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Ilustraciones Gráficas Tablas Fotografías ilustraciones, fotografías, gráficas, mapas, micrografías, tablas Se estudia la incidencia de la mineralogía de agregados pétreos sobre la adhesividad con el bitumen en mezclas asfálticas, considerando la utilidad que esta información puede proporcionar al campo ingenieril, para el uso óptimo de los materiales de construcción. El estudio incluye la caracterización física, mecánica y petrográfica de los agregados pétreos recolectados en tres fuentes diferentes de materiales para la construcción, y de mezclas asfálticas tipo MDC-19, fabricadas con éstos. Usando un mismo contenido de asfalto para todos los casos, se construyeron 57 especímenes de concretos asfálticos, tanto para la evaluación de su desempeño en etapa de diseño, como para su caracterización petrográfica, la cual se realizó sobre 18 secciones delgadas y 9 bloques pulidos. Los análisis detallados incluyeron técnicas de estereomicroscopía, difracción de rayos X y microscopía de luz transmitida. Así mismo, se realizó un análisis de adherencia detallado a partir de fotomicrografías tomadas a través del microscopio polarizador, lo cual permitió cuantificar el porcentaje y grado de cubrimiento de los agregados y sus minerales constituyentes, al interactuar con el asfalto. Adicionalmente, se apreciaron otras características del concreto, como la porosidad, la forma de los agregados, el contacto con el asfalto, la impregnación y textura del mastic. De este modo, se identificaron algunas relaciones e indicios de las características texturales más favorables, así como la presencia de minerales poco deseados en los agregados que impiden una buena interacción y adherencia con el asfalto. (Texto tomado de la fuente) The incidence of stone aggregate mineralogy on the adherence with bitumen in asphalt mixtures is studied here, considering the usefulness that this information can provide to the engineering field, for the optimal use of construction materials. The study includes the physical, mechanical and petrographic characterization of aggregates collected from three different material sources, and asphalt concretes prepared from MDC-19 mixtures. Using the same asphalt content, 57 concrete specimens were built to assess both their performance in the design stage, as for the petrographic characterization, carried out on 18 thin sections and 9 polished blocks. Analyzes included stereomicroscopy techniques, X-ray diffraction and transmitted light microscopy. Likewise, a detailed adherence analysis was carried out from photomicrographs taken through the polarizing microscope, which allowed to quantify the percentage and degree of coverage of aggregates and their constituent minerals, when interacting with the asphalt. Additionally, other fconcrete characteristics, such as porosity, aggregate shape, impregnations and mastic texture, were observed. In this way, some relationships and indications of the most, favorable textural characteristics were identified, as well as the presence of desired mineralogical contents for a good interaction and adherence within the mixture. Incluye anexo Maestría Magíster en Ingeniería - Geotecnia Relaciones constitutivas de suelos, rocas y materiales afines Análisis geotécnicos con base estudios petrográficos de mezclas asfálticas

Aunque el desempeño de los concretos asfálticos usados en obras viales, suele depender del arreglo que logren los componentes, es decir a las partículas de agregado y los vacíos englobados dentro del ligante bituminoso, este aspecto no se evalúa dentro de los controles rutinarios de calidad. El objetivo principal de este trabajo final de maestría, es profundizar en el conocimiento de las características de la micro y macro estructura de mezclas asfálticas, utilizando herramientas petrográficas y de análisis de imagen. Se busca identificar aquellos aspectos asociados con la estructura interna, que puedan tener una incidencia desfavorable en el comportamiento a mediano y largo plazo en mezclas asfálticas compactadas. Para este estudio, se contó con microfotografías de secciones delgadas y bloques pulidos de concretos asfálticos, tomadas en una investigación previa. Se seleccionaron en total 40 imágenes tomadas sobre muestras en bloques pulidos de concretos asfálticos, las cuales se analizaron mediante el Software Motic 2.0, a nivel micro y macroscópicos. En el concreto se logró identificar aspectos como segregación, problemas de interacción entre agregado y asfalto evidenciados mediante falta de cubrimiento y adherencia, tamaño y distribución de vacíos con aire entre otros. Igualmente, en las cerca de 400 partículas de agregados observadas, se identificaron y cuantificaron aspectos relevantes, tales como tamaños de partículas, proporción de partículas alargadas, características de forma: esfericidad y redondez, textura superficial, angulosidad, porosidad y microfisuras. En cada caso, se definieron los criterios de medición más convenientes para comparación según las especificaciones que le corresponden. Las mediciones realizadas fueron consignadas en una base de datos que incluye cuatro de las imágenes más representativas para el proceso. Dentro de los resultados encontrados se pudo establecer que, para la mayoría de los casos, una imagen no es representativa de cada bloque pulido por lo que las mediciones no se pueden realizar de forma aislada, sino que se requiere considerar todas las microfotografías de una misma área. Uno de los aportes valiosos de este trabajo, es el avance hacia la determinación, cada vez más cuantitativa, de rasgos micro y macro estructurales de agregados y concretos asfálticos, considerados nocivos para su buen funcionamiento durante vida útil en una obra vial. Como producto final, se proporcionó una metodología que resume los pasos seguidos para el análisis de las imágenes de bloques pulidos; esta metodología puede seguirse con confianza para evaluaciones similares de concretos asfálticos y sus materiales constitutivos, tanto en procesos de producción de mezclas, de construcción durante obra o en evaluaciones de pavimentos en servicio. Abstract: Although the of the asphalt concrete performance used in road infrastructure, usuall y depends on the arrangement