ES2324967A1 - Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. - Google Patents
Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2324967A1 ES2324967A1 ES200600737A ES200600737A ES2324967A1 ES 2324967 A1 ES2324967 A1 ES 2324967A1 ES 200600737 A ES200600737 A ES 200600737A ES 200600737 A ES200600737 A ES 200600737A ES 2324967 A1 ES2324967 A1 ES 2324967A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- test
- tensile
- specimen
- fatigue
- specimens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/42—Road-making materials
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a tracción y a la fatiga de mezclas bituminosas. Procedimiento para determinar la resistencia a la tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas mediante un ensayo de tracción directa. El ensayo se realiza sobre probetas prismáticas en las que se ha generado una pequeña entalladura en su plano medio, obtenidas mediante serrado a partir de probetas fabricadas en laboratorio o de testigos extraídos de la capa del firme, hasta obtener las dimensiones que permitan ajustarlas a un sistema de soportes y mordazas que asegura que los esfuerzos a tracción son aplicados en un único plano, coincidente con el plano de simetría de la probeta, perpendicular a la sección entallada. La aplicación de estos esfuerzos a tracción puede realizarse tanto en modo estático como en modo dinámico, controlando tanto la carga como la deformación en cualquiera de ambos modos, a diferentes temperaturas de ensayo, obteniendo los registros de carga y/o deformación durante la realización del ensayo.
Description
Procedimiento de ensayo para evaluar la
resistencia a tracción y a la fatiga de mezclas bituminosas.
La presente tecnología se engloba dentro de la
ingeniería de carreteras, concretamente dentro del ámbito de la
caracterización mecánica de mezclas bituminosas para su empleo en
la construcción de firmes de carreteras.
Los ensayos empleados en la ingeniería de
carreteras para el diseño de mezclas bituminosas están básicamente
enfocados a la determinación de su estabilidad, propiedad que
determina la resistencia de las mezclas a las deformaciones
plásticas.
Durante muchos años éste ha sido el principal
problema que presentaban las mezclas bituminosas para su empleo en
carreteras. Pero en realidad, existen otros factores que también
deben considerarse como, por ejemplo, la resistencia de las mezclas
a la fisuración o su resistencia a la fatiga, propiedades
directamente relacionadas con el envejecimiento y la durabilidad de
estos materiales.
Es por ello que se ha desarrollado un nuevo
procedimiento de ensayo que permite valorar la resistencia a la
tracción y a la fatiga, mediante un ensayo de tracción directa
aplicado a probetas prismáticas, aplicado de modo estático y
dinámico respectivamente.
El objeto de la presente invención es el
procedimiento desarrollado para la determinación de la resistencia
a la tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas, mediante un
nuevo ensayo de tracción directa, realizado sobre probetas
prismáticas en las que se ha generado una pequeña entalladura en su
plano medio, aplicado tanto de forma estática (con una velocidad de
desplazamiento constante) como de forma dinámica (con una carga
sinusoidal a una determinada frecuencia).
Las probetas prismáticas pueden obtenerse a
partir de probetas prismáticas o cilíndricas fabricadas en
laboratorio, de diferentes medidas según el equipo de compactación
empleado, serrándolas adecuadamente para obtener las dimensiones
acordes con las bases y mordazas del ensayo, o pueden obtenerse,
también por serrado, a partir de testigos cilíndricos extraídos
directamente de la capa ejecutada en el firme, hasta obtener una
probeta prismática de las dimensiones antes mencionadas.
En ambos casos, a la probeta prismática a
ensayar se le practicará por serrado una pequeña entalladura en dos
lados opuestos de su sección media.
Para preparar las probetas para el ensayo se han
desarrollado unas bases y mordazas especiales que también son
objeto de esta patente.
