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LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR

ENSAYO DE PELICULA DELGADA USANDO EL REOMETRO DE CORTE DINAMICO

OBJETIVOS 

Este ensayo cubrirá la determinación del módulo de corte dinámico y el ángulo de fase de un ligante asfáltico cuando es ensayado al corte dinámico (oscilatorio), utilizando una geometría de prueba de platos paralelos. Es aplicable a ligantes asfálticos con valores de módulo de corte dinámico de 100 Pa a 10 MPa. Este rango se obtiene típicamente entre 6º y 88º C. Este método de prueba está pensado para determinar las propiedades lineales visco elásticas de ligantes asfálticos, para requerimiento de especificación y no como un procedimiento para comprender la caracterización completa de las propiedades visco elásticas del ligante.

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Este método está limitado a ligantes asfálticos que contengan material particulado de dimensiones menores a 250 µm.

DEFINICIONES

Ligante asfáltico – Cemento asfáltico producido a partir de residuos de petróleo, con o sin la adición de modificadores orgánicos no particulados. Recalentamiento –  Calentamiento del ligante asfáltico hasta que esté suficientemente fluido para eliminar los efectos de endurecimiento estérico. Módulo de Corte Complejo, G* G * – Razón calculada dividiendo el valor absoluto de la tensión de corte máximo, por el valor absoluto de la deformación de corte máxima. Calibración –  Proceso de verificar la exactitud y precisión de un dispositivo, usando un estándar e identificable NIST y haciendo los ajustes al dispositivo dónde sea necesario para corregir su funcionamiento o la precisión y exactitud. Probeta de prueba testigo – Una briqueta testigo formada entre los platos de la prueba del reómetro de corte dinámico (DSR) del ligante asfáltico u otro polímero para medir la temperatura sostenida del

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR ligante asfáltico. La probeta de prueba testigo se usa solamente para determinar las correcciones de temperatura. Ciclo de carga – Ciclo unitario de tiempo para que la muestra de la prueba este cargada a una frecuencia y esfuerzo o nivel de deformación seleccionadas. Angulo de Fase – El ángulo en radianes entre una deformación aplicada sinusoidalmente y la resultante de tensión sinusoidal en un ensayo tipo deformación controlada, o entre la tensión aplicada y la deformación resultante en un ensayo tipo tensión controlada.

Módulo de Pérdida de Corte, G” – El módulo complejo de corte multiplicado por el seno del ángulo de

fase expresado en grados. Representa la componente del módulo complejo que mide la energía perdida. Módulo de Almacenamiento de Corte, G’ – El módulo complejo de corte multiplicado por el coseno del ángulo de fase expresado en grados. Representa la componente en fase del módulo complejo que es una medida de la energía almacenada durante un ciclo de carga. Geometría de Platos Paralelos – Se refiere a la geometría de ensayo, en la cual la muestra de ensayo es colocada entre dos platos paralelos relativamente rígidos, y sometida a corte oscilatorio. Corte Oscilatorio – Se refiere al tipo de carga en la cual una tensión de corte o deformación de corte es aplicada a la muestra de ensayo de una manera oscilatoria, de modo que la tensión o deformación de corte varíe en amplitud alrededor de cero de manera sinusoidal. Viscoelástico Lineal –  Dentro del contexto de esta especificación, se refiere a la región de comportamiento en la cual el módulo de corte dinámico es independiente de la tensión o deformación de corte.

INTRODUCCION

El fenómeno de fatiga es una de las principales causas del daño de las mezclas bituminosas, de ahí la importancia de su estudio. Múltiples autores han definido su comportamiento y evaluado su proceso mediante la ejecución de ensayos de laboratorio con la aplicación de esfuerzos, deformaciones o desplazamientos controlados en forma cíclica (Baren et al., 2002; Mihai et al., 2005; Di Benedetto, 1997); sin

