FRLP - I+D+i - CENTROS - LEMAC - PUBLICACIONES EN REUNIONES CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS
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Item Estudio de la fatiga en mezclas asfálticas con alta proporciones de NFU mediante índices de fisuración(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-11) Zapata Ferrero, Ignacio; Gelsi, Agustina; Segura, Adrián Noel; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo GerardoLa fatiga en mezclas asfálticas es una de las principales fallas que se presentan en los pavimentos flexibles. Dicha problemática, se genera por el sucesivo paso de los vehículos y se manifiesta en la superficie de rodamiento como fisuras de corta longitud. Estas fisuras cuando alcanzan un cierto tamaño se interconectan entre sí para formar un entramado que se denomina comúnmente como piel de cocodrilo. Este problema de los pavimentos, no se genera por alcanzar la resistencia última del material, sino por superar la tensión de tracción en la fibra inferior de la capa asfáltica. Por otra parte, la inclusión de material de residuos se hace cada vez más necesaria debido a la gran generación de deshechos. Uno de ellos, es el Polvo de Neumático Fuera de Uso (NFU) el cual resulta un residuo acorde a utilizar en la industria de la pavimentación asfáltica. La trituración de los neumáticos hasta un tamaño milimétrico permite que así sean utilizados. Esta condición asegura que el NFU pueda ser incorporado adecuadamente al asfalto para conformar un material homogéneo que no se separe en sus fases. El presente trabajo plantea la caracterización de asfaltos con 15 y 18 % de NFU por encima del peso de asfalto en conjunto con el asfalto base, por medio de análisis reológicos como el parámetro SUPERPAVE y el Barrido de Amplitud Lineal con envejecimientos a corto y largo plazo. En forma posterior se diseña una mezcla asfáltica tipo CAC-D19 con los asfaltos previamente mencionadas para realizar el ensayo de Tracción Indirecta Estática y evaluar los resultados por medio de índices de fisuración para estimar la fatiga en pavimentos. Por ultimo se plantean correlaciones entre los parámetros de asfalto y mezclas asfálticas obtenidos, los cuales evidencian una aceptable relación.Item Estudio de fatiga en mezclas asfálticas con NFU mediante el ensayo de viga semi circular(Universidad Tecnológica Nacional, 2024-10) Zapata Ferrero, Ignacio; Botasso, Hugo Gerardo; Rivera, José JuliánLas mezclas asfálticas en caliente que componen la gran cantidad de rutas pavimentadas de la República Argentina, presentan una combinación de distintos materiales, tales como asfalto, ya sea convencional o modificado, en conjunto con agregados y filler. Las problemáticas más habituales en los pavimentos asfálticos son el ahuellamiento, la falla por fatiga y la susceptibilidad térmica, las cuales son esperables que se evidencien al final de su vida útil. La patología de fatiga en los pavimentos flexibles es una problemática que no se alcanza por superar el estado ultimo de material, sino por la sucesiva aplicación de cargas que progresivamente consumen la energía interna del material. Uno de los materiales para mejorar el desempeño a fatiga en las mezclas asfálticas es el polvo de neumático fuera de uso. En incorporaciones de hasta el entorno del 10 % en peso de NFU sobre el peso de asfalto mejora notablemente las propiedades de ahuellamiento en mezclas asfálticas densas. En el presente trabajo se propone la evaluación de mezclas asfálticas con la incorporación de NFU en 15 y 18 % en comparación con el cemento asfaltico base. Se propone la evaluación de distintos índices de caracterización a fatiga por medio del ensayo de la Viga Semi Circular. A su vez se consideran distintos niveles de acondicionamiento para considerar el envejecimiento que actúa en la mezcla asfáltica en su fabricación, elaboración y vida en servicio.Item Primeras especificaciones técnicas de mezclas asfálticas en caliente con polvo de neumáticos fuera de uso, en Vialidad de Buenos Aires, Argentina(Asociación Española de Fabricantes de Mezclas Asfálticas (Asefma), 2024-04) Botasso, Hugo Gerardo; Rivera, José Julián; Delbono, Héctor Luis; Fensel, Enrique Alberto; Zapata Ferrero, Ignacio; Segura, Adrán Noel; Morano, Pablo; Capra, Bernardino; Lalli, Lisandro; Tiseira, Lucas; Perazo, AugustoEl uso del polvo de neumático en mezclas asfálticas es una tecnología de gran crecimiento en el mundo y en particular con grandes avances en Argentina. En base al financiamiento de un fondo de innovación tecnológica de la provincia de Buenos Aires, FITBA [1], el LEMaC, Centro de