Tesis doctoral de José Manuel Gonzalez Lopez
La ingeniería civil hace un uso extensivo de materiales granulares con o sin matriz ligante, que se caracterizan porque su comportamiento y en definitiva su resistencia dependen de la fricción interna de sus componentes, y que por ello mismo, podemos englobar en la categoría de los geomateriales. En ella se incluyen las mezclas asfálticas, ampliamente utilizadas en sus diferentes modalidades, en la construcción de vías de comunicación terrestre, o bien los suelos y las rocas, parte fundamental tanto del entorno en el que se desarrollan las actuaciones, como de los materiales empleados en construcción. El estudio de ambas tipologías y sus propiedades ha ocupado muchas horas de investigación por su relevancia ingenieril y en definitiva económica y social. el estudio del comportamiento de las mezclas asfálticas se ha realizado tradicionalmente desde una óptica experimental, de la que han surgido métodos empíricos o semi-empíricos para el diseño y análisis de firmes flexibles. Esto es debido a la complejidad del material, y al propio desarrollo de las técnicas de pavimentación basadas en la experiencia. La relevancia del material y las cada vez mayores exigencias en cuanto a sus prestaciones, requieren nuevos métodos de caracterización y diseño de mezclas para la predicción de su respuesta. La modelación constitutiva de las propiedades del material, y la simulación numérica de su comportamiento en el contexto de un firme de carretera, constituyen herramientas que pretenden dar respuesta a esta necesidad. a la complejidad de la tarea, se suma un factor que ha adquirido una notoria presencia en la ingeniería como es la sostenibilidad que cada vez más se demanda a sus actividades. En el ámbito de la construcción de carreteras se han desarrollado técnicas de reciclaje de mezclas bituminosas. Las mezclas bituminosas recicladas incorporan una fracción de material proveniente del fresado de firmes envejecidos, lo que redunda en una variación significativa de las propiedades del material con respecto a las mezclas convencionales. en esta tesis se analizan técnicas experimentales que aportan información adicional para la caracterización de mezclas recicladas dada su especificidad, como es el ensayo de tracción directa. Tomando como base la curva de respuesta obtenida en este ensayo se desarrolla una metodología para la caracterización mecánica de las mezclas asfálticas recicladas. el objetivo principal de esta tesis es la formulación e implementación de un nuevo modelo constitutivo para el tratamiento de mezclas asfálticas, considerando las propiedades reológicas del material, y en particular la dependencia observada en su respuesta, de la velocidad de aplicación de carga. la metodología propuesta es aplicada para la predicción de la respuesta del material en un firme construido con mezclas asfálticas recicladas, a modo de validación del modelo. se han explorado otras aplicaciones del modelo en la simulación del comportamiento de materiales granulares, que, desde un punto de vista fenomenológico presentan un comportamiento dependiente del tiempo, en particular los suelos cohesivos, como el que se encuentra en el llano de barcelona. Se ha llevado a cabo la simulación del procedimiento constructivo de un túnel en todas sus etapas, en el que se ven involucrados distintas tipologías de materiales. los resultados obtenidos muestran la versatilidad del modelo para la simulación de materiales complejos cuyo comportamiento es claramente dependiente del tiempo, y de la velocidad de deformación, en particular para el caso de materiales friccionales.
Datos académicos de la tesis doctoral «Un modelo reológico para geomateriales. aplicación a la simulación de mezclas asfálticas«
- Título de la tesis: Un modelo reológico para geomateriales. aplicación a la simulación de mezclas asfálticas
- Autor: José Manuel Gonzalez Lopez
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 16/12/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Sergio Horacio Oller Martínez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: benjamín Suárez arroyo
- Juan Gallego medina (vocal)
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