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embargo, se ha estudiado menos el asfalto como causa de dicho proceso. La normativa Superpave dentro de los ensayos propuestos plantea el uso del reómetro de corte dinámico para establecer el agrietamiento por fatiga de los asfaltos mediante el análisis de G* sen _ en ensayos a deformación controlada, a una frecuencia de 1,59 Hz y en los primeros ciclos de carga (Kennedy et al., 1998). No obstante, varios autores han estudiado el comportamiento del asfalto con base en los criterios de análisis hechos por Superpave y manifestado la escasez de información del sistema, razón por la cual han planteado nuevas hipótesis a tener en cuenta en el análisis del comportamiento del asfalto y de su fallo por fatiga (Anderson etal., 2001; Cho y Bahia, 2007; Shen y Carpentier, 2005; Pérez-Jiménez et al., 2008). H. Soenen, De la Roche y Redelius (2004) determinaron leyes de fatiga de asfaltos con el DSR, trabajando con muestras de asfalto de 8 mm de diámetro y 2 mm de alto. El criterio para determinar las leyes de fatiga fue el de someter múltiples muestras a deformación controlada y calcular el ciclo de la rotura cuando el módulo complejo inicial se reduce al 50%, criterio clásico de falla de mezclas bituminosas a desplazamiento controlado (figura1).

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Del gráfico de ratio de energía disipada con respecto a los ciclos de carga (figura 2), para ensayos a esfuerzo controlado, la curva inicia con una pendiente constante, y luego de la aplicación de cierta cantidad de ciclos la curva empieza a separarse de la línea tangente, punto denominado como formación de las grietas e inicio del fallo por fatiga. Posterior a este punto, la curva continúa creciendo, pero cada vez alejándose más de la línea tangente, hasta llegar a un punto donde obtiene su valor máximo, punto reconocido por los autores como aquel donde se crea el fallo por fatiga. En ensayos a deformación controlada el comportamiento de la gráfica de ciclos de carga contra DER consiste en la separación ascendente de la curva con respecto a la línea tangente, determinándose que el punto de fallo por fatiga es cuando la separación alcanza un valor del 20% (figura 3).

RESUMEN DEL MÉTODO

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El procedimiento se usa para medir el módulo complejo de corte (G*) y el ángulo de fase ( )  de ligantes asfálticos, usando un reómetro de corte dinámico y geometría de ensayo

de platos paralelos. 

El ensayo es aplicable a ligantes asfálticos cuyo módulo dinámico de corte esté comprendido entre 100 Pa y 10 MPa. Este es el rango típico que se obtiene entre 6º y 88º C a una frecuencia angular de 10 rad/segundo, dependiendo del grado de la temperatura

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de ensayo y del acondicionamiento (envejecimiento) del ligante asfáltico. 

Las probetas de prueba de 1 mm de espesor por 25 mm de diámetro o 2 mm de espesor por 8 mm de diámetro se ensayan entre los platos metálicos paralelos . Durante el ensayo, uno de los platos paralelos oscila con respecto al otro a frecuencia y amplitudes de deformación rotacional (deformación controlada ) (o amplitudes de corte,(tensión controlada)) preseleccionadas. La amplitud requerida depende del valor del módulo complejo de corte del asfalto ensayado. Las amplitudes requeridas han sido seleccionadas para asegurar que las medidas estén dentro de la región de comportamiento lineal.

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La probeta de asfalto se mantiene a la temperatura de ensayo dentro de ± 0.1º C, por calentamiento y enfriamiento de los platos superior e inferior.

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Las frecuencias oscilatorias de carga que se usan en este ensayo pueden ir de 1 a 100 rad/segundo, usando una forma de onda sinusoidal. La especificación del ensayo está realizada para una frecuencia de ensayo de 10 rad/segundo. El módulo complejo (G*) y el ángulo de fase ( ), se calculan automáticamente como parte de la operación del reómetro, mediante el software de computador suministrado por el fabricante del equipo.