Investigaciones Viales de la UTN La Plata [2], realiza en conjunto con la Dirección de Vialidad de la provincia de Buenos Aires las primeras especificaciones técnicas de tres tipos de mezclas asfálticas con polvo de neumático fuera de uso; • Mezcla asfáltica tipo SMA con polvo de neumático fuera de uso pre digerido o activado • Mezcla asfáltica antirreflejo de fisuras con polvo de neumático fuera de uso modificado por vía húmeda o con polvo pre digerido o activado. • Mezcla asfáltica densa con asfalto mejorado o modificado con polvo de neumático fuera de uso por vía húmeda o con polvo pre digerido o activado. En Argentina se han realizado obras con mezcla asfáltica con polvo de neumático con marcos normativos específicos para las mismas, sin contar hasta ahora con un marco regulatorio que motive tanto a proyectistas, como a los organismos públicos, la inclusión en proyectos de carreteras sostenibles. Se presentan los resultados obtenidos, utilizando el formato de las especificaciones vigentes en la Dirección de Vialidad de Buenos Aires, más la realización de ensayos y la discusión de técnicas de control y diseño a partir de dos tesis doctorales relacionadas con la tecnología vinculadas al LEMaC. Cabe mencionar también, a partir del desarrollo del proyecto, la realización de jornadas de debate con la participación de los actores de la cadena de valor del proceso de producción; tales como empresas trituradoras de neumáticos, petroleras, empresas constructoras, entidades de normalización, organismos públicos y sector privado en general. Se ha considerado incorporar por primera vez la utilización del polvo de neumático fuera de uso pre digerido o activado como aporte de trascendencia e innovación en la vialidad local.Item Comportamiento térmico de pavimentos de asfalto y de hormigón modificados(2023) Cabrera Ojeda, Pablo Ariel; Botasso, Hugo Gerardo; Castro Luna, AnaEn la ciudad, los pavimentos de las calles en verano se calientan por la incidencia de radiación solar, el que posteriormente es devuelto al ambiente. En consecuencia, la temperatura del aire se eleva en la ciudad con respecto a la región rural circundante, provocando el efecto Isla de Calor Urbano, ICU. Por su color oscuro, el pavimento de mezcla asfáltica absorbe gran parte de la radiación solar incidente y la almacena como calor. Otro material para pavimentos es el hormigón, que además de ser más durable, tiene mayor albedo y se calienta menos moderando la ICU. Se ha realizado un estudio comparativo de muestras de pavimento asfáltico y de hormigón a las que se adicionó durante la preparación, TiO2, un óxido semiconductor empleado en estudios de fotocatálisis que además tiene una alta reflectancia de la luz solar. Se analiza la influencia del TiO2 en la temperatura que alcanzan las superficies modificadas.Item Efecto del color de los pavimentos sobre el confort térmico ambiental(2023) Cabrera Ojeda, Pablo Ariel; Botasso, Hugo Gerardo; Castro Luna, AnaEn las últimas décadas, el desplazamiento de la población rural a centros urbanos y la consecuente necesidad de viviendas y vías de acceso, ha provocado la sustitución creciente del suelo natural por otros de mezcla asfáltica u hormigón. En verano, las calles pavimentadas se calientan al estar expuestas a la radiación solar. Por su color oscuro el pavimento asfáltico absorbe una gran parte de la radiación solar incidente almacenándola como calor, que es liberado al medio ambiente, especialmente a la noche, como radiación de onda larga y calor convectivo. Por esta razón, los pavimentos calientes contribuyen a que la temperatura medioambiental, sea más elevada en la ciudad que en la región rural circundante y colaboran al efecto Isla de Calor Urbano, ICU. Aplicando recubrimientos de color claro en la superficie del pavimento para conseguir un mayor albedo y elevada emisividad, se logra enfriar el pavimento durante el día, moderando el efecto ICU y mejorando la calidad del medioambiente urbano. Se estudia la respuesta térmica de muestras compuestas de pavimento asfáltico denso calentadas con luz solar en el verano 2023 en la ciudad de La Plata. Las muestras se modifican superficialmente con recubrimientos de diferentes colores. Se registran las temperaturas en la superficie de las muestras así como la temperatura del aire sobre las probetas, usando termocuplas y adquisidores de datos durante las etapas de calentamiento y enfriamiento. Se realiza un seguimiento del comportamiento térmico de los materiales a través de imágenes térmicas.Item Comportamiento a fatiga de asfaltos altamente modificados con caucho proveniente de neumáticos fuera