Periodo de desempeño de mezclas asfálticas prefabricadas almacenadas para actividades de parcheo en Bogotá D.C.

Palabras clave: fatiga trapezoidal, mezcla prefabricada, módulo resiliente, parcheo en pavimento flexible

Resumen

El objetivo de este trabajo es determinar el periodo de desempeño de tres mezclas asfálticas prefabricadas utilizadas para actividades de parcheo en pavimento flexible. Los materiales se evaluaron por ensayos de granulometría, gravedad específica bulk, gravedad específica máxima. Por su parte, el desempeño de las mezclas se evaluó a través de ensayos de estabilidad y flujo, ensayos de Cántabro y ahuellamiento, módulo resiliente, fatiga trapezoidal y evaluación de la susceptibilidad al agua por tracción indirecta (TSR). Conforme a los resultados para la mezcla I, se concluye que este material no es recomendable para su uso, ya que presentó un comportamiento desfavorable durante y después de los ensayos de laboratorio. Para las mezclas tipo II y III, se determinó la evaluación del número de ejes equivalentes mediante las metodologías empírico mecanicista francesa y la AASTHO-93. Producto de la modelación, se evidenció que las mezclas soportaron tráficos bajos clasificados entre T1 y T2, con un periodo de desempeño para la mezcla tipo II entre cinco y seis meses, y para la mezcla tipo III entre uno y quince meses. Resultados obtenidos según metodología evaluada. Se concluyó que las mezclas tipo II y III son mezclas adecuadas para realizar intervenciones por emergencia en corredores viales que soportan tráficos bajos.

Biografía del autor/a

Sandra Lizeth Abril Zuleta, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera civil, especialista en Ingeniería de Pavimentos, magíster investigadora Grupo CECATA. Pontificia

Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

Wilmar Darío Fernández Gómez, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniero civil, Mg., Ph. D. Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Grupo de Pavimentos y Materiales Sostenibles. Bogotá, Colombia.

Fredy Alberto Reyes Lizcano, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero civil, Ph.D., investigador Grupo CECATA. Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Sandra Lizeth Abril Zuleta, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniera civil, especialista en Ingeniería de Pavimentos, magíster investigadora Grupo CECATA. Pontificia

Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

Wilmar Darío Fernández Gómez, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniero civil, Mg., Ph. D. Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Grupo de Pavimentos y Materiales Sostenibles. Bogotá, Colombia.

Fredy Alberto Reyes Lizcano, Pontificia Universidad Javeriana

Ingeniero civil, Ph.D., investigador Grupo CECATA. Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.

Referencias Bibliográficas

J. Coronado, Manual centroamericano de mantenimiento de carreteras. Escuintla, Guatemala: Secretaría de Integración Económica Centroamericana, 2000, pp. 1-289.

Asphalt Institute, The asphalt handbook. Asphalt Institute, 1989.

H. Solminihac, Gestión De infraestructura vial. Santiago de Chile: Ediciones Universidad Católica de Chile, 2018, pp. 1-508. doi: https://doi.org/10.2307/j.ctvkjb4dw

Instituto de Desarrollo Urbano, “Inventario de huecos en Bogotá D.C.”, 2015. https://www.idu.gov.co/Archivos_Portal/Transparencia/Informacion%20de%20interes/SIIPVIALES/Innovaci%C3%B3n/Portafolio/2017/09%20Septiembre/Otros/02%20variacion_extension_malla_vial_bogota_2004_20z.pdf.

C.W. Huang, T. H. Yang y G.B. Lin, “The evaluation of short- and long-term performance of cold-mix asphalt patching materials”, Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2020, pp. 1-11, Jul. 2020, doi: https://doi.org/10.1155/2020/8968951

S. Huang, J. Ren, M. Li et al., “Development and evaluation of solvent-based cold patching asphalt mixture based on multiscale”, Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2020, pp. 1-16, Oct. 2020, doi: https://doi.org/10.1155/2020/1984972

M. E. Piletskii, I. V. Didrikh, A. F. Zubkov et al., Pothole maintenance of non-rigid paving surfaces using the injection flow method”, Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture & Civil Engineering., vol. 38, no. 2, pp. 47-57, 2018.

Instituto Nacional de Vías, “Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles”, 2006.

P. Cui, Y. Xiao, M. Fang et al., “Residual fatigue properties of asphalt pavement after long-term field service”, Materials, vol. 11, no. 6, p. 892, 2018. doi: https://doi.org/10.3390/ma11060892

S. Biswas, L. Hashemian y A. Bayat, “Investigation of pothole severity and maintenance methods in Canada through questionnaire survey”, Journal of cold regions engineering, vol. 32, no. 2, p. 04018002, 2018. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)CR.1943-5495.0000161

S. S. Adlinge y A. K. Gupta, “Pavement deterioration and its causes”, International Journal of Innovative Research and Development, vol. 2, no.4, pp. 9-15, 2013.

