Rehabilitación de pavimentos de hormigón empleando la técnica de trituración/fracturación (rubblizing). Evaluación capacidad estructural

The paper presents the findings of a research work performed on a real scale concrete pavement project where Rubblizing technology was used for its structural rehabilitation. Rubblizing may be defined as a fracture technique in which a concrete pavement slab is transformed in a granular base with a very high Modulus. This technique, fractures the concrete slab in angular pieces by using a concentrated dynamic load of low amplitude and high frequency. The research work was based on field study on the rehabilitation of 5 km motorway. The structural evaluations where made, before, during and after one year construction. Measurements and site evaluation where made by using DCP, Light Weight Deflectometer and FWD (on top of asphalt layer) and excavating inside pits. The structural capacity of the Rubblized layer was evaluated through theoretical analysis. Because of the anisotropic properties of the Rubblized layer the results are presented using AASHTO structural layer coefficient. The structural layer coefficients recommended are between the range of 0.25 and 0.30 for concrete slabs with thickness grater than 220 mm.El trabajo presenta los resultados de un estudio a escala real de la capacidad estructural de un firme de hormigón rehabilitado utilizando la técnica de Rubblizing. La técnica de Rubblizing ha sido traducida como el pulverizado del firme de hormigón pero, es más bien un efecto combinado de trituración y fracturación de la losa de hormigón en todo su espesor para convertir esta en una base granular de alto módulo. Esta tecnica fractura la losa de hormigón en trozos angulares y entrelazados empleando una carga dinámica concentrada, de baja amplitud y alta frecuencia. La investigación se basó en el estudio de la rehabilitación de 5 km de autopista. Los estudios de la capacidad estructural fueron realizados durante, al término y un año después de la construcción. Para las mediciones y evaluaciones de terreno se utilizó, el DCP, Deflectómetro de Impacto Liviano, FWD (sobre carpeta asfáltica) y excavando calicatas bajo el material triturado. La capacidad estructural del material triturado se realizó a través de un análisis teórico. Debido al las características anisotrópicas del material triturado, los resultados son presentados utilizando el coeficiente estructural AASHTO. Los resultados del estudio permiten recomendar un rango para el coeficiente estructural del pavimento sometido al proceso de Rubblizing el cual para espesores de losa superior a 22 cm está entre 0,25 a 0,30

Aplicación de una nueva metodología para el control de compactación de suelos: Clegg Hammer.

El presente trabajo analiza las aplicaciones de un nuevo sistema de control de compactación de suelos. El instrumento utilizado es el martillo Clegg, el cual consiste en un martillo de compactación de 4,5 kg de peso, que junto a un tubo guía y a un aparato registrador, permite medir la tasa de desaceleración del rebote del martillo, al impactar un suelo compactado. Este estudio se centró además, en tres objetivos complementarios: (1) análisis de la repetitividad de los resultados, (2) correlación del Valor del Impacto Clegg (V.I.C.) y la Densidad Compactada Seca (D.C.S.) y (3) desarrollo de un método estadístico para el control de compactación en terreno

Aplicaciones y limitaciones de los ensayos para medir consistencia y propiedades reológicas del asfalto

El material asfalto tiene aplicaciones relativamente limitadas comparado con otros materiales de Ingeniería. Sin embargo, se requiere de una gran variedad de ensayos para poder establecer y controlar sus propiedades mecánicas. Existen muchas razones históricas para la existencia de esta variedad de ensayos; además de la complejidad propia del material. Muchos de estos ensayos son de naturaleza empírica y han sido la base de los conocimientos con que cuenta la tecnología del asfalto en el presente. El propósito de este trabajo es introducir al Ingeniero Civil a los conceptos básicos de reología del asfalto y revisar las aplicaciones y limitaciones de los ensayos que actualmente son usados para definir y especificar las propiedades de este material.  El material asfalto tiene aplicaciones relativamente limitadas comparado con otros materiales de Ingeniería. Sin embargo, se requiere de una gran variedad de ensayos para poder establecer y controlar sus propiedades mecánicas. Existen muchas razones históricas para la existencia de esta variedad de ensayos; además de la complejidad propia del material. Muchos de estos ensayos son de naturaleza empírica y han sido la base de los conocimientos con que cuenta la tecnología del asfalto en el presente. El propósito de este trabajo es introducir al Ingeniero Civil a los conceptos básicos de reología del asfalto y revisar las aplicaciones y limitaciones de los ensayos que actualmente son usados para definir y especificar las propiedades de este material. &nbsp

Validación de la herramienta de polígono de huecos para las mezclas asfálticas con RAP

