Repasamos algunos ensayos ágiles para estimar desempeño de mezclas asfálticas con el DSR.

Las nuevas tecnologías de la pavimentación exigen equipos modernos para evaluar el comportamiento del asfalto. El reómetro de corte dinámico (DSR) se ha posicionado como el equipo de referencia internacional para medir las propiedades viscoelásticas del asfalto. Además de una precisión asombrosa en las mediciones, una de sus mayores ventajas es la optimización del tiempo en el laboratorio.

Los invitamos a leer la nota donde resumimos algunos de los resultados de la investigación presentada en el XX CILA donde estudiamos el comportamiento del asfalto frente al ahuellamiento y la fisuración mediante ensayos ágiles en el DSR.

En 2018 se adquiría uno de los primeros reómetros de corte dinámico del país (DSR), para estudiar el comportamiento reológico del asfalto https://bitafal.com.uy/novedades/bitafal-entra-al-mundo-de-la-reologia/.

A partir de métodos transitorios (fluencia, esfuerzo/deformación a tasa constante) y dinámicos (oscilatorios) el equipo determina las propiedades viscoelásticas de los asfaltos en tiempos muy reducidos.

A nivel mundial, los investigadores del rubro vial han realizado numerosos esfuerzos en correlacionar el comportamiento del ligante asfáltico en laboratorio con su desempeño en campo, principalmente para identificar las causas de las fallas más comunes en el pavimento, como son la fisuración por fatiga y el ahuellamiento.

En años recientes se ha popularizado el ensayo denominado Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) que permite evaluar el comportamiento del ligante frente al ahuellamiento. El ensayo se realiza en escasos minutos y su resultado, a través del parámetro “creep compliance” no recuperable (Jnr), se puede correlacionar con su resistencia a la deformación permanente de un ensayo de rodadura. Como regla general, a menor Jnr, mejor es su comportamiento frente al ahuellamiento.

Por otro lado, para abordar la problemática de la fisuración por fatiga, muy recientemente se ha propuesto una variación al ensayo LAS (Linear Amplitude Sweep) para determinar leyes de fatiga de ligantes en tiempos reducidos, que podrían ser correlacionados con ensayos prolongados de fatiga a mezclas asfálticas, como la viga de cuatro puntos, para determinar la influencia del ligante en este comportamiento.

En CITEVI utilizamos este ensayo para comparar un asfalto convencional AC-30, un modificado con SBS al 3,5% y un asfalto altamente modificado (HIMA) al 7,5% de SBS. Los resultados se correlacionaron con ensayos de Wheel Tracking (EN 12697-22) y fatiga en viga a cuatro puntos (EN 12697-24). Si se comparan los resultados de cada uno de los ensayos, se pude apreciar como existe una clara tendencia a una mayor resistencia a la deformación permanente para menores valores del Jnr. Existe una correlación aceptable entre el parámetro Jnr y la profundidad de ahuellamiento (R=0,85) como afirman varios autores (14). Sin embargo, la mayor correlación se encontró entre la pendiente de ahuellamiento y el Jnr a 0,1kPa, como se puede observar en la Figura 1.

Figura 1. Correlación entre el Jnr_0,1kPa y la pendiente de ahuellamiento

Por otro lado, en la Figura 2 se exhiben las leyes de fatiga obtenidas en ambos ensayos, donde se puede apreciar una tendencia muy similar a pesar de la diferencia en los procedimientos de obtención (esfuerzos de corte oscilatorios vs flexo tracción). De todas maneras, la evidencia de una correlación es clara y se está en proceso de encontrar un modelo matemático aceptable.

Figura 2. Ley de fatiga obtenido del LAS (izquierda) y viga en cuatro puntos (derecha)