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Análisis y caracterización de una mezcla asfáltica, obtenida con mecanismos diferentes de compactación, a través de la técnica de tomografía computarizada CT
Analysis and characterization of an asphalt mixture obtained by different mechanisms through the technique of computed tomography ct
Registro en:
Senior-Arrieta, Vanessa & Graciano, Carlos & Carlos Alberto, Vega-Posada. (2015). Análisis y caracterización de una mezcla asfáltica, obtenida con mecanismos diferentes de compactación, a través de la técnica de tomografía computarizada CT. Asfaltos y Pavimentos, (31). 15-24.
0123-8574
Autor
Vega Posada, Carlos Alberto
Senior Arrieta, Vanessa
Graciano, Carlos
Lammardo, Adriana
Institución
Resumen
RESUMEN: Este artículo presenta un estudio experimental sobre
la compactación de una mezcla asfáltica caliente a través
del estudio de imágenes obtenidas mediante tomografía
computarizada de rayos X (TC). La mezcla asfáltica
atiende las especificaciones de la FAA P-401 (Federal
Aviation Administration); la cual ha sido producida con
un cemento asfáltico normalizado AC 20 con agregados
pétreos propios de la región del Valle de Aburrá y del
occidente antioqueño. Las briquetas se elaboraron bajo
la metodología Marshall, empleando una fórmula de
trabajo con un contenido óptimo de asfalto de 5,9 %.
La investigación realizada se aborda desde los
enfoques experimental y micromecánico y pretende
satisfacer la premisa de que una mezcla asfáltica
compactada en laboratorio, con la energía de
compactación que le confiere la masa del martillo, el
número de golpes, la temperatura de compactación
y empleando el mecanismo de impacto; exhibe unas
características de acomodamiento de partículas, patrones
de permeabilidad, porosidad y densidad diferentes si se
le compara con una mezcla asfáltica producida con los
mismos materiales pétreos y cemento asfáltico, que ha
sido compactada bajo las condiciones de intemperismo
propias de la región, con equipos vibratorios y
neumáticos, cada uno de ellos con un peso respectivo y
un control de la temperatura de compactación disímiles
a las que ofrecen las condiciones del laboratorio.
La fase de evaluación de la investigación, inicia con la
caracterización de las muestras por el comportamiento
de su interfaz asfalto-agregado. Esto se logra,
empleando la técnica de tomografía computarizada de
rayos X sobre especímenes que han sido compactados
en el laboratorio y núcleos obtenidos directamente del
sitio de colocación de la mezcla. Empleando un software
especializado, se logra la reconstrucción de los cortes en
un sólido que permite la evaluación de los parámetros
de la microestructura de la mezcla asfáltica para ambas
técnicas de compactación. La técnica de imágenes
diagnósticas por tomografía computarizada de rayos
X se viene implementando desde hace cuatro décadas
para el análisis de materiales en varias disciplinas de
investigación tales como la paleontología, petrología,
geotecnia, entre otros. Otros estudios a escala real
realizados sobre mezclas asfálticas de gradación abierta,
emplearon TC de rayos X, antes y después de que la
mezcla asfáltica estuviera en servicio con solicitaciones
de tráfico determinadas. ABSTRACT: This article presents an experimental investigation
on the compaction of hot asphalt mixture through
the study of images obtained by X-ray computed
tomography (X-ray CT). The asphalt mix complies
asphalt specification P-401 FAA (Federal Aviation
Administration); which they have been produced with
a standard AC 20 asphalt cement and stone aggregates
own the Aburrá Valley region and western Antioquia.
The samples were produced under the Marshall method
using a compacting temperature thereof in the range of
136 ºC to 141 ºC. A job formula was obtained with an
optimum asphalt content of 5,9 %.
The research is conducted using experimental
and micromechanical approaches, aims to satisfy the
premise that an asphalt mixture compacted in the
laboratory, with the compaction energy that gives
the mass of the hammer, the number of strokes, the
compaction temperature and using the impact
mechanism; exhibits characteristics of particles
accommodation, permeability and porosity
patterns and density different; if they are compared
with an asphalt mixture produced with the same
stone aggregates and asphalt cement, which has been
compacted under the weathering conditions of the
region, vibratory and pneumatic equipment, each with a
respective weight and a temperature control dissimilar
to compaction provided in the laboratory environment.
The assessment of research begins with the
characterization of the samples through the behavior of
the asphalt-aggregate interface. This is accomplished
using computed tomography X-ray technique on
specimens which were compacted in the laboratory and
cores obtained directly from the field of placement of
the mixture. Using specialized software, reconstruction
of the slices is achieved in a solid which allows the
evaluation of the parameters of the microstructure
of the asphalt mix for both compaction techniques.
The technique of diagnostic imaging X-ray CT has
been implemented since four decades for the analysis
of materials research in various disciplines such as
paleontology, petrology, geotechnics, among other
causes; according to which states. Other research
projects were conducted on full-scale open graded
asphalt mixtures, X- ray CT used before and after the
asphalt were operated with specific traffic requests. COL0155367