,99718 14670 9336000 39,53

23,38 334,3 25 99470 0,96503 16380 1,04E+07 39,17

29,73 345,4 25 99470 0,86882 18390 1,15E+07 38,74

37,97 356,8 25 99470 0,77212 20940 1,30E+07 38,31

48,54 367,3 25 99470 0,69134 23670 1,46E+07 37,92

61,36 377,2 25 99460 0,62976 26380 1,61E+07 37,49


140

78,26 386,8 25 99450 0,58225 28970 1,75E+07 37,17

100,3 396,3 25 99420 0,53892 32000 1,92E+07 36,74

BARRIDO DE AMPLITUDES APIAY PAV #2


aturaosc.

stress % strainG*/sin(delta) G* delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 33,46 25 9328 0,098848 14750 9444000 39,81

9,987 68,66 25 16180 0,20345 12440 7958000 39,78

9,987 103,9 25 22280 0,301 11560 7411000 39,85

9,987 131 25 28110 0,39928 10980 7049000 39,94

9,987 158,2 25 35820 0,499 11170 7186000 40,03

9,987 185,3 25 44040 0,59749 11450 7377000 40,1

9,987 204,6 25 51580 0,69673 11490 7411000 40,14

9,987 231,7 25 58180 0,79925 11280 7287000 40,22

9,987 258,9 25 64240 0,90022 11040 7143000 40,31

9,987 278 25 71340 0,99789 11040 7156000 40,41

9,987 297,1 25 78640 1,094 11080 7196000 40,51

9,987 316,4 25 86220 1,198 11070 7204000 40,62

9,987 335,7 25 93530 1,3122 10940 7136000 40,73

9,987 354,8 25 99470 1,4122 10780 7051000 40,85

9,987 366,5 25 99470 1,4117 10780 7053000 40,85

9,987 386,3 25 99470 1,4156 10740 7034000 40,91

9,987 397,4 25 99470 1,4151 10750 7037000 40,9

9,987 416,7 25 99470 1,418 10710 7022000 40,95

9,987 436 25 99470 1,4195 10700 7015000 40,97

9,987 455,2 25 99470 1,4196 10690 7014000 40,99

BARRIDO DE TEMPERATURAS BARRANCA ORIGINALSTRAIN 10%

ang. frequency timeTempera

turaosc.



9,987 47,87 58,1 184,8 9,9782 1,859 1855 86,39

9,987 48 64,1 84,43 10,135 0,8348 834 87,49

BARRIDO DE FRECUENCIAS BARRANCA ORIGINAL STRAIN10%


141


turaosc.

stress % strainG*/sin(delt

a) G* delta


1 44,23 58 19,62 10,037 0,1957 195,6 88,03

1,274 70,63 58 24,84 9,9993 0,2486 248,5 88,05

1,624 92,82 58 31,53 9,9916 0,3159 315,8 87,99

2,068 111,7 58 40 9,9766 0,4015 401,2 87,9

2,638 127,9 58 50,8 9,9662 0,5104 510 87,76

3,358 149,7 58 64,63 9,9837 0,6483 647,7 87,57

4,28 168,5 58 82,09 9,9533 0,8263 825,4 87,33

5,463 189 58 104,3 9,9688 1,049 1048 87,09

6,947 206,5 58 132,2 9,9884 1,327 1325 86,81

8,877 224,7 58 167,8 10,025 1,68 1676 86,52

11,28 242,6 58 211,3 10,025 2,116 2112 86,21

14,42 261,8 58 267,1 10,038 2,674 2667 85,89

18,26 280,9 58 332,7 9,9962 3,348 3338 85,57

23,38 299,3 58 422,9 10,022 4,25 4235 85,21

29,73 316,1 58,1 527,6 10,038 5,3 5279 84,87

37,97 333,1 58,1 656,1 10,024 6,608 6578 84,52

48,54 350,1 58 816,2 10,032 8,218 8176 84,16

61,36 366 58 1011 10,039 10,16 10100 83,89

78,26 382,2 58 1257 10,026 12,6 12520 83,58

100,3 397,9 58 1585 10,096 15,65 15540 83,14

BARRIDO DE AMPLITUDES BARRANCA ORIGINAL STRAIN10%


turaosc.


