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The oil refinery plants have a particularly high energy consumption in the distillation process. Several authors state that these are the systems with the highest energy consumption in the petrochemical industry. Currently, work is being done on the implementation of adaptive controllers in order to improve the efficiency of the distillation process and the quality of the product. In this work the control of a binary distillation column developed within a 3D virtual laboratory is presented. Adaptive control by reference model (MRCA) is used for the manipulation of bottom and distillate concentrations. Initially, the mathematical description of the process is obtained, together with the computer-aided design, to subsequently implement the control technique. As a result, the behavior of the controlled system in simulation is shown and compared with the response of the embedded system within the virtual environment. The main contribution of this work is the interaction that a user can have with this type of processes and the possibility of implementing modern control strategies within this type of environments as a low-cost tool to support education and training activities.

Clayey soils exhibit viscoelastic behaviour in the plastic state, implying simultaneous retentive and dissipative mechanical properties as well as strain rate dependent properties. Such response is partially captured by the socalled Atterberg plastic limits. A more comprehensive evaluation of the mechanical response of this type of soils in the plastic state can be obtained by testing in a dynamic shear rheometer. Clayey soils consisting of different proportions of kaolin and bentonite and different water contents were subjected to dynamic shear tests to measure their rheological properties. All tests were performed with a constant strain amplitude of 10%, a fixed range frequency sweep (0.1 Hz to 100 Hz) and a constant temperature of 20°C. The results show that the complex shear modulus has an inverse relationship with the soil water content and a direct relationship with the plasticity index. Moreover, the phase angle increases slightly and then decreases suddenly as the frequency increases. The complex shear moduli obtained by dynamic tests were compared with the oedometric moduli estimated by correlations and showed satisfactory trends between them. The study contributed to the understanding of the complex behaviour of soils in the plastic state. Although the mechanical response of these materials is affected by some factors, the plasticity limits were consistent with the complex moduli under analogous conditions of strain and frequency.

The paving-heavy crude oils (PHCO) are natural cut-back asphalts composed by a high content of asphalt cement and a portion of solvents. These materials have been used in Colombia since the 90’s to improve low volume traffic roads. The existence of solvents in the PHCO allows mixing it with the aggregates in cold conditions. Then, before compaction, these asphalt mixtures require a curing process (i.e., process of partial loss of solvents from the PHCO) to ensure its proper performance. However, at present there is no consensus on the loss of solvents to specify for the curing process of mixtures fabricated with PHCO. Given this situation, this study assesses the effect of the partial content of solvents on both the mechanical response and compactability of asphalt mixtures produced using PHCO from the Castilla’s oil field (CA); a material extensively used in the East region of Colombia. The study included conducting and analyzing conventional characterization tests of the mixture constituent materials, surface free energy testing on both mastics and the aggregate, mix design, and characterization of both mechanical response and compactability of the mixtures fabricated using the CA and a control asphalt. Corresponding results led to identify and quantify a progressive improvement in both the adhesion quality of the mastic-aggregate interfaces and the mechanical response of the asphalt mixture as a function of the reduction of the solvents. These results suggest the convenience of compacting the asphalt mixtures fabricated using the CA after allowing a loss of 50% of the solvents obtained from the CA via atmospheric distillation at 360°C., Los crudos pesados de pavimentación (CPPs) son asfaltos líquidos naturales compuestos por un alto contenido de cemento asfáltico y una porción de solventes. Estos materiales han sido empleados en Colombia desde los años 90s para mejorar vías de bajo volumen de tránsito. La existencia de solventes en los CPPs permite que éstos sean mezclados con los agregados en frío. Posteriormente, para garantizar su adecuado desempeño, estas mezclas asfálticas requieren de curado (i.e., proceso de pérdida parcial de solventes de los CPPs), previo a su compactación. No obstante, a la fecha no existe consenso sobre la pérdida de solventes a especificar en el proceso de curado de mezclas fabricadas con CPPs. Dada esta situación, el presente estudio evalúa el efecto del contenido parcial de solventes sobre la respuesta mecánica y la compactabilidad de mezclas asfálticas elaboradas con el CPP del campo de Castilla (CA); material de amplio uso en el oriente colombiano. El estudio incluyó la ejecución y análisis de ensayos de caracterización convencional de los materiales constitutivos de la mezcla, ensayos de energía superficial libre de másticos y agregado, diseño de mezclas, y caracterización de la respuesta mecánica y compactabilidad de mezclas asfálticas fabricadas con el CA y un asfalto de control. Los resultados permitieron identificar y cuantificar mejoras progresivas en la calidad de la adhesión de las interfases mástico-agregado y en la respuesta mecánica de la mezcla asfáltica en función de la reducción del contenido de solventes. Estos resultados sugieren la conveniencia de compactar las mezclas asfálticas fabricadas con el CA después de permitir la pérdida del 50% de solventes extraíbles del CA vía destilación atmosférica a 360°C.

