La Reologia Del Asfalto
La Reologia Del Asfalto
La Reologia Del Asfalto
INTRODUCCION
El Comportamiento Reológico del asfalto respecto a fallas por deformación permanente
en sus diferentes formas es una de las fallas más importantes e incidentes en el
desarrollo de la vida útil de los pavimentos asfálticos; por lo que se ha elaborado un
estudio bibliográfico dirigido a identificar las principales causas que generan esta falla,
En el Perú, debido a su diversidad climática requiere de diseños de pavimentos y mezclas
asfálticas con propiedades específicas para atender la necesidades de cada región. El
conocimiento de las causas que originan la deformación permanente y de las condiciones
climáticas en el Perú, permitirá anticiparse a un deterioro prematuro de los pavimentos
asfálticos en el Perú, lo que incidirá en la economía del país. A través del desarrollo del
trabajo, se presentan los conceptos de la reología del asfalto, que depende directamente
de la composición química del mismo, presentando las propiedades reológicas de los
materiales asfálticos a través de la mecánica del medio continuo. Así mismo, se
menciona los ensayos que se realizan.
JUSTIFICACION:
Las fallas por deformación permanente ante el comportamiento reológico pueden ser de
tipo funcional como también estructural; por lo tanto son dañinas para la durabilidad de
los pavimentos asfálticos. Por esto existe preocupación en nuestro País, para prevenir
su presencia prematura, tomándose en consideración aspectos determinantes como son
el diseño del pavimento, calidad de materiales, procesos constructivos, entre otros
aspectos que aseguren un mejor presentando comportamiento del pavimento antes esta
posible falla. Toda esta previsión pasa por no utilizar equipos de laboratorio necesarios
y ensayos respectivos.
LA REOLOGÍA DEL ASFALTO
La reología se define como la ciencia que estudia la deformación y el flujo de los
materiales bajo la aplicación de una carga. Los antecedentes históricos de la Reología
son, a menudo, difícilmente separables de los de la mecánica del medio continuo.
ENSAYOS FUNDAMENTALES
Los ensayos de laboratorio que se utilizan principalmente para evaluar las deformaciones
plásticas o ahuellamientos, se pueden dividir en diversas tipologías principales, entre las
que se tienen:
A) ENSAYOS DIAMETRALES.
Este tipo de ensayos no aparecen como los más indicados o adecuados para evaluar
las deformaciones plásticas. Desde que se sabe que es un ensayo de tensión, no puede
predecir ahuellamientos en forma eficiente.
B) ENSAYOS UNIAXIALES.
Es un tipo de ensayo que puede ser potencialmente usado para predecir el
funcionamiento de pavimentos, pero uno de los principales problemas que presenta este
tipo de ensayo es la capacidad para predecir el funcionamiento debido a la carga y la
temperatura que pueden ser usados en el ensayo. Se sabe que la temperatura y el
esfuerzo aplicado en el laboratorio deben ser muy similares al que un pavimento presenta
en condiciones reales, estos ensayos por otro lado no conducen a una falla inmediata de
los especímenes.
C) CREEP ESTÁTICO (O SIMPLEMENTE CREEP)
El ensayo más simple para el estudio de la deformación permanente de mezclas es el
llamado ensayo de creep. En algunos países este ensayo viene siendo realizado a través
de la aplicación de cargas compresivas por ello se le conoce como ensayo de compresión
uniaxial (Brasil) o ensayo de creep; también puede ser realizado a través de la aplicación
de cargas de torsión, flexión y tracción. D) CREEP DINÁMICO: El ensayo de creep
dinámico consiste en la aplicación de pulsos de carga al cuerpo de prueba, a una
determinada frecuencia, tiempo de aplicación de carga e intervalo entre las aplicaciones
de las cargas, a una temperatura especificada. Durante la realización del ensayo, el
cuerpo de prueba es sometido a la aplicación de una carga de compresión axial
penetrante. En general la siguiente combinación también ha sido más empleada, cada
aplicación de carga tiene una duración de 0.10 segundos y los intervalos entre las
aplicaciones de carga son de 0.90 segundos, aplicados a una frecuencia de 1 Hz; este
ciclo es repetido 3,600 veces para cada cuerpo de prueba ensayado, resultando en una
hora de ensayo.
E) ENSAYOSTRIAXIALES.
La diferencia con los ensayos uniaxiales, es que este tipo de ensayo proporciona una
presión de confinamiento, lo que aproxima más a las condiciones reales a los que está
sometido un pavimento, proporciona una temperatura y presión similar a la del lugar,
llevando a los especímenes a una falla a corto tiempo. Se tiene poca experiencia, pero
se han realizado algunos ensayos sobre deformaciones plásticas sobre todo en triaxiales
creep y triaxiales de carga repetida. Son complicados de realizar.
F) ENSAYOS DE CORTE.
Este tipo de ensayo incluye al ensayo Superpave de corte SST, es muy complicado de
llevar a cabo y muy costoso, no tiene mucha aceptación, debido a los modelos que utiliza
para la predicción del comportamiento o funcionamiento. No es apropiado su uso en la
predicción de ahuellamientos. .
G) ENSAYOS EMPÍRICOS.
Son ensayos basados en la experiencia y en la correlación de resultados de laboratorio
y sus predicciones en cuando a funcionamiento son muy limitadas, de ser empleados,
en la mayoría requieren de otros ensayos de laboratorio adicionales.
ENSAYOS COMPLEMENTARIOS
Además de los ensayos ya descritos, vienen siendo bastante utilizados para la
caracterización mecánica de mezclas otros ensayos. Se trata de ensayos empíricos que,
sin embargo, proveen informaciones importantes no obtenidas a partir de los ensayos
mecánicos. Los dos principales ensayos que vienen siendo usados en diferentes países
son el de Pérdida por Humedad Inducida (Lotman) y el de Tracción Indirecta; que se
consideran por ser de importancia para el diseño de las mezclas asfálticas que de alguna
manera inciden para determinar su durabilidad y dentro de ello las fallas de la misma; en
el presente estudio se presentan estos dos ensayos.
CONCLUSIONES
Como estas fallas son la acumulación de pequeñas deformaciones permanentes frente
al comportamiento Reológico, es necesario incrementar la resistencia de las mezclas no
sólo utilizando cemento asfáltico más viscoso, sino un tipo de asfalto que se comporte
más como un sólido elástico a altas temperaturas del pavimento y así tenga una mejor
recuperación elástica que evite la acumulación de deformaciones plásticas permanentes.
Así, cuando se aplique la carga, el cemento asfáltico actuará como una banda elástica
recuperando su posición original luego del paso de la carga en lugar de deformarse. -
Cuando se evalúan las causas de deformación permanente, las propiedades
volumétricas de la mezcla asfálticas tienen un rol fundamental. Dentro de los parámetros
volumétricos, en ocasiones se recomienda disminuir el contenido de asfalto de las
mezclas, mediante el manejo de la granulometría del agregado y valores bajos en el
contenido de vacíos.
EL ENVEJECIMIENTO DEL ASFALTO