Tesis:
Desarrollo de un nuevo ensayo de laboratorio para medir la eficacia de sistemas antireflexiónn de fisuras en capas bituminosas
- Autor: PRIETO MUÑOZ, Jorge Nevardo
- Título: Desarrollo de un nuevo ensayo de laboratorio para medir la eficacia de sistemas antireflexiónn de fisuras en capas bituminosas
- Fecha: 2006
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: INGENIERIA CIVIL: TRANSPORTES
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: MEDINA GALLEGO, Juan
- Resumen: La reflexión de grietas en mezclas bituminosas colocadas sobre pavimentos o capas tratadas agrietadas o con juntas ha sido y continúa siendo un problema importante en la Ingeniería de Pavimentos. Los inconvenientes causados por la reflexión de grietas son diversos: incrementan el deterioro de las capas bituminosas aumentando los costes de mantenimiento, permiten la entrada de agua a través de las grietas causando pérdida de la capacidad estructural del firme. Igualmente, desmejoran la regularidad superficial, incrementando los costes de operación y reduciendo la seguridad de los usuarios de las carreteras. El fenómeno de la reflexión de grietas se ha estudiado desde diversos enfoques, que algunos autores clasifican en cuatro grupos: estudios con métodos numéricos, desarrollo de modelos de empíricos, experimentación en laboratorio y experimentación en campo. En la experimentación en laboratorio -de acuerdo a las investigaciones publicadas- se han utilizado equipos desarrollados originalmente para otras pruebas, y también se han desarrollado prototipos con aplicación específica para el estudio de la reflexión de grietas en capas bituminosas. No obstante, hasta ahora se desconoce de la existencia de una prueba para estudiar la reflexión de grietas que sea realizada en diversos laboratorios, que sea reconocida por la comunidad científica, técnica y académica, y que esté disponible comercialmente para ser adquirida y utilizada regularmente por laboratorios de materiales para carreteras y por entidades, como universidades, interesadas en investigar sobre el tema. En esta Tesis Doctoral se estableció el objetivo de desarrollar una prueba que pueda ser utilizada en los laboratorios de materiales para carreteras para estudiar la resistencia de las mezclas bituminosas a la reflexión de grietas, así como la eficacia de los sistemas antirreflexión. El prototipo para realizar la prueba se desarrolló a partir de la rueda de carga utilizada en el ensayo de pista de laboratorio; de los equipos de uso corriente en un laboratorio de materiales para carreteras se consideró que era el más adecuado para simular los efectos causados por el tránsito de los vehículos pesados en el proceso de la reflexión de grietas. Además desde la perspectiva de difundir la prueba, el equipo de ensayo de pista existe en diversos laboratorios, lo que puede facilitar económicamente la adquisición y utilización del equipo desarrollado en esta Tesis Doctoral. El prototipo desarrollado en esta investigación simula los tres tipos de movimientos producidos en las grietas y juntas de los firmes, causantes de la reflexión de grietas en las capas bituminosas: 1.- Abertura de las grietas y juntas por descensos de temperatura. 2.- Abertura de las grietas y juntas por flexión del firme. 3.- Movimiento vertical relativo entre los bordes de la junta o grieta. Adicionalmente, al realizar la prueba a una temperatura baja -5ºC la probeta se ensaya en las condiciones ambientales más críticas para una mezcla bituminosa expuesta al fenómeno de la reflexión de grietas. Con el prototipo desarrollado se realizaron estudios experimentales para determinar la sensibilidad de la prueba con relación a la magnitud de la deflexión ya la velocidad de abertura de la junta o grieta. Los resultados obtenidos indicaron que la prueba es sensible respecto de los dos factores, lo que permitirá simular en laboratorio diversas condiciones estructurales del firme -modificando la magnitud de la deflexión simulada en la prueba- y diversas condiciones climáticas -modificando la velocidad de abertura de la grieta, consecuencia de los descensos de temperatura-. También se realizó un estudio comparativo; se ensayaron cinco tipos de probetas -algunas con geotextil como sistema antirreflexión-. Los resultados obtenidos indicaron que la prueba es consistente y que permite establecer una clasificación relativa de los materiales ensayados, de acuerdo a su resistencia a la reflexión de grietas. Desarrollado el prototipo y estudiada su sensibilidad y consistencia se elaboró un proyecto de estándar para realizar la prueba. Entre otros aspectos el estándar incluye el objeto y campo de aplicación de la prueba, los aparatos y materiales necesarios, y el procedimiento de realización de la prueba. Finalmente, dado que la precisión es un elemento muy importante para caracterizar una prueba de laboratorio, se elaboró un planteamiento de un estudio experimental para determinar la precisión de la prueba desarrollada en esta investigación. Este estudio es una futura investigación a realizar dentro de la línea de investigación en reflexión de grietas que se está desarrollando en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid, y de la cual forma parte esta Tesis Doctoral, financiada parcialmente por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de España