Nano materials are becoming more and more relevant in the construction of civil works, since they can be used as additions or additives to improve and stabilize asphalt concretes, hydraulic concretes, fine soils at the level of subgrade, sub-bases, bases and even for filters in water treatment. The present article intends to collect the different experiences in the use of nano materials, in order to stabilize or improve the mechanical and geotechnical properties of soils used in road construction, especially what has to do with the manufacture of nano fibers for use in soils; finding that its use in the field of roads is to be investigated and developed with different types of solutions, as the most studied are the carbon nano fibers, Los nano materiales toman cada vez más relevancia en la construcción de obras civiles, ya que se pueden usar como adiciones o aditivos para mejorar y estabilizar concretos asfalticos, concretos hidráulicos, suelos finos a nivel de sub rasantes, sub bases, bases e inclusive para filtros en el tratamiento de aguas. El presente artículo pretende recolectar las distintas experiencias plasmadas por la ciencia en el uso de nano materiales, con el fin de estabilizar o mejorar las propiedades mecánicas y geotécnicas de los suelos usados en la construcción de vías, sobre todo lo que tiene que ver con la fabricación de nano fibras para uso en los suelos; encontrándose que su uso en el campo de las carreteras está por investigarse y desarrollarse con diferentes tipos de soluciones, pues las más estudiadas son las nano fibras de carbono

The paving-heavy crude oils (PHCO) are natural cut-back asphalts that can be used for unconventional paving solutions for low- and medium-traffic roads given their lower cost in comparison with conventional asphalt binders (i.e., produced through industrial oil refining). Despite their potential, the characterization and use of PHCO for road paving is still limited. This study focuses on assessing the adhesion quality and rheological properties of both unmodified and nano-modified asphalt residues (AR) obtained from two sources of PHOC. The results suggest that the AR offer smaller stiffness and develop asphalt-aggregate interfaces with lower adhesion quality as compared to those generated by the control conventional asphalt. In general, the nano-modifier addition led to lower stiffness values for the AR, and although it improved the adhesion in dry condition, the susceptibility to moisture damage at the asphalt-aggregate interfaces was not reduced. Future research is suggested to validate these findings by assessing asphalt mixtures, Los crudos pesados de pavimentación (CPP) constituyen asfaltos líquidos naturales que pueden ser empleados en soluciones de pavimentación no convencionales para vías de tránsito bajo y medio por su menor costo en comparación con el de cementos asfálticos convencionales (i.e., producidos mediante refinación de crudos de petróleo). A pesar de su potencial, la caracterización y el uso de CPP en pavimentación vial son aún limitados. Este estudio evalúa la calidad de la adhesión y las propiedades reológicas de asfaltos residuales (AR), no modificados y nano-modificados, obtenidos de CPP. Los resultados sugieren que los AR ofrecen menor rigidez y desarrollan interfases asfalto-agregado con menor calidad de adhesión que las generadas por el asfalto convencional de control. En general, el nanomodificador redujo la rigidez de los AR, y aunque mejoró la adhesión en seco, no redujo la susceptibilidad al daño por humedad en las interfases asfalto-agregado. Se sugiere investigación futura que valide los resultados a través de la evaluación de mezclas asfálticas