USO Y SIGNIFICADO

La temperatura de ensayo utilizada en este procedimiento está relacionada con la temperatura a que estará sometido el pavimento en el área geográfica donde se usará el ligante asfáltico. El módulo complejo de corte es un indicador de la rigidez o resistencia del ligante asfáltico a la deformación bajo carga. El módulo complejo de corte y el ángulo de fase definen la resistencia a la deformación de corte de un ligante asfáltico en la región lineal viscoelástica. Otras propiedades lineales viscoelásticas, tales como el módulo de almacenamiento (G’), o el módulo de pérdida de la energía disipada durante cada ciclo de carga (G’’), se pueden calcular a partir del módu lo complejo y el ángulo de fase. El módulo de pérdida (G”) es una medida de la energía disipada

durante cada ciclo de carga (disipada durante un ciclo de carga). El módulo complejo y el ángulo de fase se usan para determinar criterios relacionados con el desempeño, de acuerdo con las especificaciones Superpave.

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Sistema de Ensayo - Reómetro de Corte Dinámico –  El sistema de ensayo incluye los platos

metálicos paralelos, una cámara ambiental, un dispositivo de carga y un sistema de control y registro de datos. Platos de ensayo – Platos metálicos de ensayo, de superficies pulidas suaves. Uno de 8.00 ± 0.02

mm de diámetro y otro de 25.00 ± 0.05 mm de diámetro (Figura 1). En algunos reómetros, el plato base es un plato plano. Se requiere un relieve de 2 a 5 mm de alto, del mismo diámetro del plato superior. La porción en relieve hace más fácil conformar la probeta y puede mejorar la repetibilidad del ensayo. Nota 1.- Para conseguir datos correctos, los platos superior e inferior deben ser concéntricos entre si. No hay ningún procedimiento establecido en la actualidad para verificar la concentrabilidad excepto la observación visual, si o no los platos superior e inferior se centran uno resp ecto al otro. El plato móvil debe girar sin cualquier tambaleo horizontal o vertical observable. Este funcionamiento se puede verificar visualmente o con calibrador de carátula sostenido en la orilla del plato móvil mientras está girando. Hay dos números que se usan para determinar la el correcto funcionamiento de un siste ma de la medición: el tambaleo horizontal (“centricity”) y el tambaleo vertical (“ runout”). Típicamente, el tambaleo puede ser observado si es mayor que ± 0.02 mm. Para

un nuevo sistema, un tambaleo típico es de ± 0.01 mm. Si el tambaleo aumenta con el uso a ± 0.02, se recomienda que el instrumento sea reparado por el fabricante.

Cámara ambiental–  Una cámara para controlar la temperatura de la probeta de ensayo, mediante calentamiento o enfriamiento (en forma discreta), para mantener la probeta en un ambiente constante. El medio usado para el enfriamiento o calentamiento puede ser gas o líquido, de modo que no afecte las propiedades del ligante asfáltico. La temperatura en la cámara puede ser controlada por la circulación de un fluido o un gas acondicionado; (agua o nitrógeno son adecuados). Cuando se use aire se debe incluir un secador adecuado para prevenir la condensación de la humedad sobre los platos y fijaciones y, si se opera bajo el punto de congelación, se debe prevenir la formación de hielo. La cámara ambiental y el controlador deben controlar la temperatura de la probeta, incluyendo gradientes térmicos dentro de la muestra,

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con una precisión de ± 0.1º C. La cámara incluirá completamente los platos superior e inferior para minimizar los gradientes térmicos.

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Controlador de Temperatura – Un controlador capaz de mantener la temperatura de las probetas

dentro de 0.1º C, para temperaturas de ensayo en el rango de 3º a 88º C. Sensor interno de temperatura para el DSR . –  Un sensor de resistencia térmica (RTD) o

termocupla montado dentro de la cámara ambiental, en contacto directo con el plato fijo, con un rango de temperatura de 3º a 88º C y con lectura y precisión de 0.1º C (ver Nota 3). Este sensor deberá ser usado para controlar la temperatura en la cámara y registrar lecturas continuas de temperatura durante el montaje, acondicionamiento y ensayo de la probeta. Dispositivo de Carga –  El dispositivo de carga aplicará una carga oscilatoria sinusoidal a la

