Nuevo procedimiento para evaluar el comportamiento a fatiga en pavimentos asfálticos a través del ensayo Fénix

New procedure to assess the fatigue behavior in asphalt pavements by Fénix test

Este artículo presenta los resultados de un estudio experimental y su aplicación en una metodología quepermite evaluar de una manera sencilla el comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas en estructurasde pavimentos. La metodología presentada y su aplicación se basan en la correlación obtenida de losparámetros de rigidez y deformación de un nuevo ensayo de fractura, el ensayo Fénix, y los parámetrosde las leyes de fatiga entregados por el ensayo de fatiga a flexotracción en tres puntos especificados en lanorma UNE-EN12697-24. Para el estudio experimental se utilizaron cuatro granulometrías especificadasen España para mezclas asfálticas: G-20, S-20, S-20R60 y S-12R40. Dos de las granulometrías contienendiferentes porcentajes de material reciclado de pavimentos (RAP) en su composición (S-20R60 y S-12R40con 60% y 40% de RAP, respectivamente). Las mezclas G-20 y S-20 fueron fabricadas con los asfaltos depenetración B60/70 y B13/22, y las temperaturas de ensayo fueron 5 y 20 °C. Los ligantes utilizados parala fabricación de las mezclas S-20R60 y S-12R40 fueron de penetración 250 y 200 dmm, respectivamente.La temperatura de ensayo de las mezclas RAP fue de 20 °C. La principal conclusión obtenida de losresultados de esta investigación fue que la metodología propuesta basada en el ensayo Fénix permiteevaluar la vida a fatiga de una estructura de pavimento por medio de un procedimiento sencillo. A suvez, entregar una solución a la problemática presentada por la complejidad y tiempo requerido de losensayos de fatiga de las mezclas asfálticas.

INTRODUCCIÓN

El agrietamiento por fatiga de las capas de mezcla asfáltica es uno de los mecanismos de deterioro más frecuentes en los pavimentos flexibles. Este fenómeno es producido principalmente por la repetición de las cargas producidas por el tráfico, las cuales van dando lugar a la progresiva fisuración y rotura de las capas de mezcla asfáltica de la estructura de pavimento [1-3].

El deterioro por fatiga se caracteriza porque no se generan tensiones superiores a la resistencia máxima del material a la rotura por tracción en su fibra inferior, sino más bien se produce una microfisuración inicial, y consecuente el deterioro va progresando hasta que finalmente se produce el fallo por fatiga del pavimento [4-6].

Sumado a lo anterior, actualmente se considera que el comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas, representado mediante su ley de fatiga, es un parámetro fundamental en el dimensionamiento de las estructuras de pavimentos flexibles [7-8].