Due to the increase in the costs of maintenance and construction road, the pavement structures study for determine the behavior and mechanical characteristics of material, analyzing the distribution of the particles, has become a field of great importance in engineering. New analytical tools search to make this study more efficient with the reduce of its cost and execution time using image digital processing to extract the most useful photo features. Traditional digital processing is limited in its sensitivity to external disturbances that can modify the image, for this reason in recent years different techniques of artificial intelligence (AI) have been implemented to optimize the algorithms. This work presents a review of the different applications of recent AI techniques in image processing. Afterwards, the works made specifically with pavement images are reviewed and possible future implementations in this field are presented using artificial intelligence., Resumo Devido ao aumento nos custos de manutenção e construção rodoviária, o estudo de estruturas de pavimentos para determinar o comportamento e as características mecânicas do material, analisando a distribuição das partículas, tornou-se um campo de grande importância em engenharia. Novas ferramentas analíticas buscam tornar esse estudo mais eficiente com a redução de seu custo e tempo de execução usando processamento digital de imagens para extrair os recursos de foto mais úteis. O processamento digital tradicional é limitado em sua sensibilidade a distúrbios externos que podem modificar a imagem, por isso, nos últimos anos, diferentes técnicas de inteligência artificial (IA) foram implementadas para otimizar os algoritmos. Este trabalho apresenta uma revisão das diferentes aplicações de técnicas recentes de IA no processamento de imagens. Posteriormente, os trabalhos feitos especificamente com imagens de pavimentos são revisados e possíveis implementações futuras neste campo são apresentadas usando inteligência artificial., Resumen Debido al incremento en los costos de mantenimiento, rehabilitación y construcción de vías, estudiar las estructuras de pavimento para determinar su comportamiento y sus características mecánicas propias analizando la distribución y posición de sus partículas, se ha vuelto un campo de gran importancia en la ingeniería. Las nuevas herramientas de análisis buscan hacer este estudio más eficiente reduciendo su costo y tiempo de ejecución mediante el procesamiento digital de imágenes. El procesamiento digital tradicional está limitado en su sensibilidad ante perturbaciones externas que puedan modificar la imagen, por eso se han implementado diferentes técnicas de inteligencia artificial (IA) para optimizar los algoritmos. Este trabajo presenta una revisión de las diferentes aplicaciones de técnicas de IA recientes en el procesamiento de imágenes. Después se revisan los trabajos realizados específicamente con imágenes de pavimentos y se presentan posibles implementaciones futuras en este campo utilizando inteligencia artificial.

The paving-heavy crude oils (PHCO) are natural cut-back asphalts that can be used for unconventional paving solutions for low- and medium-traffic roads given their lower cost in comparison with conventional asphalt binders (i.e., produced through industrial oil refining). Despite their potential, the characterization and use of PHCO for road paving is still limited. This study focuses on assessing the adhesion quality and rheological properties of both unmodified and nano-modified asphalt residues (AR) obtained from two sources of PHOC. The results suggest that the AR offer smaller stiffness and develop asphalt-aggregate interfaces with lower adhesion quality as compared to those generated by the control conventional asphalt. In general, the nano-modifier addition led to lower stiffness values for the AR, and although it improved the adhesion in dry condition, the susceptibility to moisture damage at the asphalt-aggregate interfaces was not reduced. Future research is suggested to validate these findings by assessing asphalt mixtures, Los crudos pesados de pavimentación (CPP) constituyen asfaltos líquidos naturales que pueden ser empleados en soluciones de pavimentación no convencionales para vías de tránsito bajo y medio por su menor costo en comparación con el de cementos asfálticos convencionales (i.e., producidos mediante refinación de crudos de petróleo). A pesar de su potencial, la caracterización y el uso de CPP en pavimentación vial son aún limitados. Este estudio evalúa la calidad de la adhesión y las propiedades reológicas de asfaltos residuales (AR), no modificados y nano-modificados, obtenidos de CPP. Los resultados sugieren que los AR ofrecen menor rigidez y desarrollan interfases asfalto-agregado con menor calidad de adhesión que las generadas por el asfalto convencional de control. En general, el nanomodificador redujo la rigidez de los AR, y aunque mejoró la adhesión en seco, no redujo la susceptibilidad al daño por humedad en las interfases asfalto-agregado. Se sugiere investigación futura que valide los resultados a través de la evaluación de mezclas asfálticas