probeta, a una frecuencia de 10.0 ± 0.1 rad/s. Si se usan frecuencias diferentes a 10 rad/s, la precisión debe ser de un 1%. El dispositivo de carga será capaz de aplicar carga bajo modalidad de tensión controlada o deformación controlada. Si la carga se aplica bajo modalidad de deformación controlada, el dispositivo de carga aplicará un torque cíclico suficiente para producir una deformación angular rotacional con una precisión de 100 microradianes alrededor de la deformación especificada. Si la carga se aplica bajo modalidad de tensión controlada, el dispositivo de carga aplicará un torque cíclico con una precisión de 10 mN-m alrededor del torque especificado. La deformabilidad total del sistema a un torque de 100 N-m, será menor que 2 miliradianes/N-m, la deformación son controladas y medidas con una precisión de 1% o menor del rango de medida. Sistema de control y registro de datos – Este sistema proveerá un registro de temperatura, frecuencia, ángulo de deflexión y torque. Los dispositivos usados para medir estas cantidades satisfacen los requerimientos de precisión de la Tabla 1. Además, el sistema calculará y registrará la tensión de corte, deformación de corte, módulo complejo de corte (G*) y ángulo de fase ( ). EL sistema medirá y registrará G*, en el rango de 100 Pa a 10 MPa, con una precisión menor o igual a 0.5%, y el ángulo de fase en el rango de 0º a 90º, con una precisión de 0.1º

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Molde de la probeta (Opcional) – Un molde de goma de silicona para formar las probetas de ensay o de

ligante asfáltico, el espesor puede ser variable pero mayor de 5 mm. Si el molde es de muestra simple, las dimensiones que se encuentran convenientes son las siguientes: para un plato de prueba de 25 mm con una separación de 1 mm, un molde con una cavidad de aproximadamente 25 mm de diámetro y 2 mm de profundidad. Para un plato de prueba de 8 mm con una separación de 2 mm, un molde con una cavidad de aproximadamente 8 mm de diáme tro y una profundidad de 2.5 mm. Probeta compensadora – Una probeta compensadora con borde recto de ancho menor a 4 mm.

PREPARACIÓN DEL EQUIPO

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Se deben preparar los aparatos de ensayo según las recomendaciones del fabricante. Los requerimientos específicos varían para diferentes modelos y fabricantes de reómetros. Se debe inspeccionar las caras de los platos de prueba y se debe eliminar cualquier irregularidad de los platos o redondeado de los bordes o rayones profundos. Se debe limpiar cualquier residuo de ligante asfáltico con un solvente orgánico, tal como, aceite mineral, alcohol mineral, solvente de base cítrica, o tolueno. Se debe remover cualquier residuo de solvente limpiando las caras de los platos con el estropajo de algodón o con un paño suave humedecido con acetona. Si es necesario, se debe utilizar estropajo de algodón seco para asegurar que no hay humedad condensada en los platos. Se montan los platos de prueba limpios e inspeccionados sobre las fijaciones de ensayo y se deben ajustar firmemente. Se selecciona la temperatura de ensayo según el grado del ligante asfáltico o de acuerdo a la planificación preseleccionada de ensayo (Nota 4). Se espera a que el reómetro alcance una temperatura estable alrededor de ± 0.1º C de la temperatura de ensayo. Nota 4.- El Método Superpave y la práctica AASHTO R29 proporcionan una guía para la selección de las temperaturas de ensayo.