H. A. Rondón y F. A. Reyes, Pavimentos materiales, construcción y diseño. Bogotá: ecoe, 2015, pp. 1-573.

M. Liu, S. Han, W. Shang et al., “New polyurethane modified coating for maintenance of asphalt pavement potholes in winter-rainy condition”, Progress in Organic Coatings, vol. 133, no. 2019, pp. 368-375, 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.04.059

A. Jimenez, J. P. Bocarejo, R. Zarama et al., “A case study analysis to examine motorcycle crashes in Bogota, Colombia”, Journal of safety research, vol. 52, pp. 29-38, 2015. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsr.2014.12.005

Q. Dong, B. Huang y S. Zhao, “Field and laboratory evaluation of winter season pavement pothole patching materials”, International Journal of Pavement Engineering, vol. 15, no. 4, pp. 279-289, 2014. doi: https://doi.org/10.1080/10298436.2013.814772

Q. Dong, B. Huang y X. Jia, “Long-term cost-effectiveness of asphalt pavement pothole patching methods. Transportation research record.” Journal of the Transportation Research Board, no. 2431, pp. 49-56, 2014. doi: https://doi.org/10.3141/2431-07

S. Huang, J. Ren, M. Li et al., “Development and Evaluation of Solvent-Based Cold Patching Asphalt Mixture Based on Multiscale.” Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2020, 2020. doi: https://doi.org/10.1155/2020/1984972

Instituto de Desarrollo Urbano, “Especificaciones técnicas-sección 570-11: parcheo y bacheo”, 2011.

H. Obaidi, B. Gomez-Meijide y A. García, “On-site manufacture of hot mix asphalt using pellets that can be melted by induction energy”, Powder Technology, vol. 344, no. 2019, pp. 58-67, 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.11.089

Instituto de Desarrollo Urbano, “Especificaciones técnicas-sección 571-11: parcheo mecanizado”, 2011.

P. A. Torres-Linares, J. P. Aguiar-Moya y L. G. Loría-Salazar, “Evaluación del desempeño y metodología de diseño para bacheo mediante técnica de inyección”, Universidad de Costa Rica, 2016.

M. E. Piletskii, K. A. Andrianov y A. F. Zubkov, “Influence of the load-carrying capacity of vehicles when performing repair works of road pavements by means of the jet-injection method”, Russian Journal of Building Construction and Architecture, vol. 45, no. 1, 2020.

M. D. Nazzal, S. S. Kim y A. R. Abbas, “Evaluation of winter pothole patching methods,” The National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2014. https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/27019

Q. Dong, C. Dong y B. Huang, “Statistical analyses of field serviceability of throw-and-roll pothole patches”, Journal of Transportation Engineering, vol. 141, no. 9, 2015. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000786

S. Biswas, L. Hashemian,, M. Hasanuzzaman et al., “A study on pothole repair in Canada through questionnaire survey and laboratory evaluation of patching materials”, Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 43, no. 5, pp. 443-450, 2016. doi: https://doi.org/10.1139/cjce-2015-0553

J. F. Amado-Marin, “Análisis del sistema de reparación de pavimentos flexibles por inyección neumática de mezclas asfálticas en frío, tecnología velocity patching”, Tesis de grado, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2015.

Instituto Nacional de Vías, “Especificaciones generales de construcción de carreteras”, 2013.

Instituto de Desarrolllo Urbano, “Especificaciones técnicas-sección 580-11”, 2011.

C. Fonseca, V. Serment y R. Villalobos, “Dosificación de mezclas asfálticas abiertas y drenantes empleando el método de ensayo Cántabro de pérdidas por desgaste”, National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, no. 1, pp. 145-154, 1999.

Normalización Española, “une‐en 12697-22:2008+A1:2008. (Mezclas bituminosas. Métodos de ensayo para mezclas bituminosas en caliente. Parte 22: ensayo de rodadura.)”, 2008.

M. Muniz de Farias, F. Quiñonez-Sinisterra y H. A. Rondón-Quintana, “Behavior of a hot mix asphalt made with recycled concrete aggregate and crumb rubber”, Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 46, no. 6, pp. 544-551, 2019. doi: https://doi.org/10.1139/cjce-2018-0443

astm, D4123, “Standard test method for indirect tension test for resilient modulus of bituminous mixtures”, 1982.

A.S. Figueroa, F. A. Reyes, D. Hernández et al., “Análisis de un asfalto modificado con icopor y su incidencia en una mezcla asfáltica densa en caliente”, Ingeniería e Investigación, vol. 27 no. 3, pp. 5-15, 2007.

Normalización Española, “une‐en 12697-24. (Mezclas bituminosas. Parte 24: Resistencia a la fatiga.)”, 2019.

F. A. Reyes-Lizcano, Diseño racional de pavimentos. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2003, pp 1-584.

J. Vera, “Caracterización de mezclas asfálticas por su resistencia a fatiga por reflexión”, Tesis de maestría, Pontificia Universidad Javeriana, 2012.

