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1 to 50 of 448 results
  • Analysis of cracking resistance of bituminous mixtures using Fenix test

     Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon
    Construction & building materials
    Date of publication: 2014-05
    Journal article

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    The aim of this study is to characterize the cracking resistance of several bituminous mixtures using Fenix test at different temperatures (from 30 degrees C to -30 degrees C) in order to minimize the phenomenon of reflective cracking in pavements. This direct tensile strength test evaluates the cracking resistance of asphalt mixes by calculating the energy dissipated during mixture cracking.; Different types of bituminous mixtures containing different types of bitumen to obtain a wide stiffness range were analyzed. Environmental and sustainability aspects were considered when selecting the different bitumens (low temperature, rejuvenating agents, crumb rubber, among others).; The mix with high performance polymer modified bitumen, with the highest energy curve, has the best response to cracking, especially in the temperature range between 5 and -10 degrees C. Fatigue laws obtained through 4-point bending beam test confirm results. The mixes with the best response to cracking, under similar stiffness levels, have higher fracture energy. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  • Effect of compaction temperature and procedure on the design of asphalt mixtures using Marshall and gyratory compactors

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Hernández-Barrera, Diana; Araya-Zamorano, Loreto
    Construction & building materials
    Date of publication: 2014-08
    Journal article

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    The use of the Superpave Gyratory Compactor (SGC) for asphalt mixtures design is increasingly common in many countries. Although in Spain the Marshall compactor is still used, the possibility of adopting the gyratory compactor is currently being evaluated. This is the reason why this study is focused on evaluating the influence of these compaction procedures in volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. Two representative mixtures of the most used in Spain have been selected. Specimens of continuous (AC16S) and gap-graded (BBTM11B) mixtures with 50/70 penetration bitumen were produced. Three combinations of vertical pressure and angles of gyration, and five compaction temperatures, were used and the influence of these variables on the shear stress, density, air-void content and stiffness modulus was analyzed. The stiffness modulus and densities obtained in samples produced with SGC and Marshall hammer at different temperatures were also compared. For the studied mixtures it was shown that the variation of the temperature slightly affects the volumetric properties of the mixtures and introduces a significant change in the stiffness modulus.

  • Binder, mastic and mixture fatigue characterization using a cyclic uniaxial strain sweep test

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Paez-Dueñas, Antonio; Barceló-Martínez, Francisco José; Carrera, Virginia
    Transportation Research Board Annual Meeting
    Presentation's date: 2014-01-14
    Presentation of work at congresses

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    Fatigue cracking is a major problem in bituminous pavements. The bitumen and mastic properties influence very strongly on the final mixture fatigue behaviour. For that reason it is very important to study the fatigue behaviour of these materials and compare it between them. This paper describes the application of a new test procedure, called EBADE, which allows characterizing fatigue behaviour of asphalt materials with shorter testing time. The test performs a strain sweep, the strain amplitude increases every 5,000 cycles, providing the complex modulus at low strain amplitude and the maximum strain amplitude the material can sustain. Furthermore, this test procedure allows testing binders, mastics and mixtures at different temperatures using the same loading configuration. Three binders, mastics and mixtures were tested at three different temperatures (+10, +3 and -5ºC). The results showed that there is a correlation between binder¿s, mastic¿s and mixture¿s fatigue behaviour and that materials with the same initial complex modulus, the higher the failure strain, the better the fatigue behaviour they exhibit. The polymer modified binder, mastic and mixture fabricated with it, obtained the best results at all temperatures.

  • Criterios y especificaciones para el uso del ensayo Fénix en el diseño de mezclas bituminosas tipo AC

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés Vidal, Gonzalo; Muñoz, Marina; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon; Amoros Parras, Jose
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2014-06-26
    Presentation of work at congresses

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    El diseño de las mezclas bituminosas se ha basado en la mayoría de los casos en evaluar la estabilidad y la resistencia a las deformaciones plásticas de la mezcla. Esto ha llevado al uso de mezclas poco flexibles y con escasa ductilidad que presentan problemas de fisuración. El método propuesto basado en el ensayo Fénix pretende tener en cuenta ambas propiedades de la mezcla, estabilidad y resistencia a la fisuración, mediante el control volumétrico de su composición y la evaluación de su ductilidad y energía de fractura mediante el ensayo Fénix. Se recoge también una serie de recomendaciones y especificaciones para el diseño de mezclas tipo AC.

    El diseño de las mezclas bituminosas se ha basado en la mayoría de los casos en evaluar la estabilidad y la resistencia a las deformaciones plásticas de la mezcla. Esto ha llevado al uso de mezclas poco flexibles y con escasa ductilidad que presentan problemas de fisuración. El método propuesto basado en el ensayo Fénix pretende tener en cuenta ambas propiedades de la mezcla, estabilidad y resistencia a la fisuración, mediante el control volumétrico de su composición y la evaluación de su ductilidad y energía de fractura mediante el ensayo Fénix. Se recoge también una serie de recomendaciones y especificaciones para el diseño de mezclas tipo AC.

  • Método de estimación de las leyes de fatiga de las mezclas bituminosas mediante el ensayo EBADE

     Botella Nieto, Ramon; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Amoros Parras, Jose
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2014-06-26
    Presentation of work at congresses

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    La caracterización a fatiga de las mezclas bituminosas es un tema de vital importancia en la ingeniería de pavimentos. Aun así, las técnicas existentes que cumplen esta función son caras y costosas. Por ello, los técnicos han estado estudiando diferentes métodos para reducir el tiempo de ensayo necesario. Una de las vías empeladas ha sido a través de los modelos visco-elásticos de daño continuo. En esta temática, esta comunicación presenta el trabajo realizado por el Laboratorio de Caminos de la UPC-BarcelonaTech para reducir el tiempo de ensayo necesario para caracterizar el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, desarrollando un ensayo de barrido de deformaciones y aproximando la ley de fatiga del material a partir de los datos obtenidos en este tipo de ensayos. El ensayo EBADE se ha aplicado a 4 mezclas para las cuales se obtuvo previamente su ley de fatiga utilizando ensayos de barrido de tiempo. Los datos recogidos se usaron para ajustar un modelo de fatiga basado en 2 valores de deformación que se pueden obtener directamente de los ensayos EBADE, la deformación de fallo y la deformación de No-Daño. Se halló un buena correlación entre el modelo propuesto y los datos experimentales.

    La caracterización a fatiga de las mezclas bituminosas es un tema de vital importancia en la ingeniería de pavimentos. Aun así, las técnicas existentes que cumplen esta función son caras y costosas. Por ello, los técnicos han estado estudiando diferentes métodos para reducir el tiempo de ensayo necesario. Una de las vías empeladas ha sido a través de los modelos visco-elásticos de daño continuo. En esta temática, esta comunicación presenta el trabajo realizado por el Laboratorio de Caminos de la UPC-BarcelonaTech para reducir el tiempo de ensayo necesario para caracterizar el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, desarrollando un ensayo de barrido de deformaciones y aproximando la ley de fatiga del material a partir de los datos obtenidos en este tipo de ensayos. El ensayo EBADE se ha aplicado a 4 mezclas para las cuales se obtuvo previamente su ley de fatiga utilizando ensayos de barrido de tiempo. Los datos recogidos se usaron para ajustar un modelo de fatiga basado en 2 valores de deformación que se pueden obtener directamente de los ensayos EBADE, la deformación de fallo y la deformación de No-Daño. Se halló un buena correlación entre el modelo propuesto y los datos experimentales.