Con los platos a la temperatura de ensayo, o en el medio del rango de temperatura esperado, se establece el nivel inicial de separación, (1) girando manualmente el plato móvil para reducir la separación hasta que el plato móvil toque al plato fijo (la separación cero se logra cuando el plato deja de girar completamente) o, (2) para reómetros con transductores de fuerza normal, reduciendo la separación y observado la fuerza normal y, una vez establecido el contacto entre los plat os, poner la separación en cero aproximadamente cuando la fuerza normal es cero. Una vez el cero de separación se haya establecido según la Sección 7.5, se deben mover los platos de prueba a un lado para que aproximadamente se tenga la separación de prueba y se precalientan los platos. Con el precalentado de los platos se promueve la adherencia entre el ligante asfáltico y los platos, especialmente en grados intermedios de las temperaturas. Se precalientan los platos de 25 mm, se llevan los platos de prueba a la temperatura de la prueba o a la temperatura de la prueba más baja si se están llevando a cabo pruebas a más de una temperatura. Para precalentar los platos de 8 mm, se deben llevar los platos a una temperatura entre 34º y 46º C. Nota 5.- Para obtener la adherencia adecuada entre el ligante asfáltico y la d el plato de prueba, se debe seguir la regla de precalentar los platos. Precalentar es especialmente crítico cuando se usa e l molde de silicona para la preparación del ligante asfáltico para el traslado al plato de prueba y cuando la prueba es realizada con los platos del 8 mm. Cuando se usa el método de la colocación directa, los platos de la prueba son inmediatamente llevados al contacto con el ligante asfáltico, el calor llevado por el asfalto mejora la adherencia. La temperatura de precalentando necesaria para logra una adherencia adecuada dependerá de la calidad y la naturaleza del ligante asfáltico y de la temperatura de prueba (platos de 8 mm o de 25 mm). Para algunos grados de endurecimiento del ligante, sobre todo aquéllos con altos niveles de modificación, el calentamiento de los

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR platos a 46° C no es suficiente para asegurar una adherencia apropiada entre el ligante y el plato de prueba, sobre todo si se usa el molde de silicona y la prueba se realiza con los platos de 8 mm.

Se deben mover los platos a un lado hasta alcanzar la separación establecida de 1 mm ± 0.05 mm (para probetas de prueba de 25 mm de diámetro) o 2 mm ± 0.05 mm (para probetas de prueba de 8 mm de diámetro). Nota 6.- En el reómetro de corte, el marco, los sensores y las fijaciones, cambian de dimensión con la temperatura, causando que la separación cero cambie durante la operación del equipo. Los ajustes en la separación no se hacen, necesariamente, cuando las mediciones se realizan sobre un rango limitado de temperaturas. La separación se debiera ajustar a la temperatura de ensayo o, si los ensayos se realizan en un rango de temperatura, la separación se debiera ajustar a la temperatura media del rango esperado. Para la mayoría de los instrumentos, el ajuste de la separación no es necesario mientras la temperatura de ensayo esté dentro de ± 12º C de la temperatura a la cual se ajustó la separación cero. Si el instrumento tiene la compensación térmica de la separación, la separación se puede poner con la primera temperatura de la prueba en lugar de la media del rango de temperaturas de la prueb a.

VERIFICACIÓN Se verifica el reómetro dinámico de corte (DSR) y sus componentes por lo menos cada seis meses y cuando el DSR o platos son recientemente instalados, cuando el DSR se cambia de sitio, cuando la exactitud del DSR o de cualquiera de sus componentes es sospechos a. Cuatro elementos requieren ser verificados: diámetro del plato de prueba, el transductor de torque del DSR, termómetro portátil y temperatura de la probeta de prueba DSR. Se verifica el transductor de temperatura antes de verificar el transductor del torque del DSR.

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PREPARACIÓN DE MUESTRAS Y PROBETAS DE PRUEBA

Preparación de Muestras de Ensayo – Si se va a ensayar un ligante original, se deben obtener las muestras de ensayo de acuerdo al método de la norma INV E – 701. Se calienta el ligante asfáltico del cua l se obtendrá la probeta, calentándolo hasta que esté suficientemente fluido para vaciar las probetas. Este calentamiento previo elimina las asociaciones moleculares reversibles (endurecimiento estérico) que ocurren durante el almacenamiento normal a temperatura ambiente. No se debe exceder la temperatura de 163º C. Se cubre la muestra y se agita ocasionalmente durante el proceso de calentamiento para asegurar la homogeneidad y la remoción de las burbujas de aire. Se debe minimizar la temperatura y el tiempo de calentamiento, para evitar el endurecimiento de la muestra. El material frío proveniente de los contenedores de almacenamiento debe ser calentado previo a su uso. La estructura desarrollada durante el almacenamiento puede resultar en una sobreestimación de los módulos hasta en un 50%. Preparación de Probetas de Ensayo – Se debe poner en cero la separación como se especifica en la Sección 7. Cuidadosamente se limpian y secan las caras de los platos de ensayo, para que la probeta se adhiera a ambos platos uniforme y fuertemente. Se debe llevar la cámara a una temperatura entre 34º y 46º C cuando use las probetas de 8 mm. Se lleva la cámara a la temperatura de ensayo o comienzo del rango cuando use las probetas de 25 mm. Esto es para precalentar los platos y así permitir la adhesión de la probeta a éstos.

