La geogrilla de Fibra de vidrio, en el marco de la mec?nica de materiales, como alternativa para la reparaci?n de pavimentos

Abstract

3. - PROBLEMA DE INVESTIGACI?N Uno de los tipos de fallas m?s comunes que sufre un pavimento es el agrietamiento por fatiga o reflexi?n, el cual es producido generalmente por la carga del tr?fico, el endurecimiento por vejez ? los ciclos de cambio de temperatura. Esto se materializa en grietas que son visibles en la superficie, y ?stas, no son m?s que la imagen reflejada de las fisuras o juntas de dilataci?n que subyacen en la carpeta de rodadura. 4. - OBJETIVOS 4.1. - OBJETIVO GENERAL Mostrar una nueva alternativa para la reparaci?n de pavimentos en el Per?, en cuanto a la aparici?n de grietas reflejadas en la superficie del pavimento, cuya falla est? relacionada con la fatiga del material. 4.2. - OBJETIVOS ESPEC?FICOS Mostrar los beneficios ingenieriles-estructurales de la geogrilla de fibra de vidrio, con respecto a otros sistemas que se utilizan con el mismo fin. 5. - HIPOTESIS La geogrilla de fibra de vidrio es un material compuesto por hilos de fibra de vidrio cubierto de un pol?mero elastom?rico, que crea una estructura en forma de malla. Cada hilo tiene una resistencia a la tensi?n extremadamente alta y un alto m?dulo de elasticidad; esto es particularmente importante ya que el concreto asf?ltico generalmente se agrieta a peque?as deformaciones. Cuando el sistema GlasGrid se instala formando un ?s?ndwich? entre las capas de nivelaci?n y rodadura en una sobrecarpeta convencional, se convierte en la resistencia oculta de la carretera, dise?ada para propagar horizontalmente los esfuerzos verticales de las grietas y disiparlos efectivamente. 6. - METODOLOG?A Aunque en la clasificaci?n del m?todo cient?fico no hay un consenso universal, pues estos se entremezclan muchas veces, es posible determinar un m?todo a seguir dentro de la clasificaci?n mencionada. En esta Tesis se utilizar? el m?todo de la observaci?n cient?fica, el m?s usado en las ciencias naturales, que es parte del m?todo emp?rico anal?tico, adem?s de m?todos cuantitativos-cualitativos, que no forman parte dentro de la clasificaci?n del m?todo cient?fico, pero sin embargo son utilizados como herramientas de investigaci?n. Se utilizar?n estos m?todos debido a que esta Tesis tendr? su apoyo principal en experimentos de laboratorio, acompa?ados por ciertos an?lisis estad?sticos, sobre todo en el caso de plantear los beneficios econ?micos. Los ensayos de laboratorio que se realizar?n ser?n: ensayos de carga c?clica, que simular?n el paso del tr?nsito y que mostrar?n que las grietas en la probeta con el material propuesto aparecer?n a mayor n?mero de ciclos que en los que no se haya colocado el material, adem?s de tener longitudes mucho menores; ensayos de tracci?n directa, que mostrar?n que las deformaciones ?ltimas ocurrir?n para mayores cargas en las probetas con el material propuesto, en comparaci?n con las probetas sin el material. La informaci?n requerida est? basada en ensayos de la tecnolog?a propuesta en la Tesis, los mismos que han sido elaborados en las universidades m?s prestigiosas del mundo, como la Universidad de Texas A&M, Universidad de Nottingham y universidad de Delft. Tambi?n fue probado en la pista de pruebas de pavimento del Centro Nacional de Tecnolog?a del asfalto, en los Estados Unidos de Am?rica. Adem?s la naturaleza de la informaci?n se apoyar? en experiencias realizadas en el vecino pa?s de Chile. 7. ? RESULTADOS ? El incremento de carga para que fallaran las vigas reforzadas con respecto a las no reforzadas fue de 75%. ? Los niveles de carga que causan la falla en las vigas reforzadas son del orden de 1400 Kg, en contraste con las vigas no reforzadas, que fallan con una carga promedio de 500 Kg. ? De los dos sistemas que retardan la reflexi?n de fisuras en la superficie, la m?s efectiva resulto ser la geogrilla de fibra de vidrio, con una efectividad 228% superior al mortero asf?ltico. ? Es posible medir la efectividad con un porcentaje exacto para el caso de la geogrilla de fibra de vidrio respecto del mortero asf?ltico, esto porque los dos fallan para un mismo nivel de carga: 1400 Kg. Sin embargo, medir la efectividad en porcentaje, de ?stas respecto de las no reforzadas es m?s complicado puesto que las que no tienen ning?n refuerzo fallan para diferentes niveles de carga. Para este ?ltimo caso es mejor observar en las gr?ficas, que demuestran dilatadamente los beneficios de reforzar una carpeta. 8. ? CONCLUSIONES ? Tanto la viga con geogrilla de fibra de vidrio, como la viga reforzada con mortero asf?ltico, retardan en gran medida la aparici?n de grietas en la superficie. ? De entre las muchas grietas que aparecen, las grietas que llegan a la superficie lo hace partiendo de la grieta generada, o de una vecindad pr?xima a esa grieta, del orden de 3 cm a cada lado de la grieta generada. ? Una vez iniciada la falla, los incrementos de las longitudes de grietas se dan de forma s?bita. ? La viga C-1, reforzada con geogrilla de fibra de vidrio, no present? ninguna grieta reflejada. S?lo presento una grieta aislada, la cual se tom? para hacer las comparaciones necesarias. Sin embargo no puede sentenciarse que esta grieta no haya sido influenciada por los esfuerzos y deformaciones que ocurren en la grieta generada, puesto que se necesitar?an investigaciones m?s profundas para llegar a esta conclusi?n. ? La viga A-1 fue la ?nica que present? m?s de una grieta reflejada y lo hizo para un orden de carga de 600 Kg, en cambio la primera grieta lo hizo para una carga de 400 Kg. Es de suponerse que la segunda grieta ya estaba produci?ndose en el interior de la viga, puesto que aparece despu?s de s?lo 28 ciclos de incrementada la carga.