de uso mediante el barrido de amplitud lineal(2022-11) Zapata Ferrero, Ignacio; Rebollo, Oscar Raúl; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo GerardoLa resistencia a fatiga es una de las problemáticas más frecuentes y más compleja de predecir en las mezclas asfálticas. Por su carácter viscoelástico, el asfalto es el material que presenta mayor aporte a la fatiga dentro de la mezcla asfáltica. El parámetro G*senδ propuesto por SUPERPAVE es el más ampliamente utilizado para la evaluación de fatiga; sin embargo, tiene sus limitaciones ya que no permite observar si la muestra está dañada, por ejemplo. En el presente trabajo se evalúa el comportamiento de asfaltos modificados con altas tasas de caucho proveniente de neumáticos fuera de uso (15 %, 20 % y 25 %) con el reómetro de corte dinámico (DSR, de su sigla en inglés) mediante el ensayo de barrido de amplitud lineal (LAS, de su sigla en inglés). Este ensayo consiste en evaluar la muestra a crecientes amplitudes oscilatorias, de forma tal de acumular el daño en la muestra, en el rango en el que se presenta la fatiga en el asfalto. Los resultados son evaluados mediante la teoría simplificada del daño continuo viscoelástico, la cual pone de manifiesto la resistencia a fatiga del asfalto, independizándola del tipo e intensidad de carga aplicada. Los resultados del presente trabajo permiten evidenciar el beneficio de la incorporación del neumático fuera de uso como un residuo modificador del asfalto, mediante el análisis con el reómetro por medio del ensayo planteado. Por último, se confeccionan las curvas de ciclos en función de las deformaciones impuestas, las cuales permiten evidenciar una mayor resistencia a fatiga en el asfalto, con crecientes tasas de caucho de neumático fuera de uso.Item Empleo del residuo “desgomado de soja” para el mejoramiento de vías no pavimentadas de bajo tránsito(2021) Rivera, José Julián; Botasso, Hugo Gerardo; Porro, Anael RosarioLa presente investigación consiste en el estudio de un residuo aceitoso denominado “desgomado de soja”, producto del proceso de obtención del aceite de soja, con la finalidad de obtener mejoras desde el punto de vista vial. A este material se accede sin costos a través del Municipio de Rivadavia (Provincia de Buenos Aires), donde se ha empleado en experiencias piloto en el mejorado de vías no pavimentadas de su red vial y quienes, en vistas de analizar desde un punto de vista técnico las implicancias viales y potencialidades de esta práctica, se ponen en contacto con el LEMaC, para encarar un estudio en tal sentido. Para ello, se adoptaron suelos representativos de la zona y se plantearon tres tipos de procedimientos a través de los cuales se pudo analizar si la aplicación del residuo aportaba aptitudes estabilizantes, impermeabilizantes o como paliativo de polvo. De este modo se pudo arribar a la caracterización de materiales implicados, a los resultados obtenidos y establecimiento de conclusiones a ser aplicadas en los procedimientos de obra relacionados y redacción de los mismos, adaptados al empleo del producto arribando finalmente a prácticas aplicables por aquellos profesionales que deban llevara a cabo tareas relacionadas.Item Influencia de la incorporación de neumático fuera de uso en el deterioro a fatiga de las mezclas asfálticas en caliente(2021) Zapata Ferrero, Ignacio; Rivera, José Julián; Botasso, Hugo GerardoEl paso del tránsito sobre los pavimentos asfálticos es uno de los factores que más influye en su deterioro. Los mismos están diseñados para soportar tanto las cargas de los automóviles y el tránsito pesado que transitan a diario, como así también las distintas condiciones climáticas. Estas dos acciones sobre el pavimento generan un fuerte estado de tensiones, deformaciones y desplazamientos relativos, que debe ser capaz de absorber en el periodo de vida útil para el cual fue diseñado. Las problemáticas más frecuentes que presentan los pavimentos asfalticos, debido a estas solicitaciones y diferentes rangos de temperaturas, son la fatiga, la deformación permanente y la fisuración térmica. En cuanto a la primera de ellas, la misma se genera por la repetición de aplicaciones de cargas, sin ser necesario que el material llegue a su límite de rotura. Este mecanismo de deterioro, consiste en el consumo de la energía interna disponible que posee la estructura. La técnica ha avanzado en gran parte en el estudio de este tipo de falla, pero aún existen varios mecanismos que restan por dilucidar. En la actualidad, con la utilización de programas de diseño mecanicista de pavimentos (utilizan propiedades mecánicas de