Efecto de la tasa de aplicación y el tipo de ligante en la adherencia de capas asfálticas evaluadas por medio del ensayo LCB

Abstract

El efecto de la aplicación del riego de liga en la adherencia de las capas asfálticas ha sido ampliamente abordado por los investigadores de la ingeniería de pavimentos en el mundo. Se han encontrado diversos factores que influyen en el grado de adhesión que se logra entre dos capas de mezcla asfáltica, entre los cuales se destaca el tipo de riego, la tasa de aplicación, la temperatura, la condición superficial de las capas, la humedad, entre otros. Dado que la resistencia al corte de la interfase adherida de las capas tiene gran importancia en la respuesta mecánica y durabilidad de los pavimentos asfálticos, se realizó el presente estudio con el fin de evaluar el efecto que tiene la tasa de aplicación y el tipo de ligante bituminoso en dicha propiedad, mediante la implementación del ensayo de corte del Laboratorio de Caminos de Barcelona. Dos tipos de emulsiones asfálticas denominadas CRL-1 y CRL-1hm (convencional y modificada con polímeros, respectivamente) fueron utilizadas como riego de liga en cinco tasas de aplicación residual (100, 200, 300, 400 y 500 g/m2) y las capas asfálticas se fabricaron con una mezcla densa en caliente tipo MDC-19. Los resultados indicaron que la resistencia a cortante desarrollada por el riego CRL-1hm es mayor que para el riego CRL-1, además, existió una variación en la resistencia con el aumento de la tasa de aplicación que posibilitó la obtención de una tasa óptima para la cual la resistencia al corte es máxima. Finalmente, se realizó una comparación teórica de repeticiones admisibles para fisuración por fatiga en los casos de adherencia total y parcial, empleando el módulo de reacción cortante calculado experimentalmente como parámetro de adherencia en el software BISAR.

The effect of tack coat application in the bonding of asphalt layers has been widely addressed by pavement engineering researchers around the world. Several factors have been found that influence the degree of bonding achieved between two asphalt layers, including type of tack coat, application rate, temperature, surface condition of layers, moisture, among others. Since interface shear strength of bituminous layers has great importance in the mechanical response and durability of asphalt pavements, the present study was carried out to evaluate the effect that application rate and type of binder have on that property, by the implementation of the Laboratorio de Caminos de Barcelona shear test. Two types of asphalt emulsions named CRL-1 and CRL-1hm (conventional and modified with polymers, respectively) were used as tack coat in five residual application rates (100, 200, 300, 400 and 500 g/m2) and the asphalt layers were made with a MDC-19 dense-graded hot asphalt mixture. The results indicated that shear strength developed by CRL-1hm tack coat is higher than for the CRL-1 one, moreover, there was a variation in strength with the increase of application rate that made possible to obtain an optimum rate for which the shear strength is maximum. Finally, a theoretical comparison of allowable number of repetitions for fatigue cracking was carried out in cases of total and partial bonding, using the experimentally calculated shear reaction modulus as bonding parameter in the BISAR software.