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Publicações Técnicas
Arnau, Daniel Fernández

Evaluación del daño de geosintéticos usados como sistema anti-remonte de fisuras en pavimentos asfálticos

Resumo

Los geosintéticos son materiales compuestos que se utilizan habitualmente como sistemas antiremonte de fisuras en pavimentos asfálticos. Sin embargo, los materiales que componen los geosintéticos pueden verse dañados debido a las solicitaciones mecánicas y térmicas que tienen lugar durante su proceso de instalación bajo una mezcla asfáltica en caliente. Aunque se han realizado diferentes estudios para evaluar el daño producido por instalación sobre los geosintéticos, aún no se conocen con claridad cuáles son las variables determinantes que regulan el deterioro de estos materiales y la perdida de sus propiedades. Por lo tanto, el principal objetivo de este trabajo fue evaluar el daño de geosintéticos usados como sistema anti-remonte de fisuras en pavimentos asfálticos. Con este objetivo, se ha desarrollado un procedimiento para simular en condiciones de laboratorio el deterioro producido por el proceso de extensión y compactación de una mezcla asfáltica en caliente sobre los geosintéticos, mediante la compactación dinámica de áridos a temperaturas elevadas. Así, este proceso ha permitido simular experimentalmente las solicitaciones térmicas y mecánicas que sufren los geosintéticos usados como sistema anti-remonte. Finalmente, se ha evaluado la reducción de las propiedades físicas y mecánicas de los geosintéticos a través de ensayos de contraste, cuantificando el daño sufrido por los materiales tras el proceso de deterioro. En este artículo se muestran los principales resultados de la investigación.

Conclusão

En este trabajo, se ha desarrollado un nuevo procedimiento de deterioro en laboratorio que trata de simular las solicitaciones térmicas y mecánicas que experimentan los geosintéticos durante su instalación bajo una mezcla asfáltica en caliente. El daño producido se ha cuantificado a través de las propiedades mecánicas de los materiales obtenidas empleando un ensayo de tracción sobre cordones de fibras. Basadas en los resultados del estudio, se han obtenido las siguientes conclusiones: Se ha comprobado que tras el procedimiento de deterioro por compactación Proctor, los cordones de fibras de los geosintéticos se dañan, presentando daños físicos tales como aplastamientos, pérdida del recubrimiento bituminoso y en muchos casos rotura de fibras debido a esfuerzos de punzonamiento. Esto hace prever una reducción de las propiedades mecánicas de los cordones de fibras. Además, se concluyó que el procedimiento de deterioro por compactación Proctor no produce una reducción significativa de la fuerza máxima resistida a tracción. Del análisis probabilístico de los resultados, se pudo concluir que las variables número de golpes y tiempo de calentamiento no presentan una influencia significativa en el valor de la fuerza máxima a tracción de los cordones de fibras de los geosintéticos evaluados. Por otro lado, el proceso de deterioro por compactación Marshall produjo una reducción notoria en los valores de Fmax para los cordones de fibras de los geosintéticos, comprobando que el extendido y la compactación de una mezcla asfáltica en caliente reducen las propiedades mecánicas de los cordones de fibras. Por tanto, se concluye que aunque se compacte sobre los geosintéticos un material térmicamente similar a una mezcla asfáltica (árido de escoria), no necesariamente producen la misma reducción en el valor de la fuerza máxima resistida a tracción. Adicionalmente, se ha concluido que el procedimiento de deterioro por compactación Marshall es el que produce la mayor reducción en los valores de la fuerza máxima a tracción de los geosintéticos, seguido por los procesos de golpes y calentamiento, respectivamente. Sinembargo, este resultado depende del tipo de material que componen los cordones de fibras de los geosintéticos. Además, se ha concluido que un cordón se verá dañado en mayor proporción siempre que se supere un cierto umbral de energía de compactación en el proceso, que en el caso de la 11 compactación usando áridos en caliente resultó menor a la registrada en la compactación tipo Marshall. Finalmente, como trabajos futuros se recomienda duplicar las energías de compactación usando áridos de escoria en caliente, con el objetivo de alcanzar valores de daños cercanos a los producidos usando la compactación tipo Marshall.