The main objective of the research was to design, construct and instrument a pavement equipment who determines the permanent deformations in flexible pavements with a pneumatic system that transfers loads to the samples. The development of equipment started with an automation process consisting of a user-machine interface in which variables such as pressure, humidity, temperature and number of cycles per minute are defined, for later perform a real-time data acquisition using a 18F4550 microcontroller with USB transmission. Test duration is approximately 2 hours, during which temperature control is performed by means of four J type thermocouples that are distributed in the chamber of the machine. In addition, the pressure of the pneumatic actuators and the speed of the test are controlled with a variable speed drive. These types of controllers are discrete PID implemented in the microcontroller and the speed drive. As a result of the research, a machine was designed, constructed and implemented with the capacity to evaluate the behavior of the pavement permanent deformations under controlled conditions of temperature and admissible loads, the first using resistors and thermocouples, the other by means of pneumatic actuators. The system was developed in such a way that the final user will indicate only the initial conditions and the test will be developed autonomously. Finally, a versatile equipment was built for the execution of tests on pavements that represents the deformation under the real conditions of load, temperature, UV radiation and humidity, variables to which a pavement structure is subjected., El objetivo principal de la investigación fue diseñar, construir e instrumentar un equipo pavimentos que determina las deformaciones flexibles bajo un sistema neumático que transfiere la carga a las probetas. El proceso de automatización consistió en realizar una interfaz de usuario en la cual se define variables como: la presión, humedad, temperatura y número de pasadas por minuto, después de esto se realiza la adquisición de datos por medio de un microcontrolador 18F4550 con transmisión USB. Durante el ensayo que dura aproximadamente 2 horas se realiza el control de temperatura por medio de cuatro termocuplas tipo J que están ubicadas en la cámara de la máquina, adicionalmente se realiza un control de velocidad por medio de un variador y por último el control de presión a los actuadores neumáticos. Este tipo de controladores son PID discretos implementados en el microcontrolador y el variador respectivamente.Como logro obtenido se desarrolló una máquina con capacidad de evaluar el comportamiento del pavimento bajo condiciones como: límites de temperatura por medio de resistencias y de termocuplas, rango de cargas admisibles, este sistema se desarrolló de tal manera que el usuario final indicará únicamente las condiciones iniciales y la prueba se desarrolla de manera autónoma. Finalmente se construyó una máquina versátil para la ejecución de ensayos en pavimentos que representen la deformación bajo las condiciones reales de carga, temperatura, radicación UV y humedad, variables a las cuales esta sometida una estructura de pavimento

Objective: This research work addressed the comparison of the stiffness of a granular base under optimum water content and total saturation conditions.Methodology: The methodology focused in the development of an experimental program and the computation of a function, which permits to assess the elastic moduli of the material. A triaxial cell equipped by local LVDT transducers, capable of managing different stress paths, was used to measure the small-strain stiffness of a granular base under two different conditions of moisture. The material was compacted with optimum water content and subjected to a series of loading-unloading cycles under isotropic conditions. In addition, identical specimens were prepared to be saturated and the experimental procedure was repeated to obtain the moduli in these new circumstances. The moduli were assessed by a hyperbolic model, and its relationship with the confining pressure was computed.Results: The results indicated that numerical model was adjusted to the experimental results. In addition, it was found that the elastic moduli decrease 3% to 8% in conditions of total saturation versus the condition of optimum water contents. Conclusions: The small-strain stiffness in the granular base depends on the water content, and the moisture can affect the deformation in the pavement structures., Objetivo: Este trabajo de investigación aborda la comparación de la rigidez de una base granular con contenido de agua óptimo y condiciones de completa saturación.Metodología: La metodología de trabajo se centró en el desarrollo de un plan experimental y el cálculo de una función que permite evaluar los módulos elásticos del material. Se utilizó una cámara triaxial para medir la rigidez del suelo, a pequeñas deformaciones, bajo dos condiciones diferentes de humedad. El equipo utilizado es capaz de generar trayectorias de esfuerzos y fue equipado con transductores locales tipo LVDT. El material se compactó con contenido óptimo de agua y se sometió a una serie de ciclos de carga-descarga en condiciones isótropas. Por otro lado, se prepararon las muestras idénticas para ser saturadas y repetir el mismo el procedimiento experimental bajo estas nuevas circunstancias. Los módulos fueron evaluados mediante un modelo hiperbólico y se calculó su relación con la presión de confinamiento.Resultados: Los resultados indicaron que el modelo numérico se ajustó a los resultados experimentales. Además, se encontró que los módulos de elasticidad disminuyen de 3% a 8% en condiciones de completa saturación frente a la condición de humedad óptima.Conclusiones: La rigidez a pequeñas deformaciones de la base granular depende de la humedad y que el contenido de agua puede inducir deformaciones en las estructuras de pavimento.

