Caracterizcion Dinamica de Materiales Apoyo Uninorte 2015 Segunda Jornada

8/17/2019 Caracterizcion Dinamica de Materiales Apoyo Uninorte 2015 Segunda Jornada

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CARACTERIZACION

DINAMICA DEMATERIALES VIALES

P P

Q Qa a

S


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SELECCIÓNDE

MATERIALES

PROPONER MODELO

ESTRUCTURAL

CALCULO DE ESFUERZOS YDEFORMACIONES

COMPARACION DE SOLICITACIONESCRITICAS

Método Racional

TRANSITO

DISEÑO FINAL

CLIMA MODULORESILIENTESUBRASANTE


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Diseño RacionalDeterminación de variable tránsitoDeterminación de variable climaCaracterización dinámica de materialesDeterminación de modelo estructuralCálculo de esfuerzos y deformacionesDeterminación de s y e admisiblesComparación de solicitaciones críticasDeterminación de la estructura diseñada


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Caracterización Dinámica deMateriales

E, U


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Estudio de la Subrasante


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SUBRASANTE

1. Exploracion de la Subrasante

2. Ensayos de Laboratorio

ASPECTOS CONSIDERADOS POR LA GUIA AASHTO

3. Caracterización Dinámica (Modulo Rste, u)


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ENSAYO CBR

Velocidad de

deformación 0.5pulg / Minuto

CURVA ESFUERZO - PENETRACION CBR IN SITU

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

PENETRACION (Pulg)

E S F U E R Z O (

P S I )


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3. EXPRESIÓN DE CBR

CBR (0.1” o 0.2”) = --------------------------------------------- * 100

Esfzo que produce una deformacion

de 0.1” o 0.2” en el suelo

Esfzo que produce una deformacionde 0.1” o 0.2” en la muestra patrón


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0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

E S F U E R Z O ( P

S I )

PENETRACION (PULGADAS)

CURVAS ESFUERZO-DEFORMACION DEL ENSAYO CBR

PARA DIFERENTES MATERIALES

CBR=10%CBR=5%

BASE

SUBBASE


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5. Modalidades del Ensayo CBR CBR DE LABORATORIO: Se recomienda su

ejecución cuando las condiciones en la subrasantese van a alterar durante la construcción

CBR CON MUESTRA INALTERADA: Serecomienda sobre suelos finos y arenosos cuandolas condiciones de la subrasante no se van aalterar.

CBR DE CAMPO: Se realiza directamente en elsitio sobre suelos finos y arenosos, cuando lascondiciones de la subrasante no se van a alterardurante la construcción.


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5.1

CBRIN

SITU


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CBR INALTERADO


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CURVA ESFUERZO - PENETRACION CBR IN SITU

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

PENETRACION (Pulg)

E S F U E R Z O ( P S I )


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CBR

SU

ELO

FINO

COMPACTACION DE MOLDES

E1 E3

E2


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CBR

SU

ELO

FINO

CURADO Y MEDICION DE EXPANSION

E1

E2

E3


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CBR Suelo Granular.

Etapa 5. Procesamiento de datosREPRESENTACION GRAFICA DE LA INFORMACION

1

23

4

W Optima w

D GC=100 %

GC= X %

D

CBR

C B R = A %

C B

R = B %


17/114

Wa

Wb

Wa Wb

W W

W CBR

CBR

D D

E

CBR Suelo fino. Etapa 5.Representación gráfica de la información

2%

B A


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Ensayo PDC y Curva de PenetraciónDinámica

Número de golpes

pr

of und

idad

0 60

80

20

40

60

20 40

D=5

D=15


19/114

CBR vs INDICE DE PENETRACION (D)


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3 Modulo Resiliente de Suelos


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EFECTO DE LAS CARGAS EN LOSPAVIMENTOS


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ANALISIS DE ESFUERZOS STE

Distribución deEsfzos de carga

Subrasante

AC

Base

s c = Esfzo de confinamiento s s s d = Esfzo Desviador = v - c

v = Esfzo Vertical = c + d s s

s

s c

s c

s c

s c = v + s d


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CA

Base

Subrasante

s1 =s3+sd

s3s3

s3

Estado de Esfuerzos en subrasante por acción de la carga

P= Carga

Distribuciónde esfuerzos

sd = s1 - s3


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Módulo Resiliente

Es una relación que vincula lassolicitaciones aplicadas y las

deformaciones recuperables alsuprimirse el estado de tensionesimpuesto.

