Calibración de una ecuación de transferencia a fatiga para capas de mezcla asfáltica reforzadas con geomallas en Costa Rica

Abstract

Bajo la inclusión de conceptos mecanicistas en el diseño de pavimentos de Costa Rica y nuevas técnicas de preservación y mantenimiento de pavimentos, se investigó, desarrollo y propuso una ecuación para aproximar la capacidad a fatiga de una carpeta asfáltica reforzada con geomalla a nivel de laboratorio. Para realizar ello se elaboraron un total de quince especímenes de concreto asfáltico, que constan de una primera capa de mezcla asfáltica convencional de 5 cm que fue envejecida para simular una carpeta existente. A ocho de estas se les colocó una sobrecapa de concreto asfáltico convencional y a seis una sobrecapa de concreto asfáltico modificado con butonal. La sobrecapa colocada fue de 10 cm y todas las probetas fueron reforzadas con geomalla en la interfaz capa existente-sobrecapa. Para la falla de las probetas se siguió el esquema de montaje de ensayo estipulado en la Normativa Europea para vigas a flexotracción en cuatro puntos (4PB-PR). A estos se les aplico pulsos haversianos con una frecuencia de 10 Hz y periodos de descanso de 0,9 s entre cada pulso. El ensayo se realizó a esfuerzo controlado y la carga utilizada varia dentro de tres rangos, siendo estos: 0,45 kN a 13,0 kN, 0,45 kN a 14,0 kN y de 0,45 kN a 15,0 kN. Los resultados del ensayo a flexotracción muestran un mejor desempeño en los especímenes cuya sobrecapa tiene un mayor módulo dinámico, esto para todos los niveles de esfuerzo. Basado en estos datos y el módulo dinámico de la sobrecapa asfáltica, se planteó un modelo predictivo en función de dos variables independientes. Al finalizar y mediante un análisis de sensibilidad, se verifica bajo distintos escenarios que la variable de mayor impacto es el módulo dinámico de la sobrecapa asfáltica.