Resumen

El objetivo de esta investigación fue el de determinar los efectos de la radiación ultravioleta en las propiedades mecánicas y dinámicas de una mezcla asfáltica. El estudio partió de la caracterización de los materiales y la determinación del porcentaje óptimo de asfalto con la metodología Marshall. Se fabricaron muestras de módulo dinámico, de ahuellamiento y de ley de fatiga, las cuales fueron sometidas a cuatro periodos de radiación ultravioleta en una cámara con condiciones ambientales controla-das. Entre los resultados obtenidos se determinó que a mayor periodo de exposición de radiación ultravioleta la vida en ciclos de la mezcla disminuye, los módulos dinámicos aumentan entre 90 y 132 % y la deformación permanente aminora un 57 %, convirtiéndose así en una estructura más frágil.

Introducción

La carretera constituye una infraestructura de uso cotidiano, que facilita la movilidad, comunicación y calidad de vida de los ciudadanos. En la actualidad es indispensable investigar en qué medida  los componentes climatológicos afectan las propiedades mecánicas  y dinámicas de las capas  de rodadura de  los  pavimentos  flexibles, al igual que otras variables ya ampliamente estudiadas; esto, con el fin de lograr mayor eficiencia en el desarrollo de las estructuras de pavimento y evitar daños prematuros que generarían gastos de mantenimiento no contemplados en el diseño del mismo.

El término envejecimiento se refiere al fenómeno global de evolución lenta e irreversible de la alteración de las propiedades físicoquímicas del material; en el caso de ligantes asfálticos, esta alteración se inicia desde el proceso de producción, continúa durante la preparación y compactación de la mezcla asfáltica, prologándose durante el servicio de la vía, donde es causada principalmente por   la aplicación de cargas, esfuerzos mecánicos y la acción del medio ambiente (oxígeno, radiación solar global, temperatura ambiente, agua, sales, ácidos, óxidos y organización estratigráfica). La celeridad y severidad de este proceso depende de la calidad de la materia prima (asfalto, agregado), cumplimiento de normas y especificaciones según el diseño, temperatura de mezclado, aplicación y compactación, uso de aditivos y rejuvenecedores y mantenimiento preventivo (Afanasieva, 2002).

La radiación solar posee tres grandes clases de ondas de acuerdo con sus longitudes: ultravioleta (UV), visible (VIS), e infrarroja (IR). La longitud de onda de los rayos ultravioleta está entre 295 y 400 nm y representa aproximadamente un 7% de la radiación total. Una de las estaciones meteorológicas de la ciudad de Bogotá está ubicada en las coordenadas 04°42´N y 79°09´W y a una altura de 2.546 msnm, donde la longitud de onda de los rayos ultravioleta es aproximadamente de 305 nm, y los datos observados de radiación en kWh/m2/día son los que aparecen en la Tabla 1 (González y Rodríguez, 2005).

• Materias:Radiación ultravioleta Fatiga de materiales Deformaciones (Mecánica) Asfalto
• Subjects:Ultraviolet radiation Material Fatigue Deformations (Mechanics) Asphalt
• Palabras claves:Ley de fatiga; Módulo dinámico; Deformación permanente; Radiación ultravioleta y mezclas asfálticas
• Keywords:Fatigue law; Dynamic module; Rutting; Uv radiation; Asphalt mixture;