  • Analysis of the effect of the compaction procedure of asphalt specimens with marshall and gyratory compactor on the volumetric and mechanical properties

     Araya Zamorano, Loreto Andrea; Hernández-Barrera, Diana; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Transportation Research Board Annual Meeting
    Presentation's date: 2014-01-14
    Presentation of work at congresses

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    The study is focused on evaluating the influence of compaction variables with the Superpave Gyratory Compactor (SGC) in volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. At the Road Research Laboratory of the UPC-BarcelonaTech specimens of continuous (AC16S) and gap-graded (BBTM11B) mixtures with 50/70 penetration bitumen were produced. Three vertical pressure levels, three angles of gyration and five compaction temperatures were used and the influence of these variables on the shear stress, density, air-void content and stiffness modulus was analyzed. The stiffness modulus and densities obtained in samples produced with SGC and Marshall hammer at different temperatures were also compared. For the studied mixtures it was shown that the variation of the temperature slightly affects the volumetric properties of the mixtures and introduces a significant change in the stiffness modulus.

  • Evaluación del comportamiento a fatiga de másticos mediante la aplicación del ensayo EBADE

     Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Álvarez, Allex; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Amoros Parras, Jose
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2014-06-26
    Presentation of work at congresses

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    La función del filler en una mezcla bituminosa reviste singular importancia por la influencia que tiene en el comportamiento del mástico que forma con el betún; el filler es capaz de mejorar sus propiedades resistentes frente a la acción de las cargas del tráfico y de la temperatura. Sin embargo, también puede afectar negativamente al betún si, por causa de una mala dosificación, se elabora un mástico frágil y excesivamente rígido. Estas razones explican la necesidad de estudiar el efecto de la naturaleza y contenido de filler en la composición del mástico. En este artículo se presentan los resultados obtenidos a partir de la utilización del ensayo EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones), desarrollado en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña, que ha sido aplicado en másticos bituminosos, elaborados con diferentes tipos de filleres aportados en diferentes dosificaciones. Los parámetros de Módulo y Deformación de fallo obtenidos en este ensayo han proporcionado información para evaluar el comportamiento a fatiga de los diferentes másticos analizados.

    La función del filler en una mezcla bituminosa reviste singular importancia por la influencia que tiene en el comportamiento del mástico que forma con el betún; el filler es capaz de mejorar sus propiedades resistentes frente a la acción de las cargas del tráfico y de la temperatura. Sin embargo, también puede afectar negativamente al betún si, por causa de una mala dosificación, se elabora un mástico frágil y excesivamente rígido. Estas razones explican la necesidad de estudiar el efecto de la naturaleza y contenido de filler en la composición del mástico. En este artículo se presentan los resultados obtenidos a partir de la utilización del ensayo EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones), desarrollado en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña, que ha sido aplicado en másticos bituminosos, elaborados con diferentes tipos de filleres aportados en diferentes dosificaciones. Los parámetros de Módulo y Deformación de fallo obtenidos en este ensayo han proporcionado información para evaluar el comportamiento a fatiga de los diferentes másticos analizados.

  • Effect of load application rate and temperature on the fracture energy of asphalt mixtures: Fénix and semi-circular bending tests

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Moon, KiHoon; Marasteanu, Mihai O.
    Construction & building materials
    Date of publication: 2013-11
    Journal article

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    Significant progress to address the effect of load application time and temperature on the fracture energy of asphalt mixtures was made in a comprehensive research effort as part of two national pooled-fund studies addressing low-temperature cracking in the US. Two fracture methods were thoroughly investigated and were proposed for standardization: the Disc-Shaped Compact Tension DC(T) test and the Semi Circular Bending (SCB) test. Recently, a simpler test that combines the advantages of both DC(T) and SCB configurations has been developed and successfully used in Spain, the Fénix test. This paper presents the results from the application of SCB and Fénix tests in the assessment of fracture behavior of different types of mixtures and the effect of both loading rate and temperature on the results obtained. The main conclusion is that both SCB and Fénix tests give similar information when comparing two types of mixtures or selecting mixtures resistant tocracking.

  • Analysis of the mechanical behaviour of bituminous mixtures at low temperatures

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Construction & building materials
    Date of publication: 2013-09
    Journal article

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    The assessment of the mechanical properties of bituminous mixtures at low and intermediate temperatures is of great interest because it is in this temperature range that cracking failure due to mechanisms associated with fatigue failure from repeated load applications, thermal stress fracture or a combination of both occurs. Both distresses are complex and difficult to simulate in laboratory, especially fatigue failure, which requires expensive and time-consuming equipment set-up. For this reason, these mechanisms are hardly considered in asphalt mix design. This paper describes two procedures for mix design and assessment developed at the Road Research Laboratory of the Technical University of Catalonia: Fénix and EBADE tests. Fénix is a Semi-Circular Single-Edge-Notched Tension (SENT) test while EBADE is a cyclic fatigue test on a prismatic specimen in Double-Edge-Notched Tension (DENT). The aim of this work is to analyze the ability of these tests to assess changes in the cracking resistance of binder-containing mixtures with test temperature. A ¿master curve¿ or curve of mixture property variation with temperature is drawn from test results to determine bituminous mix response, especially at low temperatures where cracking resistance is more critical.

  • El barrido de deformaciones como método para evaluar el comportamiento a fatiga de los materiales bituminosos  Open access

     Botella Nieto, Ramon
    Defense's date: 2013-05-27
    Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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    El comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas es de vital importancia para el diseño de pavimentos. Como componente que cohesiona la mezcla, el ligante hidrocarbonado influye fuertemente en esta propiedad de la mezcla. Por ello es necesario estudiar el comportamiento a fatiga de este material.Clásicamente las propiedades de los ligantes en condiciones de fatiga han sido estudiadas mediante la obtención de la ley de fatiga del material. Para ello son necesarios numerosos ensayos cíclicos a amplitud de deformación o carga constante, denominados barridos de tiempo. Este tipo de ensayos son largos y costosos.Esta tesis doctoral presenta un nuevo procedimiento de ensayo que pretende caracterizar el comportamiento a fatiga de ligantes con menor número de ensayos y de menor duración. El nuevo procedimiento se basa en aplicar ensayos cíclicos de amplitud de deformación ascendente. Este tipo de ensayos son conocidos como barridos de deformaciones y por ello, el nuevo procedimientos se nombró EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones).Previo a un procedimiento inicial de calibración el EBADE ha sido empleado para caracterizar el comportamiento a fatiga de varios ligantes y se ha demostrado que los resultados obtenidos mediante este ensayo están relacionados con la ley de fatiga del material, cuya obtención implica un consumo de tiempo muy superior.Así mismo, se ha demostrado que la pérdida de módulo experimentada por el ligante durante los ensayos cíclicos es, en su mayor parte, debida a la tixotropía del material y no a un proceso de daño irreversible.Como aportación final, se propone el empleo de dos parámetros obtenidos en los ensayos EBADE, el módulo inicial y la deformación de fallo, como parámetros característicos del comportamiento de los ligantes bituminosos a fatiga, en substitución de las leyes de fatiga obtenidas por medio de los ensayos de barrido de tiempo.

