calibraciÓn del ensayo de mÓdulo dinÁmico, mediante ensayos interlaboratoriales y los modelos de...
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CALIBRACIÓN DEL ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO, MEDIANTE ENSAYOS INTERLABORATORIALES Y LOS MODELOS DE LA GUÍA MECANÍSTICO-EMPÍRICA DE LA AASHTO EN COSTA RICA
Ing. Adriana Vargas N., Ph.D., MBAIng. José Pablo Aguiar M., Ph.D.Ing. Fabricio Leiva V., Ph.D., MBA Ing. Luis Guillermo Loría S., Ph.D.
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Introducción
• Módulo (Mr, E*): propiedad importante para diseño y análisis de pavimentos
• Caracteriza el comportamiento esfuerzo – deformación de los materiales
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Introducción
• Módulo complejo dinámico │E*│: relación esfuerzo – deformación bajo una carga senosoidal continua
• Depende de la temperatura, frecuencia de carga y propiedades de la mezcla
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Introducción• En el diseño M-E el módulo dinámico
se obtiene a partir de una curva maestra que se construye utilizando el principio de superposición tiempo-temperatura
(AASHTO, 2002)
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Objetivo
•Determinar la repetibilidad del ensayo de módulo dinámico de mezclas asfálticas, así como evaluar el ajuste de estos resultados con los modelos de la AASHTO.
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Metodología
•3 Mezclas
12.5 mm F
12.5 mm C
9.5 mm C
•AASHTO TP 62
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ResultadosMenores valores de E* para UCR a todas las frecuencias y temperaturas, pero menor variabilidad
Mayores valores de para UCR, menor variabilidad
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Resultados•Se realizó un proceso extensivo de
control de calidad de los resultados
•Ayudas visuales
y = 0.004x5 + 0.006x4 - 0.349x3 - 1.144x2 + 5.729x + 28.81
R² = 0.926
1
10
100
-1.E+01 -5.E+00 0.E+00 5.E+00 1.E+01
Ang
ulo
de F
ase
Log Tr
y = 5.796x4 - 55.66x3 + 170.5x2 - 184.8x + 72.44R² = 0.842
1
10
100
0.E+00 1.E+00 2.E+00 3.E+00 4.E+00
Ang
ulo
de F
ase
Log E*, psi
1
10
100
1,000
10,000
1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03 1.E+05 1.E+07
Mód
ulo,
ksi
Frecuencia Hz
Ecos, E`
Esin, E``
1
10
100
1,000
10,000
1.E-07 1.E-04 1.E-01 1.E+02 1.E+05
Mod
ulo
Din
ámic
o |E
*|at
70
F, k
si
Frecuencia, Hz
14°F
40°F
70°F
100°F
130°F
Curva Maestra
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Resultados
•Diferencias en los rangos de esfuerzo y deformación usados entre los laboratorios
Especímenes pudieron haber llegado mas allá del rango elástico
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Resultados•Pruebas realizadas a anillo de carga
metálico
•Comportamiento elástico-lineal: módulo no depende de nivel de esfuerzo o razón de carga
•No hubo diferencias significativas entre los valores medios de ambos laboratorios – diferencias en E* de las mezclas no son debidas a los equipos
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Resultados•Pruebas realizadas a
espécimen sintético
•Valores de E* mayores a temperaturas altas y menores a temperaturas bajas
•Valores de más bajos, casi constantes
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
E* L
anam
meU
CR, M
Pa
E* GCTS, MPa
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
f La
nam
meU
CR, °
f GCTS, °
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Conclusiones•Control y verificación de calidad de
datos debe incluir ayudas visuales
•Diferencias se deben al procedimiento de ensayo y configuración de sensores
•Se modificó protocolo de ensayo para hacerlo más comparable con otros laboratorios