Análisis comparativo entre el dispositivo de aro y cono y el permeámetro del NCAT para medir la permeabilidad en mezclas asfálticas

Abstract

The amount of flexible pavement is greater in Mexico; this pavement consists of an asphalt mixture on its bearing surface. The infiltration of water into the asphalt compartment causes severe damage; this reduces the useful life of the pavement, so that the permeability measurement becomes fundamental. The main objective of this thesis is to carry out a comparative analysis at the laboratory level. The methodology was through the use of the arum and cone device, and the permeameter developed by NCAT; with which permeability was measured in dense granulometry asphalt mixture. In order to carry out the analysis of the possible results it was necessary to do it in two steps. In the first step the properties of the asphalt used were known, also the physical properties of the stone aggregates were evaluated; both met the specifications set by the standards established for the design of a dense granulometry asphalt mixture. For the second step, different laboratory specimens had to be made to simulate the asphalt mix elaborated in the field, the designs used were Marshall and the AMAAC Protocol, four different granulometries were used, the percentage of air voids was varied to simulate a bad and a good compacted inside the asphalt mix. In total 56 specimens were made. The results of the test of permeability with both devices are very dispersed so there is no marked tendency to indicate that granulometry has a higher degree of permeability. Although it is true that using the NCAT permeameter the results had greater congruence, it is necessary to obtain a repeatability of data to understand more clearly the behavior of the permeability in asphalt mix.

Se tiene que en México la cantidad de pavimento flexible es mayor; dicho pavimento está constituido por una mezcla asfáltica en su superficie de rodamiento. La infiltración de agua hacia la carpeta asfáltica produce severos daños; lo cual reduce la vida útil del pavimento, por lo que la medición de la permeabilidad se vuelve fundamental. En la presente tesis se tiene como objetivo principal realizar un análisis comparativo a nivel laboratorio. La metodología fue mediante la utilización del dispositivo de aro y cono, y el permeámetro desarrollado por el NCAT; con los cuales se midió la permeabilidad en mezclas asfálticas de granulometría densa. Para llevar a cabo el análisis de los posibles resultados fue necesario realizarlo en dos pasos. En el primer paso se conocieron las propiedades del asfalto utilizado, así mismo se evaluaron las propiedades físicas que tenían los agregados pétreos; ambos cumplieron con las especificaciones fijadas por las normas establecidas para el diseño de una mezcla asfáltica de granulometría densa. Para el segundo paso se tuvieron que realizar diferentes especímenes a nivel laboratorio que simularon la carpeta asfáltica elaborada en campo, los diseños utilizados fueron el Marshall y el Protocolo AMAAC, se utilizaron cuatro granulometrías distintas, el porcentaje de vacíos de aire fue variado para simular un mal y un buen compactado dentro de la carpeta asfáltica. En total fueron elaborados 56 especímenes. Los resultados arrojados al realizar la prueba de permeabilidad con ambos dispositivos, son muy dispersos por lo que no existe una tendencia marcada que indique que granulometría presenta un mayor grado de permeabilidad. Si bien es cierto que utilizando el permeámetro del NCAT los resultados tuvieron mayor congruencia, es necesario obtener una mayor repetibilidad de datos para entender de forma más clara el comportamiento de la permeabilidad en mezclas asfálticas.