1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Evaluación de procedimientos de ensayo y análisis de la influencia del envejecimiento en la resistencia al agrietamiento por fatiga en mezclas asfálticas en laboratorio(2020) Muñoz Masis, Luis Gustavo; Aguiar Moya, José PabloEl análisis del agrietamiento por fatiga en laboratorio permite verificar, evaluar y clasificar la calidad y desempeño de las Mezclas Asfálticas en Caliente (MAC) utilizadas en la construcción o mantenimiento de nuestras carreteras. La normativa vigente (CR 2010) contempla únicamente un procedimiento de ensayo para el análisis de la vida de la fatiga de las MAC. Este procedimiento requiere un equipo especializado, es caro y los resultados se obtienen en un periodo bastante extenso. El objetivo principal de esta investigación fue evaluar procedimientos de ensayo y diferentes tipos de acondicionamiento a largo plazo en laboratorio, para el análisis de la fatiga de mezclas asfálticas en caliente. Esto con el fin de proponer un procedimiento de ensayo alternativo al normado actualmente y un acondicionamiento a largo plazo en laboratorio, que ofrezcan resultados representativos para la evaluación del agrietamiento por fatiga en MAC, en un periodo menor y con un costo relativamente más bajo. Se evaluaron dos procedimientos de ensayo para el análisis de fatiga en MAC: el ensayo de viga a flexión en cuatro puntos (AASHTO T321) y el ensayo de flexión semicircular (ASTM D8044). Se evaluaron tres procesos de acondicionamiento a largo plazo combinados con tres tipos de MAC (control, modificada con cal más SBS y modificada con cal). Todas las MAC poseían una granulometría de 12,5 mm de tamaño máximo nominal. De acuerdo con los análisis de varianzas multifactoriales realizados (95% de confianza) los resultados de los acondicionamientos a largo plazo evaluados muestran que no hay diferencias significativas entre los procedimientos propuestos. Además, de los resultados de los procedimientos de ensayo evaluados se desprende que la clasificación realizada para las MAC analizadas es igual (95% confianza), independientemente del ensayo.Item Efecto de la relación polvo/asfalto en el comportamiento mecánico de las mezclas asfálticas(2020) Oviedo Campos, Alexander; Aguiar Moya, José PabloEl diseño de pavimentos en Costa Rica se ha hecho bajo metodologías empíricas como el método Marshall. Con el fin de empezar a implementar otros tecnologías de diseño que contemplen características mecanicistas se ha venido buscando implementar la metodología Superpave. Sin embargo, muchos de los nuevos parámetros de diseño se han desarrollado mediante condiciones que no necesariamente corresponde a lo que se tiene en nuestro país. De ahí que surge la necesidad de adaptar o determinar si los parámetros de las nuevas metodologías se pueden aplicar o no en Costa Rica. Por lo tanto en la presente investigación se procedió a contrastar los cambios derivados del parámetro de la relación polvo/asfalto en el desempeño por fatiga, deformación permanente y daño por humedad en mezclas asfálticas de pavimentos flexibles nacionales. Se procedió a evaluar seis puntos distintos de la relación polvo/asfalto, haciendo uso de la metodología Superpave. Este procedimiento se realizó para dos tamaños máximos nominales de 9,5 mm y 12,5 mm. Adicionalmente con el fin de contemplar las características de los pavimentos de Costa Rica, se utilizó agregado proveniente de la zona de Guápiles y ligante asfáltico AC-30, dado que es el único que se comercializa en el país. Se logró validar primeramente que los límites recomendados por las normativas en cuanto a la relación polvo/asfalto permiten obtener comportamientos de desempeño óptimos. También se determinó que el uso de relaciones polvo/asfalto mínimas o máximas, y bajo ciertas condiciones de diseño, como por ejemplo la temperatura y la velocidad de diseño, permiten obtener desempeños adecuados para su uso en carreteras.Item Desempeño en obras de muros tipo electro panel en condición confinada(2021) Rojas Fernández, Mariana; Anglin Fonseca, Robert A.Según se ha utilizado más el sistema constructivo de paredes tipo electro panel, se ha observado la aparición de un problema de agrietamiento al colocarse en condición confinada. El objetivo de esta investigación fue estudiar y documentar el agrietamiento en muros tipo emparedado utilizados como cerramiento no estructural, mediante la observación de casos de aplicación, con el fin de estimar su incidencia, periodo de aparición y proponer hipótesis sobre sus posibles causas. Se visitaron doce proyectos donde se instalaron paredes tipo emparedado como cerramiento liviano y se presentó el problema de fisuras. Los objetos visitados se localizaron en cuatro provincias del país, caracterizadas con condiciones climáticas diferentes. Añadido a