a) G* delta


9,987 44,26 58,1 129,7 7,1848 1,812 1808 86,69

9,987 63,36 58 222 12,339 1,805 1802 86,71

9,987 82,42 58 314,6 17,502 1,803 1800 86,67

9,987 101,5 58,1 407,1 22,587 1,808 1805 86,72

9,987 120,8 58,1 501,7 27,694 1,817 1814 86,71

9,987 139,9 58,1 599,4 32,913 1,827 1824 86,72

9,987 159 58,1 695,7 38,139 1,83 1827 86,73

9,987 178,4 58 792,2 43,228 1,838 1835 86,75

9,987 197,5 58 890 48,312 1,848 1845 86,77

9,987 216,7 57,9 990,9 53,532 1,857 1854 86,77

9,987 236 57,9 1088 58,7 1,859 1856 86,8

9,987 255,2 57,9 1186 63,933 1,861 1858 86,82

9,987 274,6 57,9 1283 69,022 1,864 1861 86,85


142

9,987 293,9 57,9 1377 74,515 1,853 1851 86,88

9,987 313,3 57,9 1461 79,631 1,84 1837 86,93

9,987 332,6 58 1544 84,849 1,825 1822 86,97

9,987 352,1 58 1624 90,096 1,808 1805 87,01

9,987 371,6 58,1 1703 95,139 1,795 1792 87,05

9,987 390,9 58,1 1785 100,38 1,783 1780 87,1

BARRIDO DE TEMPERATURAS BARRANCAPAV #1


turaosc.


a) G* delta


9,987 79,35 24,9 55930 1,0029 7381 5583000 49,15

9,987 78,98 22,1 88330 0,97113 12770 9103000 45,46

BARRIDO DE FRECUENCIAS BARRANCAPAV #1


turaosc.


a) G* delta


1 72,67 25,1 15320 1,0019 1860 1529000 55,29

1,274 99,23 25,1 17700 0,99496 2183 1780000 54,62

1,624 121,4 25 20590 0,99434 2563 2071000 53,89

2,068 140,4 25 23850 0,99468 2996 2398000 53,18

2,638 156,8 25 27550 0,99448 3496 2771000 52,44

3,358 178,7 25 32010 1,0033 4071 3192000 51,63

4,28 197,4 24,9 36640 1,0023 4710 3657000 50,92

5,463 218,2 24,9 41890 1,0025 5440 4181000 50,22

6,947 235,7 24,9 47670 1,0025 6255 4759000 49,53

8,877 253,9 24,9 54240 1,0031 7190 5413000 48,84

11,28 271,7 24,9 61320 1,0026 8218 6124000 48,17

14,42 290,7 24,9 69430 1,0041 9397 6928000 47,5

18,26 309,9 25 77880 1,0029 10680 7787000 46,83

23,38 328,6 25 87860 1,0044 12170 8781000 46,18

29,73 345,5 25 98370 1,0042 13800 9851000 45,55

37,97 362,6 25 99470 0,90702 15680 1,11E+07 44,84

48,54 372,7 25 99470 0,7908 18290 1,27E+07 44,08

61,36 382,5 25 99460 0,69619 21150 1,45E+07 43,38

78,26 392,4 25 99450 0,62511 24020 1,63E+07 42,73

100,3 402,1 25 99420 0,57313 26890 1,80E+07 42

BARRIDO DE AMPLITUDES BARRANCA PAV#1


143


turaosc.


a) G* delta


9,987 41,17 25 5406 0,10171 7162 5322000 47,99

9,987 68,41 25 10290 0,202 6862 5100000 48

9,987 103,5 25 17150 0,29899 7717 5743000 48,09

9,987 130,6 25 24420 0,40188 8162 6083000 48,18

9,987 157,8 25 29480 0,49785 7945 5927000 48,25

9,987 185 25 34390 0,59688 7728 5769000 48,28

9,987 212,3 25 39700 0,70117 7590 5669000 48,32

9,987 239,5 25 46010 0,79856 7715 5768000 48,38

9,987 266,8 25 52820 0,89999 7847 5875000 48,48

9,987 294 25 58090 0,99939 7761 5819000 48,58

9,987 321,8 25 62490 1,097 7594 5703000 48,67

9,987 341 25 68360 1,2122 7510 5645000 48,74

9,987 360,4 25 73240 1,2945 7524 5664000 48,83

9,987 379,6 25 79120 1,3903 7556 5697000 48,94

9,987 399,1 25 85390 1,5091 7499 5665000 49,06

9,987 426,2 25 89160 1,6002 7369 5578000 49,19

9,987 445,7 25 94780 1,714 7303 5536000 49,29

9,987 464,8 25 99410 1,8009 7276 5526000 49,42

9,987 484,1 25 99470 1,8094 7238 5503000 49,5

9,987 495,4 25 99470 1,8097 7238 5503000 49,49

BARRIDO DE TEMPERATURAS BARRANCAPAV #2


turaosc.