The aim of this research was to evaluate the mechanical behavior of natural asphalt by making samples at ambient temperature. It was made a material characterization testing, using quantitative extraction of bitumen to know the asphalt content in the material. Then, it was proceeded to fabricate samples with pure natural asphalt in the gyratory compactor, and finally, samples were assayed by indirect tensile strength test in dry and wet conditions to know the viability of its use in tertiary roads without being subjected to high temperatures in manufacturing and mixing. The main result is evidence that the specimens fabricated at room temperature have very low resistance, so it is necessary to test the addition of stone aggregates at the same temperature and asphalt emulsions., El objetivo de esta investigación fue evaluar el comportamiento mecánico del asfalto natural por medio de la fabricación de muestras a temperatura ambiente. En primera instancia se realizó la caracterización del material con el ensayo de extracción cuantitativa del asfalto y así conocer el contenido de asfalto presente en el material, luego se procedió a fabricar muestras con la asfaltita pura en el compactador giratorio y por último se ejecutó sobre éstas el ensayo de Resistencia a Tracción Indirecta, RTI, en estado seco y en estado húmedo, para así conocer la viabilidad de su uso en vías terciarias, sin tener que someterla a altas temperaturas de fabricación y mezclado. Como resultado principal se evidencia que las probetas fabricadas a temperatura ambiente presentan resistencias muy bajas, por lo cual es necesario probar con la adición de agregados pétreos a la misma temperatura y emulsiones asfálticas.

Mechanic characterization of asphalt mixtures uses to be expensive and time consuming. However, some researches try to correlate such prop­erties by simple, fast and less expensive tests. The main goal of this investigation consisted into establish the viability of use the simply sup­ported semicircular beam (SCB) to characterize dense asphalt mixtures designed under speci­fications of the Instituto de Desarrollo Urbano (IDU) and the Instituto Nacional de Vías (In­vias). The study started with the production of SCB specimens using different materials (soil aggregate, asphalt, asphaltite, reclaimed asphalt pavement and lime) and compaction techniques (vibration and gyratory compaction). The SCB tests were carried at a velocity of lmm/min and 15°C of temperature. From these tests, different parameters were obtained based on the definition in the Fénix test (maximum load, displacement at maximum loading, energy released during the cracking process, traction stiffness index and te­nacity index). From the results, it was found that the SCB tests were useful as a tool to character­ize the mechanical properties of the asphalt mix­tures. This conclusion is applicable for all kind of mixtures tested, ageing periods, compaction level and filler content., La caracterización mecánica y dinámica de mez­clas asfálticas es costosa y demorada por la com­plejidad y el número de ensayos necesarios para su ejecución. Sin embargo, algunas investigaciones han tratado de establecer correlaciones con ensayos más sencillos, rápidos y económicos. Por esta razón, el objetivo principal de esta investiga­ción fue establecer la viabilidad del uso del en­sayo de Viga Semicircular Simplemente Apoyada (SCB) en la caracterización de mezclas asfálticas cerradas con granulometrías del Instituto de De­sarrollo Urbano (IDU) y del Instituto Nacional de Vías (Invias), con diferentes propiedades. El estu­dio inició con la fabricación de probetas SCB con diferentes materiales (agregados, asfaltos, asfaltita, asfalto reciclado y cal) y procesos de compactación (vibrocompación y con prensa giratoria). Los ensayos se realizaron a una velocidad de 1 mm/min, una temperatura de 15 °Cy con la me­dición de los parámetros carga máxima, desplaza­miento a carga máxima, energía liberada durante el proceso de fisuración, índice de rigidez a trac­ción e índice de tenacidad y variables definidas en el ensayo Fénix. De los resultados obtenidos, se pudo establecer que irrelevantemente del material empleado, el periodo de envejecimiento, el nivel de compactación y el reemplazo de filler, el ensa­yo SCB y los parámetros calculados evidencian el comportamiento de las mezclas asfálticas estudia­das y plantear su uso como herramienta.

