Evaluación de la durabilidad a fatiga de mezclas semicalientes con adición de zeolita natural y RAP.

Resumen

Este artículo presenta los resultados de una evaluación del deterioro por fatiga en mezclas asfálticas semicalientes y semicalientes recicladas con adición de pavimento asfáltico reciclado (RAP), las cuales se comparan con una mezcla convencional de referencia (HMA). La falla por fatiga es uno de los mecanismos de deterioro más frecuentes en los pavimentos flexibles. Se caracteriza por la producción de una microfisuración inicial, y debido a la repetición de las cargas producidas por el tráfico, el deterioro va progresando hasta producir el fallo por fatiga del pavimento. Para el estudio experimental, se evaluaron cinco mezclas asfálticas desarrolladas en el proyecto IDeA/CONYCIT, denominado “Desarrollo y Diseño de Mezclas Asfálticas de Mayor Eficiencia Energética y Bajo Impacto Ambiental”, de las cuales, dos son mezclas asfálticas semicalientes con distintos porcentajes de adición de zeolita natural 0,3% y 0,6% y tres son mezclas asfálticas semicalientes recicladas con tasas de adición de RAP 10%, 20% y 30%. Todas cumplen con la normativa nacional vigente. Para la realización de este estudio, se evalúa el daño por fatiga mediante el ensayo de tracción indirecta sobre probetas cilíndricas de la norma UNE-EN 12697-24:2004+A1:2007. Adicionalmente, se evaluaron los parámetros de módulo de rigidez y densidad cuyos procedimientos están normados por la norma europea UNE-EN 12697-26:2012 y la normativa chilena MCV8 8.302.38, respectivamente. Una vez obtenidas las leyes de fatiga para cada mezcla, se realizan análisis de durabilidad de pavimentos. Para esto, se propone una estructura de pavimento compuesta de capas de mezcla asfáltica, capas granulares y subrasante. Se evalúan diferentes espesores de pavimento, los cuales mediante el método de diseño empírico mecanicista se determinan las durabilidades de las mezclas en estas estructuras de pavimento. Los resultados globales muestran que al utilizar las mezclas semicalientes con adición de zeolita natural, se pueden obtener desempeños similares al ser comparadas con una mezcla HMA convencional. Resultado diferente es el obtenido por las mezclas semicalientes recicladas con distintos contenidos de RAP, debido a que se obtienen mayores rigideces. En este contexto, se recomienda usar este tipo de mezclas, de forma similar a las mezclas de alto módulo en capas intermedias de estructuras de pavimento para así aumentar la duración a la fatiga.