a) G* delta

rad/sec s Deg C Pa kPa Pa degrees9,987 78,94 24,9 53290 1,0115 7018 5274000 48,72

9,987 63,33 22,1 84850 0,98871 12120 8589000 45,14

BARRIDO DE FRECUENCIAS BARRANCAPAV #2


turaosc.


a) G* delta


1 72,98 24,9 16020 1,0134 1943 1581000 54,46

1,274 111,2 25 18090 0,99878 2243 1811000 53,86

1,624 142,9 25 20650 0,99962 2578 2066000 53,28

2,068 169,6 25,1 23570 0,99742 2972 2363000 52,66

2,638 192,3 25,1 26960 0,99698 3431 2705000 52,03


144

3,358 223,2 25,1 30830 0,99998 3948 3084000 51,36

4,28 249,5 25,1 35240 0,99953 4558 3527000 50,69

5,463 269,9 25,1 40640 1,0099 5256 4026000 50

6,947 294,6 25,1 45830 0,99979 6047 4587000 49,35

8,877 312,8 25 52680 1,0091 6962 5225000 48,64

11,28 338,3 25 59140 1,0001 7967 5921000 48

14,42 365,3 25 66920 0,9999 9118 6706000 47,35

18,26 392,4 24,9 75040 1,0015 10310 7513000 46,76

23,38 418,6 24,9 84040 1,004 11650 8404000 46,16

29,73 442,2 24,9 92740 1,0061 12960 9272000 45,69

37,97 459,2 24,9 99470 0,96617 14660 1,04E+07 45,11

48,54 469,2 24,9 99470 0,87136 16490 1,16E+07 44,52

61,36 479,1 24,9 99460 0,80142 18230 1,27E+07 43,91

78,26 489 24,9 99450 0,73899 20220 1,38E+07 43,2

100,3 498,4 24,9 99420 0,67123 22820 1,55E+07 42,61

BARRIDO DE AMPLITUDES BARRANCA PAV#2


turaosc.


a) G* delta


9,987 33,19 25 3592 0,09925 4913 3625000 47,55

9,987 68,62 25 6816 0,1643 5627 4155000 47,59

9,987 103,9 25 10990 0,22924 6491 4800000 47,68

9,987 139,3 25 16180 0,29084 7526 5571000 47,75

9,987 166,4 25 21530 0,35736 8138 6032000 47,83

9,987 193,5 25 26150 0,42883 8228 6105000 47,9

9,987 229 25 29240 0,49717 7927 5889000 47,98

9,987 264,1 25 31880 0,56215 7639 5678000 48,01

9,987 291,2 25 34580 0,62357 7469 5553000 48,03

9,987 310,3 25 38210 0,69461 7403 5507000 48,06

9,987 329,4 25 41510 0,75391 7405 5512000 48,11

9,987 356,7 25 45960 0,8195 7531 5615000 48,2

9,987 375,8 25 49660 0,87892 7579 5656000 48,27

9,987 395,2 25 53700 0,95153 7560 5649000 48,36

9,987 422,6 25 55890 1,0146 7362 5515000 48,51

9,987 449,7 25 58120 1,0812 7172 5382000 48,62

9,987 477 25 60950 1,1501 7061 5305000 48,71

9,987 496,2 25 64360 1,2211 7020 5277000 48,73

9,987 515,6 25 67420 1,2797 7011 5274000 48,79

9,987 534,9 25 70850 1,3411 7022 5289000 48,87

BARRIDO DE TEMPERATURAS BARRANCARTFO #1


145

ang. frequency timeTemperatura

osc.stress % strain

G*/sin(delta) G* delta


9,987 79,09 52 1363 10,003 13,83 13640 80,44

9,987 63,51 58 522,9 9,9717 5,29 5251 83,03

9,987 47,8 64 214,5 9,8896 2,181 2173 85,09

BARRIDO DE FRECUENCIAS BARRANCARTFO #1


turaosc.