    El comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas es de vital importancia para el diseño de pavimentos. Como componente que cohesiona la mezcla, el ligante hidrocarbonado influye fuertemente en esta propiedad de la mezcla. Por ello es necesario estudiar el comportamiento a fatiga de este material. Clásicamente las propiedades de los ligantes en condiciones de fatiga han sido estudiadas mediante la obtención de la ley de fatiga del material. Para ello son necesarios numerosos ensayos cíclicos a amplitud de deformación o carga constante, denominados barridos de tiempo. Este tipo de ensayos son largos y costosos. Esta tesis doctoral presenta un nuevo procedimiento de ensayo que pretende caracterizar el comportamiento a fatiga de ligantes con menor número de ensayos y de menor duración. El nuevo procedimiento se basa en aplicar ensayos cíclicos de amplitud de deformación ascendente. Este tipo de ensayos son conocidos como barridos de deformaciones y por ello, el nuevo procedimientos se nombró EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones). Previo a un procedimiento inicial de calibración el EBADE ha sido empleado para caracterizar el comportamiento a fatiga de varios ligantes y se ha demostrado que los resultados obtenidos mediante este ensayo están relacionados con la ley de fatiga del material, cuya obtención implica un consumo de tiempo muy superior. Así mismo, se ha demostrado que la pérdida de módulo experimentada por el ligante durante los ensayos cíclicos es, en su mayor parte, debida a la tixotropía del material y no a un proceso de daño irreversible. Como aportación final, se propone el empleo de dos parámetros obtenidos en los ensayos EBADE, el módulo inicial y la deformación de fallo, como parámetros característicos del comportamiento de los ligantes bituminosos a fatiga, en substitución de las leyes de fatiga obtenidas por medio de los ensayos de barrido de tiempo.

    The fatigue behavior of bituminous mixtures plays a major role in pavement design. The asphalt binder has a strong influence in that property and because of that it is necessary to study its fatigue behavior. Typically the fatigue properties of binders have been studied by obtaining the fatigue law of the material. This requires several cyclic tests at constant strain or stress amplitude, called time sweep tests. Such tests are long and expensive. This thesis presents a new test procedure that aims to characterize the fatigue behavior of binders with fewer and shorter tests. The new procedure is based on applying increasing strain amplitude cyclic tests. The test was called EBADE, standing for strain sweep tests in Spanish. Prior to an initial calibration procedure, the EBADE has been used to characterize the fatigue behavior of several binders and demonstrated that the results obtained by this test are related to the fatigue law of the material, which calculation involves several time consuming tests. In addition, it has been proven that modulus loss experienced by the binder during cyclic testing is mostly due to the thixotropy of the material and not to a process of irreversible damage. As a final remark, two parameters obtained in the EBADE tests, initial modulus and failure strain, are proposed to characterize the fatigue behavior of asphalt binders, instead of the fatigue laws obtained by means of the time sweep tests.

  • Fibras de celulosa aditivadas para mezclas tipo SMA con propiedades mejoradas

     Lanchas, Santiago; Núñez, Ruy; Costa, Andrés; Loma, Javier; Cervantes, Rocío; Hidalgo, María Elena; Hergueta, José Antonio; Sánchez, Fernanado; Rubio, Baltasar; Jiménez, Rafael; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Expósito, Santiago; Fernández, Victoriano; Potti, Juan José
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2013-06-11
    Presentation of work at congresses

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    Las mezclas bituminosas tipo SMA, recogidas en la norma UNE EN 13108-5, ofrecen grandes posibilidades para aumentar la vida útil de las capas del firme, principalmente las de rodadura e intermedia, contribuyendo así a la reducción de costes en el ciclo de vida de la estructura portante de la carretera. El proyecto Mezclas SMA de la familia de la norma UNE EN 13108-5 que sean Sostenibles, Medioambientalmente Amigables (Proyecto SMA, Financiado por el Centro Tecnológico para el Desarrollo Industrial, CDTI, con fondos FEDER) consta de dos grandes partes. Una primera dedicada a la adaptación a las condiciones españolas de las mezclas SMA convencionales. Una segunda parte enfocada al desarrollo de mezclas que basándose en los principios constitutivos de las SMA convencionales, permitan la potenciación de aspectos relacionados con la reducción del impacto medioambiental y contribuyan a la mayor sostenibilidad de la construcción y conservación de los firmes de carreteras. Es conocido que las mezclas SMA requieren una fibra estabilizante para evitar los problemas de drenaje del ligante asociados a los altos contenidos del mismo. También favorecen un reparto homogéneo del mástico formando una película gruesa y homogénea alrededor de los áridos. Pero las mezclas SMA especiales desarrolladas en el Proyecto SMA han requerido el desarrollo de aditivos estabilizantes especiales que facilitasen y/o potenciasen las propiedades perseguidas. Este artículo presenta estos nuevos productos y las ventajas que permiten conseguir en la fabricación de mezclas bituminosas de prestaciones especiales.

  • Resistencia a la fisuración de las mezclas SMA

     Botella Nieto, Ramon; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Costa, Andrés; Cervantes, Rocío; Loma, Javier; Hidalgo, María Elena; Lanchas, Santiago; Núñez, Ruy; Rubio, Baltasar; Jiménez, Rafael; Hergueta, José Antonio; Sánchez, Fernanado; Expósito, Santiago; Fernández, Victoriano; Potti, Juan José
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2013-06-11
    Presentation of work at congresses

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    La resistencia a la fisuración es una de las propiedades de las mezclas bituminosas que más preocupa a los técnicos de pavimentos, y, en consecuencia, es de especial interés cualquier estudio que aporte nueva información sobre el tema. Estudios previos indican que las mezclas bituminosas tipo SMA, recogidas en la norma UNE EN 13108-5, pueden ser especialmente buenas en este aspecto, resistentes a la fisuración. Esto puede ser debido a su granulometría, su elevado contenido de ligante, el empleo de ligantes modificados en su fabricación y/o la adición de fibras. En esta comunicación se presentan los trabajos realizados en el marco del Proyecto SMA, financiado por el Centro Tecnológico para el Desarrollo Industrial (CDTI) con fondos FEDER, enfocados a analizar mediante ensayos de laboratorio la resistencia a la fisuración de este tipo de mezclas, tanto bajo cargas cíclicas como estáticas. El estudio se ha basado en la aplicación de tres tipos de ensayos: el ensayo de fatiga a flexotracción en 4 puntos, UNE-EN 12697-24, el ensayo cíclico uniaxial de barrido de deformaciones EBADE y el ensayo estático monotónico de tracción directa Fénix. Los resultados obtenidos muestran que las mezclas tipo SMA, en general presentan una ductilidad muy superior a la de las mezclas convencionales tipo AC, lo que favorecería su resistencia a la fisuración. En particular, esta propiedad las convierte en una opción muy interesante como capas de rodadura resistentes al envejecimiento y a la fisuración.