En cada una de las bases de la probeta
prismática se fijará, mediante adhesivo, un soporte metálico, de la
forma y dimensiones especificadas en la figura 1, que permitirá
fijar la probeta en las mordazas situadas en cada uno de los
pistones de una prensa, de forma que sobre la probeta pueda
aplicarse un esfuerzo a tracción. La forma y dimensiones de las
mordazas se recogen en la figura 2. Estas mordazas van cogidas
rígidamente a la prensa mediante unos tornillos que constituyen un
empotramiento perfecto, impidiendo su giro o desplazamiento.
Para garantizar la correcta alineación de los
soportes, de forma que al aplicar la tracción sobre ellos, a través
de las mordazas, no se induzcan torsiones indeseadas, éstos se
pegarán a la probeta colocando todo el sistema (probeta y soportes),
con el adhesivo fresco, sobre unas guías metálicas, figura 3, que
permiten el movimiento de los soportes en un único plano, que
coincide con el plano de simetría de la probeta, perpendicular a la
sección entallada por el que se producirá la rotura. Las diferentes
piezas que constituyen estas guías se detallan en las figuras 3.1,
3.2, 3.3 y 3.4.
El sistema formado por la probeta y los soportes
se mantendrá en la guía hasta que el adhesivo haya endurecido por
completo y los soportes queden perfectamente adheridos a las bases
de la probeta, figura 4. En estas condiciones, la probeta puede
colocarse en la prensa, fijando los soportes a las mordazas mediante
los correspondientes tornillos, figura 5.
El ensayo puede realizarse en modo estático o en
modo dinámico. En modo estático, se aplica un esfuerzo de tracción
a velocidad de deformación constante, registrando la variación de
la carga con la deformación provocada, aunque el ensayo también
puede realizarse a carga controlada. En modo dinámico, se aplica
una amplitud de carga sinusoidal, registrando la variación de la
deformación con el número de aplicaciones de carga, aunque el
ensayo también puede realizarse a deformación controlada.
El ensayo puede realizarse a diferentes
temperaturas, aunque se considera una temperatura de referencia de
20ºC; si la temperatura es diferente de la temperatura ambiente, es
recomendable disponer de una prensa con una cámara termostatizada
para mantener la temperatura de ensayo. Así mismo, se contempla la
posibilidad de que las probetas permanezcan sumergidas en un baño
de agua, a determinada temperatura durante un cierto intervalo de
tiempo, antes de ensayarlas a la temperatura deseada.
Durante el ensayo en modo estático a deformación
controlada, se registra la variación de carga con la deformación
producida en la mezcla, medida mediante uno o dos extensómetros
colocados respectivamente en una o dos caras entalladas de la
probeta, figura 6, determinándose:
- Resistencia máxima
- Deformación correspondiente a la resistencia
máxima
- Deformación en rotura
- Energía de rotura
Si el ensayo se realiza en modo dinámico, a
carga controlada, se registra la variación de la deformación con el
número de aplicaciones de carga, figura 7, determinándose:
- Deformación de rotura
- Número de ciclos para rotura
Realizando el ensayo para diferentes amplitudes
de carga, es posible determinar la ley de fatiga mediante los pares
de puntos, deformación inicial (en el ciclo 200) y número de ciclos
para rotura, figura 8.
Figura 1. Soportes de las probetas
Figura 2. Mordazas
Figura 3. Guías y sistema para pegar los
soportes a las bases de las probetas
Figura 3.1. Guías y sistema para pegar los
soportes a las bases de las probetas: base
Figura 3.2. Guías y sistema para pegar los
soportes a las bases de las probetas: guía
Figura 3.3. Guías y sistema para pegar los
soportes a las bases de las probetas: guía
Figura 3.4. Guías y sistema para pegar los
soportes a las bases de las probetas: guía
Figura 4. Ubicación de la probeta durante el
curado del adhesivo
Figura 5. Disposición de la probeta en la prensa
durante la realización del ensayo
Figura 6. Resultado del ensayo de tracción
directa, en modo estático, a deformación controlada.
Figura 7. Resultado del ensayo de tracción
directa, en modo dinámico, a carga controlada.
Figura 8. Ley de fatiga obtenida del ensayo de
tracción directa, en modo dinámico, a carga controlada.