a) G* delta


1 72,73 58 117,2 17,982 0,6519 651,8 91,16

1,274 99,41 58 71,36 10,001 0,7149 713,8 86,79

1,624 123 58 90,93 10,008 0,9108 909 86,37

2,068 142 58 114,6 9,9868 1,15 1148 85,95

2,638 159,3 58 143,9 9,9601 1,45 1446 85,55

3,358 181 58 184 10,094 1,83 1823 85,08

4,28 199,6 58 229,1 9,9902 2,304 2294 84,63

5,463 220,2 57,9 287,9 10,006 2,895 2880 84,18

6,947 237,7 57,9 359,2 9,9432 3,638 3616 83,75

8,877 263,1 58 456,3 9,9331 4,618 4599 84,81

11,28 281,1 58 564,9 10,003 5,685 5655 84,12

14,42 307,9 58,1 696,7 10,022 7,024 6965 82,58

18,26 335 58,1 869,6 10,128 8,693 8609 82,01

23,38 353,4 58,1 1066 9,9919 10,82 10700 81,5

29,73 370,2 58,1 1331 10,028 13,51 13340 80,87

37,97 387,2 58,1 1654 9,986 16,91 16670 80,37

48,54 404,2 58,1 2058 9,9908 21,11 20780 79,89

61,36 420,4 58 2530 9,9646 26,1 25660 79,46

78,26 436,4 58 3144 10,013 32,43 31840 79,04

100,3 452,1 58 3257 8,3715 40,38 39590 78,62

BARRIDO DE AMPLITUDES BARRANCA RTFO#1


turaosc.


a) G* delta


9,987 25,2 58 99,63 2,0036 5,016 4980 83,1

9,987 46,85 58 355,8 7,206 4,98 4944 83,14

9,987 66,17 58 608,5 12,314 4,984 4948 83,15

9,987 85,33 58,1 861,8 17,478 4,973 4938 83,18

9,987 104,7 58,1 1118 22,604 4,988 4953 83,2


146

9,987 124,1 58 1375 27,828 4,983 4949 83,23

9,987 143,4 58 1626 32,981 4,971 4937 83,28

9,987 162,6 58,1 1877 38,178 4,956 4923 83,34

9,987 181,9 58,1 2125 43,336 4,942 4911 83,53

9,987 201,2 58 2374 48,497 4,934 4902 83,49

9,987 220,4 58 2626 53,671 4,931 4900 83,55

9,987 239,8 58 2879 58,74 4,937 4907 83,64

9,987 259,3 58 3009 61,364 4,94 4910 83,68

9,987 270,7 58 3009 61,259 4,949 4918 83,68

9,987 282,2 58 3009 61,232 4,951 4921 83,67

9,987 293,6 58 3009 61,18 4,955 4925 83,66

9,987 305,2 57,9 3009 61,107 4,961 4931 83,65

9,987 324,5 57,9 3009 61,321 4,944 4914 83,65

9,987 335,8 57,9 3009 61,406 4,937 4907 83,64

9,987 355,8 58 3009 61,604 4,921 4891 83,67

BARRIDO DE TEMPERATURAS BARRANCARTFO #2


turaosc.


a) G* delta


9,987 78,91 51,9 1208 9,9824 12,26 12110 80,84

9,987 63,51 58 462,9 9,922 4,703 4672 83,37

9,987 47,85 64 194,6 10,121 1,933 1926 85,39

BARRIDO DE FRECUENCIAS BARRANCARTFO #2


turaosc.


a) G* delta


1 44,28 58,1 47,61 9,911 0,4811 480,6 87,27

1,274 82,61 58 61,38 9,9792 0,6162 615,3 86,92

1,624 106 57,9 77,7 9,8992 0,7866 785,2 86,54

2,068 124,9 57,9 98,64 9,9097 0,998 995,8 86,16

2,638 141,2 57,9 125 9,9285 1,263 1260 85,76

3,358 162,8 58 158,1 9,9814 1,59 1584 85,34

4,28 181,5 58 198,9 9,9741 2,003 1995 84,91

5,463 202,1 58 250,5 10,004 2,518 2506 84,48

6,947 219,6 58 313,6 10,002 3,156 3138 84,03

8,877 237,8 58 393,9 10,013 3,964 3939 83,57

11,28 255,6 58 491 10,004 4,952 4916 83,11

14,42 274,6 58 615,6 10,008 6,216 6165 82,63

18,26 293,6 58 762,5 10,009 7,712 7640 82,18

23,38 312,2 58 950,8 9,9859 9,66 9558 81,69


147

29,73 329 58 1178 10,013 11,96 11820 81,21

37,97 345,8 58 1462 9,9694 14,96 14770 80,74

48,54 362,9 58 1826 9,9661 18,76 18490 80,28

61,36 378,9 58 2246 10,052 22,96 22600 79,83

78,26 395 58 2763 9,9497 28,65 28170 79,43

100,3 410,7 58 3257 9,4025 35,9 35250 79,05

BARRIDO DE AMPLITUDES BARRANCA RTFO#2


turaosc.