  • Mezclas SMA (Stone Mastic Asphalt) con alto contenido de ligante

     Costa, Andrés; Cervantes, Rocío; Loma, Javier; Hidalgo, María Elena; Hergueta, José Antonio; Sánchez, Fernanado; Lanchas, Santiago; Núñez, Ruy; Rubio, Baltasar; Jiménez, Rafael; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Expósito, Santiago; Fernández, Victoriano; Potti, Juan José
    Jornada Nacional ASEFMA
    Presentation's date: 2013-06-11
    Presentation of work at congresses

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    Las denominadas mezclas bituminosas en caliente SMA (Stone Mastic Asphalt) están recogidas en la normativa UNE EN 13108-5 y aunque en España apenas se han utilizado, su uso esta extendido por todo el mundo. Un grupo de empresas y algunos centros de investigación españoles, estamos desarrollando un proyecto de investigación denominado: Mezclas SMA de la familia de la norma UNE EN 13108-5 que sean Sostenibles y Medioambientalmente Amigables. Financiado por el Centro Tecnológico para el Desarrollo Industrial (CDTI) con fondos FEDER y que se desarrolla entre 2010 y 2012 ambos inclusive. Este proyecto tiene por objetivo el desarrollo de unas mezclas de la familia SMA que las hagan más sostenibles y contribuyan a mejorar el medioambiente. Entre los distintos tipos de mezclas SMA especiales (que hemos denominado XSMA) se han investigado y desarrollado un tipo de mezcla con un mayor contenido de betún (entorno a 8,5-9,5%) frente al 6% generalmente empleado en las mezclas SMA actuales, consiguiendo de esta forma mejorar la durabilidad de la mezcla, como mínimo, en un 25% más, medida, entre otros ensayos, a través de su comportamiento a fatiga así como su excelente comportamiento anti reflexión de grietas de capas tratadas con conglomerantes hidráulicos. La comunicación describe el trabajo de diseño en laboratorio de este tipo de mezcla, las dos mezclas XSMA 11 y XSMA 16 con alto contenido de ligante que se han puesto a punto y la realización de un tramo de ensayo a escala real, con este tipo de mezcla SMA, en la carretera CV-50 en Valencia.

  • Analysis of temperature effect on bituminous mixtures fatigue behaviour using the EBADE test

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Transportation Research Board Annual Meeting
    Presentation's date: 2013-01-15
    Presentation of work at congresses

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    The EBADE test has been developed at the Road Research Laboratory of the UPC-Barcelona Tech to assess the fatigue behavior of the mixtures by applying a cyclic tensile-compression test to a prismatic specimen at different strain levels (strain sweep). The objective of this paper is to analyze the effect of the temperature variation on the fatigue behavior of bituminous mixtures by means of this test. It has been studied a dense mixture manufactured with four different bitumens: two modified bitumens, one with polymer and the other with crumb rubber; and the other two with conventional bitumens, with same penetration but different source. The results show the difference of the mixture behavior with the polymer modified bitumen with respect to the rest of bitumens tested at the temperature range considered. Furthermore, it has been analyzed the effect of temperature variation in the mixture on the pavement design and it has been shown a certain contradiction between the results obtained from the analytical calculations and the loss of ductility experienced by the mixtures at low temperatures.

  • Estudio y análisis de variables influyentes en la compactación de mezcla asfáltica con el equipo compactador giratorio

     Hernández-Barrera, Diana; Araya Zamorano, Loreto Andrea; Perez Jimenez, Felix-edmundo
    Congresso Ibero-Latinoamericano do Asfalto
    Presentation's date: 2013-11-01
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    La fabricación de probetas cilíndricas de mezcla asfáltica se efectúa utilizando la Prensa Compactadora Giratoria, en adelante PCG. La compactación se consigue por la acción simultánea de una fuerza de compresión vertical aplicada en forma axial y el deslizamiento giratorio mediante la inclinación del eje de la probeta. La investigación pretende evaluar la influencia de la presión aplicada y el ángulo de giro al compactar mezclas tipo AC16S y BBTM11B, según normativa europea; el árido procedente de cantera es de origen calcáreo y el betún asfáltico es del tipo B50/70. La compactación se realiza relacionando 9 variables, obteniendo 27 combinaciones. Las variables corresponden a tres niveles de presión (0,45 MPa, 0,60 MPa y 0,75 MPa); tres ángulos de giro (0,82°, 1° y 1,25°); en probetas de 1200 g, 1800 g y 2500 g. Como resultados preliminares, se verifica que el esfuerzo de corte aumenta a medida que aumenta el número de giros, hasta llegar a un punto en donde tiende a estabilizarse. El punto de inflexión se observa alrededor del giro 100. Por otro lado, se concluye que es posible llegar a una misma curva de densidad, combinando valores de presión y ángulo de giro, es decir, se puede combinar mayor ángulo de giro con menor presión, o bien, menor ángulo de giro y mayor presión.

    La fabricación de probetas cilíndricas de mezcla asfáltica se efectúa utilizando la Prensa Compactadora Giratoria, en adelante PCG. La compactación se consigue por la acción simultánea de una fuerza de compresión vertical aplicada en forma axial y el deslizamiento giratorio mediante la inclinación del eje de la probeta. La investigación pretende evaluar la influencia de la presión aplicada y el ángulo de giro al compactar mezclas tipo AC16S y BBTM11B, según normativa europea; el árido procedente de cantera es de origen calcáreo y el betún asfáltico es del tipo B50/70. La compactación se realiza relacionando 9 variables, obteniendo 27 combinaciones. Las variables corresponden a tres niveles de presión (0,45 MPa, 0,60 MPa y 0,75 MPa); tres ángulos de giro (0,82°, 1° y 1,25°); en probetas de 1200 g, 1800 g y 2500 g. Como resultados preliminares, se verifica que el esfuerzo de corte aumenta a medida que aumenta el número de giros, hasta llegar a un punto en donde tiende a estabilizarse. El punto de inflexión se observa alrededor del giro 100. Por otro lado, se concluye que es posible llegar a una misma curva de densidad, combinando valores de presión y ángulo de giro, es decir, se puede combinar mayor ángulo de giro con menor presión, o bien, menor ángulo de giro y mayor presión.

  • Ensayo EBADE: evaluación de la resistencia a la fisuración de las mezclas bituminosas

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2013-11-18
    Presentation of work at congresses

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    La fisuración por fatiga es uno de los procesos de deterioro más frecuentes e importantes que tienen lugar en los firmes flexibles. Para evaluar la resistencia a fatiga que tienen las mezclas bituminosas que componen estos pavimentos se realizan ensayos de larga duración que requieren un equipamiento específico. Por esta razón algunos investigadores están estudiando procedimientos alternativos más sencillos de implementar y que reduzcan el tiempo de ensayo. El ensayo EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones) es un ensayo cíclico de tracción-compresión a deformación controlada sobre probetas prismáticas, desarrollado en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña-BarcelonaTech, en el que progresivamente se va aumentando el nivel de deformación impuesto, permitiendo evaluar el proceso de deterioro de la mezcla bituminosa, a distintos niveles de deformación, hasta llegar a su rotura. En este trabajo se presentan los resultados de la aplicación del ensayo EBADE para analizar el efecto de la temperatura en la respuesta a la fisuración por fatiga de mezclas densas fabricadas con diferentes tipos de betunes, a partir de la variación del módulo y de la deformación de rotura, así como de la energía disipada con la temperatura. Estos resultados muestran claramente la diferencia entre el comportamiento de la mezcla fabricada con un betún modificado con polímeros, respecto a la misma mezcla fabricada con betunes convencionales.

    La fisuración por fatiga es uno de los procesos de deterioro más frecuentes e importantes que tienen lugar en los firmes flexibles. Para evaluar la resistencia a fatiga que tienen las mezclas bituminosas que componen estos pavimentos se realizan ensayos de larga duración que requieren un equipamiento específico. Por esta razón algunos investigadores están estudiando procedimientos alternativos más sencillos de implementar y que reduzcan el tiempo de ensayo. El ensayo EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones) es un ensayo cíclico de tracción-compresión a deformación controlada sobre probetas prismáticas, desarrollado en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña-BarcelonaTech, en el que progresivamente se va aumentando el nivel de deformación impuesto, permitiendo evaluar el proceso de deterioro de la mezcla bituminosa, a distintos niveles de deformación, hasta llegar a su rotura. En este trabajo se presentan los resultados de la aplicación del ensayo EBADE para analizar el efecto de la temperatura en la respuesta a la fisuración por fatiga de mezclas densas fabricadas con diferentes tipos de betunes, a partir de la variación del módulo y de la deformación de rotura, así como de la energía disipada con la temperatura. Estos resultados muestran claramente la diferencia entre el comportamiento de la mezcla fabricada con un betún modificado con polímeros, respecto a la misma mezcla fabricada con betunes convencionales.