Mr = sder


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Uso del Modulo Resiliente

Provee la relación básica entre tensiones ydeformaciones de un material deconstrucción de pavimentos para su uso enel análisis estructural multicapa.

Provee un medio de evaluar materiales parala construcción de pavimentos, bajo unavariedad de condiciones ambientales yestados de tensiones, simulando lascondiciones de trabajo bajo acción de lascargas.


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Niveles para Determinar Modulo

Resiliente ASSHTO 2002

Nivel DESCRIPCION

1Determinado con ensayo de laboratorio

Usar K 1,K 2,K 3,

2

Determinado por correlaciones convalores de CBR, R, propiedades de

plasticidad o gradacion

3 Valores por defecto de acuerdo a laclasificación dl suelo


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MODULO RESILIENTE SRTE

NIVEL 1

NIVEL 2

NIVEL 3

D i ió l d l


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Descripción general del ensayoModulo Resiliente NIVEL 1

Consiste en someter a una probetacilíndrica del material, confeccionadaen condiciones representativas de

aquellas que se esperan en el sitio, auna presión de confinamiento (s3) y ala acción de un tensor desviador axialpulsante de magnitud, duración yfrecuencias fijados (sd); y registrar lamagnitud de la deformación axialresiliente recuperable de la probeta(er).


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Esfuerzos en un Modelo Triaxial

s3 = sc

Ds = sds1 = s3 + sd

sd = s1 - s3

sd = Esfuerzo Desviadoro incremento de esfuerzovertical


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Equ ipo Triax ial Dinám ico


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Deformaciones

d Total

d Plástica

d Resiliente

sd

Deformación

Mr = sd / er


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Modulo Resil iente

Secuencia del Ensayo de Modulo


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Secuencia del Ensayo de ModuloResiliente Suelo Fino



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MODULO RESILIENTE DE SUELO FINO I.N.V.E 156-0.7

DIÁMETRO DE LA PROBETA 10.16 cm

ALTURA DE PROBETA 20.32 cmBASE DE LA MEDIDA= ALTURA DE LAPROBETA

TIPO SUELO: SUELO FINO LIMOSO

AREA 81.07 cm2



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ESFUERZO DESVIADOR (σD) DEFORMACIÓN

UNITARIA MÓDULO RESILIENTEKg/cm2 Kg/cm2

0.09 0.0001304 688

0.18 0.0003017 595

0.27 0.0004779 563

0.36 0.0005472 656

0.45 0.0006033 743

0.09 0.0001850 485

0.18 0.0004611 389

0.27 0.0007461 361

0.36 0.0007982 450

0.45 0.0007426 604

0.09 0.0003164 283

0.18 0.0010837 166

0.27 0.0019365 139

0.36 0.0016407 219

0.45 0.0014774 304

PRESIÓN DE

CAMARA

PSI

666664444

422222


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Análisis de resultados Módulo resiliente

Suelo fino

Mr Mr

sd sd

Mr=K3*(sd) –K4s3=0.6

s3=0

s3=0.4s3=0.2


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Modulo Resiliente Suelo Fino

Mr = K3* (sd –K4

sd = s1 - s3

Los suelos finos desubrasante presentantendencia a“ Ablandamiento porEsfuerzos”.