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR Se debe preparar una probeta de ensayo usando uno de los métodos especificados en las Secciones 9.3.1, 9.3.2, o 9.3.3. La probeta se puede elaborar con alguno de los siguientes tres procedimientos: Transferir el ligante asfáltico a un plato de prueba por medio de vertido (Sección 9.3.1), transferir directamente (Sección 9.3.1) y mediante el uso de un molde de silicona . Vertido – Solamente cuando se usen reómetros diseñados de tal forma que se pueda levantar el plato sin ser afectada la configuración del cero. Se remueve el plato móvil y mientras sostiene el contenedor de muestras aproximadamente a 15 mm sobre la superficie del plato de ensayo, vierta el ligante asfáltico en el centro del plato superior continuamente hasta que cubra el plato entero, excepto aproximadamente una franja de 2 mm de ancho en el perímetro (Nota 18). Espere varios minutos para que la probeta se enfríe y adquiera rigidez; entonces monte el plato móvil en el reómetro. Traslado directo – Se trasfiere el ligante caliente a uno de los platos, se usa una vara de vidrio o metálica, espátula, o una herramienta similar. Inmediatamente después de transferir el ligante caliente a uno de los platos, se procede de acuerdo al Sección 9.4 para recorta el exceso de ligante y formar la protuberancia. Molde de silicona – Se vierte el ligante asfáltico caliente dentro del molde de goma de silicona, lo que formará una bolita de diámetro aproximadamente igual al diámetro del plato superior y de altura aproximadamente igual a 1.5 veces el ancho de la separación de ensayo. Se debe permitir enfriar a temperatura ambiente el molde de goma de silicona. Se remueve la probeta del molde y se centra la bolita sobre el plato inferior del reómetro. Para montar el espécimen al plato superior, se centra cuidadosamente la probeta en el molde de caucho de silicona , en el plato superior. Suavemente se aprieta el espécimen al plato superior y entonces cuidadosamente se quita el molde d e caucho de silicona quedando entonces la probeta adherida al plato superior. El molde lleno se debe dejar enfriar a la temperatura ambiente colocándolo sobre una superficie plana en el laboratorio sin refrigerar. Un enfriamiento por debajo de la temperatura ambiente, resulta en una historia térmica desconocida que puede afectar los valores medidos del módulo y del ángulo de la fase. En el enfriamiento también se puede producir humedad en la superficie de la probeta que afectará la adherencia entre la probeta y los platos. Arreglo de la probeta de prueba – Inmediatamente después que la probeta ha sido colocada en los platos de prueba como se describió anteriormente, se deben mover los dos platos de prueba juntos hasta que la separación entre los platos iguale s a la separación máxima exigida para la prueba. El cierre de la separación requiere de la creación de la protuberancia (ver Sección 9.5, cie rre exigido para la separación para creación de protuberancia). Se debe retirar el exceso de ligante asfáltico del borde de los pla tos moviendo una espátula adecuada caliente alrededor de los bordes de los platos , así el ligante asfáltico vaciado queda con el diámetro exterior de los platos. Creación de protuberancia – Cuando el arreglo de la probeta está completo, disminuye la separación por la cantidad requerida para que se forme una ligera protuberancia en la cara externa de la probeta de prueba . La separación exigida para crear una protuberancia es específica para cada reómetro y depende de factores como el diseño del reómetro y la diferencia de temperatura entre la temperatura del arreglo y temperatura de la prueba. Para crear la protuberancia los valores recomendados para cerrar la separación son de 0.05 mm para el plato de 25 mm y de 0.10 mm para el plato de 8 mm.

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR PROCEDIMIENTO 

Se debe llevar la probeta a la temperatura de ensayo ±0.1º C (ver Nota 4).