los materiales y analizan los materiales en un sentido universal), la fatiga de la mezcla asfáltica se ha instrumentado como uno de los criterios de falla a utilizar. De esta forma, en función de la caracterización del material a ser empleado, se puede diseñar una estructura de pavimento que resista a las diferentes cargas y solicitaciones estimadas, en un tiempo de vida planteado. Adicionalmente, en los últimos años los deshechos o residuos de varias industrias son utilizados como aditivos o adiciones en la mezcla asfáltica o en el asfalto utilizado en las mismas. Uno de los más estudiados, es el neumático fuera de uso (NFU). Este residuo se encuentra en grandes cantidades y actualmente es un gran problema su deposición final. Los NFU encontraron en las mezclas asfálticas, no solo un lugar para completar su ciclo de vida, sino también para potenciar sus propiedades. El presente trabajo permite dar una mirada, tanto a la problemática de la fatiga en mezclas asfálticas, como así también de la incorporación de NFU para mejorar el comportamiento frente a este tipo de fallas.Item Adquisidor de datos para equipo de cierre y apertura de grieta(2018) Delbono, Héctor Luis; Botasso, Hugo Gerardo; Coronel, Renzo; Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Rapallini, José; Zabaljauregui, MarceloEste trabajo consistió en desarrollar el hardware y software para adquirir datos de una celda de carga y dos LVDT para un equipo que tiene por objeto generar la apertura y cierre de una grieta. La amplitud del movimiento de apertura y cierre es variable, puede ser programado por el usuario en función de la capacidad del LVDT. En principio no pasa de los 3 mm. El equipo consiste en un motor reductor de velocidad, el cual mueve una placa móvil, quedando la otra fija registrando la celda de carga adosada al brazo, la carga necesaria para evidenciar la apertura de una fisura sobre el cuerpo de prueba. Adicionalmente el software se adaptará a dos equipos más de solicitaciones dinámicas para evaluar a fatiga una mezcla asfáltica. Ellos son el ensayo de módulo de rigidez, implementado en laboratorio, el cual consiste en someter una probeta prismática simplemente apoyada en sus extremos a una carga central y el ensayo de la semi probeta (SCB, de sus siglas en ingles Semi-Circular Bend Test, según Norma ASTM D8044 – 16). Para estos equipos el software se desarrolla para adquirir los datos de celdas de carga de 500/1000/1500 kg y los dos LVDTs de 25/30 mm conectados al equipo.Item Adaptación del ensayo de parche de arena para estimar la corrección de dotación de riegos de adherencia en rehabilitaciones sobre firmes bituminosos sometidos a fresado superficial(2018) Rivera, José Julián; Bianchetto, Hugo; Botasso, Hugo GerardoCuando un firme bituminoso es sometido a una rehabilitación mediante la aplicación de una nueva capa bituminosa superpuesta, es requisito extender sobre éste un riego bituminoso de adherencia, en una dotación generalmente preestablecida por el pliego de la obra. Pero cuando este firme es sometido además a operaciones de fresado superficial previas, la textura que ofrece se modifica. Por lo tanto, la dotación de riego de adherencia preestablecida debe afectarse en cierto grado. Por un lado, al fresar se produce un incremento de superficie en la interfase entre ambas capas, lo que podría llevar a un aumento de la dotación de riego a emplearse. Por el otro, se generan por el fresado surcos paralelos longitudinales, que pueden acarrear el escurrimiento del riego bituminoso incrementado desde sus cumbres hacia sus valles, generando una deposición excesiva en estos últimos. Entre ambas situaciones debe llegarse a una solución de compromiso intermedia, que permita alcanzar un comportamiento óptimo. El presente trabajo aborda la temática y arriba a esta solución en base a ensayos al corte directo de especímenes con este tipo de interfase, en los distintos grados de textura hallados en la obra vial, aplicados sobre materiales característicos de la Argentina; complementándose con la aplicación de una adaptación del Ensayo de Parche de Arena, que permite establecer en obra el grado de textura de cada tramo de fresado en particular y aplicar así correcciones a la dotación en función de la misma. Dicho trabajo se realiza en el marco de una Tesis Doctoral en Ingeniería en Materiales, desarrollada en el LEMaC, Centro de Investigaciones Viales de Argentina. Se presentan los detalles de las tareas efectuadas en laboratorio y obra a tales efectos, dándose como conclusión el modelo de solución para la situación descripta y el procedimiento para su aplicación.