a) G* delta


9,987 26,02 58 87,84 1,9979 4,432 4403 83,48

9,987 55,59 58 310,8 7,2025 4,351 4322 83,41

9,987 82,92 58 538,7 12,312 4,411 4382 83,44

9,987 105,5 58 759,7 17,406 4,399 4371 83,47

9,987 129,4 58 988,5 22,734 4,383 4355 83,5

9,987 159 58 1208 27,759 4,385 4357 83,54

9,987 198,2 58 1431 32,976 4,373 4345 83,58

9,987 222 58 1652 38,146 4,365 4338 83,64

9,987 243,3 58 1875 43,31 4,361 4335 83,7

9,987 274,3 58 2101 48,534 4,361 4335 83,76

9,987 298,2 58 2316 53,654 4,348 4323 83,82

9,987 344,8 58 2541 58,993 4,338 4313 83,88

9,987 365,9 58 2747 64,032 4,32 4296 83,94

9,987 386,3 58 2965 69,205 4,314 4290 84,01

9,987 405,6 58 3009 70,434 4,301 4278 84,04

9,987 425 58 3009 70,517 4,296 4273 84,04

9,987 444,4 58 3009 70,705 4,285 4262 84,06

9,987 455,7 58 3009 70,614 4,29 4267 84,06

9,987 475 58 3009 70,882 4,274 4251 84,07

9,987 486,4 58 3009 70,91 4,272 4249 84,07

6.5 ANALISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS EN DSR

En los resultados de los cuatro asfaltos originales observamos que al incrementar

la frecuencia disminuye el “strain %” desde 10 rad/seg, siendo esta disminución

significativa, lo que indica que así se logra un aumento en el módulo complejo y

una disminución en el ángulo de fase.


148

Con el incremento de la temperatura observamos una respuesta más rápida del

asfalto y una menor rigidez, esto reflejado en el ángulo de fase y el módulo

complejo respectivamente.

Al realizar un barrido de temperaturas y volver a la temperatura inicial, el valor de

el módulo complejo cambia disminuyendo como se ve en el barrido de frecuencias

realizado desde 40°C hasta 66°C y retomando después de esto la temperatura

inicial.

Al incrementar la temperatura e incrementar las frecuencia, las deformaciones

reflejadas en el strain% decaen a frecuencias cada vez más altas ya que el

asfalto a mayor número de ciclos se deforma más fácilmente.

Al mantener frecuencias bajas, la respuesta del asfalto es más rápida a bajas

temperaturas que a altas, lo que es más notable en Apiay que en

Barrancabermeja.

Ya que a bajas frecuencias el ángulo de fase decrece más rápido a bajas

temperaturas que a altas, lo que es más notable en la muestra de Apiay que en la

de Barrancabermeja, en el barrido de frecuencias después del barrido de

temperaturas, el módulo complejo aumenta más en Apiay que en Barranca por lo

tanto es más susceptible al esfuerzo de corte o cizallamiento, falla más rápido al

cargarlo o con velocidades bajas de operación este primero.

Después del envejecimiento, G* llega a fatiga, las temperaturas altas y las

frecuencias bajas son equivalentes a temperaturas bajas y frecuencias altas.


149

La norma AASTHO TP5 recomienda un ángulo de fase menor a 75° a

temperaturas de servicio, en este caso cumplirían hasta 46°C. en temperaturas

más altas se deberían implementar polímeros.

Las propiedades reológicas son independientes de deformaciones en las regiones

lineales de los barridos de amplitudes, lo que ocurre hasta un strain % de 30-35

para temperaturas de 60,56 °C, a bajas temperaturas la región lineal es más

prolongada en Apiay.

El asfalto de Apiay en barridos de amplitudes varía más los valores de G* y � que

en el de Barranca por lo que es más susceptible a deformaciones.

El � es menos susceptible que G* a deformaciones para ambas muestras, � es

susceptible a temperaturas medias, lo que indica que a menores valores de � el

material es más elástico.

El asfalto de Apiay es más susceptible que Barrancabermeja a deformaciones en

una muestra de RTFO.

