Deducción analítica del módulo en mezclas asfálticas asociado al ensayo de tracción indirecta. Analytical deduction of module in asphalt mixtures associated with indirect tensile test

Resumen

Para determinar el módulo de probetas cilíndricas construidas con mezclas asfálticas, es aplicado un procedimiento de laboratorio mundialmente difundido y normalizado como es el ensayo de tracción indirecta. Esta prueba además de presentar gran confiabilidad de sus resultados y sencillez del equipo de aplicación, está respaldada por un basamento teórico bien definido y que ha dado origen a expresiones analíticas en función de la carga máxima aplicada y la deformación resultante. Partiendo de los principios de distribución interna de esfuerzos de elementos sometidos a carga diametral y tomando como referencia las relaciones planteadas por diferentes investigadores, se desarrolló parte de este trabajo en la que se plantearon deducciones y se realizaron diversas integraciones matemáticas por medio de un reconocido software denominado Mathcad 14, el cual permitió comprobar las operaciones y obtener los valores que configuran las expresiones resultantes de módulo asociadas al ensayo. Además, se consideró el planteamiento teórico de distribución de esfuerzos propuesto para la condición de carga vertical aplicada a través de una placa o cabezal de apoyo, similar a la utilizada en la ejecución de la prueba y se establecieron relaciones que a pesar de su complejidad, fue posible resolver las operaciones de integración con apoyo del software (Mathcad 14), y de las que se obtuvo valores que dan forma a las expresiones comúnmente usadas para el cálculo del módulo elástico o resiliente.

Palabras claves: mezclas asfálticas, ensayo de tracción indirecta, distribución de esfuerzos, módulo elástico, módulo resilente.

Abstract

 In order to determine the modulus of cylindrical specimens which were constructed with asphalt mixtures, is applied the indirect tensile test which is a laboratory procedure globally standardized. This test, besides of has a good reliability of its results and a simplicity application of the equipment, has a well-defined theoretical basis that has given rise to analytical expressions in terms of the maximum applied load and the resulting deformation. Starting from the principles of internal stress distribution of specimens subjected to diametral load and by reference to the relationships proposed by different researchers, was developed part of this work in which some deductions were raised and several mathematical integrations was done through a recognized software called Mathcad 14, which allowed to verify the operations and get the parameters used to resulting expressions associated to module test. Also, in this work was taking in account the theoretical stress distribution which is proposed to condition of vertical load applied through a plate or support head, similar that used by us in the execution of the test and we established some relations that despite of their complexity, allowed us to solve integration operations with support Mathcad 14 software, and get values and parameters that can be used for calculate the elastic or resilient modulus.

Keywords: asphalt mixtures, indirect tensile test, stress distribution, elastic modulus, and resilient module.