Mr

sd

Mr= K 3 *(sd) – K 4


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Módulos Resilientes


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Modulo Resiliente de Material

ASSHTO 2002

3K

2K

aa

a1RP

P

*PKM oct

1*

MR = Modulo ResilientePa = Presión Atmosférica para normalizar Esfzos

K1,K2,K3 =Constantes de regresión que son función

de las propiedades del materialӨ= Primer Invariante de Tensiones

oct = Esfuerzo cortante Octaedral


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AASHTO 2002

321

) ) )3

222

313221

oct

---

3K

2K

aa

a1RP

P

*PKM oct

1*

E M d l R ili t S l Fi


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Ensayo Modulo Resiliente Suelo Fino

SECUENCIA Esfzo Confi

Esf

Desviador MODULO TETA

Esf

Octaedral Log Log Log

DE s3 sd RESILIENTE (Mr/Patm) /Patm /Patm +1)

ENSAYO PSI PSI PSI PSI PSI

1 6 2.05 29084 20.05 0.9663793 3.2963368 0.134797 0.027651301

2 6 4.15 26745 22.15 1.9563288 3.25992527 0.1780564 0.05426195

3 6 6.05 25302 24.05 2.8519974 3.23583752 0.2137977 0.07700921

4 6 8.03 26555 26.03 3.7853783 3.25682897 0.2481568 0.099511008

5 6 10.04 24209 28.04 4.7329014 3.21665952 0.2804607 0.121220312

6 4 2.03 23896 14.03 0.9569512 3.21100787 -0.0202597 0.027389863

7 4 4.1 26454 16.10 1.9327585 3.25517401 0.0395085 0.053646948

8 4 5.98 24257 17.98 2.818999 3.21751975 0.0874724 0.076191954

9 4 8.01 24721 20.01 3.7759502 3.2257487 0.1339298 0.099289449

10 4 9.99 23634 21.99 4.7093312 3.2062199 0.1749079 0.120693235

11 2 2.02 19016 8.02 0.9522371 3.11180183 -0.263143 0.027259084

12 2 4.14 20268 10.14 1.9516147 3.13949356 -0.1612794 0.054139019

13 2 6.09 21155 12.09 2.8708535 3.15809569 -0.084891 0.077475524

14 2 8.18 20827 14.18 3.856089 3.15130938 -0.0156411 0.101169112

15 2 10.18 20442 16.18 4.798898 3.14320605 0.0416612 0.122692733


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Ensayo Modulo Resiliente Suelo Fino

Resumen

Estadísticas de la regresiónCoeficiente de correlaciónmúltiple 0.94963635

Coeficiente de determinaciónR^2 0.90180921

R^2 ajustado 0.88544407

Error típico 0.01812447

Observaciones 15

ANÁLISIS DE VARIANZA

Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Promedio de los

cuadrados F

Valor crítico de

F

Regresión 2 0.03620394 0.01810197 55.1055243 8.9624E-07

Residuos 12 0.00394196 0.0003285

Total 14 0.04014589

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95.0% Superior 95.0%

Intercepción 3.25962575 0.01231473 264.693219 5.6895E-24 3.23279426 3.28645725 3.23279426 3.28645725

Variable X 1 0.37803224 0.03629112 10.4166607 2.3E-07 0.29896069 0.45710378 0.29896069 0.45710378Variable X 2 -1.03768036 0.16322879 -6.3572139 3.6253E-05 -1.39332535 -0.68203537 -1.39332535 -0.68203537

-1.037

oct

0.378

1Pa

τ

Pa

θPa*Mr

1.1818


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Modulo Resiliente Subraste Nivel 1

3K

2K

aa

a1RP

P

*PKM oct

1*

valor representativode las constantes ypermitir que elmodelo climático

(EICM) haga losajustes por efectodel clima estacional

V l d K1 K2 K3


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Valores de K1, K2, K3

Valores

para cadauno de los12 mesesdel año

MODULO RESILIENTE NIVEL 2


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PARAMETRO

MODELO

ENSAYO

CBR Mr=2555(CBR)0.64 (PSI) AASHTO T 493

R - valor Mr=1155+555R (PSI) AASHTO T 190Coeficiente a

i

AASHTO 93 Mr=30000 (ai /0.14) (PSI) Guia AASHTO 2002

Gradación y IP CBR=75/(1+0.728 x wIP) AASHTO T 27 y T 90

PDC CBR=292/PDC1.12 ASTM D 6951



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MATERIAL

RANGO (Mr)(PSI)