Ejemplo
Se incluye a modo de ejemplo los resultados
obtenidos en la aplicación del procedimiento de ensayo desarrollado
para la determinación de la resistencia a la tracción de una mezcla
bituminosa tipo S-20, estudiando el efecto del
contenido de material procedente del fresado de pavimentos
asfálticos envejecidos, a dos temperaturas diferentes, 5 y
20ºC.
Figura 9. Resultados del ensayo de tracción
directa, en modo estático, a deformación controlada, a 20ºC.
Mezclas S-20. Efecto del contenido de material
reciclado.
Figura 10. Resultados del ensayo de tracción
directa, en modo estático, a deformación controlada, a 5ºC. Mezclas
S-20. Efecto del contenido de material
reciclado.
Claims (4)
1. Procedimiento para determinar la resistencia
a tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas, a partir de un
ensayo de tracción directa, realizado sobre probetas prismáticas,
que comprende las siguientes etapas:
- obtención de una probeta prismática mediante
serrado a partir de probetas fabricadas en laboratorio de acuerdo a
procedimientos de compactación normalizados o de testigos extraídos
de la capa de mezcla extendida y compactada en el firme, hasta
obtener las dimensiones que permitan ajustarla al sistema de
soportes y mordazas que transmitirán los esfuerzos de tracción
- fijación de unos soportes metálicos a las
bases de la probeta, mediante un sistemas de guías, que permitirán
fijar las probetas en las mordazas
- colocación de la probeta con los soportes en
las mordazas situadas en cada uno de los pistones de la prensa, de
forma que sobre ésta pueda aplicarse un esfuerzo de tracción
- aplicación de un esfuerzo a tracción, que
puede realizarse tanto en modo estático, como en modo dinámico,
controlando tanto la carga como la deformación en cualquiera de
ambos modos, a diferentes temperaturas de ensayo
- obtención de los registros de carga y/o
deformación, según el modo de ensayo, a partir de los que podrán
obtenerse la resistencia a tracción o la fatiga de la mezcla
considerada
2. Procedimiento de ensayo para determinar la
resistencia a tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas,
sobre probetas prismáticas, según la reivindicación primera,
caracterizado porque a la probeta prismática se le practicará
por serrado una pequeña entalladura en dos lados opuestos de su
sección media.
3. Procedimiento de ensayo para determinar la
resistencia a tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas,
sobre probetas prismáticas, según la reivindicación primera,
caracterizado porque la guía sobre la que se dispone el
sistema probeta y soportes para fijar los soportes a las bases de
la probeta permite el movimiento de los soportes en un único plano,
que coincide con el plano de simetría de la probeta, perpendicular a
la sección entallada por el que se producirá la rotura.
4. Procedimiento de ensayo para determinar la
resistencia a tracción y a la fatiga de las mezclas bituminosas,
sobre probetas prismáticas, según la reivindicación primera,
caracterizado porque las mordazas permiten tirar de las
probetas, de forma que los esfuerzos se produzcan en el plano de
simetría de la probeta.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200600737A ES2324967B9 (es) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200600737A ES2324967B9 (es) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2324967A1 true ES2324967A1 (es) | 2009-08-20 |
| ES2324967B1 ES2324967B1 (es) | 2010-06-01 |
| ES2324967B9 ES2324967B9 (es) | 2011-03-21 |
Family
ID=40940109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200600737A Active ES2324967B9 (es) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2324967B9 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2386224A1 (es) * | 2010-06-11 | 2012-08-13 | Universitat Politècnica De Catalunya | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a la fatiga de mezclas bituminosas |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1702231A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1991-12-30 | Московское Научно-Исследовательское И Проектно-Конструкторское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского, Проектно-Конструкторского И Изыскательского Института "Атомэнергопроект" | Призматический образец дл оценки прочности материала |
| ES2149045A1 (es) * | 1995-12-21 | 2000-10-16 | Univ Catalunya Politecnica | Procedimiento de ensayo de traccion directa aplicado a la caracterizacion de mezclas bituminosas. |