  • Estimating the fatigue law of asphalt mixtures using a strain sweep test (EBADE test)

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Eastern Athletic Trainers' Association Conference
    Presentation's date: 2013-06-05
    Presentation of work at congresses

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    Fatigue characterization of asphalt mixtures is a very important issue. However, existing techniques to that end are expensive and time consuming. For that reason the asphalt technicians have been studying several different methods to reduce the testing time needed. Such is the case of the Visco-Elastic Continuum Damage models. In that regard, this paper presents the efforts carried out by the Road Research Laboratory at the UPC-BarcelonaTech to reduce that testing time, by implementing a strain sweep test and approximating the fatigue law of the material from the data obtained. The EBADE test was applied to four mixtures for which the conventional fatigue laws were obtained using time sweep tests. The data collected was used to fit a fatigue model based on two strain values that can be directly computed from the EBADE test, namely Failure strain and No Damage strain. A good correlation was found between the model proposed and the experimental data.

    Fatigue characterization of asphalt mixtures is a very important issue. However, existing techniques to that end are expensive and time consuming. For that reason the asphalt technicians have been studying several different methods to reduce the testing time needed. Such is the case of the Visco-Elastic Continuum Damage models. In that regard, this paper presents the efforts carried out by the Road Research Laboratory at the UPC-BarcelonaTech to reduce that testing time, by implementing a strain sweep test and approximating the fatigue law of the material from the data obtained. The EBADE test was applied to four mixtures for which the conventional fatigue laws were obtained using time sweep tests. The data collected was used to fit a fatigue model based on two strain values that can be directly computed from the EBADE test, namely Failure strain and No Damage strain. A good correlation was found between the model proposed and the experimental data.

  • Relationship between binder and mixture damage resistance at intermediate and low temperatures

     Clopotel, Cristian S.; Velasquez, Raul; Bahia, Hussain U.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Botella Nieto, Ramon
    Transportation research record
    Date of publication: 2012-12-03
    Journal article

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    The importance of binder performance on the mixture response to accelerated fatigue loading and thermal cracking was investigated. Binder’s fatigue performance was measured by means of the Linear Amplitude Sweep test (LAS) while fatigue properties of the mixtures were investigated by performing the EBADE test. The low temperature properties of the binders were investigated by measuring the glass transition temperature and fracture properties with the Single Edge Notched Beam (SENB) test. The mixtures fracture properties were investigated using the FENIX test. The experimental matrix for this study included unmodified and rubber-modified binders and limestone aggregates. A good correlation between binder and mixture fracture energy was observed at low temperatures. This good correlation indicates the importance of fracture response of the binder to the overall low temperature cracking performance of the mixture. Experimental results suggest that a significant part of the variation of the fracture energy of the mixture can be explained by the binder fracture properties. Good correlations were also obtained for the displacement at maximum load in the SENB and Fenix tests. Similar accelerated fatigue response for binders and mixtures were observed when the stresses and strains were normalized. Significant reduction in the stress happened at about the same normalized strain in the binder and mixture. It can be seen that the mixture has remaining strength after reaching peak stress probably due to the aggregate structure.

  • Damage and thixotropy in asphalt mixture and binder fatigue tests

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Transportation research record
    Date of publication: 2012
    Journal article

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  • Application of a strain sweep test to assess fatigue behavior of asphalt binders

     Botella Nieto, Ramon; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Construction & building materials
    Date of publication: 2012-11
    Journal article

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  • Influencia de la temperatura y tipo de mezcla asfáltica en el comportamiento a fatiga de los pavimentos flexibles

     Valdés, G.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Revista de la construcci¿n
    Date of publication: 2012-03
    Journal article

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  • Differentiating between damage and thixotropy in asphalt binder's fatigue tests

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Construction & building materials
    Date of publication: 2012-06
    Journal article

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  • Approach to fatigue performance using Fénix test for asphalt mixtures

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés Vidal, Gonzalo A.; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Construction & building materials
    Date of publication: 2012-01
    Journal article

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  • Assessment of cracking resistance of bituminous mixtures by means of Fenix test

     Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Valdés Vidal, Gonzalo A.
    RILEM International Conference on Cracking in Pavements
    Presentation's date: 2012-06-20
    Presentation of work at congresses

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    This paper shows the application of a new direct tensile test developed at the Road Research Laboratory of the Department of Transport and Regional Planning of the Technical University of Catalonia. The test is called Fénix test and is aimed at the assessment of cracking resistance of different types of bituminous mixtures at different temperatures. Fénix test calculates the dissipated energy during the cracking process of the material and the softening phase in the load-displacement curve of the test. The test procedure consists of subjecting one half of a 63.5 mm thick cylindrical specimen of a 101.6 mm diameter prepared by Marshall or gyratory compaction to a tensile stress at a constant displacement velocity (1 mm/min) and specific temperature. A 6 mm-deep notch is made in the middle of its flat side where two steel plates are fixed. The specimen is glued to the steel plates with a thixotropic adhesive mortar containing epoxy resins. Both plates are attached to a loading platen so that they can rotate about fixing points. Different types of mixtures with different stiffness moduli, including very flexible mixtures like gap-graded and SMA mixes, as well as stiffer mixtures like high modulus mixtures, were tested. The results were compared with those obtained for the same mixtures from standard fatigue bending beam tests.

  • Access to the full text
    Evaluación del proceso de fatiga de mezclas asfálticas mediante un nuevo procedimiento cíclico de barrido de deformaciones: EBADE  Open access

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés, G.; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Revista de la construcci¿n
    Date of publication: 2011-09
    Journal article

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    This paper presents a new experimental procedure to characterize fatigue behaviour of asphalt mixtures, called EBADE procedure. It has been developed at the Road Research Laboratory based in the Technical University of Catalonia (UPC-Barcelona Tech). The procedure consists of applying cyclic tension-compression loads in a displacement-controlled uniaxial test at different strain levels. By doing so it is possible to obtain two key strain values in the characterization of asphalt mixtures fatigue behaviour. Those are the strain level at which the mixture does not undergo fatigue (endurance limit) and the strain level at which critical fatigue failure takes place. In addition, EBADE procedure allows one to emulate the fatigue process a pavement goes through when it has to sustain thermal stresses. In this paper the EBADE procedure is detailed, and the main results and conclusions obtained in the experimental study carried out in order to evaluate its sensitivity are exposed. En este artículo se presenta un nuevo procedimiento experimental, de rápida ejecución, para caracterizar la respuesta al fallo por fatiga de las mezclas asfálticas, el procedimiento EBADE. Su desarrollo se ha realizado en el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña, y su metodología consiste en aplicar a probetas prismáticas de mezcla asfáltica series de ciclos de carga de tensión-compresión a distintos niveles de deformación, los cuales aumentan gradualmente hasta producir el fallo por fatiga de la mezcla. Este procedimiento permite caracterizar las mezclas asfálticas por medio de la obtención de los dos niveles de deformación relacionados directamente con el comportamiento a fatiga de las mezclas: el nivel de deformación debajo del cual la mezcla asfáltica no sufre deterioro y el nivel de deformación en el que tiene lugar la rápida propagación del fallo por fatiga. A su vez, el procedimiento EBADE permite simular el proceso de fatiga de las mezclas asfálticas cuando estas están bajo estados tensionales producto de las variaciones térmicas. En este trabajo de investigación se da a conocer, tanto la metodología del procedimiento EBADE, como los resultados y principales conclusiones del estudio experimental llevado a cabo para demostrar la sensibilidad y ventajas del procedimiento propuesto.

