Optimització dels assaigs de fatiga en mescles bituminoses
Cita com:
hdl:2099.1/12637
Tipus de documentTesina
Data2010-06-20
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Espanya
Abstract
L’estabilitat del ferm d’una carretera és vital per garantir la seguretat d’aquesta i una conducció agradable i còmode. La gran majoria dels deterioraments apreciats en els paviments asfàltics tenen a veure, directament o indirecta, amb la fatiga del ferm. Aquesta és definida per la norma europea EN 12967-24 com la pèrdua de les propietats inicials degut a la repetició de càrrega i descàrrega a la qual es veu sotmès el paviment al pas dels vehicles pesats. És per això, que la resistència a la fatiga és una de les propietats de les mescles bituminoses més estudiades.
Aquest treball exposa breument els constituents, tipus i utilitzats de les mescles bituminoses; així com el fenomen de la fatiga i els paràmetres que l’influencien. Posteriorment, parla de la simulació d’aquesta al laboratori; per a la qual, la norma europea citada anteriorment proposa cinc possibilitats d’assaig. Val a dir que, actualment, aquest assaigs són costosos i llargs i no tots els laboratoris poden permetre-se’ls.
La tesina que teniu entre les mans analitza l’assaig que sembla ser el menys costós – l’assaig per tracció indirecte en provetes cilíndriques –, per tal d’optimitzar-ne la durada i obtenir així un assaig eficaç que permeti traçar una corba de fatiga ràpidament. Així doncs, hem realitzat els assaig per tracció indirecte amb la presa COOPER NU-14. Hem avaluat diferents tipus de mescles bituminoses (graves bituminoses, mescles bituminoses a mòdul elevat i a mòdul molt elevat) i proposem la possibilitat de reduir el nombre de provetes estudiades, i per tant, disminuir la durada total de l’assaig – pràcticament a la meitat –. Observem amb els resultats obtinguts que, amb aquesta reducció temporal obtenim unes corbes de fatiga igualment òptimes - pel que fa a la regressió -, repetibles i reproduïbles.
Un dels inconvenients més importants de l’assaig en tracció indirecte, és que, per una mateixa mescla bituminosa, la corba de fatiga obtinguda dona resultats inferiors als demanats per les especificacions de cada tipus de mescla bituminosa; és a dir, obtenim corbes de fatiga amb durades de vida més curtes. Aquesta corba de fatiga relaciona el nombre de cicles a la ruptura de la proveta amb la deformació inicial d’aquesta. Hem analitzat doncs, els criteris de traçat de la corba; i més precisament, la formula de la deformació inicial. Aquesta és calculada, segons l’annex E de la norma, com la diferencia entre el màxim al cap de 100 cicles de càrrega i descàrrega i el mínim als 60 cicles - per tal de deixar 60 cicles d’aclimatació de la proveta -. Hem estudiat aquesta formula empírica de dues maneres diferents; d’una banda, estimant la deformació inicial que s’obtindria si no hi hagués un període d’aclimatació de la proveta; i, d’altra banda, optimitzant de l’elecció de la quantitat de cicles abans d’arribar a l’estabilització de la proveta. Estudiant diferents tipus de mescles bituminoses, sembla ser, que una millora del càlcul de la deformació inicial permet aproximar-nos als resultats obtinguts amb altres assaigs i a les especificacions requerides per a cada tipus de mescla bituminosa. D’aquesta manera, podríem establir una base de comparació entre els diferents assaigs de la norma.
Concloent, cal verificar el que els resultats d’aquesta recerca deixen entreveure, ampliant els tipus de mescles bituminoses estudiats i analitzant, possiblement, altres mètodes de càlcul. Però, els resultats obtinguts en aquesta tesina evidencien, d’una banda, un coeficient de determinació més que satisfactori (R2 > 0.94); i d’altra banda, una resistència a la fatiga més pròxima als resultats demanats per les especificacions. Així doncs, som optimistes pel que fa a l’obtenció d’un assaig econòmic que ens permeti calcular la corba de fatiga abans de que s’acabi l’obra mentre esperem els resultats obtinguts mitjançant l’assaig per flexió dos punts en provetes trapezoïdals - assaig a realitzar per norma a les obres franceses i que sol arribar un cop l’obra acabada -.
MatèriesBituminous materials, Materials bituminosos -- Assaigs de materials, Paviments bituminosos -- Assaigs de materials, Bituminosos
TitulacióENGINYERIA DE CAMINS, CANALS I PORTS (Pla 1995)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Resum (català i anglès).pdf | Resum | 161,4Kb | Visualitza/Obre | |
TESINA - Cristina Mollet Torrella.pdf | Tesina | 3,243Mb | Visualitza/Obre | |
Annexes.pdf | Annexes | 7,495Mb | Visualitza/Obre |