Durability of an asphalt mixture is directly related to the optimum asphalt binder content, which guarantees coverage of the aggregate particles and suitable volumetric properties to ensure a good performance in service, producing an asphalt mixture that is less susceptible to aging and moisture damage. Previous research has shown that the polygon-of-voids tool, or polyvoids, is an analytical technique to determine the optimum asphalt binder content of asphalt mixtures with virgin aggregates based on the specification limits of voids, allowing a saving in time and material. However, current trends to develop new asphalt mixtures which incorporate reclaimed asphalt pavement (RAP) have created additional challenges given the nature of the design of a mixture containing aggregates with residual asphalt that make the property measurement of the bulk specific gravity of the RAP aggregate          difficult. This paper aims to demonstrate the application of the polygon-of-voids tool for the design of recycled hot-mix asphalt. The results show that the method of substitution, where the value of the actual specific gravity of the RAP aggregate          is assumed as the bulk specific gravity of the RAP aggregate         , gives the optimum asphalt contents closest to those determined by the traditional Marshall method for the design of asphalt mixtures

Criterios para la administración de pavimentos urbanos de hormigón y asfalto

El trabajo presenta un análisis de la importancia que tiene el conocimiento del estado del pavimento dentro de la toma de decisiones para la asignación de presupuesto de proyectos nuevos así como la rehabilitación y mantención de proyectos en servicio. El trabajo no sólo enfatiza la importancia que tiene la medición de las fallas por algún método estandarizado, sino que además demuestra en forma suscinta el significado que tiene el poder establecer, las causas, consecuencias y remedios de las distintas fallas que se pueden presentar en pavimentos de hormigón de cemento y asfalto, y así poder adoptar la estrategia más realista respecto de la mantención y ejecución de proyectos de reconstrucción y construcciones nuevas. La implementación de una metodología de administración de pavimentos junto con permitir un mejor manejo administración de los recursos existentes, deberá incidir significativamente en un aumento de la vida útil de un pavimento. Esto debido a que la longevidad de un pavimento está directamente relacionada con los cuidados y controles que se le proporcionan a éstos durante su construcción y durante su vida en servicio

Tecnología del asfalto espumado

This paper constitutes a summary of a world wide literature review on foamed asphalt technology (also known as cellular asphalt). This paper incorporates the principal applications of this technology espumado, reciclado en frío de pavimentos asfálticos, estabilización de suelos and considerations for working with foamed asphalt in soils stabilization and recycleof asphaltic pavements.El trabajo constituye un resumen de una amplia revisión bibliográfica del asfalto espumado (también conocido como asfalto celular) y de las mezclas en las que forma parte. El trabajo incorpora las principales aplicaciones de esta tecnología y consideraciones generales para el trabajo con asfalto espumado en la estabilización de suelos y reciclado de pavimentos asfálticos.&nbsp

Estudios de Técnicas de Reciclado en Frío: Segunda Parte (Etapas de Proyecto de Reciclado en Frío con Emulsión)

A project of recycling must consider a great number of elements to be analysed in depth, in order to diminish the conditions of uncertainty that typically will be involved in this type of projects and avoid the reduction of the comparatives advantages respect to other rehabilitation alternatives. The present work corresponds to the second publication of three about cold recycling. In the first publication (RIC Issue N° 20 – Vol 14 Nº2) the basic foundations of cold recycling were presented. In this publication, appear the component stages of a cold recycling project and the most important aspects that must be considered in each one of them. This publication is fundamentally oriented to cold in-place recycling with emulsions. However, the most part can also be applied to other types of cold recycling, like recycling with cut-back asphalts or foamed asphaltsUn proyecto de reciclado debe considerar una gran cantidad de elementos a ser analizados con la mayor profundidad posible, con el objeto de minimizar, tanto como se pueda, las condiciones de incertidumbre que típicamente se encontrarán involucradas en este tipo de proyectos. Lo anterior, a fin de evitar que se reduzcan las ventajas comparativas que presenta el reciclado respecto de otras alternativas de rehabilitación. El presente trabajo corresponde a la segunda publicación de tres, sobre el tema de reciclado en frío. En la primera publicación (Revista RIC N° 20 – Vol 14 Nº2) se presentaron los fundamentos básicos del reciclado en frío. En esta, se presentan las etapas que componen un proyecto de reciclado en frío y los aspectos más importantes que deben ser considerados en cada una de ellas. Esta publicación está orientada fundamentalmente hacia el reciclado en frío que se realiza in-situ y con emulsiones. No obstante, gran parte de lo que aquí se expone también puede aplicarse a los otros tipos de reciclado en frío, como por ejemplo a los reciclados con asfalto

ESTUDIO DE TÉCNICAS DE RECICLADO EN FRÍO: TERCERA PARTE (DISEÑO DE MEZCLAS RECICLADAS EN FRÍO EN BASE A EMULSIONES)