  • System for measuring splash on wet pavements

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Sánchez Domínguez, F.; Ramos García, J.
    Transportation research record
    Date of publication: 2011-12
    Journal article

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  • Effect of thermal stresses on fatigue behavior in bituminous mixes

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés Vidal, Gonzalo A.; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Botella Nieto, Ramon; Campana, Juan Manuel
    Transportation research record
    Date of publication: 2011-11
    Journal article

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  • Access to the full text
    Experimental study of recycled asphalt mixtures with high percentages of reclaimed asphalt pavement (RAP)  Open access

     Valdés Vidal, Gonzalo A.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon
    Construction & building materials
    Date of publication: 2011-03
    Journal article

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    This paper presents an experimental study to characterize the mechanical behaviour of bituminous mixtures containing high rates of reclaimed asphalt pavement (RAP). Two semidense mixtures of 12 and 20 mm maximum aggregate size and containing 40 and 60% RAP, respectively (S-12 and S-20, in accordance with Spanish specifications), which were used for rehabilitation of a highway section, were evaluated. First, the effect of RAP variability on the recycled mixtures was analyzed. Their mechanical properties were then studied by determining the stiffness modulus and indirect tensile strength and cracking and fatigue behaviour. Results show that high rates of recycled material can generally be incorporated into bituminous mixes by proper characterization and handling of RAP stockpiles.

    Postprint (author’s final draft)

  • Access to the full text
    Estado de la resistencia a la fisuración de las mezclas bituminosas: ensayos Fénix y EBADE  Open access

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon; Valdés Vidal, Gonzalo A.
    Asfalto y pavimentación
    Date of publication: 2011-04
    Journal article

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    Este artículo propone el empleo de dos ensayos desarrollados por el Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña, uno estático de tracción (ensayo Fénix) y otro cíclico de tracción-compresión (ensayo EBADE), para evaluar la resistencia a la fisuración de las mezclas bituminosas, su variación con la temperatura y su comportamiento a fatiga. El ensayo Fénix se ha mostrado como un método válido para evaluar la resistencia a la fisuración a diferentes temperaturas. Así mismo, permite estimar el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas. El procedimiento EBADE de barrido de deformaciones se ha mostrado suficientemente sensible para evaluar el comportamiento a fatiga de mezclas rígidas y mezclas más dúctiles, y ha sido capaz de evaluar la influencia de las tensiones térmicas en la vida a fatiga de la mezcla.

  • Evaluación del proceso de fisuración en las mezclas bituminosas mediante el desarrollo de un nuevo ensayo experimental -Ensayo Fénix_  Open access  awarded activity

     Valdés Vidal, Gonzalo A.
    Defense's date: 2011-04-13
    Department of Transport and Highway Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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    Las solicitaciones producidas por las repetidas cargas del paso de los vehículos y las condiciones ambientales van dando lugar a un deterioro continuo de las capas bituminosas que se emplean en la estructura del firme, degenerando sus propiedades mecánicas, lo que lleva consigo una pérdida estructural y funcional de las carreteras. Uno de los deterioros más frecuentes en las capas bituminosas es el fallo por fisuración, originado principalmente por dos factores: las variaciones térmicas y la fatiga del material, este último, producto de las repetidas aplicaciones de carga que solicitan al firme. Estos fallos se inician mediante microfisuras en el material, y a medida que progresan, la estructura se debilita, permitiendo la infiltración del agua, lo que conlleva a sufrir severos daños estructurales en el firme y serias consecuencias económicas para los organismos encargados de la construcción y gestión de las carreteras. De acuerdo a lo señalado, desde hace un tiempo atrás, muchos investigadores han tratado de abordar la caracterización de las propiedades mecánicas de las mezclas bituminosas relacionadas con el deterioro de fisuración, principalmente por medio de ensayos experimentales. En esta línea de investigación, el Laboratorio de Caminos de la UPC, ha trabajado en el desarrollo de procedimientos para caracterizar y comprender mejor los mecanismos de deterioro que afectan a las mezclas bituminosas. Por ello, en esta Tesis Doctoral, y en el marco del proyecto de investigación FÉNIX, se ha profundizado en esta temática, desarrollando un nuevo procedimiento que pudiera caracterizar las propiedades mecánicas de fractura de las mezclas bituminosas, de una manera simple y sencilla, de manera tal, que se pueda evaluar las fases de inicio y propagación de fisuras que sufren las mezclas bituminosas cuando éstas son solicitadas. Este procedimiento fue llamado ensayo Fénix. Por otra parte, se abarca también en este trabajo de investigación, el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, y sus relaciones con las propiedades mecánicas obtenidas por medio del procedimiento propuesto, desarrollando así, un mecanismo que permite estimar rápidamente el comportamiento a fatiga de una mezcla bituminosa, a partir de un procedimiento más rápido y económico, como lo es el ensayo Fénix.

    The stresses caused by traffic repeated loading and environmental conditions give rise to a continuous distress of the bituminous layers that make up a pavement, a decrease of their mechanical properties. Subsequently these stresses entail a structural and functional loss in the highways. One of the most frequent distresses in bituminous layers is fatigue cracking, mainly caused by two factors: thermal variation and material fatigue, being this last one a consequence of the repeated load applications on the pavement. These failures begin with microcraks in the material and, as they propagate, the structure weakens, allowing water infiltration and leading the pavement to severe structural damage and highway construction and management administrations to serious financial consequences. In accordance with the above statements, many researchers have tried to deal with the mechanical properties characterization of bituminous mixtures related to cracking distresses, basically through experimental testing. In this research line, the Road Research Laboratory of the UPC has worked on the development of procedures aimed to better characterize and understand distress mechanisms that bituminous mixtures undergo. Therefore, the objective of this doctoral thesis is to study this topic in depth, within the FENIX Project framework, by developing a new procedure able to characterize the fracture mechanical properties of bituminous mixtures in a simple way that enables the assessment of the cracking initiation and propagation stages. This procedure was called Fénix. Furthermore, the fatigue behaviour of bituminous mixtures is also analyzed in this research study, as well as the relationships between the mechanical properties obtained with the proposed procedure. Thus, a method to quickly estimate the fatigue behaviour of a bituminous mixture is developed from a simpler and faster procedure, that is, Fénix test.

  • New procedures and criteria for asphalt mixes and pavements design regarding fatigue failure and thermal stresses

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon; Valdés Vidal, Gonzalo A.
    World Road Congress
    Presentation's date: 2011-09-27
    Presentation of work at congresses

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    Fatigue cracking and thermal shrinkage are two distress mechanisms that should be considered in asphalt mixtures and pavements design. Both distresses are complex and difficult to simulate in laboratory, especially the fatigue testing, which needs expensive and time-consuming equipment. This is the reason why these mechanisms are hardly taken into account for the asphalt mixtures design. This paper is about two simple procedures developed at the Road Research Laboratory of the Technical University of Catalonia for the mixtures design and assessment facing fatigue failure: Fénix and EBADE tests. Moreover, EBADE test allows taking into consideration the thermal stresses caused by temperature decrease and the stresses caused by traffic cyclic loads at the same time during the cracking process. These tests show the significant effect of thermal stresses in the fatigue process.