VALOR TIPICO Mr(PSI)

A-1a 38.500 – 42.000 40.000

A-6 13.500 – 24.000 17.000

A-7-5 8.000 – 17.500 12.000A-7-6 5.000 – 13.500 8.000

CH 5.000 – 13.500 8.000

MH 8.000 – 17.500 11.500

CL 13.500 –

24.000 17.000SW 28.000 – 37.500 32.000

SP 24.000 – 33.000 28.000

GW 39.500 – 42.000 41.000

GM 33.000 –

42.000 38.500

MATERIALES NO


48/114

MATERIALES NOCONGLOMERADOS

MATERIALES NO CONGLOMERADOS


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MATERIALES NO CONGLOMERADOS

ENTRADAS NECESARIAS

RESPUESTA DELA

ESTRUCTURA

DATOSADICIONALES

DATOS NECESARIOSPARA EL MODELO

CLIMA

MóduloResiliente (Mr) Granulometría Índice de Plasticidad

Relación dePoisson (μ)

Gravedad Específica

Peso Unitario ConductividadHidráulica Saturada

Coeficiente dePresión Lateral

Contenido óptimo deHumedad


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Normas de SUBBASE GRANULAR

ENSAYO INV 2007Desgaste

50 %

Solidez

12 %

Indice Plástico 6%

Equiv de Arena 25%

CBR20,30,40 %

Grado Compact


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Normas de BASE GRANULAR

ENSAYO INV 2007Desgaste

40 %

Solidez 12 %

Indice Plástico 3 %

Equivalte de Arena 30%

Partíc Fracturadas 50%

I Aplana y Alarga

35%

CBR 80%

Grado Compactac


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Granular AASHTO 2012

321

) ) )3

222

313221

oct

---

3K

2K

aa

a1RP

P

*PKM oct

1*

Modulo Resiliente Granular


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Modulo Resiliente Granular



55/114

Secuencia del Ensayo de ModuloResiliente Suelo Granular


56/114

Análisis de resultados Módulo ResilienteSuelo Granular

Mr Log Mr

sd Log

s3=20

s3=5

s3=15s3=10

s3=1

K 1

K 2


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Modulo Resiliente de MaterialGranular

321

) 2K1R KM *Log Mr

Log

K 1

K 2


58/114

10

100

10 100 M O

D U L O R E S I L I E N T E

( 1 0 3

p s i )

Invariante de tensiones psi

20 40 50 60 7030

20

3040

50

Módulo Resiliente de suelo

granular

Valores Típicos En Suelos Granulares


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Valores Típicos En Suelos Granulares

BASECondición de

HumedadK1 K2

Seca 6000 a 10000 0.5 a 0.7

Húmeda 4000 a 6000 0.5 a 0.7

Saturada 2000 a 4000 0.5 a 0.7

SUBBASE

Seca 6000 a 8000 0.4 a 0.6

Húmeda 4000 a 6000 0.4 a 0.6

Saturada 1500 a 4000 0.4 a 0.6

Modulo Resiliente Suelo Granular


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MODULO RESILIENTE DE SUELO GRUESO -SUBBASE GRANULAR

DIÁMETRO DE LAPROBETA 8 cm

ALTURA DE LAPROBETA 16 cm

ÁREA 50.27 cm2

Ensayo de Modulo Resiliente Suelo


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yGranular

PRESIÓN DE CAMARA(σ3)

FUERZAESFUERZO

DESVIADOR (σD )DEFORMACIÓN

Kg/cm2 Kg Kg/cm2 Cm

0.21 10.55 0.002086960.21 21.11 0.004403670.21 31.66 0.006315790.35 17.59 0.00242424

0.35 35.18 0.004705880.35 52.77 0.006857140.7 35.18 0.003265310.7 70.36 0.006274510.7 105.55 0.00905660

1.05 35.18 0.003018871.05 52.77 0.004444441.05 105.55 0.008571431.4 52.77 0.004285711.4 70.36 0.005614041.4 140.73 0.01084746