En un análisis de strain % constante los valores de G* y � no varían

significativamente al cambiar este % de 12 a 10% en asfaltos originales.

A temperaturas por debajo de la de servicio (58°) los valores de G* y �, tienen

mayor variación que en temperaturas más altas que la de PG.

En los ensayos a muestras PAV, el % strain se linealiza a 0,4%, el valor de G* es

más alto en Apiay que Barranca y sucede lo contrario con los valores de �.


150

7. DATOS DE DISEÑO MARSHALL

7.1 TIPO DE RODADURA

Para mezcla asfáltica MDC 2

7.2 MATERIALES UTILIZADOS:

Grava 5/8 triturada planta de Vista Hermosa

Grava 3/8 triturada planta de Vista Hermosa

Arena de Río Páquilo

Arena Río Guamo

Arena triturada Vista Hermosa.

7.3 PROPORCIONES DE MATERIALES7.3.1 Mezcla con asfalto de Apiay

% óptimo de asfalto 6.1%


151

Grava de 5/8 20%

Grava de 3/8 48%

Arena Río Páquilo 13%

Arena Río Guamo 13%

Arena de trituración 6%

7.3.2 Mezcla con asfalto de Barrancabermeja

|

7.4 ESTABILIDAD, FLUJO, PESOESPECIFICO, VACIOS CON AIRE,VACIOS CON AGREGADO.

7.4.1 LIGANTE DE APIAY

DENSIDAD (gr/cm³) 2,226

ESTABILIDAD (Kg) 1316

Flujo (1/100)mm 2,9

VACIOS CON AIRE (%) 5,0

VACIOS CON AGREGADOS 15,8

Gs agregados 2,482

7.4.2 LIGANTE DE BARRANCABERMEJA

DENSIDAD (gr/cm³) 2,213

ESTABILIDAD (Kg) 1340

% óptimo de asfalto 6.1%

Grava de 5/8 25%

Grava de 3/8 43%

Arena Río Páquilo 13%

Arena Río Guamo 13%

Arena de trituración 6%


152

Flujo (1/100)mm 3,1

VACIOS CON AIRE (%) 5,0

VACIOS CON AGREGADOS 16,4

Gs agregados 2,485

Diseño realizado con Normas INVIAS –Artículo 450-96 para un tránsito de diseño

(N) mayor a 5´000.000 ejes equivalentes de 80kN.


153


154

8. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA DEFORMACIONPLASTICA DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS MEDIANTE

LA PISTA DE ENSAYO DE LABORATORIO

8.1 DESCRIPCION

El ensayo consiste en someter una probeta cuadrada de mezcla bituminosa al

paso alternativo de una rueda, midiendo periódicamente la profundidad de la

deformación en la huella, la presión de contacto rueda – asfalto y la temperatura

de la cámara que para este caso fue de 40°C, 50°C y 60 °C, para muestras de

Apiay y Barrancabermeja.

8.2 RESULTADOS

DETERMINACION DEL AHUELLAMIENTO

Procedimiento de ensayoPEP -23

Norma Técnica de referencia NLT -173/84

Muestra: Barrancabermeja

Temperatura: 50°C Presión de contacto 900 kN/m²

Tiempo (min) Deformación ( 1/100 mm)0 01 453 755 9010 10515 119


155

20 16325 22030 27535 29140 31045 33560 38575 42090 445

105 525120 547


Procedimiento de ensayo PEP -23Norma Técnica de referencia NLT -173/84



Tiempo (min) Deformación ( 1/100 mm)0 01 603 1275 14510 15315 16820 23525 28730 30335 33940 35345 37660 38275 39890 410

105 427120 464


156


Procedimiento de ensayo PEP -23Norma Técnica de referencia NLT -173/84



Tiempo (min) Deformación ( 1/100 mm)0 01 333 1605 275

10 39015 58020 93025 111530 118335 137840 147045 153060 163275 175690 1812105 1915120 2017


Procedimiento de ensayo PEP -23


Muestra: Apiay



157

Tiempo (min)Deformación(1/100 mm)

0 01 503 805 85

10 8715 10220 11225 12530 18335 22140 24545 27560 31075 39390 418105 432120 455


Procedimiento de ensayoPEP -23


Muestra: Apiay


Tiempo (min)Deformación ( 1/100 mm)

0 01 803 1145 14510 15615 20420 24025 28030 29835 32040 34345 37860 394


158

75 42390 451

105 512120 542


Procedimiento de ensayo PEP -23


Muestra: Apiay


Tiempo (min)Deformación (1/100 mm)