F.A. Reyes-Lizcano y A.S. Figueroa, Usos de desechos plásticos en mezclas asfálticas. Bogotá: Editorial Pontificia Universidad Javeriana, 2008, pp. 1-99.

F. Xiao, P. W. Zhao y S. N. Amirkhanian, “Fatigue behavior of rubberized asphalt concrete mixtures containing warm asphalt additives”, Construction and Building Materials, vol. 23, no. 10, pp. 3144-3151, 2009. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.06.036

Ministerio de Fomento de España. “(PG‐3): Artículos 542‐Mezclas bituminosas en caliente tipo hormigón bituminoso y 543‐Mezclas bituminosas para capas de rodadura. Mezclas drenantes y discontinuas”, 2008.

A. S. Figueroa y F. A. Reyes, “Análisis de la susceptibilidad al daño por humedad de una mezcla asfáltica a partir del ensayo mist y del programa ipas 2D®”, Infraestructura Vial Lanamme ucr, vol. 17, no. 30, pp. 31-39, 2015. doi: https://doi.org/10.15517/iv.v17i30.22926

O. J. Reyes, J. F. Camacho, y A. Nieto, “Cambios en las propiedades dinámicas de una mezcla asfáltica por energía de compactación y variación en la granulometría”, Ciencia e Ingeniería neogranadina, vol. 16, no. 1, pp. 72-79, 2016. doi: https://doi.org/10.18359/rcin.1248

X. Li, M. O. Marasteanu, A. Kvasnak et al., “Factors study in low-temperature fracture resistance of asphalt concrete”, Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 22, no. 2, pp. 145-152, 2010. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2010)22:2(145)

B. Yang, B. Xiong, Y. Ji et al., “Experimental study of the fatigue performance of open-graded asphalt mixture friction course”, Materials Research Innovations, vol 19, no. 5, S5464-S5-464, 2015. doi: https://doi.org/10.1179/1432891714Z.0000000001132

H. Wu, B. Huang, y X. Shu, “Characterizing fatigue behavior of asphalt mixtures utilizing loaded wheel tester”, Journal of materials in civil engineering, vol. 26 no. 1, pp. 152-159, 2014. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000791

N. B. Patiño, O. J. Reyes y J. F. Camacho, “Comportamiento a fatiga de mezclas asfálticas colombianas con adición de pavimento reciclado al 100%”, Tecnura Tecnología y cultura afirmando el Conocimiento, vol. 19, no. 43, pp. 74-83, 2015. doi: https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2015.1.a05

H. Malladi, D. Ayyala, A. A. Tayebali et al., “Laboratory evaluation of warm-mix asphalt mixtures for moisture and rutting susceptibility”, Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 27, no. 5, pp. 04014162-1-04014162-6, 2015. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001121

Y. Bi, R. Li, S. Han et al., “Development and performance evaluation of cold-patching materials using waterborne epoxy-emulsified asphalt mixtures”, Materials, vol. 13 no. 5, p. 1224, 2020. doi: https://doi.org/10.3390/ma13051224

A. H. Mrema, S. H. Noh, O. S. Kwon et al., “Performance of glass wool fibers in asphalt concrete mixtures”, Materials, vol. 13, no. 21, p. 4699, 2020. doi: https://doi.org/10.3390/ma13214699

H. A. Rondón y F.A. Reyes-Lizcano, “Metodologías de diseño de pavimentos flexibles: Tendencias, alcances y limitaciones”, Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 17, no. 2, pp. 41-65, 2007. doi: https://doi.org/10.18359/rcin.1074

Ziari, H., Aliha, M. R. M., Mojaradi, B., & Jebalbarezi Sarbijan, M. (2019). Investigating the effects of loading, mechanical properties and layers geometry on fatigue life of asphalt pavements. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 42(7), 1563-1577. doi: https://doi.org/10.1111/ffe.12928

Instituto de Desarrollo Urbano “Guía de pavimentos para bajos volúmenes de tránsito y vías locales para Bogotá D.C.”, 2013.

Instituto Nacional De Vías Ministerio de Transporte, Manual de Diseño de Pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito. 1998, pp. 1-107.

L. R. Vásquez-Varela y F. J. García-Orozco, “An overview of asphalt pavement design for streets and roads”, Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, no. 98, pp. 10-26, 2020. doi: https://doi.org/10.17533/udea.redin.20200367

T.P. Wilson y A.R. Romine, “Materials and procedures for repair of potholes in asphalt surfaced pavements-manual of practice”, Washington, Estados Unidos, Rep. FHWA-RD-99-168. 1999.

Cómo citar
Abril Zuleta, S. L., Fernández Gómez, W. D., & Reyes Lizcano, F. A. (2022). Periodo de desempeño de mezclas asfálticas prefabricadas almacenadas para actividades de parcheo en Bogotá D.C. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 32(1), 25-41. https://doi.org/10.18359/rcin.5294
Publicado
2022-06-03
Sección
Artículos
Crossref Cited-by logo