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PRESIÓN DE

CAMARA (σ3)

FUERZAESFUERZODESVIADOR

(σD )DEFORMACIÓN

DEFORMACIÓN

UNITARIA

MODULO

RESILIENTEPRIMER

INVARIANTE (θ) Kg/cm2 Kg Kg/cm2 Cm Kg/cm2 Kg/cm2

0.21 10.55 0.21 0.00208696 0.000130435 1,609 0.84

0.21 21.11 0.42 0.00440367 0.000275229 1,526 1.05

0.21 31.66 0.63 0.00631579 0.000394737 1,596 1.26

0.35 17.59 0.35 0.00242424 0.000151515 2,310 1.40

0.35 35.18 0.70 0.00470588 0.000294118 2,380 1.75

0.35 52.77 1.05 0.00685714 0.000428571 2,450 2.10

0.7 35.18 0.70 0.00326531 0.000204082 3,429 2.80

0.7 70.36 1.40 0.00627451 0.000392157 3,569 3.50

0.7 105.55 2.10 0.00905660 0.000566038 3,710 4.20

1.05 35.18 0.70 0.00301887 0.000188679 3,709 3.85

1.05 52.77 1.05 0.00444444 0.000277778 3,779 4.20

1.05 105.55 2.10 0.00857143 0.000535714 3,920 5.25

1.4 52.77 1.05 0.00428571 0.000267857 3,919 5.25

1.4 70.36 1.40 0.00561404 0.000350878 3,989 5.60

1.4 140.73 2.80 0.01084746 0.000677966 4,130 7.00



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64/114


Granular AASHTO 2012

3K2K

aa

a1RP

P

*PKM oct

1*

MR = Modulo ResilientePa = Presión Atmosférica para normalizar Esfzos

K1,K 2,K 3 =Constantes de regresión que son función de las

propiedades del materialӨ= Invariante de Tensiones

oct = Esfuerzo cortante Octaedral



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MODULO RESILIENTE SUELO GRANULAR

SECUENCIA Esfzo ConfiEsf

Desviador MODULO TETA Esf Octaedral Log Log Log

DE s3 sd RESILIENTE (Mr/Patm) /Patm /Patm +1)

ENSAYO PSI PSI PSI PSI PSI

1 3.02 3.13 22758 12.19 1.48 3.189816758 -0.08131363 0.0415402762 3.01 6 22085 15.03 2.83 3.176780069 0.009641646 0.0764256133 3.01 9.1 23318 18.13 4.29 3.200373963 0.091080469 0.1112026254 5.01 5.24 28464 20.27 2.47 3.286978596 0.139536414 0.0674575 5 10.2 30383 25.20 4.81 3.315313319 0.234083206 0.1229026726 5 15.22 32507 30.22 7.17 3.344659557 0.312977125 0.1726262967 10.02 10.27 44394 40.33 4.84 3.480006943 0.438310887 0.123636668 10.01 20.29 47361 50.32 9.56 3.508103529 0.534423298 0.217659341

9 10.01 30.42 47258 60.45 14.34 3.507158003 0.61407897 0.29568115410 15.03 10.47 51209 55.56 4.94 3.54202896 0.577444902 0.1257269611 15.03 15.48 52123 60.57 7.30 3.549712069 0.614940239 0.17505287212 15.03 30.64 57798 75.73 14.44 3.594595476 0.711950622 0.29722935813 20 15.76 61609 75.76 7.43 3.622326825 0.712122631 0.17765103314 20 20.77 64428 80.77 9.79 3.641757315 0.739932748 0.22169045815 20 40.21 70512 100.21 18.96 3.680945698 0.833593727 0.359734528



66/114


-0.2980.665

1P

P

*P*1608Maa

aR oct



67/114


PARAMETRO

MODELO

ENSAYO

CBR Mr=2555(CBR)0.64 (PSI) AASHTO T 493

R - valor Mr=1155+555R (PSI) AASHTO T 190Coeficiente a

i

AASHTO 93 Mr=30000 (ai /0.14) (PSI) Guia AASHTO 2002

Gradación y IP CBR=75/(1+0.728 x wIP) AASHTO T 27 y T 90

PDC CBR=292/PDC1.12 ASTM D 6951



68/114


MATERIAL

RANGO (Mr)(PSI)