The bender element (BE) test is used in laboratory to obtain the shear wave velocity of soils. Different execution and interpretation techniques have been proposed. However, there is not a specialized technique with an adequate level of accuracy and reproducibility to be adopted as a standard. Several factors affect the reliability of this method, mainly because of complex phenomena of wave propagation in the small volume of the specimen. Three type of soils were tested by Resonant-Column (RC) and two BE test methods (BETD and BEFD). Results suggest that in non-plastic soils the stiffness tends to be underestimated compared with the stiffness obtained by the RC test. The BETD method could be affected by the soil plasticity. The frequency domain method (BEFD) had less agreement with respect to the RC test., El ensayo bender element es utilizado en laboratorio para obtener la velocidad de la onda cortante de suelos. Con base en este equipo, se han propuesto diferentes técnicas de ejecución e interpretación. Sin embargo, aún no existe una técnica especializada con la suficiente precisión y reproducibilidad para que pueda ser adoptada como ensayo normalizado. Diferentes factores afectan la confiabilidad de este método, principalmente debido a la complejidad del fenómeno de propagación de ondas en un volumen tan pequeño. Se ensayaron tres tipos de suelo mediante el ensayo de columna resonante (RC) y dos tipos de ensayo BE (BETD y BEFD). Los resultados sugieren que en suelos no plásticos la rigidez es tiende a ser subestimada en comparación con la rigidez obtenida mediante el ensayo RC. El ensayo BETD puede estar afectado por la plasticidad del suelo. El ensayo en el dominio de la frecuencia (BEFD) resultó menos concordante con el ensayo RC

Asphalt mixtures are the most commonly used material in roads. Usually, mechanic tests to characterize them are expensive and time consuming. For this reason, it was studied the feasibility of using the Fenix test to evaluate Colombian asphalt mixtures elaborated under specifications of the Urban Development Institute of Bogotá (IDU) and the Colombian National Roads Institute (INVIAS). The study began with the manufacture of specimens with different materials (aggregates, bitumen, asphaltite, reclaimed asphalt pavement (RAP), lime and cement). Fenix test were carried out at 15 ° C and velocity of 1 mm/min. From the results of tensile strength, tensile stiffness index and energy index, elastic area and flow area, it was established that the Fenix is an effective, efficient, economical, fast and easy test to measure the mechanical and dynamical properties of the asphalt mixtures included in the research. Moreover, analyses of the load-displacement curves were very useful for all asphalt mixtures., Las mezclas asfálticas son el material más utilizado en la fabricación de pavimentos y los ensayos que permiten caracterizarlas son costosos y demorados. Por esta razón, mediante esta investigación se planteó establecer la viabilidad del uso del ensayo Fénix en mezclas asfálticas colombianas con granulometrías del Instituto de Desarrollo Urbano (IDU) y del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) con diferentes características. El estudio inició con la fabricación de probetas Fénix con diferentes materiales (Agregados, asfaltos, asfaltita, pavimento asfalto reciclado (RAP), cal, cemento) y su ejecución a 15 °C, una velocidad de 1 mm/min y la medición de los parámetros del ensayo. De los resultados obtenidos de resistencia a tracción, índice de rigidez a tracción e índice de energía, área elástica y área de fluencia, se estableció que el ensayo Fénix es un procedimiento eficaz, eficiente, económico, rápido y sencillo para determinar las propiedades mecánicas y dinámicas de las mezclas asfálticas estudiadas, especialmente mediante el análisis de los parámetros de las curvas carga-desplazamiento, irrelevantemente de la mezcla asfáltica fabricada.

The primary objective of this research was to determine the effect of the failure criterion used to compute the laboratory fatigue response of hot mix asphalt (HMA) mixtures specified by the Institute of Urban Development of Bogotá D.C. (i.e., md10 and md20 mixtures). The fatigue equations (i.e., fatigue curves) were determined using the controlled-strain trapezoidal fatigue test. The criteria used to establish the fatigue life corresponded to the classic (50% of the initial load)-, damage-, and breakage-failure criterion. Corresponding results suggested that the failure criterion selection can lead to significant differences in the laboratory fatigue life prediction (i.e., fatigue curves). Specifically, for the dense-graded md10 mixtures the fatigue curve was similar disregarding the failure criteria applied. However, for the dense-graded md20 mixtures, application of the three failure criteria led to significant differences in the fatigue life prediction; the smallest load cycles to failure (most critical) was determined based on the classic criterion. Future research should focus on establish the failure criterion to be used for pavement structural design, especially for asphalt mixtures with maximum aggregate size of 20 mm or higher.