of the components achieve, it means the aggregated particles and the emptiness of the comprises within the bituminous binder, this aspect it is not evaluated in the ordinary quality control. The main objective of this Master’s final paper is to go deeper in the knowledge of the characteristics of the micro and macro structure of the asphalt mix, using petrography tools and the image analysis. It seeks to identify those aspects associated with the inner structure, which could ha ve unpromising impact in the behavior in medium and long term of the compacted asphalt mixes. For this study, we counted with micro - photography of thin sections and refined blocks of asphalt concretes, taken in a previous research. A total amount of 40 ima ges were selected, taken on samples of refined blocks, which were analyzed through the Motic 2.0 software, in a micro and macroscopic level. In the concrete we were able to identify aspects like segregation, interaction problems between the aggregated and the asphalt evinced for the lack of covering and adhesion, size and distribution of the emptiness with air among others. In the same way, in the almost 400 particles of aggregated observed, relevant aspects were identified and quantified, such as particl es size, amount of the extended particles, shape characteristics: sphericity and roundness, surface texture, angularity, porosity and micro cracks. In every case, the most convenient measure standards were defined for the comparison according to the belon ging instructions. The measures were recorded in a data base including four of the most representative images for the process. Within the found results it could be established that, for most cases, one image it is not representative for each refined block, for that reason the measures could not be done in an isolated way, but it is required to consider all the micro - photography of the same area. One of the most valuable contributions of this study is the progress towards the determination, even more quantit ative, of micro and macro characteristics of the aggregated and asphalt concretes, considered dangerous for its good performance during the lifetime in a road work. As a final product, it was given a methodology that resumes all the followed steps for the analysis of the images of the refined blocks; this methodology can be followed trustily for similar evaluations of asphalt concretes and its constitutive materials, as in mix production processes, construction of the work or evaluations about the asphalt in service. Maestría

En el presente trabajo se evaluaron las características hidráulicas de mezclas asfálticas abiertas, por medio de la interpretación de los parámetros eléctricos obtenidos del ensayo de espectroscopia de impedancia electroquímica EIS. La principal motivación para la realización del trabajo consistió en explorar nuevas herramientas de caracterización del comportamiento hidráulico de este tipo de materiales, ya que los métodos actuales son intuitivos en su mayoría y suponen las características de la estructura interna de las mezclas asfálticas. Para esos fines, se efectuó un amplio trabajo experimental que incluyó la elaboración de muestras de mezcla asfáltica preparada y compacta bajo condiciones controladas en laboratorio. Sobre estas muestras se realizaron pruebas de caracterización física, mecánica y de espectroscopia de impedancia electroquímica. La interpretación de los resultados de la técnica EIS con los ensayos de caracterización básica, proporcionó información acerca de la estructura interna de las mezclas asfálticas, lo que permitió conocer de manera más acertada aquellos parámetros que afectan la permeabilidad, tales como conectividad, contenido, tamaño y forma de los poros. Como resultado de los análisis, se demostró de manera exitosa, la relación existente entre el comportamiento eléctrico de las mezclas asfálticas con la capacidad que tienen para el drenaje; así mismo facilitó el reconocimiento de los parámetros que afectan la permeabilidad en un medio poroso, asociado a la estructura interna de las mezclas asfálticas. En conclusión, la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica mostró ser una herramienta útil y con un gran potencial de aplicación para evaluar el comportamiento hidráulico de mezclas asfálticas abiertas durante procesos de diseño y producción de mezclas, que incluso, promete ser útil para controlar la eficiencia del drenaje durante la vida útil en los llamados pavimentos drenantes. Abstract. In the present work the hydraulic characteristics of open asphalt mixtures were evaluated through the interpretation of the electrical parameters obtained from the EIS electrochemical impedance spectroscopy test. The motivation of the work was to explore new tools to characterize the hydraulic behavior of this type of material, since most of the current methods are intuitive and often assume the characteristics of the internal structure of the asphalt mixtures. For these purposes, extensive experimental work was carried out, including the preparation of samples from prepared and compacted asphalt mixtures under controlled conditions in the laboratory. On these samples, physical, mechanical and electrochemical impedance spectroscopy tests were carried out. The interpretation of the results of the EIS technique with the basic characterization tests provided information about the internal structure of the asphalt mixtures, which allowed to know more correctly those parameters that affect the permeability, such as connectivity, content, size and shape of the pores. As a result of the analyzes, the relationship between the electric behavior of the asphalt mixtures and the capacity of the drainage system was successfully demonstrated; Also facilitated the recognition of the parameters that affect the permeability in a porous medium, associated with the internal structure of the asphalt mixtures. In conclusion, the technique of EIS has proved to be a useful tool with a great potential application to evaluate the hydraulic behavior of open asphalt mixtures during design and production processes of mixtures, which even promises to be useful to control the efficiency of the drainage during the useful life in the calls draining floors. Maestría