VALOR TIPICO Mr(PSI)

A-1a 38.500 – 42.000 40.000

A-6 13.500 – 24.000 17.000

A-7-5 8.000 –

17.500 12.000A-7-6 5.000 – 13.500 8.000

CH 5.000 – 13.500 8.000

MH 8.000 – 17.500 11.500

CL 13.500 – 24.000 17.000

SW 28.000 – 37.500 32.000

SP 24.000 – 33.000 28.000

GW 39.500 – 42.000 41.000

GM 33.000 – 42.000 38.500


69/114


70/114

Módu lo Resi l ien te de Capas Granu lares

SHELL Mr2= 0.206 * H2 0.45 * Mr3H en mm Mr2 en Kg/cm2

BARKER :MR 22= MR 3* (1+ 7.18 log H22- 1.56 log(Mr3)*log H22)

MR 21= MR 22*(1+10.52 log H21-2.10 log(Mr22)*log H21)

H en pulgadas Mr en psi


71/114

Modelo Mult icapa

P P

Concreto

Asfáltico

a

E1,U1

a

E22,U22

E21,U21

BaseGranular

Subbase

H1

H21

Q Q

Subrasante E3,U3

H22

Relación de Poisson


72/114

ey

ex

exeym

e ac ó de o sso

MATERIALm

Base granular 0.40Sub Base granular 0.45

Subrasante 0.45-0.50

MEZCLAS ASFALTICAS


73/114

MEZCLAS ASFALTICAS

MEZCLA ASFALTICA


74/114

MEZCLA ASFALTICA

Agregados de Mezcla Asfáltica INV 2007


75/114

Agregados de Mezcla Asfáltica INV 2007

Tamiz MDC-1 MDC-2 MDC-31” 100 -- --

¾” 80 – 95 100 --

½” 67 – 85 80 – 95 --

3/8” 60 – 77 70 – 88 100

# 4· 43 – 59 49 – 65 65 – 87

# 10 29 – 45 29 – 45 43 – 61

# 40 14 – 25 14 – 25 16 – 29# 80 8 – 17 8 – 17 9 – 19

#200 4 – 8 4 – 8 5 - 10

Características del Cemento Asfaltico


76/114

CARACTERISTICA Unidad APIAY Barrancabermeja

PENETRACION mm/10 60 - 70 80 -100PTO ABLANDMTO ºC 45 - 55 42 - 53PTO INFLAMACION ºC 232 232DUCTILIDAD cm ≥100 ≥100 SOLUBILIDAD % ≥ 99 ≥ 99 DUCTILIDAD cm ≥100 ≥100 Perdida Pentracio % 75 75Indice Penetracion -1 a 1 -1 a 1PERDIDA DE MASA % masa


77/114

EnsayoEnsayo MarshallMarshall

6.0 % C.A5.0 % C.A4.5 % C.A

6.5 % C.A 7.0 % C.A 7.5 % C.A 8.0 % C.A

5.5 % C.A

2.5 “

4.0 “

Diseño de la Mezcla Asfáltica


78/114


79/114

%CA

%CA

%CA

%CA

%CA

%CA

Db

E s t a b i l i d a d

F l u j o

%Vv

%VAM

Selecciónde %C.A

Óptimo4

%Vfa

MODULO DINAMICO


80/114

Características de la mezclaCantidad del ligante

Rigidez del ligante

Granulometría de los agregadosComposición volumétrica dela mezcla

Temperatura de la mezcla

Frecuencia de aplicación de las cargas

Edad de la mezcla

Utili ió d l Mód l


81/114

Utilización del Módulo

DinámicoAnálisis y evaluación de los

pavimentos flexibles mediante laaplicación de la teoría elástica.

Evaluar el comportamiento de las

mezclas asfálticas tanto en elrégimen elástico y viscoelástico.