The bender element (BE) test method is used in a laboratory to obtain the shear wave velocity of soils. Despite its apparent simplicity, there is still no standard for this test. A number of factors affect the reliability of the results. These factors are taken into account to design and build a BE system in a triaxial cell. A method for calibrating the system is proposed, using aluminum rods of different lengths. Recommendations are made regarding the selection of the frequency of the pulse used to produce the perturbation for carrying out the test. Finally, a series of tests carried out on two kinds of sand specimens are presented, El método de ensayo bender element es utilizado en laboratorio para obtener la velocidad de la onda cortante de suelos. A pesar de su aparente simplicidad, aún no existe una norma para este ensayo. Existen factores que pueden tener alguna incidencia sobre el resultado. Estos factores son tenidos en cuenta para diseñar y construir un sistema de ensayo en una cámara triaxial. Se propone un método para calibrar el sistema mediante la utilización de barras de aluminio de diferente longitud y se hacen recomendaciones para la ejecución del ensayo, en lo relacionado con la selección de la frecuencia del pulso sinusoidal utilizado para producir la perturbación. Finalmente, se presentan ensayos efectuados sobre dos muestras de arena

This article was aimed at determining fatigue test results regarding different types of binder when using a dynamic shear rheometer (DSR). The tests were carried out in stress conditions at 20°C. The stress input signal was a constant amplitude, 1.59 Hz frequency sine wave. Asphalt binders B-13/22, B-40/50, B-60/70, B-80/00, B-150/200 and BM-3c (modified asphalt) were studied. The test measured strain, complex modulus (G*), dissipated energy and dissipated energy ratio (DER) with the number of cycles. Strain criteria were used for determining binder fatigue failure (DER). Failure was defined as the point at which (DER) dropped 10% after peaking. Laws of asphalt fatigue were obtained from the strain and failure cycle results., El objetivo principal del artículo fue el de determinar el comportamiento a fatiga de diferentes tipos de asfaltos a partir de ensayos en el reómetro de corte dinámico (DSR). Los ensayos en el DSR se realizaron a un esfuerzo senosoidal de amplitud constante, a una frecuencia de 1,59 Hz y a 20 °C. Los asfaltos estudiados fueron B-13/22, B-40/50, B-60/70, B-80/00, B-150/200 y un BM-3c (asfalto modificado). Durante los ensayos se midió la evolución de la deformación, el módulo complejo, el ángulo de desfase, la energía disipada y la ratio de energía disipada con los ciclos de carga, parámetros para determinar el ciclo de fallo por fatiga de los asfaltos. En primer lugar se estableció en las curvas de evolución de la deformación con los ciclos de carga el rango de deformación de rotura, zona donde la evolución de la deformación crece en forma súbita y se presenta el fallo por fatiga. Luego del análisis del ratio de energía disipada (DER) y de la evolución de la deformación con los ciclos de carga, se determinó el ciclo donde se produce el fallo. Del estudio se obtuvo un nuevo criterio de fallo de fatiga, consistente en calcular la fatiga del asfalto cuando alcanza un valor de 10% pasado el valor máximo de la curva de ratio de energía disipada. Por último, se obtuvieron las leyes de fatiga de los asfaltos con los resultados de deformación de rotura y ciclo de fallo.

The main objective of the research reported in this paper is to determine the response of a hot mix asphalt (HMA) in terms of both the tensile strength and energy parameters (based on the assessment of the force-displacement curve) as potential tools for improving the HMA mixture design. The HMAs analyzed were fabricated using a 60-70 penetration asphalt binder, dense-graded aggregate, mineral filler, and different types and contents of mineral filler replacements (i.e., lime, cement, and fly ash). The indirect tensile test was conducted to determine both the HMA tensile strength and force-displacement curve, which allowed for the computation of the HMA toughness as well as the energies involved in the process before and after reaching the tensile strength. Corresponding results suggest that the replacement of mineral filler by cement, lime, and fly ash modified the HMA response in terms of both the tensile strength and energy parameters. In addition, analysis of the energy parameters discussed proved to be useful for determining the optimum mineral filler content of HMA. Consequently, analysis of these energy parameters can benefit the HMA mixture design process., El objetivo principal de la investigación fue determinar el comportamiento de una mezcla asfáltica en función de la resistencia a la tracción indirecta y parámetros de energía (calculados en función de la curva fuerza-desplazamiento) como herramientas potenciales para mejorar el diseño de mezclas asfálticas. Las mezclas asfálticas analizadas fueron fabricadas con asfalto de penetración 60/70, granulometría cerrada md10 y relleno mineral en diferentes porcentajes y materiales (cal, cemento y ceniza volante). El ensayo de tracción indirecta se utilizó para determinar la resistencia máxima a la tracción y la curva fuerza-desplazamiento, a partir de la cual se calcularon la tenacidad de la mezcla y las energías involucradas en el proceso antes y después de alcanzar la resistencia máxima. Los resultados obtenidos sugieren que reemplazar el relleno mineral por cemento, cal o ceniza volante modifica el comportamiento de la mezcla asfáltica en términos de la resistencia a la tracción y los parámetros de energía. Adicionalmente, el análisis de los parámetros de energía discutidos es útil para establecer el contenido óptimo del relleno mineral. En consecuencia, el análisis de estos parámetros de energía puede beneficiar el proceso de diseño de mezclas asfálticas.