| WO2005040765A2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-06 | Universidade Do Minho | Multiaxial universal testing machine |
-
2006
- 2006-03-17 ES ES200600737A patent/ES2324967B9/es active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1702231A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1991-12-30 | Московское Научно-Исследовательское И Проектно-Конструкторское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского, Проектно-Конструкторского И Изыскательского Института "Атомэнергопроект" | Призматический образец дл оценки прочности материала |
| ES2149045A1 (es) * | 1995-12-21 | 2000-10-16 | Univ Catalunya Politecnica | Procedimiento de ensayo de traccion directa aplicado a la caracterizacion de mezclas bituminosas. |
| WO2005040765A2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-06 | Universidade Do Minho | Multiaxial universal testing machine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NLT-173/00. Resistencia a la deformación plástica de las mezclas bituminosas mediante la pista de ensayo de laboratorio. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2386224A1 (es) * | 2010-06-11 | 2012-08-13 | Universitat Politècnica De Catalunya | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a la fatiga de mezclas bituminosas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2324967B1 (es) | 2010-06-01 |
| ES2324967B9 (es) | 2011-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cheng et al. | Moisture damage evaluation of asphalt mixtures by considering both moisture diffusion and repeated-load conditions | |
| Kim et al. | A new static strength test for characterization of rutting of dense-graded asphalt mixtures | |
| Xie et al. | Implementation of modified pull-off test by UTM to investigate bonding characteristics of bitumen and basic oxygen furnace slag (BOF) | |
| CN104280378A (zh) | 一种改性沥青中sbs改性剂含量的检测方法 | |
| Pezo | Development of a reliable resilient modulus test for subgrade and non-granular subbase materials for use in routine pavement design. | |
| Frigio et al. | Use of reclaimed asphalt in porous asphalt mixtures: laboratory and field evaluations | |
| Riley | Possible new method for the assessment of fire–damaged concrete | |
| ES2324967B1 (es) | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a traccion y a la fatiga de mezclas bituminosas. | |
| Dai et al. | Experimental study of Compression-Tension asymmetry in asphalt matrix under Quasi-static and dynamic loads via an integrated DMA-based approach | |
| Liu et al. | High temperature deformation investigation of asphalt mixture with nanosized volcanic ash fillers using optical fiber sensor | |
| Abdelaziz et al. | Evaluating the influence of polymer modified asphalt binders on low temperature properties | |
| ES2355335A1 (es) | Procedimiento de ensayo para evaluar la resistencia a la fisuración y la energía de fractura de mezclas bituminosas. | |
| Hossain et al. | Behavior of asphalt mastic films under laboratory controlled humidity conditions | |
| Washer et al. | Characterization of Kevlar using Raman spectroscopy | |
| Schulte Holthausen et al. | Nondestructive evaluation of thermal damage in concrete by single-sided nuclear magnetic resonance | |
| Drdácký | Testing efficiency of stone conservation treatments | |
| Chen et al. | Comparison between flat rubber wheeled loaded wheel tester and asphalt pavement analyzer | |
| Gražulytė et al. | Analysis of methods and criteria for evaluation of bitumen performance at low temperatures | |
| Claisse et al. | Water vapour and liquid permeability measurements in cementitious samples | |
| Pérez Jiménez et al. | False failure in flexural fatigue tests | |
| Mollenhauer et al. | Laboratory aging of asphalt mixtures: simulation of reclaimed asphalt and application as test method for durability | |
| Zhang et al. | Experimental study of moisture sensitivity of aggregate-bitumen bonding strength using a new pull-off test | |
| Islam et al. | Simplified thermal stress model to predict low temperature cracks in flexible pavement | |
| Ahmed | Asphalt fatigue failure analysis and modelling: experimental studies and theoretical formulation | |
| Anochie-Boateng et al. | Hot-mix asphalt testing for the South African pavement design method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090820 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2324967B1 Country of ref document: ES |