Caracterización de Mezclas Asfálticas


82/114

Caracterización de Mezclas Asfálticas

Módulo Dinámico

1. Ensayos dinámicos2. Método Witczak3. Metodología SHELL , Método INA4. Curvas maestras

5. ReferenciasRelación de Poisson

1. Ensayos dinámicos2. Referencias (u=0.35)

Ley de Fatiga1. Ensayos dinámicos2. Referencias extranjeras

E,uE,u

Preparación de la Mezcla Asfáltica


83/114

p

Practica Estandar Para Acondicionar La Mezcla Asfáltica .(AASHTO - R30)

Tiempo 2 Horas Temperatura 135 ºC

Probetas Para Ensayo


84/114

y

Temperaturas y Frecuencias ParaDeterminar E Mezcla


85/114

Determinar E Mezcla

TEMPERATURA (OC)

E y d (mezcla)

0.5Hz

1.0Hz

2.0Hz

2.5Hz

5 X X X X 20 X X X X

40 X X X X


86/114


87/114

Ensayo Dinamico


88/114

y

TEMPERATURA

DE ENSAYO

FRECUENCIADE ENSAYO

(Fe)

CARGA

APLICADA

DEFORMACIÓN

HORIZONTAL°C Hz Kg cm

52.5 222 1.42E-042 204 1.56E-04

1 180 1.74E-040.5 170 2.07E-04

252.5 77 3.74E-042 72 4.18E-041 68 5.83E-04

0.5 63 5.64E-04

402.5 31 7.02E-042 29 7.17E-041 29 9.48E-04

0.5 28 1.05E-03

Diámetro=10.16 cm

Altura =6.4 cm

ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA


89/114

ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA

TEMPERATURA DEENSAYO

FRECUENCIA DEENSAYO (Fe)

CARGAAPLICADA

DEFORMACIÓNHORIZONTAL

RELACIÓN DEPOISSON (µ)

MÓDULORESILIENTE ( E )

TEMPERATURA(Tp)

°C Hz Kg cm Kg/cm2 °C

5

2.5 222 1.42E-04

0.28

133,975 9.76

2 204 1.56E-04 112,063 10.48

1 180 1.74E-04 88,650 12.72

0.5 170 2.07E-04 70,378 15.01

25

2.5 77 3.74E-04

0.42

22,197 30.48

2 72 4.18E-04 18,571 31.3

1 68 5.83E-04 12,575 33.89

0.5 63 5.64E-04 12,043 36.53

40

2.5 31 7.02E-04

0.47

5,131 46.05

2 29 7.17E-04 4,699 46.96

1 29 9.48E-04 3,554 49.83

0.5 28 1.05E-03 3,098 52.74

ALTURA DE LAPROBETA 6.4 cm FRECUENCIA DEL

PROYECTO 11.37 Hz

Expresión de Modulo E 749-07


90/114

9974.0*2692.0*

υD

H F E

E= Modulo Dinámico Kg/cm2F= Fuerza aplicada en Kg

H= Altura de la Probeta en cmD= Deformación obtenida en cm

u= Relación de Poisson


91/114


92/114


93/114

CURVA MAESTRA


94/114


95/114

7/24/2014

Estimación de La Temperatura del Pavimento

(INA)

• Mp: Temperatura media de la mezcla (°F).

• Ma: Temperatura media ponderada del aire (°F).

• z: Profundidad a la cual se estima la temperat. de la mezcla (pg).

6

4z

34

4z

11MaMp

-

El Instituto del Asfalto recomienda que la profundidad “z” setome al tercio superior de la capa

Curva Maestra de Módulo Dinámico


96/114

1.0E+04

1.0E+05

1.0E+06

1.0E+07

1.E-07 1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 1.E+03 1.E+05

Reduced Time

D

y n a m i c M o d u l u s , p s i

Sigmoidal Function:

)(log1*)log( r t e E

d

12 F

40 F

70 F

100 F

130 F

CURVA MAESTRA MEPDG


97/114

Visita Dr Witczak


98/114

MODULO DINAMICO MEZCLA ASFALTICAWitczak


99/114

Witczak

))(.)(..(

.)(....