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Cuando se pruebe un ligante de acuerdo al método Superpave, se selecciona la temperatura de ensayo apropiada de acuerdo a especificación “Superpave para ligantes asfálticos ”.

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Cuando se realice un barrido de temperaturas, se debe iniciar el ensayo a una correspondiente a la media del rango y se debe aumentar o disminuir la temperatura hasta cubrir el rango deseado de temperaturas de prueba.

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Se ajusta el controlador de temperatura a la temperatura deseada de prueba , incluyendo cualquier compensación requerida como en la Sección 8.4.4. Se debe permitir que la temperatura indicada en el RTD llegue a la temperatura deseada. El ensayo se iniciará sólo después que la lectura ha permanecido a la temperatura deseada ±0.1º C, por al menos 10 min.

Modo de control de deformación – Cuando se opere en un modo de control de deformación, se debe determinar el valor de la deformación de acuerdo a los valores del módulo complejo. Se controla la deformación dentro del 20 % del valor dado por la ecuación 1.

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR Cuando se prueban probetas para verificar el cumplimiento de la especificación Superpave, se debe seleccionar el valor de la deformación de acuerdo con la Tabla 2. El software disponible con el reómetro, controlará la deformación automáticamente, sin necesidad de manipulación por parte del operador.

Modo de Control de Esfuerzo – Cuando opere en modo de control de esfuerzo, se determina el nivel de tensión de acuerdo al valor del módulo complejo. Se debe controlar la tensión dentro del 20% del valor calculado por la ecuación 2.

Cuando se prueben las probetas para verificar el cumplimiento de las especificaciones Superpave, se deben seleccionar los valores apropiados de esfuerzo de la Tabla 3. El software disponible con el reómetro controlará el nivel de tensión automáticamente, sin necesidad de manipulación por parte del operador.

Cuando la temperatura se ha equilibrado, se debe acondicionar la muestra aplicando la tensión requerida por 10 ciclos o un rango requerido de 8 a 16 ciclos, a una frecuencia de 10 rad/s . Se obtienen las mediciones de ensayo de 10 ciclos adicionales o un rango de 8 a 16 ciclos registrando datos. Se deben reducir los datos obtenidos para la segunda serie de ciclos para producir un valor del módulo complejo y ángulo de fase. Para reducir los datos se usa típicamente una transformada rápida de Fourier. Se pueden obtener múltiples

LABORATORIO DE PAVIMENTOS ENSAYO DSR mediciones para verificar que la muestra está apropiadamente preparada. La separación entre el ligante y los platos, o la fractura en la muestra, pueden provocar disminucione s en los módulos en mediciones repetidas. Algunos ligantes pueden exhibir un módulo reducido con aplicación continua de tensiones de corte (múltiples mediciones). El sistema de registro de datos automáticamente obtiene y reduce los datos cuando está apropiadamente activado. Cuando se realicen ensayos a más de una frecuencia, se inicia el ensayo a la frecuencia más baja y se incrementa hasta la frecuencia mayor. El sistema de adquisición de datos especificado en la Sección 5.1.4 automáticamente calcula G* y a partir de la información registrada, cuando está apropiadamente activado. Se debe iniciar la prueba inmediatamente después de preparar y conformar la probeta. El ensayo a temperaturas subsecuentes deberá ser hecho tan rápidamente como sea posible para minimizar el efecto de las asociaciones moleculares (endurecimiento estérico) que pueden causar un incremento en los módulos si la probeta permanece en el reómetro por un período prolongado. Cuando se ensaya a múltiples temperaturas todos los ensayos deben ser realizados dentro de 4 horas.

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CONCLUSIONES Del estudio realizado en el laboratorio se puede concluir que: El DSR está pensado para determinar las propiedades visco-elásticas (no Newtonianas) de los ligantes asfálticos para requerimientos de especificación. Además es apropiado para materiales tanto en estado original como envejecido y no es aplicable a ligantes asfálticos que contengan material particulado de dimensiones mayores a los 250 μm, ni a aquellos que presenten valores de G* fuera del rango entre los 100 Pa y los 10 MPa (obtenidos usualmente con temperaturas entre los 5° C y 85° C). ANEXOS

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