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    Control del envejecimiento del asfalto a través de la adición polvo deshidratado de orujo, bioproducto de la industria enológica
    (2012) Calabi Floody, Alejandra Tatiana; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    A nivel mundial, un 95% de los pavimentos contienen ligante asfáltico. Principalmente debido al proceso oxidativo, el ligante asfaltico incrementa su rigidez tornándose un material frágil, por lo tanto propenso a agrietarse. Por otra parte, la industria vitivinícola genera anualmente alrededor de 10 millones de toneladas de residuo (orujo). Este bioproducto es rico en antioxidantes (Oxygen Radical Absorbance Capacity, ORAC 650Umol Trolox Equivalente/g) y actualmente representa un problema para la industria puesto que constituye un material contaminante que carece de una reutilización masiva. En consecuencia, el objetivo de esta investigación consistió en evaluar el potencial de reutilización de este residuo como antioxidante para ligante asfáltico, con el propósito reducir el daño oxidativo en el material. Para esta investigación, se utilizaron dos tipos de orujo, uno proveniente de cepa Cabernet Sauvignon y otro proveniente de cepa Chardonnay, muy diferentes respecto tanto a las características propias de la cepa que los constituye, como del proceso de vinificación tras el cual se descartan. El estudio incluye la descripción completa del proceso de obtención del residuo, almacenamiento y proceso de obtención del preparado antioxidante. Para evaluar los efectos de la adición del antioxidante al ligante asfáltico, las muestras fueron sometidas a tratamientos de envejecimiento estandarizado de corto y largo plazo de acuerdo a los estándares SUPERPAVE (RTFOT y PAV). Dado que estos tratamientos corresponden a métodos de laboratorio de envejecimiento acelerado, se incluyó además un proceso de envejecimiento en película delgada a 60°C cuya duración alcanzó a 6 meses. Esto permitió observar los efectos de la adición del preparado antioxidante en un periodo de tiempo superior en condiciones de envejecimiento en tiempo real. Posteriormente, se controlaron las propiedades físicas a alta y baja temperatura, las propiedades reológicas y los cambios en la estructura molecular del ligante asfáltico a través de la evolución de la fracción asfaltena.
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    Determinación de la confiabilidad implícita en el método de diseño estructural de pavimentos flexibles AASHTO-93 en base a modelos de predicción del deterioro.
    (2014) Rodríguez Moreno, Mario Alberto; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En la actualidad cuando se requiere definir la confiabilidad que se utilizará en el diseño de un pavimento, esta se asigna según recomendaciones de guías de diseño o de acuerdo al criterio del diseñador. Esta situación hace probable que cuando se evalúa la estructura la vida diseño puede verse sub o sobre dimensionada. Adicionalmente, el valor de confiabilidad elegido se define como un valor determinista, que en el diseño se involucra como una simplificación de un análisis basado en la teoría de confiabilidad y que para efectos prácticos se configura como un factor de seguridad que minora el número de ejes equivalentes predichos por el método de diseño. De otro lado, los modelos de comportamiento son desarrollos empíricos que se calibran en base a información tomada de campo y que gracias a ella pueden evaluar el desempeño de una estructura de pavimento en condiciones reales de clima, calidad del proceso constructivo, desempeño de los materiales, comportamiento del tránsito, etc. Por lo tanto, la forma adecuada de enfrentar el diseño es evaluar el desempeño en términos de la probabilidad de éxito, definida como la probabilidad de que el número de repeticiones carga realmente aplicadas sobre el pavimento, no excedan el número de repeticiones de carga que puede soportar hasta alcanzar un nivel mínimo de serviciabilidad especificada y no desde una perspectiva determinista. Debido a lo anterior, esta investigación propone un método que relaciona el diseño con los modelos de comportamiento, mediante el cual puede obtenerse valores de confiabilidad que reducen la incertidumbre de su asignación y proporcionen una estimación realista de la vida de diseño, al tomar en cuenta los modelos de comportamiento. Para lograr este objetivo se desarrolló un modelo conceptual del método de diseño, que considerando su naturaleza aleatoria y aplicando técnicas de simulación permitieran obtener distribuciones de probabilidad que caracterizan la vida de diseño utilizando datos tomados en campo. Paralelamente, se realizó una propuesta mediante la cual fuese posible integrar los modelos de deterioro, de tal manera que pudiesen predecir la evolución de la serviciabilidad con respecto a las cargas del tránsito que circulan sobre el pavimento. De esta