...)(..)(

η393532log0f 31335log0603313034

238384

abeff

beff a4

2

200200

e1

005470p0p0000170003958p00021p08719773

VV

V8022080058097V0002841p0p00176700.02932p7500633ELog

---

--

----

NIVEL 2 y 3.

E = Módulo Dinámico (PSI)

= Viscosidad del ligante (106 Poises)

f = Frecuencia de carga (Hz)

Va = Contenido de aire (%)

Vbeff

= Contenido efectivo de ligante (%)

p34 = % retenido en ¾”

p38 = % retenido en 3/8”

p4 = % retenido en # 4

p200 = % pasa en # 200

Estimación de la Viscosidad


100/114

Log () = 10.5012 – 2.2601 Log (Pen) + 0.00389 Log (Pen)2

= Viscosidad (Poises)Pen = Penetración para 100 gy 5 seg en (1/10 mm)

CURVASMAESTRAS 10

11


101/114

METODOSHELL

•Tipo de Mezcla•Temperatura Mezcla•Frecuencia 10 Hz

MODULO

DE

LA

MEZCLA

Temperatura mezcla

10

9

10

10

10

7

N m

2

500

70

0

Rigidez de Asfalto y MezclasRigidez de Asfalto y Mezclas


102/114

Rigidez de Asfalto y MezclasRigidez de Asfalto y Mezclas

Asf Asf áálticas (SHELL)lticas (SHELL) Envejecer Cemento Asfáltico Determinación de T800 e Índice de

Penetración de Cemento Asfáltico. Temperatura de trabajo de la mezcla Determinación de Frecuencia Determinación de Módulo del Asfalto Realización de Ensayo Marshall Determinación de Módulo de la Mezcla.


103/114

Horno de Pelícu la Delgada


104/114

Horno

Base de rotación

RecipienteTermómetro


105/114


106/114


107/114

SUSCEPTIB IL IDAD TERMICA DEL CEMENTO

ASFALTICO

INDICE DE PENETRACION (Pfeiffer y Van Doormal)Parámetro utilizado para medir el efecto de latemperatura sobre la consistencia de los asfaltos.

A501

A500-20IP

L o

g P t r a c i o n

T ºC

P1

P2

T1 T2

A

21

21

T- T

TaPenLog- TaPenLogA


108/114

SUSCEPTIB IL IDAD TERMICA DEL CEMENTO

ASFALTICO

INDICE DE PENETRACION (Pfeiffer y Van Doormal)Parámetro utilizado para medir el efecto de latemperatura sobre la consistencia de los asfaltos.

A501

A500-20IP

L o

g P t r a c i o n

T ºC

P25

800

25 PA

A

21

21

T- T

TaPenLog- TaPenLogA

TEMPERATURADE


109/114

TRABAJO DELA MEZCLA

• Temperatura Ambiente• Espesor de Capa Asfáltica

Temperatura

TEMPERATURA

DE

MEZCL

A


110/114

Tiempo y Frecuencia (F) deTiempo y Frecuencia (F) de

aplicaciaplicacióón de cargasn de cargas

t =Tiempo de aplicación de carga en sgs.

H = espesor de la capa en cms

V = Velocidad del vehículo en KPH.

Log t = 0.005 h – 0.2 – 0.94 Log V

F = 1 / (2* * t)

Prog rama BANDS


111/114

Prog rama BANDS

CURVASMAESTRAS 10

11


112/114

METODOSHELL

•Tipo de Mezcla•Temperatura Mezcla•Frecuencia 10 Hz

MODULO

DE

LA

MEZCLA

Temperatura mezcla

10

9

10

10

10

7

N m

2

500

70

0



113/114

ey

ex

exeym



114/114


MATERIALm

Concreto asfáltico 0.35

Base o subbse granular 0.40Base granular con cemento 0.35

Suelo cal /cemento 0.35

Concreto simple 0.12Subrasante 0.45-0.50

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Caracterizcion Dinamica de Materiales Apoyo Uninorte 2015 Segunda Jornada

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