Concretos asfálticos reforzados con macrofibras

Abstract

Las fibras se han utilizado desde tiempos ancestrales para reforzar materiales frágiles. Las fibras controlan los procesos de fisuración en este tipo de materiales incrementando la tenacidad del compuesto, su resistencia a tracción y durabilidad. Claro ejemplo de esto en la industria de la construcción son los Hormigones Reforzados con Fibras (HRF). Las mezclas asfálticas tienen un comportamiento visco-elástico a temperaturas medias a altas del pavimento y a bajas temperaturas como un sólido elástico de comportamiento frágil. Dentro de la construcción de pavimentos asfálticos el uso de mezclas asfálticas con fibras para reforzar y o mejorar el comportamiento está en desarrollo. El uso más difundido de fibras es en las mezclas del tipo Stone Mastic Asphalt (SMA) y drenantes para poder incrementar el porcentaje de asfalto incorporado y estabilizar el mástico sin que se produzcan escurrimiento o exudación del mismo durante la elaboración, transporte y colocación. La principal función de la fibra, en este caso de celulosa, es absorber y contener el mayor porcentaje de asfalto debido a la gran superficie específica que presentan. Cuando se busca optimizar la performance de una mezcla se analizan principalmente los modos de falla: el ahuellamiento, la fatiga, la fisuración térmica y la susceptibilidad al daño por humedad. Desde el punto de vista del ahuellamiento las fibras mejorarían el comportamiento al aumentar la viscosidad del mástico y favorecer los mecanismos de fricción y trabazón entre los agregados. En la resistencia a fatiga un interesante estudio de Kutay et al. muestra el efecto de las fibras en ensayos de campo con el Accelerated Loading Facility (ALF); se observó que luego del ensayo se habían desarrollado muchas microfisuras en el pavimento pero que las mismas no habían progresado o incrementado su tamaño como para llegar a presentar el típico patrón de fisuras piel de cocodrilo. En forma similar alo observado en HRF, luego que se producen microfisuras las fibras empiezan a actuar haciendo de puente a través de las mismas trasmitiendo esfuerzos y limitando su apertura y crecimiento. En cuanto a la fisuración por retracción térmica a bajas temperaturas las fibras ayudarían a controlar y reforzar la posible fisuración. Numerosas investigaciones han reportado mejoras en el comportamiento de mezclas reforzadas con fibras , pero en su mayoría se trata de microfibras (longitudes de entre 10 a 20 mm). No existen a conocimiento de los autores estudios con las denominadas macrofibras (longitudes promedios de entre 35 a 60 mm) y no está definido un método de dosificación para estas fibras en mezclas asfálticas. Este grupo de trabajo viene analizando las posibles mejoras en el desempeño de mezclas asfálticas por medio de la incorporación de distintos contenidos de macro fibras de vidrio o sintéticas. En este artículo se evalúan las propiedades volumétricas y resistentes de las mezclas, el desempeño al ahuellamiento y la resistencia a fractura.