manera, puede estimarse la vida útil del pavimento, que se caracterizó mediante funciones de densidad de probabilidad que fueron ajustadas utilizando datos tomados en campo. Posteriormente con las representaciones aleatorias de la vida de diseño y vida útil, y la utilización de la teoría de la confiabilidad se obtienen valores de confiabilidad que contrastan adecuadamente el diseño predicho con el desempeño esperado de un pavimento en servicio. Finalmente, la propuesta de este estudio fue evaluada mediante un caso de estudio sobre carreteras localizadas en Chile. Los modelos desarrollados definieron valores de confiabilidad para distintas categorías de caminos, clasificados por ubicación geográfica, nivel de tránsito y capacidad estructural. Además se obtuvieron representaciones probabilísticas de los distintos deterioros analizados y de la expectativa de vida de diseño por categorías clasificadas según se indicó antes. Se concluye que la relación entre el método de diseño empírico AASHTO-93 y los modelos de comportamiento del programa HDM-4 es una herramienta válida para definir el valor de confiabilidad, que ajusta el resultado del diseño gracias a una evaluación anticipada de la evolución del camino cuando se coloca en servicio, lo que representa una menor variabilidad de la vida útil de la estructura de pavimento.En la actualidad cuando se requiere definir la confiabilidad que se utilizará en el diseño de un pavimento, esta se asigna según recomendaciones de guías de diseño o de acuerdo al criterio del diseñador. Esta situación hace probable que cuando se evalúa la estructura la vida diseño puede verse sub o sobre dimensionada. Adicionalmente, el valor de confiabilidad elegido se define como un valor determinista, que en el diseño se involucra como una simplificación de un análisis basado en la teoría de confiabilidad y que para efectos prácticos se configura como un factor de seguridad que minora el número de ejes equivalentes predichos por el método de diseño. De otro lado, los modelos de comportamiento son desarrollos empíricos que se calibran en base a información tomada de campo y que gracias a ella pueden evaluar el desempeño de una estructura de pavimento en condiciones reales de clima, calidad del proceso constructivo, desempeño de los materiales, comportamiento del tránsito, etc. Por lo tanto, la forma adecuada de enfrentar el diseño es evaluar el desempeño en términos de la probabilidad de éxito, definida como la probabilidad de que el número de repeticiones carga realmente aplicadas sobre el pavimento, no excedan el número de repeticiones de carga que puede soportar hasta alcanzar un nivel mínimo de serviciabilidad especificada y no desde una perspectiva determinista. Debido a lo anterior, esta investigación propone un método que relaciona el diseño con los modelos de comportamiento, mediante el cual puede obtenerse valores de confiabilidad que reducen la incertidumbre de su asignación y proporcionen una estimación realista de la vida de diseño, al tomar en cuenta los modelos de comportamiento. Para lograr este objetivo se desarrolló un modelo conceptual del método de diseño, que considerando su naturaleza aleatoria y aplicando técnicas de simulación permitieran obtener distribuciones de probabilidad que caracterizan la vida de diseño utilizando datos tomados en campo. Paralelamente, se realizó una propuesta mediante la cual fuese posible integrar los modelos de deterioro, de tal manera que pudiesen predecir la evolución de la serviciabilidad con respecto a las cargas del tránsito que circulan sobre el pavimento. De esta manera, puede estimarse la vida útil del pavimento, que se caracterizó mediante funciones de densidad de probabilidad que fueron ajustadas utilizando datos tomados en campo. Posteriormente con las representaciones aleatorias de la vida de diseño y vida útil, y la utilización de la teoría de la confiabilidad se obtienen valores de confiabilidad que contrastan adecuadamente el diseño predicho con el desempeño esperado de un pavimento en servicio. Finalmente, la propuesta de este estudio fue evaluada mediante un caso de estudio sobre carreteras localizadas en Chile. Los modelos desarrollados definieron valores de confiabilidad para distintas categorías de caminos, clasificados por ubicación geográfica, nivel de tránsito y capacidad estructural. Además se obtuvieron representaciones probabilísticas de los distintos deterioros analizados y de la expectativa de vida de diseño por categorías clasificadas según se indicó antes. Se concluye que la relación entre el método de diseño empírico AASHTO-93 y los modelos de comportamiento del programa HDM-4 es una herramienta válida para definir el valor de confiabilidad, que ajusta el resultado del diseño gracias a una evaluación anticipada de la evolución del camino cuando se coloca en servicio, lo que representa una menor variabilidad de la vida útil de la estructura de pavimento.
