Análisis de comportamiento y falla de sellos de alta fricción en carpetas asfálticas y de hormigón
Fecha
2016-01
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil
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Resumen
Se considera analizar el uso de una nueva técnica importada desde Europa para la disminución de los accidentes automovilísticos, llamados sellos de alta fricción. Estos sellos compuestos de adhesivo de poliuretano y árido conocido como bauxita calcinada, proporcionan una mejor adherencia entre pavimento y neumático.
Al aplicar estos sellos en la Ruta 60, camino La Pólvora en la región de Valparaíso, se determina su efectividad a partir de datos de accidentes automovilísticos, destacando su disminución a cero, y manteniendo el coeficiente de fricción sobre el mínimo establecido por el manual de carreteras, desde su etapa inicial hasta cuatro años después de su uso por el tráfico. Además, en Chile es el único lugar donde el sello de alta fricción presenta fallas en pavimentos de hormigón y asfalto, determinando que la falla principal es porque se utiliza en caminos que ya su vida útil finalizó o hubo aumento de tráfico vehicular, generando un deterioro por fatiga, y el sello no resiste presiones ya que no es un apoyo estructural.
Con el objetivo de proponer un nuevo sello de alta fricción con materiales chilenos, el sello original se somete a ensayos de trituración, abrasión y coeficiente de fricción. En un principio, se considera utilizar ensayos propios del país de origen de los materiales (Inglaterra), pero se opta por realizar los ensayos nacionales ya que se debe regir por las normas donde el sello será utilizado, que en este caso es el manual de carreteras. Los sellos de alta fricción son nuevos en el país, por tanto la legislación no hace referencia a todos los índices exigidos, por tanto, los resultados de los ensayos que el sello original fue sometido, son un indicador para los resultados de los nuevos materiales.
Los materiales a utilizar son escoria de cobre, gravilla y emulsión asfáltica como alternativas. Al ser sometidos al ensayo de trituración, todos los áridos cumplen con la exigencia mínima. El ensayo de abrasión determina que el sello original posee menor pérdida de material, seguido de la escoria de cobre y gravilla, todos ellos con adhesivo; pero los áridos con la emulsión asfáltica no son compatibles ya que la emulsión no es capaz de adherirse a estos como capas sobrepuestas, sino que funcionaría como una mezcla de ellos, pero sería un tratamiento superficial común. Finalmente, el coeficiente de resistencia al deslizamiento determina que la mejor elección es escoria de cobre con el adhesivo original, con un índice más alto.
Los costos asociados al sello de alta fricción hacen una diferencia respecto a los materiales nacionales. Con el resultado de los ensayos de laboratorio, el árido es lo que se puede reemplazar. La bauxita calcinada, con un 35% del valor de los materiales y comparándola con la escoria de cobre, sería una disminución a un 83% del valor por metro cuadrado de este sello. Por tanto, es una alternativa al sello de alta fricción original.
Descripción
Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
ARIDOS, HORMIGON, PAVIMENTOS