esto, se definen características acerca del sistema estructural de unión, el tipo de mortero utilizado como acabado y la distribución entre paredes internas/externas dentro de la edificación, para cada uno de los doce objetos, las cuales se consideraron relevantes para el estudio de la patología de fisuras. A partir del levantamiento de campo, se llevó a cabo la tipificación de daños que permitió evidenciar el problema de agrietamiento de los muros. Considerando tanto las variables y la tipificación realizada, se presentó una serie de cinco hipótesis de causas del problema de fisuras y cinco medidas de mitigación. Finalmente, se recomendó al fabricante, hacer una exhaustiva revisión de los manuales técnicos de instalación de los electro paneles, incluir el diseño de juntas flexibles entre elementos de concreto y los paneles y describir un procedimiento de curado explícito para las capas de mortero de acabado. Asimismo, se recomendó a la Universidad de Costa Rica, generar modelos de experimentación en laboratorio que permitan verificar la validez de las causales de agrietamiento y promover las medidas de mitigación propuestas.Item Análisis de la variabilidad asociada a ensayos de fatiga en mezclas asfálticas(2020) Mora Valverde, Melissa Karina; Aguiar Moya, José PabloEste proyecto se enfocó en analizar la variabilidad asociada a los ensayos de fatiga en tres tipos de mezclas asfálticas en caliente producidas en planta de Costa Rica, mediante el desarrollo de los ensayos: Overlay (Tex-248-F), prueba de curva semicircular (SCB, ASTM D8044-16) y la prueba de viga sometida a flexión en 4 puntos (AASHTO T321-17). El trabajo se desarrolla para generar insumos que permitan la escogencia entre los distintos tipos de ensayo y empezar a evaluar su aplicabilidad en los procesos de diseño y construcción de carreteras de Costa Rica. Para lograr lo anterior, primeramente se realizó una recolección de información bibliográfica asociada a la temática. Luego, se procedió con la fase experimental, que incluía la caracterización de los materiales y especímenes de prueba, para seguidamente desarrollar las pruebas de fatiga de interés. Con los datos anteriores, se realizó el análisis de los resultados, enfocado en la variabilidad de los mismos; buscando encontrar factores de sensibilidad, tendencias en el comportamiento de las mezclas, similitudes, ventajas y desventajas de los métodos. Además, como último producto de este proyecto, se generó un ranking que clasificó los ensayos de fatiga según su variabilidad y duración. El desarrollo de este proyecto permitió identificar que el ensayo más variable fue el de la viga a flexo-tracción en cuatro puntos, el cual tampoco presentó coeficientes de variación constantes para los distintos niveles de la prueba. Además, la prueba SCB requirió el menor esfuerzo comparado con las demás pruebas, desde un punto de vista de cantidad de tiempo, mejora la eficiencia de los procesos de diseño, y que excluye el tiempo de uso y curado del epóxico. Por último, se verificó que la variabilidad depende en gran medida (entre otros factores) de las propiedades de la mezcla. Y es de esperarse que al reducir la variabilidad se pueda mejorar la estimación del desempeño...Item Evaluación de la resistencia a fatiga por reflejo de grietas en sobrecapas asfálticas reforzadas con materiales geosintéticos(2018) Picado Muñoz, Mauricio; Loría Salazar, Luis GuillermoEn esta investigación se busca analizar la resistencia a fatiga por reflexión de grietas en sobrecapas asfálticas reforzadas con materiales geosintéticos, mediante el ensayo a flexión de vigas de concreto asfáltico. Para realizar este análisis se confeccionaron tres vigas de concreto asfáltico reforzado con geomalla a un tercio de su altura, tres vigas de concreto asfáltico reforzado con geotextil a un tercio de su altura, dos vigas de concreto asfáltico reforzado con geotextil a dos tercios de su altura y tres vigas de concreto asfáltico de control (sin materiales geosintéticos de refuerzo), que fueron ensayadas según el esquema de montaje de la norma ASTM C78, pero bajo una configuración de frecuencia haversiana de 10Hz y esfuerzo controlado, con una carga que oscila entre 0,45kN y 9,0kN. Posteriormente, se determinó la energía disipada por ciclo y se realizó un análisis de varianza de energía acumulada en cada uno de los siguientes escenarios: 10, 100, 500, 800, 1000 y 1200 ciclos de carga. Se determinó que las vigas de los especímenes reforzados con geomalla y geotextil a un tercio de su altura brindan un aporte estadísticamente significativo a la resistencia a fatiga por reflejo de grietas. En contraparte, las vigas de los especímenes reforzados con geotextil a dos tercios de su altura no brindan un aporte estadísticamente significativo a la resistencia a fatiga por reflejo de grietas.