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    Determinación probabilística del tiempo de servicio de estructuras de pavimentos
    (2016) Rodríguez, M.; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; González, A.
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    Estudio comparativo de la sensibilidad de la metodología de diseño estructural de pavimentos flexibles : método AASHTO 93 y ME-PDG V 1.1
    (2013) Saldaña Marulanda, David; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La siguiente investigación presenta el estudio comparativo de la sensibilidad de la metodología de diseño AASHTO 93 y ME-PDG v 1.1 para pavimentos flexibles. La investigación se orientó en sensibilizar para condiciones chilenas los parámetros y variables de diseño más sensibles del método ME-PDG v 1.1. Para la variable tránsito, la sensibilización se enfocó en la sobrecarga vehicular y la clasificación vehicular, por otra parte, se analizaron las propiedades volumétricas de las capas asfálticas, el tipo de tránsito y la caracterización de la subrasante. La metodología utilizada para realizar la comparación fue por medio de la disminución en la vida útil del pavimento, de esta manera, se realizaba el diseño estructural del pavimento flexible y se modificaba la variable que se pretendía sensibilizar, la información utilizada en ambos métodos de diseño era la misma, simplemente cambia la manera como cada método maneja la información.
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    Estudio de comportamiento del módulo de rigidez en mezclas asfálticas, determinado mediante ensayos de laboratorio y obtenidos con instrumentación de terreno
    (2010) Sandoval Palma, Gonzalo Rodrigo; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La presente investigación busca conocer el comportamiento de las mezclas asfálticas en caliente, desde el punto de vista de la evolución del módulo de rigidez en el tiempo. El módulo se utiliza en el diseño estructural de pavimentos, por lo tanto es de suma importancia determinar si este valor varía en el tiempo. De ser así se deberá considerar para efectos de diseño un módulo a corto plazo y otro para consideraciones en el diseño a largo plazo. Para comprobar esta hipótesis, se fabricaron probetas de distintas mezclas asfálticas en caliente, y se les midió módulo periódicamente durante dos años. El método de ensayo seleccionado es de acuerdo a la normativa Europea, ya que es el método más simple, rápido, y que menos posibilidades de dañar a la probeta estudiada presenta, dentro de los métodos considerados. La temperatura de ensayo seleccionada es 15°C, para asegurar un comportamiento elástico.
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    Estudio de factibilidad técnica de mezclas asfálticas en frío con emulsiones y cenizas FBC para la fabricación de adoquines : "adofaltos"
    (2008) Núñez Villalón, Alvaro Sebastián; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La presente investigación estudia la factibilidad técnica de una nueva alternativa para la construcción de pavimentos articulados. Existen tres pilares que motivan el desarrollo del presente estudio: Primero, presentar una solución para los inconvenientes existentes en el diseño y construcción de pavimentos urbano-sociales, los cuales en ocasiones deben sacrificar su calidad o durabilidad para lograr bajos costos. Segundo, se sabe que las mezclas asfálticas en frío con emulsiones presentan varias ventajas en comparación con técnicas tradicionales de pavimentación. Y por último, la necesidad de reutilizar residuos industriales, que ha sido una tendencia sostenida durante los últimos años.
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    Estudio de técnicas de reciclado en frío : primera parte.
    (1999) Thenoux Zeballos, Guillermo A.
