Tomografía computarizada con rayos-x y sistema de imágenes de agregados (aims) para el estudio de mezclas asfálticas y agregados

Abstract

La caracterización de las propiedades de los materiales empleados en ingeniería de pavimentos es fundamental pa-ra garantizar diseños confiables, estructuras durables y planes de mantenimiento y rehabilitación efectivos. Este artí-culo describe dos técnicas no destructivas basadas en la toma y procesamiento de imágenes que han sido exitosa-mente empleadas para caracterizar materiales de pavimentos: 1) tomografía computarizada con rayos-X, y 2) Siste-ma de Imágenes de Agregados. La primera técnica permite caracterizar la estructura interna de mezclas asfálticas con el fin de analizar y modelar su desempeño. En particular, esta técnica ha permitido estudiar el contenido, tama-ño, distribución y conectividad de los vacíos y la relación de estas variables con la susceptibilidad al deterioro por la presencia de humedad, la capilaridad y la permeabilidad de las mezclas. El Sistema de Imágenes de Agregados fue desarrollado para caracterizar las propiedades morfológicas de los agregados (i.e., forma, angularidad y textura), técnica que proporciona importantes ventajas con respecto a los ensayos estándar ya que las mediciones son obje-tivas, de rápida ejecución, repetibles y reproducibles. El objetivo de este documento es describir los aspectos teóri-cos básicos y algunas aplicaciones recientes de estas técnicas que representan nuevas herramientas para mejorar los procesos de caracterización de los materiales empleados en ingeniería de pavimentos.

Achieving reliable pavement design, durable roadway structures and effective maintenance and rehabilitation plans requires the suitable characterisation of the materials used in pavement construction. This paper describes two non-destructive techniques based on image acquisition and analysis and their successful application in pavement engi-neering: X-ray computed tomography (X-ray CT) and aggregate imaging system (AIMS). The former has been used for characterising the internal structure of asphalt mixes to analyse and model their performance; it has been particu-larly used for studying the content, size, distribution and connectivity of air-voids and these variables’ relationship with moisture damage susceptibility, capillarity and permeability within the mixes. AIMS was intended for characterri-sing aggregates’ morphological properties (i.e., form, angularity and texture). This technique provides important ad-vantages regarding the standard methods used for obtaining the same aggregate properties: it is objective, reliable, reproducible and can be carried out quickly. This paper was aimed at describing these two techniques’ theoretical backgrounds, mention some recent applications and provide insight into how existing characterisation of materials used in pavement construction can be improved.