  • Evaluación del comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas mediante ensayos de fractura (FENIX) y cíclicos de barrido de deformaciones (EBADE)

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon; Valdés Vidal, Gonzalo A.
    Congresso Ibero-Latinoamericano do Asfalto
    Presentation's date: 2011-11-22
    Presentation of work at congresses

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    Los deterioros producidos en las mezclas bituminosas por los fenómenos de fatiga, con y sin tensiones térmicas, son considerados de los más frecuentes en pavimentos flexibles. Sin embargo, debido a la complejidad y larga duración de los ensayos cíclicos que permiten evaluar el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, y a la falta de procedimientos que permitan, además, tener en cuenta las tensiones térmicas generadas en los pavimentos por el efecto de las bajas temperaturas, estas propiedades no son usualmente consideradas en las etapas de diseño de mezclas y pavimentos bituminosos. Por ello, en este trabajo de investigación se presentan dos procedimientos desarrollados por Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña que permiten evaluar los fenómenos antes descritos. El primero de ellos, el ensayo Fénix, permite obtener una estimación del comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, mediante un procedimiento sencillo y de fácil aplicación, basado en un nuevo ensayo de fractura, que permite determinar parámetros de rigidez, deformación, energía de fractura y tenacidad, los cuales están relacionados directamente con la resistencia a fisuración por fatiga de las mezclas bituminosas. El segundo procedimiento, el ensayo EBADE (ensayo de barrido de deformaciones), permite simular el proceso de fatiga de las mezclas cuando éstas están bajo estados tensionales producto de las variaciones térmicas, teniendo en cuenta al mismo tiempo el proceso de fisuración producto de las cargas cíclicas producidas por el tráfico. Los resultados obtenidos por medio de los procedimientos propuestos permiten obtener nuevos criterios para evaluar el efecto conjunto de las tensiones térmicas y la resistencia a fatiga en el diseño de mezclas y de pavimentos bituminosos.

  • Equipo para la medida de la proyección de agua y drenabilidad de los pavimentos: efecto de la velocidad de circulación de los vehículos

     Sánchez D., Fernando; Ramos G., J. Antonio; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Luqui V., Sergio
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2011-11-21
    Presentation of work at congresses

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    Los neumáticos de los vehículos cuando circulan sobre los pavimentos mojados dan lugar al levantamiento y proyección del agua, reduciendo la comodidad en la conducción y la seguridad de los usuarios. El agua salpicada por los neumáticos depende de muchos factores, unos referentes al tipo y velocidad del vehículo, otros relacionados con las condiciones climatológicas, y también es función de las características superficiales del pavimento ya que las capas de rodadura drenantes y los pavimentos de macrotextura rugosa reducen o eliminan el agua proyectada. Sin embargo, no se conoce muy bien el efecto del tipo de pavimento sobre la proyección de agua, ya que no existen equipos que permitan valorar y medir directamente el agua proyectada y salpicada, y que puedan ser aplicados de forma rápida y sencilla a la medida de este parámetro en pavimentos en servicio. Se presentan en este documento los ensayos de prueba de un prototipo para un nuevo sistema de medida, que basado en el uso de un equipo láser y una cámara de alta resolución, permite medir el agua salpicada y mostrar el efecto que el tipo de superficie de rodadura produce sobre la cantidad del agua salpicada. While driving on wet pavements, vehicles’s tires splatter water to other vehicles, thus reducing drivers’ comfort security. The water splashed by the tires depends on many factors: type and speed of the vehicle, weather conditions, as well as pavement’s surface characteristics, since draining wearing courses and rough macrotexture pavements reduce or remove the splashed water. Nonetheless, the effect of the type of pavement could have on the projection of water is yet to be understood, That is because there are no available equipments that could allow the direct assesment and measure of the projected and splashed water and could be applied to this parameter’s measure on pavements in service and in a fast and easy way. This paper shows the tests performed for a new measuring system’s prototype. Based on the use of a laser equipment and a high resolution camera, it allows the measuring of splashed water and shows the effect the type of wearing course has on the quantity of splashed water.

  • Estudio de las mezclas bituminosas recicladas en frío con emulsión con el compactador giratorio Superpave

     Nosetti, Rodolfo Adrián; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2011-11-24
    Presentation of work at congresses

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    En el presente trabajo se describen los estudios realizados con el compactador giratorio Superpave con mezclas bituminosas recicladas en frio con emulsión. Este compactador registra la evolución de la densidad y el esfuerzo cortante durante el proceso de compactación. Los valores de presión vertical y ángulo de incidencia del compactador giratorio ya están definidos en algunos países o administraciones de carreteras para el diseño de las mezclas bituminosas en caliente, pero hasta el momento no se han formulado las especificaciones correspondientes a las mezclas bituminosas en frío. Es por esta razón que en el presente trabajo se ha estudiado la variación de estos parámetros con el objeto de conseguir probetas compactadas en el laboratorio que presenten densidades similares a las que se alcanzan posteriormente en la etapa constructiva. De este modo, durante la etapa de diseño de las mezclas se podrán determinar las propiedades mecánicas del material a partir de unas muestras mucho más representativas. Adicionalmente se ha aplicado otro método de compactación, normalizado en España y se han comparado los resultados obtenidos en ambos casos. Finalmente, también se han considerado las propiedades de testigos extraídos de una carretera donde se ejecutó un reciclado en frio “in situ” con emulsión empleando los mismos materiales y la misma dosificación de la mezcla. This paper describes the studies carried out with the Superpave Gyratory Compactor and cold recycled bituminous mixtures with emulsion. This compactor is able to record density and shear stress evolution during the compaction process. The parameters vertical pressure and gyration angle of the equipment are already specified in some countries or highway administrations for hot asphalt mixtures, but no instructions have been given for cold mixtures for the time being. This is the reason why the work described in this paper is about the variation of these parameters - pressure and angle – with the aim of getting compacted laboratory specimens with similar densities to those reached during the construction stage. So, mechanical properties of the mixtures during the design stage could be more representative. Additionally another compaction procedure was applied to recycled mixtures, which is standardized in Spain, and the results obtained were compared with those of the gyratory compacted series. Finally, some cores were extracted from a stretch of road rehabilitated with cold in-place recycled mixtures manufactured with the same materials and mixture design used in this study, with the purpose of determining the same properties and analysing them comparatively.

  • Fénix test: development of a new test procedure for evaluating cracking resistance in bituminous mixtures

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés Vidal, Gonzalo A.; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon
    Transportation research record
    Date of publication: 2010
    Journal article

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    This paper presents a new direct tensile test to evaluate cracking resistance of asphalt concrete mixtures called Fénix test. First, the literature on cracking factors and mechanisms of bituminous mixtures as well as current tests to measure cracking properties are reviewed. Next, the Fénix test is described and some initial experimental results of the influence of variables such as binder type and content and test temperature are provided. Additionally, test repeatability and sensitivity are statistically analyzed. Correlations between parameters obtained by the Fénix test and the three-point bending beam fatigue test are also shown. Finally, the main conclusions of this work are summarized. These conclusions confirm that the Fénix test is a practical and efficient method for characterizing cracking behaviour of asphalt concrete mixtures as far as the studied variables are concerned.