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    Estudio del comportamiento de mezclas asfálticas tibias (mezclas templadas) empleando emulsiones súper-estabilizadas
    (2015) Lesme Brun, Julio Gabriel; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La producción de mezclas asfálticas, se realiza a través de un proceso que involucra elevadas temperaturas de trabajo (160ºC\2013180ºC) tanto para los agregados como el asfalto (Mezclas Asfálticas en Caliente - MAC). Estas temperaturas son necesarias debido a que se requiere a una viscosidad del cemento asfáltico en el rango de 1-2 Poise de manera de lograr una homogenización de la mezcla agregado-asfalto en un periodo relativamente corto de mezclado (menor a 5 minutos). El aumento de los costos energéticos y una regulación más estricta de las emisiones atmosféricas han llevado al desarrollo de diferentes técnicas de producción de mezclas utilizando temperaturas menores. El desafío que enfrentan las mezclas asfálticas producidas a menor temperatura es no afectar significativamente las propiedades mecánicas y de desempeño respecto a las mezclas tradicionales en caliente. Este nuevo tipo de mezclas se han denominado Mezclas Asfálticas Templadas o también Mezclas Asfálticas Tibias (MAT). En los últimos años se han desarrollado diversas técnicas de producción de mezclas MAT. En la presente investigación se trabaja una técnica en la cual se utiliza una Emulsión Asfáltica Súper-Estabilizada (ESE) la cual permite reducir la temperatura de mezclado a 100ºC-110ºC. Las mezclas se denominan MAT-ESE.
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    Estudio del comportamiento de suelos potencialmente expansivos en zonas forestales estabilizados con cenizas FBC
    (2009) Acevedo Alvarado, Loreto Millaray; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
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    Estudio del diseño estructural y constructivo de pavimentos articulados en base a bloques de asfalto
    (2011) Armijos Cuenca, Víctor Fabián; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Este documento presenta un resumen del estudio y diseño de bloques de asfalto para ser utilizados como elemento estructural en pavimentos articulados para zonas de bajo volumen de tránsito. Además se construyó un tramo de prueba en un área aproximada de 200 m2, en donde se implementó esta alternativa de pavimentación. Para el diseño de mezcla de emulsión asfáltica (AE) en terreno y en laboratorio se utilizó áridos de la zona (gravilla y polvo de piedra), ceniza volante FBC (Combustión de Lecho Fluido) y emulsión asfáltica tipo CSS-1h (Catiónica de Quiebre Lento). Para la obtención de bloques de asfalto se realizó cortes longitudinales y transversales sobre el pavimento, para posteriormente analizar: forma y tamaño del elemento, espesor, textura, profundidad de ranura; propiedades mecánicas en el elemento como: densidad, resistencia a compresión, resistencia a flexión, desgaste superficial; y propiedades mecánicas de mezcla como: resistencia a tracción indirecta (ITS), porcentaje de resistencia retenida (TSR) y módulo resiliente (Mr).
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    Estudio experimental sobre métodos de ensayos de laboratorio en mezclas de pavimentos reciclados con asfalto espumado
    (2013) Paniagua Rodríguez, Rubén Fernando; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En Chile, el método de diseño de mezclas para materiales reciclados (pavimentos flexibles) con Asfalto Espumado (AE) se realiza mediante el ensayo mecánico de Tracción Indirecta (ITS). Se ha observado que en la práctica este método entrega tendencias poco claras, haciendo difícil definir el contenido óptimo de AE en estos materiales. Esta investigación de laboratorio buscó caracterizar mecánicamente las mezclas con AE bajo distintos modos de carga y deformación, con el objetivo de determinar bajo que condición mecánica el contenido de AE afecta de mayor manera al desempeño de estos materiales.
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    Evaluation of Additional Laboratory Tests for Design of Full-Depth Reclamation Mixtures Using Foamed Bitumen
    (2016) Lopez, C.; Thenoux Zeballos, Guillermo A.; Paniagua, F.; Gonzalez, A.
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    Including reliability in the AASHTO-93 flexible pavement design method integrating pavement deterioration models
    (2017) Rodriguez Moreno, Mario Alberto; Echaveguren, Tomás; Thenoux Zeballos, Guillermo A.