Comportamiento Fisico-Mecánico del Asfalto

El comportamiento del cemento asfáltico esta basado en su naturaleza visco-elástica; entonces, la conducta del mismo está en función tanto de las condiciones de carga como la temperatura.

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Asimismo, tal conducta también depende del envejecimiento del asfalto. En la imagen se muestra que las altas temperaturas en un corto periodo de tiempo, son directamente proporcionales a lo que ocurre a bajas temperaturas en un largo periodo de tiempo.

Reacción del Asfalto ante Altas Temperaturas

El cemento asfáltico expuesto a temperaturas extremadamente calurosas, como los desiertos, o a condiciones de velocidad y cargas sostenidas, como un trailer a velocidad lenta, puede comportarse como un liquido viscoso, por esta razón que se le considera un fluido Newtoniano, puesto que hay una conducta lineal entra la fuerza de resistencia y la velocidad relativa.

A los líquidos viscosos como el cemento asfáltico también se les conoce como “plásticos”, ya que una vez que comienzan a fluir pierden su forma y jamas la recuperan, es por esta razón que cuando aplicas este tipo de mezclas en caliente sobre todo en un día caluroso, ésta tiende a fluir bajo el tránsito vehicular y el peso del mismo, en pocas palabras su conducta es la de un plástico, lo que puede ocasionar roderas y movimientos de las intersecciones. al mismo tiempo que pierde adherencia entre el agregado y el asfalto, lo cual puede ocasionar un desprendimiento de la carpeta asfáltica.

 
Reacción del Asfalto ante Bajas Temperatura
 
Como antes mencionado, las condiciones climatológicas pueden llegar a afectar el comportamiento del cemento asfáltico  en este caso al ser expuesto a temperaturas bajas, o al ser expuesto al tráfico pesado a una alta velocidad generando cargas repetitivas, tiende a comportarse como un solido elástico  contrario a los líquidos “plásticos” que se comentaron anteriormente, y con la diferencia de que estos tienen la capacidad para recuperar su forma original una vez que la carga se da desplazado, pero si se exceden  la capacidad de carga, los sólidos líquidos no se expandirán simplemente se fracturaran.
Para comprender esto mejor, se debe decir que las tensiones internas que sufre el asfalto se acumulan en el pavimento en el momento en el que este intenta contraerse, al mismo tiempo que es detenido por la subcapa del camino, por lo que se forman hendiduras transversales en la superficie de la misma debido al cambio de temperatura; es por esta razón que esta mezcla se considera frágil.

Reacción del Asfalto a Temperatura Ambiente

Cuando el cemento asfáltico se encuentra a temperatura ambiente, la capa asfáltica tienda a comportarse de las dos formas descritas anteriormente, liquida plástica y solida elástica  lo cual permite que el asfalto tenga una buena adherencia con el agregado. Por otro lado esto explica el buen funcionamiento de éste. porque utiliza las ventajas de ambos estados, por un lado al calentarse se fluidifica cubriendo el agregado, formando así una mezcla. Después una vez que el asfalto se enfría  este trabaja como ligante uniendo el agregado formando una mezcla solida, la cual, en su estado final se comporta de manera visco-elástica.

Envejecimiento del Asfalto

La “oxidación” es una reacción química del asfalto cuando éste entra en contacto con el ambiente, la cual afecta al cemento asfáltico ocasionando que se vuelva mas frágil  ya que existe un endurecimiento excesivo de la carpeta asfáltica  Y a pesar de que esta reacción generalmente se da en forma lenta, ésta puede acelerarse cuando el asfalto está expuesto a altas temperaturas. Por otro lado las carpetas asfálticas con un numero considerable de años, por no llamarlas antiguas, o las que sufrieron una mal compactación son candidatas perfectas para presentar oxidación  la primera por el deterioro, y la segunda por que al estar mal compactada sufre un mayor porcentaje de vacíos, lo cual genera una mayor penetración del oxigeno a la mezcla.

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Created By: Ing. Nestor Luis Sánchez –  Tw: @NestorL

 

Ingeniero Civil Con Postgrado en Gerencia de La Construcción, Conocimiento en Mecánica de Suelos, Estructuras y Puentes.
Escritor y Investigador de Post Para Venezuela.
Contacto: https://www.linkedin.com/in/nestorluissanchez/

Comments (1)

  • Reply Eduardo José Harari R. - 3 abril, 2014

    Creo que debió incluirse el comportamiento en aquellos ambientes en donde los niveles de pluviometría son elevados, en donde las carpetas pasan un periodo elevado del día húmedos y/o saturados , ya que la oxidación se acelera en estos casos también, a demás que el envejecimiento de la carpeta produce una disgregación de los pétreos y áridos por perdida del ligante. Otro aspecto que se debe considerar es el diseño de la mezcla basado en los promedios de la temperatura y la climatología de la región.

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