0 01 973 1735 215

10 32015 36320 43525 48330 53535 59840 63245 71560 184075 204590 2351105 2435120 2517


159

FIGURA 8.1 RESULTADOS DE AHUELLAMIENTO A TEMPERATURAS DE 40,

50, 60°C DE MEZCLAS MDC-2 CONFORMADAS POR LIGANTES DE APIAY Y

BARRANCABERMEJA

AHUELLAMIENTO

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80 100 120 140

TIEMPO (min)

DE

FO

RM

AC

ION

(1/

100m

m)

LECTURAS 50°C Barranca LECTURAS 40°C Barranca LECTURAS 60°C Barranca

lecturas 60° Apiay lecturas 50°C Apiay lecturas 40°C Apiay


160

8.3 ANALISIS DE RESULTADOS

En el análisis de ahuellamiento las mezclas MDC-2 a temperaturas de 40°C

Barranca crece más rápido y con el avance de tiempo se linealizan más

rápidamente que Apiay.

A 50°C El asfalto de Barranca presenta mayor ahuellamiento que Apiay, esto se

ve reflejado desde los valores más bajos de G* que alcanzó esta muestra en

comparación a la otra.

A 60°C El asfalto de Apiay presenta un mayor ahuellamiento , el cual crece

rápidamente hasta valores muy altos debido a que se alcanzó la temperatura del

punto de ablandamiento, se ve que a esta temperatura G* es más alto en

Barranca.


161

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.1 CONCLUSIONES

Analizando los resultados de los asfaltos originales observamos que al

incrementar la frecuencia disminuye el “strain %” desde 10 rad/seg, siendo esta

disminución significativa, lo que indica que así se logra un aumento en el módulo

complejo y una disminución en el ángulo de fase, esto se correlaciona con que a

una misma temperatura el asfalto se recupera más lento con un mayor número de

ciclos de carga.

Al realizar un barrido de temperaturas y volver a la temperatura inicial, el valor de

el módulo complejo cambia disminuyendo como se ve en el barrido de frecuencias

realizado desde 40°C hasta 66°C y retomando después de esto la temperatura

inicial, lo que señala que un asfalto como estos original, va perdiendo rigidez en

climas con cambios frecuentes de temperaturas, pero manteniendo la misma

respuesta del asfalto ya que el ángulo de fase se mantiene.

En el barrido de temperaturas de los asfaltos originales, se nota que en el asfalto

de Barrancabermeja el módulo complejo cae más rápidamente que el procedente

de Apiay, por lo tanto este primero es más susceptible en cuanto a pérdida de

rigidez en zonas de gran variación climática.


162

La recuperación del los asfaltos es mejor y más rápida en Barrancabermeja que

en Apiay, ya que el ángulo de fase crece más rápidamente en este segundo

ligante al incrementar la temperatura.

Obtuvimos un grado PG de 58-16 (grado de desempeño), para ambos asfaltos,

estas temperaturas de buen desempeño de los ligantes son prácticamente

cercanas a sus puntos de ablandamiento. Esto es calculado con la siguiente

especificación de Superpave.

PG 58- PG 64- PG 70- PG 76-Grado de desempeño

16 22 28 34 10 16 22 28 34 10 16 22 28 34 10 16 22 28 34

Promedio 7-días Tº máx. diseño < 58 < 64 < 70 < 76

Temp. mínima de diseño>-16

>-22

>-28

>-34

>-10

>-16

>-22

>-28

>-34

>-10

>-16

>-22

>-28

>-34

>-10

>-16

>-22

>-28

>-34

ASFALTO ORIGINALPunto de Inflamación, ºC 230

Viscosidad Máx. 3 Pa.s, Temp. deensayo ºC 135

Reómetro de Corte DinámicoG*/send, mín. 1,00 kPa @ 10 rad/seg

Temperatura de ensayo ºC58 64 70 76

RESIDUO RTFOTPérdida de masa, % máx. 1,00

Reómetro de Corte DinámicoG*/send, mín. 2,20 kPa @ 10 rad/seg

Temperatura de ensayo ºC58 64 70 76

RESIDUO PAVTemp. de envejecimiento PAV, ºC 100 100 100 (110) 100 (110)

