Diseños de mezcla de materiales granulares marginales estabilizados con emulsión asfáltica para aplicación en vías terciarias

Abstract

El presente estudio evaluó experimentalmente la respuesta mecánica de materiales granulares marginales estabilizados con emulsión asfáltica, comparados con su condición no estabilizada, con el fin de determinar el contenido óptimo de emulsión que proporcionará el mejor desempeño mecánico. Los materiales analizados presentan granulometría predominantemente arenosa (característica asociada a su condición marginal, con índices de plasticidad de 4%, 6% y 12%, contenido de finos de 10% y 17.5%). Inicialmente, para los materiales no estabilizados se determinaron las curvas de compactación mediante el ensayo Proctor modificado, con el propósito de obtener su humedad óptima de compactación y el peso unitario seco máximo requeridos para la fabricación de probetas compactadas cilíndricas de 50 mm de diámetro y 100 mm de altura. Posteriormente, estas probetas fueron evaluadas mediante ensayos de resistencia a la compresión inconfinada y de resistencia a la tracción indirecta, a fin de establecer la respuesta mecánica de referencia. Adicionalmente, se realizó un análisis granulométrico poscompactación del material proveniente de las probetas empleadas para los ensayos Proctor y generadas por compactación estática, para verificar la posible degradación granulométrica generada durante los procesos de compactación. Para los materiales estabilizados, se desarrolló el diseño de mezcla a partir de diferentes contenidos de emulsión asfáltica definidos con base en un contenido teórico inicial. Las mezclas fueron compactadas, curadas y posteriormente evaluadas mediante ensayos de resistencia a la tracción indirecta en condición seca y húmeda (después de inmersión a 25 °C durante 24 horas), con el fin de analizar la susceptibilidad al daño por humedad. Los resultados permitieron identificar el contenido óptimo de emulsión asfáltica en el rango de 3.83% a 6.87% para cada material y cuantificar el incremento de la resistencia a tracción indirecta respecto a la condición no estabilizada, evidenciando el efecto de la estabilización sobre el desempeño mecánico de los MGM-S.