Reología del Asfalto

La reología corresponde a una rama de la mecánica, que se define como la ciencia que estudia la deformación y el flujo de los materiales bajo la aplicación de una carga. Es un área de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y las deformaciones en los materiales que son capaces de fluir, siendo una parte de la mecánica de medios continuos. Mide dicha deformación en los cuerpos que no son ni sólidos ni líquidos (son intermedios entre sólido elástico y líquido viscoso), y estudia las siguientes propiedades:

• Teoría de la elasticidad y resistencia de los materiales
• La plasticidad
• La viscosidad
• La hidráulica

Las propiedades reológicas de un material dependen directamente de la composición química. Estas se definen a partir de la relación existente entre fuerzas (o sistema de fuerzas) externas y sus respuestas, ya sea como deformación o flujo. Todo fluido se va a deformar, en mayor o menor medida, al someterse a un sistema de fuerzas externas. Dichas fuerzas se representan matemáticamente como el cortante; y la respuesta dinámica del fluido se cuantifica como la velocidad de deformación.

Comportamiento Reológico del Asfalto

La reología es una de las propiedades más importantes de los productos asfalticos, y hace referencia a la variación de las propiedades del flujo a través del tiempo de la aplicación de una carga, e incluye una propiedad muy importante: la viscosidad.

El comportamiento del cemento asfáltico está basado en su naturaleza viscoelástica y su conducta está en función, tanto de las condiciones de carga, como de la temperatura. Asimismo, su comportamiento también depende del envejecimiento del asfalto.

La viscosidad del asfalto varía con la temperatura en mayor o menor grado, y su estudio es muy importante y de interés practico. En todas las aplicaciones del asfalto se debe modificar su viscosidad mediante el calentamiento. A temperaturas altas, el asfalto se considera un fluido viscoso, mientras que, a temperaturas bajas de servicio, se considera un material sólido con propiedades elásticas.

Comportamiento elástico

El parámetro que evalúa las deformaciones ante cargas estáticas es el módulo elástico. Este relaciona los esfuerzos con las deformaciones resultantes. La teoría elástica permite determinar el módulo elástico del suelo mediante ensayos de campo y laboratorio, como el CBR, Placa de Cargas o Triaxial. Cualquier material sometido a un esfuerzo cortante suficientemente grande es capaz de deformarse o de fluir. En cambio, la reología trata el caso en la que las deformaciones producidas por un agente exterior o por un proceso intrínseco, aparecen ligadas íntimamente al factor tiempo.

RELACION ESFUERZO TIEMPO. grafico

El comportamiento elástico se presenta en climas cálidos, y también puede darse por una compactación inadecuada de las subcapas durante la etapa de construcción. La deformación permanente en carpetas asfálticas ocurre debido a una combinación de flujo del material visco plástico o visco elástico, y el daño en ese material representado por la formación y propagación de fisuras.

La capacidad de una mezcla de resistir ese tipo de deformación depende de varios factores, entre los cuales se encuentra la consistencia del ligante y la volumetría de la mezcla.

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