Presently there is no universal or standard mixture design method for cold recycled mixes when using asphaltic emulsions as recycler additive. Nortwithstanding, most mix designs are based on the Marshall method but with procedures diferents from those used in the design of hot asphalt mixes. The present work correspond to the third and final publication on the subjet of cold recycling. In the first publication (Tenoux and García, 1999) the basic foundations of cold recycling were presented and in the second (Thenoux and García, 2000) appeared the component stages of a cold recycling project and the most important aspects that must be considered in each one. This third part, presents the results of a study centered on the research of mix design methodologies for cold recycled mixed with emulsions, to be applied in Chile. The related research, was carried out mainly at the laboratory. Five different emulsion were tested: CSS-1h, CMS-2, CMS-2h, CSS-1h with SBR (called Polymuls-Lh) and CSS-1h with polymers SBS (called CSS-1E). Once the briquettes were prepared and tested, the evaluation of their structural results concluded that the best results were obtained with the combined mix of CSS-1h emulsion and SBR polymers, reaching structural values (a2) around 0,35 (according to correlation with the AASHTO Structural Design Methodology). On the other hand, the lowest structural values (approximately 0,30) were obtained with the CMS-2emulsion.No existe en la actualidad un método mundialmente aceptado y estandarizado para diseñar mezclas recicladas en frío cuando se utilizan emulsiones asfálticas como aditivo reciclador. No obstante, la mayoría de los diseños de mezcla se basan en el método Marshall pero aplicando procedimientos que difieren del usado en el diseño de mezclas asfálticas en caliente. El presente trabajo corresponde a la tercera y última parte sobre el tema de reciclado en frío. En la primera publicación (Revista RIC N° 20) se presentaron los fundamentos básicos del reciclado en frío y en la segunda (Revista RIC Volumen 15 – N°1) se trataron las etapas de un proyecto de reciclado en frío con emulsiones. En esta tercera parte, se presentan los resultados de un estudio enfocado principalmente a investigar una metodología de dosificación de mezclas recicladas en frío con emulsiones, para ser aplicada en Chile. La investigación se desarrolló fundamentalmente en laboratorio. Se ensayaron 5 emulsiones diferentes: CSS-1h, CMS-2, CMS- 2h, CSS-1h con polímeros SBR y CSS-1h con polímeros SBS. Una vez ensayadas las briquetas, los mejores resultados estructurales se obtuvieron con la emulsión CSS-1h con polímeros SBR, lográndose coeficientes estructurales (a2) cercanos a 0,35 (según correlación del Método de Diseño AASHTO). En cambio los coeficientes estructurales más bajos se obtuvieron con la emulsión CMS-2, alcanzándose aproximadamente 0,30

Chemical characterization of asphalt cements using chromatographic techniques : relation to rheological properties and field performance

This dissertation presents the findings of a literature review and information regarding selection, implementation and development of a chemical composition procedure for asphalt cements. The chemical composition analysis selected was the Corbett-Swarbrick procedure standarized as ASTM D4124. The procedure is a selective adsorption / desorption (solid / liquid) chromatography which separates asphalts in four distinct generic fractions. During the implementation of the Corbett-Swarbrick method, a number of refinements were made to improve its efficiency. These are presented in a comprehensive user manual as an appendix of this dissertation. The chemical procedure selected in conjunction with other rheological measurements of asphalt was used in a comprehensive study to characterize asphalt pavement material properties. Eight highway projects located throughout the State of Oregon were included in the present research. The highway projects were chosen to represent a wide variety of environmental and traffic conditions. Asphalt fractional composition was statistically related to asphalt theological properties and asphalt temperature susceptibility. Asphalt material properties were also included in the selection of prediction models and related to pavement performance. Fractional composition was also used for the evaluation of four different asphalt extraction / recovery procedures and the evaluation of a pressure oxygen bomb device, used for asphalt laboratory aging. The major findings of the research were: Fractional compositional analysis of asphalt showed that recovered asphalt may not represent the same characteristics of the actual asphalt present in the mix. Some rheological properties of asphalt showed good correlation to asphalt composition in the higher temperature range. At lower temperature, however, relationships were more scattered. Different temperature susceptibility parameters have different relationships with chemical fractional composition, and, do not correlate with each other. Different extraction / recovery procedures yield different chemical fractional composition for the same asphalt. Pavement performance statistically relates to groups of asphalt properties and asphalt mix properties

Estudio de técnicas de reciclado en frío: primera parte

El reciclado en frío es actualmente, tina alternati­va de rehabilitación altamente conveniente para una gran cantidad de fallas de pavimentos asfálticos y tiene numerosas ventajas en comparación a los métodos tradi­cionales, especialmente referidas a la reducción del impacto ambiental y del impacto a los usuarios, además de su mayor costo-efectividad. El presente trabajo corresponde a una primera publicación de tres, sobre el tema de reciclado en frío. El trabajo en su primera parte, es principalmente de recopi­lación bibliográfica y presenta un listado de las publica­ciones más relevantes y actualizadas en el tema. El traba­jo presenta un análisis de las principales ventajas de los proyectos de reciclado en particular cuando se le compara con otras alternativas de rehabilitación como lo son, las diversas soluciones de reconstrucción y de recapado.El trabajo presenta un completo resumen de las diversas formas en que se puede abordar un proyecto de reciclado en frío. Se estudian las diversas técnicas cons­tructivas así como el empleo de diferentes tipos de aditivos rejuvenecedores