Comparison of the air voids characteristics of different hot mix asphalt (HMA) mixture types

Comparación de las características de los vacíos en diferentes tipos de mezclas asfálticas en caliente

La estructura interna de las mezclas asfálticas en caliente (HMA) desempeña un papel importante en la respuesta y el rendimiento de estas mezclas de pavimentación. El objetivo de este trabajo es realizar una comparación cuantitativa de las diferencias en la estructura interna -evaluada en términos de las características de los vacíos de aire (AV)- de cuatro tipos de mezclas de HMA. Aunque la evaluación del rendimiento de las mezclas de HMA analizadas está fuera del alcance de este trabajo, la comparación realizada es útil para mejorar la comprensión de las diferencias que muestran, a nivel macroscópico, los diferentes tipos de mezcla de HMA. Las características de los AV (es decir, el contenido, la distribución y el tamaño) se calcularon basándose en el análisis de las imágenes de Tomografía Computarizada de Rayos X obtenidas de especímenes compactados utilizando el compactador giratorio Superpave (SGC). Los resultados y análisis correspondientes sugieren que las mezclas estudiadas presentan distribuciones verticales irregulares del contenido total de AV y del tamaño de AV, con un grado de heterogeneidad que depende de la mezcla, pero no del espécimen. En consecuencia, el procedimiento de laboratorio específico utilizado para obtener muestras compactadas con SGC debe diseñarse en función de la altura de la muestra y del tipo de mezcla. Además, el análisis comparativo también indicó que las mezclas consideradas como "difíciles de manejar" en el laboratorio (es decir, las mezclas PFC fabricadas con caucho asfáltico) no presentaban el mayor grado de heterogeneidad en su estructura interna. Esta conclusión sugiere la necesidad de manipular adecuadamente todos los tipos de mezclas de HMA para obtener verdaderas réplicas.

INTRODUCCIÓN

La estructura interna de las mezclas asfálticas en caliente (HMA) está relacionada con su respuesta y rendimiento [1-3]. Esta estructura interna puede caracterizarse en términos de la estructura de los áridos (es decir, contacto, orientación y distribución) y las características de los vacíos de aire (AV) (es decir, tamaño, distribución y conectividad) [4]. Así, investigaciones anteriores calcularon la estructura interna de algunas mezclas de HMA de grado denso [3, 5-11], asfalto de matriz de piedra (SMA) [10] y mezclas de HMA de grado abierto (es decir, capa de fricción permeable (PFC) o capa de fricción de grado abierto de nueva generación (OGFC)) [10; 12] para diversas características específicas de los áridos. [10; 12] para diversas aplicaciones y análisis específicos. Sin embargo, todavía se requiere un análisis sistemático y una comparación de la estructura interna de la mezcla de diferentes tipos de HMA (es decir, diferenciados por la gradación de los áridos) para comprender mejor sus diferencias de estructura interna y sus posibles efectos en la respuesta y el rendimiento de la mezcla.