Reómetro de Corte DinámicoG*send, máx 5000 kPa @ 10 rad/seg

Temperatura de ensayo ºC25 22 19 16 31 28 25 22 19 34 31 28 25 22 37 34 31 28 25

Endurecimiento Físico Informe

Viga Reométrica de FlexiónS, máx. 300 Mpa

valor-m, mín. 0,300Temperatura de ensayo, ºC

-6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

Ensayo de Tracción DirectaDeformación de falla, mín. 1,0 %

Temperatura de ensayo, ºC-6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24


163

A frecuencias bajas, el módulo complejo crece más rápidamente en las muestras

de Apiay que en las de Barrancabermeja y con el incremento de la temperatura el

valor de G* tiende a estandarizarse. Esto debido a que al aumentar la temperatura

a ciclos bajos, la rigidez no varÍa.

Analizando los efectos del calentamiento en planta de mezcla, expresados en los

resultados de las muestras de RTFO, en barridos de temperaturas � es mayor en

Barranca que en Apiay y este último crece más rápidamente, esto muestra una

gran variación en aumento de rigidez y disminución de la respuesta del asfalto,

respecto a una muestra original.

En muestras de PAV G* alcanza valores más altos en Apiay que Barranca, y este

segundo varía más rápido, el � alcanza valores más altos en Barranca al

incrementar las temperaturas, por lo tanto es más susceptible a deformaciones

con el envejecimiento que las muestras de Apiay.

En los ensayos a muestras PAV, el % strain se linealiza a 0,4%, el valor de G* es

más alto en Apiay que Barranca y sucede lo contrario con los valores de �.

En el análisis de ahuellamiento las mezclas MDC-2 a temperaturas de 40°C

Barranca crece más rápido y con el avance de tiempo se linealizan más

rápidamente que Apiay; esto es predeterminado desde el barrido de temperaturas

realizado en el DSR, ya que el parámetro de ahuellamiento G*/sen�, que se

obtuvo crece más rápido en Barrancabermeja, además el ahuellamiento total

logrado en Barrancabermeja es mayor que el obtenido en Apiay, lo cual

corresponde a un menor valor del parámetro de ahuellamiento, obtenido en esta

primera muestra a dicha temperatujra,


164

A 50°C El asfalto de Barranca presenta mayor ahuellamiento que Apiay, esto se

ve reflejado desde los valores más bajos de G* que alcanzó esta muestra en

comparación a la otra y valores más altos de ángulo de fase, semejante a la

temperatura anterior.

A 60°C El asfalto de Apiay presenta un mayor ahuellamiento , el cual crece

rápidamente hasta valores muy altos debido a que se alcanzó la temperatura del

punto de ablandamiento, se ve que a esta temperatura G* es más alto en

Barranca; esto también se puede tomar como predeterminado desde los

parámetros del barrido de temperaturas; este resultado no es genérico, ya que al

alcanzar el punto de ablandamiento de cada asfalto, este deja de aportar rigidez al

sistema, tomando las cargas solo el agregado mineral.

Los parámetros de control de ahuellamiento no son un indicio de que este no

ocurra posteriormente en una mezcla en caliente, es un indicativo de cómo se va a

comportar el asfalto en la mezcla respecto a otro.

Hay que tener en cuenta que el grado de desempeño (performance) se estipula

para asfaltos que ya han aprobado con anterioridad pruebas como pérdida de

masa y viscosidad rotacional, que de antemano pueden rechazar una muestra. Es

así como determinar el grado PG es de cuidado antes de caracterizar un asfalto

completamente con SUPERPAVE.


165

9.2 RECOMENDACIONES

SUPERPAVE es un proyecto de investigación cuyo objetivo final es implementar

una herramienta de análisis reológico de asfaltos, para lo cual se recomienda

determinar claramente las solicitaciones a las que el material estará sometido,

para así optimizar un futuro diseño de mezclas.

En el continuo proceso de mejoramiento y perfeccionamiento de caracterizaciones

reológicas, considero que el asfalto es fundamental analizarlo con los ensayos de

simulación de envejecimiento y caracterizarlo teniendo en cuenta el grado de

desempeño PG, a su vez cumplir las especificaciones de Superpave y si es el

caso modificarlos para llegar a ajustarse a dichas especificaciones.

Hacer una divulgación adecuada de esta herramienta, buscando no solo la

participación de futuros investigadores en el desarrollo de la misma si no también

su consolidación como ensayos estandarizados de frecuente uso en el medio de

la infraestructura vial.


166

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caracterizacion de asfaltos con tecnologia “superpave…

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