  • Acoustic field evaluation of asphalt mixtures with crumb rubber

     Paje, S.E.; Bueno, M.; Terán, F.; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Applied acoustics
    Date of publication: 2010-06
    Journal article

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  • Fenix test: development of a new test procedure for evaluating cracking resistance in bituminous mixtures

     Perez Jimenez, Felix-edmundo; Valdés, G.; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Botella Nieto, Ramon
    Transportation Research Board Annual Meeting
    Presentation's date: 2010-01-12
    Presentation of work at congresses

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    This paper presents a new direct tensile test to evaluate cracking resistance of asphalt concrete mixtures called Fénix test. First, the literature on cracking factors and mechanisms of bituminous mixtures as well as current tests to measure cracking properties are reviewed. Next, the Fénix test is described and some initial experimental results of the influence of variables such as binder type and content and test temperature are provided. Additionally, test repeatability and sensitivity are statistically analyzed. Correlations between parameters obtained by the Fénix test and the three-point bending beam fatigue test are also shown. Finally, the main conclusions of this work are summarized. These conclusions confirm that the Fénix test is a practical and efficient method for characterizing cracking behaviour of asphalt concrete mixtures as far as the studied variables are concerned.

  • Análisis del comportamiento funcional, envejecimiento y durabilidad de las mezclas discontinuas modificadas con polvo de neumático usadas como capa de rodadura para tráfico pesado

     Salazar Amaya, Mario
    Defense's date: 2010-02-08
    Department of Transport and Highway Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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  • Construcción de carreteras con elementos prefabricados de hormigón

     De los rios Cespedes, Betty
    Defense's date: 2010-06-03
    Department of Construction Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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  • Aplicación del ensayo Fénix para dosificar mezclas resistentes al fallo por fatiga

     Valdés Vidal, Gonzalo A.; Botella Nieto, Ramon; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Jornada Nacional de ASEFMA
    Presentation's date: 2010-05-19
    Presentation of work at congresses

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    El deterioro producido por la fatiga de las mezclas bituminosas es uno de los fallos más frecuentes en los pavimentos flexibles. Sin embargo, debido a la complejidad de los ensayos cíclicos que permiten evaluar el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas, esta propiedad no es usualmente considerada en la etapa de diseño. Por ello, en este trabajo de investigación se presenta un procedimiento que permite obtener por medio de un procedimiento sencillo y de fácil aplicación, basado en el nuevo ensayo de fractura desarrollado por Laboratorio de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña, el ensayo Fénix, una estimación del comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas. Para ello, se han ensayado diferentes mezclas bituminosas utilizando el ensayo Fénix y se han determinado los parámetros de rigidez, deformación, energía de fractura y tenacidad, los cuales están relacionados directamente con la resistencia a fisuración por fatiga de las mezclas bituminosas. Del análisis de los resultados obtenidos en la fase experimental de este estudio se pueden definir zonas de comportamiento a fatiga a partir de la rigidez, deformación y energía disipada por las mezclas en el ensayo Fénix, que permiten seleccionar mezclas Aplicación del ensayo Fénix para dosificar mezclas resistentes al fallo por fatiga. Página 2 de 14 resistentes a la fatiga y tener en cuenta esta propiedad en el diseño de la mezcla de una forma sencilla.

  • Estudio de las mezclas bituminosas recicladas en frío con emulsión con el compactador giratorio Superpave

     Nosetti, Rodolfo Adrián; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Congreso Venezolano del Asfalto
    Presentation's date: 2010-11-04
    Presentation of work at congresses

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    En el presente trabajo se reportan los estudios realizados con el compactador giratorio Superpave con mezclas bituminosas recicladas en frio con emulsión. Dicho compactador registra la evolución de la densidad y el esfuerzo cortante durante el proceso de compactación. Los valores de presión vertical y ángulo de incidencia del compactador giratorio ya están definidos en algunos países o administraciones de carreteras para el diseño de mezclas bituminosas en caliente, pero todavía no se han formulado para mezclas en frío. En el presente trabajo se varían estos parámetros de modo que se pueda obtener en laboratorio densidades similares a las que se logran en obra. Para ello, el equipo utilizado permite definir la presión vertical y el ángulo de incidencia, antes de iniciar la compactación dentro de un determinado rango de valores. Los resultados obtenidos se compararon con los realizados mediante compactación estática con 6 toneladas y con un lote de testigos extraídos de una carretera donde se ejecutó un reciclado en frio “in situ” con emulsión.

  • Experimental study of recycled asphalt mixtures with high percentages of reclaimed asphalt pavement (RAP)

     Valdés, G.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Transportation Research Board Annual Meeting
    Presentation's date: 2010-01-11
    Presentation of work at congresses

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  • Effect of Crumb Rubber Bituminous Mixes on Functional Characteristics of Road Pavements

     Miro Recasens, Jose Rodrigo; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Reyes-Ortiz, Oscar; Paje, S E; Bueno, M
    Transportation research record
    Date of publication: 2009
    Journal article

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  • Access to the full text
    Evaluation of the cohesion of crumb rubber modified bitumens by means of UCL method  Open access

     Paez Dueñas, A.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Road materials and pavement design
    Date of publication: 2009
    Journal article

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    The aim of this paper is to study the influence of crumb rubber on the improvement of cohesion provided by bitumen. The UCL Method is a procedure for binder characterization based on the evaluation of the degree of cohesion provided by a set amount of binder to an aggregate of a set grading (standard mixture). This method can be used to evaluate both, the dry and the wet adding procedures. The results obtained show that the wet procedure presents clear advantages over the dry procedure with and without digestion, especially when the binders are manufactured by microscopic dispersion.

    Postprint (author’s final draft)

  • Ensayo Fénix: una nueva metodología para medir la resistencia a la fisuración en mezclas asfálticas

     Valdés Vidal, Gonzalo; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon
    Revista de la construcci¿n
    Date of publication: 2009-08
    Journal article

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  • Análisis de la propagación de fisuras y de los criterios de fallo en el comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas.

     Rodríguez Cambeiro, Margarita
    Defense's date: 2009-04-03
    Department of Transport and Highway Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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  • MATCAR

     Vazquez Ramonich, Enric; Barra Bizinotto, Marilda; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo
    Participation in a competitive project

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  • Access to the full text
    Comportamiento a fatiga de betunes mediante el uso del DSR  Open access

     Reyes Ortiz, Oscar Javier; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Botella Nieto, Ramon; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Amorós Parras, Josep
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2009-11-23
    Presentation of work at congresses

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    El objetivo principal del artículo fue determinar el comportamiento a fatiga de diferentes tipos de betún a partir de ensayos en el reómetro de corte dinámico (DSR). Los ensayos en el DSR se realizaron a una tensión senosoidal de amplitud constante, a una frecuencia de 1,59 Hz y a 20ºC. Los betunes estudiados fueron B-13/22, B-40/50, B-60/70, B-80/00, B-150/200 y un BM-3c (betún 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 betunes. 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 de forma súbita y se presenta el fallo por fatiga. Posteriormente 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 betún 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 betunes con los resultados de deformación de rotura y ciclo de fallo.

    Postprint (author’s final draft)

  • Desarrollo de un nuevo ensayo experimental para la evaluación de la resistencia a tracción directa y la energía disipada en el proceso de fractura de las mezclas bituminosas

     Valdés, G.; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Martinez Reguero, Adriana Haydee; Amorós Parras, Josep
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2009-11-26
    Presentation of work at congresses

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  • Caracterización acústica de mezclas bituminosas con polvo de caucho: correlación con textura

     Paje, S.E.; Bueno, M.; Terán, F.; Miro Recasens, Jose Rodrigo; Perez Jimenez, Felix-edmundo; Martinez Reguero, Adriana Haydee
    Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto
    Presentation's date: 2009-11-24
    Presentation of work at congresses

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