This article was aimed at determining fatigue test results regarding different types of binder when using a dynamic shear rheometer (DSR). The tests were carried out in stress conditions at 20ºC. The stress input signal was a constant amplitude, 1.59 Hz frequency sine wave. Asphalt binders B-13/22, B-40/50, B-60/70, B-80/00, B-150/200 and BM-3c (modified asphalt) were studied. The test measured strain, complex modulus (G*), dissipated energy and dissipated energy ratio (DER) with the number of cycles. Strain criteria were used for determining binder fatigue failure (DER). Failure was defined as the point at which (DER) dropped 10% after peaking. Laws of asphalt fatigue were obtained from the strain and failure cycle results., El objetivo principal del artículo fue el de determinar el comportamiento a fatiga de diferentes tipos de asfaltos a partir de ensayos en el reómetro de corte dinámico (DSR). Los ensayos en el DSR se realizaron a un esfuerzo senosoidal de amplitud constante, a una frecuencia de 1,59 Hz y a 20 ºC. Los asfaltos estudiados fueron B-13/22, B- 40/50, B-60/70, B-80/00, B-150/200 y un BM-3c (asfalto modificado). Durante los ensayos se midió la evolución de la deformación, el módulo complejo, el ángulo de desfase, la energía disipada y el ratio de energía disipada con los ciclos de carga, parámetros para determinar el ciclo de fallo por fatiga de los asfaltos. En primer lugar se estableció en las curvas de evolución de la deformación con los ciclos de carga el rango de deformación de rotura, zona donde la evolución de la deformación crece en forma súbita y se presenta el fallo por fatiga. Luego del análisis del ratio de energía disipada (DER) y de la evolución de la deformación con los ciclos de carga, se determinó el ciclo donde se produce el fallo. Del estudio se obtuvo un nuevo criterio de fallo de fatiga, consistente en calcular la fatiga del asfalto cuando alcanza un valor de 10% pasado el valor máximo de la curva de ratio de energía disipada. Por último, se obtuvieron las leyes de fatiga de los asfaltos con los resultados de deformación de rotura y ciclo de fallo.

The main objective of the research reported in this paper is to determine the response of a hot mix asphalt (HMA) in terms of both the tensile strength and energy parameters (based on the assessment of the force-displacement curve) as potential tools for improving the HMA mixture design. The HMAs analyzed were fabricated using a 60-70 penetration asphalt binder, dense-graded aggregate, mineral filler, and different types and contents of mineral filler replacements (i.e., lime, cement, and fly ash). The indirect tensile test was conducted to determine both the HMA tensile strength and force-displacement curve, which allowed for the computation of the HMA toughness as well as the energies involved in the process before and after reaching the tensile strength. Corresponding results suggest that the replacement of mineral filler by cement, lime, and fly ash modified the HMA response in terms of both the tensile strength and energy parameters. In addition, analysis of the energy parameters discussed proved to be useful for determining the optimum mineral filler content of HMA. Consequently, analysis of these energy parameters can benefit the HMA mixture design process. // El objetivo principal de la investigación fue determinar el comportamiento de una mezcla asfáltica en función de la resistencia a la tracción indirecta y parámetros de energía (calculados en función de la curva fuerza-desplazamiento) como herramientas potenciales para mejorar el diseño de mezclas asfálticas. Las mezclas asfálticas analizadas fueron fabricadas con asfalto de penetración 60/70, granulometría cerrada md10 y relleno mineral en diferentes porcentajes y materiales (cal, cemento y ceniza volante). El ensayo de tracción indirecta se utilizó para determinar la resistencia máxima a la tracción y la curva fuerza-desplazamiento, a partir de la cual se calcularon la tenacidad de la mezcla y las energías involucradas en el proceso antes y después de alcanzar la resistencia máxima. Los resultados obte, Peer Reviewed, Postprint (published version)