Resumen de Caracterización mecánica de mezclas asfálticas en función del origen y gradación del agregado pétreo

Óscar Javier Reyes Ortiz, Javier Fernando Camacho Tauta, Ángela Londoño

• español

  El objetivo principal de la investigación es profundizar el conocimiento acerca de la influencia que el origen y gradación del agregado pétreo pueden tener en el comportamiento de mezclas asfálticas. Se realizó el análisis petrográfico macroscópico de gravas y arenas provenientes de la cantera del río Coello-Tolima (Cantol) y de la fuente aluvial del río Tunjuelito-Cundinamarca (Cancun). Se seleccionaron dos tipos de granulometría según las especificaciones del Instituto de Desarrollo Urbano (md12 y md20). El porcentaje óptimo de asfalto se determinó mediante la metodología Marshall. Los ensayos realizados a las mezclas asfálticas fueron la Resistencia a la Tracción Indirecta (RTI) en estados seco y húmedo, la Resistencia Conservada (RC) y el Módulo Resiliente (MR). La mitad de las muestras fueron envejecidas mediante el empleo de un horno a 80ºC, con circulación de aire. Dentro de los resultados encontrados se pudo establecer que las probetas con granulometría md20 (independiente del origen del granular) tienen mayor densidad (RTI y MR) que las probetas md12. Así mismo, los resultados de RTI de las probetas Cantol en comparación con las probetas Cancun fueron mayores para los estados seco y envejecido a 48 horas. En el estado húmedo, tanto para la mezcla asfáltica md20 como la md12, los valores de RTI y RC de las probetas Cancun fueron mayores. Finalmente se determinó que los módulos resilientes de las probetas Cancun fueron considerablemente menores en comparación con las probetas Cantol, sin distinción de estado. Estos resultados ponen de manifiesto en el caso de estudio, que el origen del granular y la granulometría afectan las propiedades mecánicas y dinámicas de las mezclas asfálticas.

• English

  The main goal of this research is to deepen knowledge about the possible influence of the origin and gradation of the aggregates on the mechanic behavior of asphalt mixtures. A macroscopic petrographic analysis was done on selected samples of graves and sands from a quarry located near the Coello River in Tolima (Cantol) and from a quarry located near the Tunjuelito River in Cundinamarca (Cancun). Two types of granulometry were selected according to the specifications of the Institute of Urban Development (md12 and md20). The optimum percentage of asphalt was estimated by use of the Marshall's methodology. Laboratory tests on the asphalt mixtures included: dry and moist indirect tensile strength (ITS), moisture damage (MD) and resilient modulus (MR). Half of the samples were subjected to aging in an oven at 80 ° C with air circulation. Results show that specimens with gradation md20, independently of the origin of the soil particles, have higher density, ITS and MR than the specimens with gradation md12. Moreover, ITS results from Cantol specimens were higher than the same results from Cancun specimens for dry and aged at 48 hours. In the moist condition, md20 and md12 Cancun asphalt mixtures had high values of ITS and MD tests. Finally, it was found that MR results of Cancun specimens were considerably lower than Cantol specimens for any moist or ageing condition. For the materials studied, results show that the origin of the material and the gradation characteristics affect the mechanic properties of the asphalt mixture.

• français

  Le principal objectif de la recherche est d’approfondir les connaissances sur l’influence que l’origine et gradation de l’agrégat pierreux peuvent avoir sur le comportement de mélanges bitumineux. On a réalisé l’analyse pétrographique macroscopique de sable et de gravier de carrière de la rivière Coello-Tolima (Cantol) et des cônes d’origine alluviale de la rivière Tunjuelito au Cundinamarca (Cancun). Deux types de granulometrie ont été choisies, suivant les spécifications fournies par l’Institut de développement urbain (md12 et md20). Le pourcentage optimal d’asphalte a été determiné par la méthode Marshall. Les essais effectués sur les mélanges bitumineux étaient la résistance de traction indirecte (RTI) aux états sec et humide, la résistance conservée (RC) et le module de résilience (MR). La moitié des échantillons étaient âgés en utilisant un four à 80°C, avec circulation d’air. Les résultats montrent que les spécimens avec gradation MD20, indépendamment de l’origine des particules du sol, ont une densité (RTI et RC) plus élevée que les spécimens avec gradation MD12. En outre, les résultats de la RTI provenant de spécimens Cantol étaient plus élevés que les mêmes résultats provenant de spécimens Cancun à l’état sec et vieilli pendant 48 heures. À l’état humide, MD20 et MD12 mélanges d’enrobé de Cancun avaient des valeurs élevées de ses essais RTI et MD. Enfin, il a été constaté que les résultats du MR des spécimens Cancun étaient considérablement plus faibles que les spécimens Cantol pour toute condition d’humidité ou de vieillissement. Pour les matériaux étudiés, les résultats montrent que l’origine du matériel et les caractéristiques de gradation affectent les propriétés mécaniques de l’enrobé bitumineux.

• português

  O principal objetivo da pesquisa é aprofundar no conhecimento da influencia que poder ter a origem e gradação dos agregados no comportamento da mistura betuminosa. Realizouse o analise petrográfico macroscópico das gravas e areias da pedreira do rio Coello-Tolima (Cantol) e da pedreira aluvional do rio Tunjuelito-Cundinamarca (Cancun). Foram selecionados dois tipos de granulometria segundo as especificações do Instituto de Desarrollo Urbano (md12 e md20). A porcentagem ótima de betumem foi determinada com a metodologia Marshall. A metade das amostras foi submetida a envelhecimento com forno a 80°C com circulação de ar. Os testes executados às misturas betuminosas foram: resistência à tração indireta (RTI) em estado seco e húmido, Resistencia conservada (RC) e modulo resiliente (MR). Nos resultados encontrados estabeleceu-se que as provetas com granulometria md20, independentemente da origem do agregado, tem maior densidade, RTI e Mr do que as provetas md12. Constatou-se também que, os resultados do RTI das provetas Cantol em estado seco e envelhecido por 48 horas, foram maiores do que os resultados do mesmo ensaio nas provetas Cancun. No estado húmido, as misturas betuminosas Cancun md20, bem como as provetas Cancun md12 tiveram maiores resultados. Por fim, determinou-se que os módulos resilientes das provetas Cancun foram consideravelmente menores do que os obtidos nas provetas Cantol, sem distinção do estado. Estes resultados evidenciam, no caso de estudo, que a origem do material granular e seu granulometria afetam as propriedades mecânicas e dinâmicas das misturas betuminosas.