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Caracterización de concretos asfálticos y sus agregados con la aplicación de técnicas de análisis de imagen

Rojas Dueñas, Diana Katterinne (2017) Caracterización de concretos asfálticos y sus agregados con la aplicación de técnicas de análisis de imagen. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

Aunque el desempeño de los concretos asfálticos usados en obras viales, suele depender del arreglo que logren los componentes, es decir a las partículas de agregado y los vacíos englobados dentro del ligante bituminoso, este aspecto no se evalúa dentro de los controles rutinarios de calidad. El objetivo principal de este trabajo final de maestría, es profundizar en el conocimiento de las características de la micro y macro estructura de mezclas asfálticas, utilizando herramientas petrográficas y de análisis de imagen. Se busca identificar aquellos aspectos asociados con la estructura interna, que puedan tener una incidencia desfavorable en el comportamiento a mediano y largo plazo en mezclas asfálticas compactadas. Para este estudio, se contó con microfotografías de secciones delgadas y bloques pulidos de concretos asfálticos, tomadas en una investigación previa. Se seleccionaron en total 40 imágenes tomadas sobre muestras en bloques pulidos de concretos asfálticos, las cuales se analizaron mediante el Software Motic 2.0, a nivel micro y macroscópicos. En el concreto se logró identificar aspectos como segregación, problemas de interacción entre agregado y asfalto evidenciados mediante falta de cubrimiento y adherencia, tamaño y distribución de vacíos con aire entre otros. Igualmente, en las cerca de 400 partículas de agregados observadas, se identificaron y cuantificaron aspectos relevantes, tales como tamaños de partículas, proporción de partículas alargadas, características de forma: esfericidad y redondez, textura superficial, angulosidad, porosidad y microfisuras. En cada caso, se definieron los criterios de medición más convenientes para comparación según las especificaciones que le corresponden. Las mediciones realizadas fueron consignadas en una base de datos que incluye cuatro de las imágenes más representativas para el proceso. Dentro de los resultados encontrados se pudo establecer que, para la mayoría de los casos, una imagen no es representativa de cada bloque pulido por lo que las mediciones no se pueden realizar de forma aislada, sino que se requiere considerar todas las microfotografías de una misma área. Uno de los aportes valiosos de este trabajo, es el avance hacia la determinación, cada vez más cuantitativa, de rasgos micro y macro estructurales de agregados y concretos asfálticos, considerados nocivos para su buen funcionamiento durante vida útil en una obra vial. Como producto final, se proporcionó una metodología que resume los pasos seguidos para el análisis de las imágenes de bloques pulidos; esta metodología puede seguirse con confianza para evaluaciones similares de concretos asfálticos y sus materiales constitutivos, tanto en procesos de producción de mezclas, de construcción durante obra o en evaluaciones de pavimentos en servicio., Abstract: Although the of the asphalt concrete performance used in road infrastructure, usuall y depends on the arrangement of the components achieve, it means the aggregated particles and the emptiness of the comprises within the bituminous binder, this aspect it is not evaluated in the ordinary quality control. The main objective of this Master’s final paper is to go deeper in the knowledge of the characteristics of the micro and macro structure of the asphalt mix, using petrography tools and the image analysis. It seeks to identify those aspects associated with the inner structure, which could ha ve unpromising impact in the behavior in medium and long term of the compacted asphalt mixes. For this study, we counted with micro - photography of thin sections and refined blocks of asphalt concretes, taken in a previous research. A total amount of 40 ima ges were selected, taken on samples of refined blocks, which were analyzed through the Motic 2.0 software, in a micro and macroscopic level. In the concrete we were able to identify aspects like segregation, interaction problems between the aggregated and the asphalt evinced for the lack of covering and adhesion, size and distribution of the emptiness with air among others. In the same way, in the almost 400 particles of aggregated observed, relevant aspects were identified and quantified, such as particl es size, amount of the extended particles, shape characteristics: sphericity and roundness, surface texture, angularity, porosity and micro cracks. In every case, the most convenient measure standards were defined for the comparison according to the belon ging instructions. The measures were recorded in a data base including four of the most representative images for the process. Within the found results it could be established that, for most cases, one image it is not representative for each refined block, for that reason the measures could not be done in an isolated way, but it is required to consider all the micro - photography of the same area. One of the most valuable contributions of this study is the progress towards the determination, even more quantit ative, of micro and macro characteristics of the aggregated and asphalt concretes, considered dangerous for its good performance during the lifetime in a road work. As a final product, it was given a methodology that resumes all the followed steps for the analysis of the images of the refined blocks; this methodology can be followed trustily for similar evaluations of asphalt concretes and its constitutive materials, as in mix production processes, construction of the work or evaluations about the asphalt in service.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Beltrán Calvo, Gloria Inés
Información adicional:Magíster en Ingeniería - Geotecnia
Palabras clave:Mezcla asfáltica, Petrografía de agregados, Análisis digital de imágenes, Motic 2.0, Bloques Pulidos, Asphalt mix, Agregated Petrography, Digital Images Analisys, Motic 2.0, Refined blocks
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 69 Construcción / Building & construction
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería de Sistemas e Industrial
Código ID:59407
Enviado por : katte DIANA KATTERINNE ROJAS DUEÑAS
Enviado el día :22 Noviembre 2017 20:53
Ultima modificación:22 Noviembre 2017 20:53
Ultima modificación:22 Noviembre 2017 20:53
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