Ensayo de fatiga de mezclas asfálticas en viga a flexión y por tracción indirecta cíclica

Fundamento

El ensayo de referencia aplica flexión alternada a una viga prismática de mezcla, apoyada y cargada en cuatro puntos dentro de una cámara a temperatura controlada, con una deformación o una tensión sinusoidal constante. En el modo de deformación controlada, característico de capas delgadas, la rigidez de la viga cae a medida que se acumula el daño y el criterio convencional de falla es la reducción de la rigidez inicial a la mitad; en el modo de tensión controlada, propio de capas gruesas, la falla es la rotura. Repitiendo el ensayo a varios niveles de deformación se construye la ley de fatiga, que relaciona el número de ciclos hasta la falla con la deformación aplicada en una relación potencial, y de ella se obtiene también la deformación admisible para un millón de ciclos, parámetro con el que se comparan mezclas. Las alternativas más rápidas son el ensayo de tracción indirecta cíclica sobre probetas cilíndricas y los ensayos de barrido de amplitud lineal, que aplican una rampa creciente de deformación y permiten obtener una caracterización del daño en pocos minutos mediante un modelo viscoelástico con daño continuo. Los resultados dependen mucho de la temperatura, del contenido de ligante y del envejecimiento, y en las mezclas con material reciclado la fatiga es justamente el parámetro que limita cuánto se puede incorporar.

Matriz (en qué muestra)

Mezclas de capas de base y de rodadura; mezclas con alto contenido de material reciclado; mezclas con ligantes modificados; mezclas de alto módulo; testigos de pavimentos fisurados

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de fatiga en viga a cuatro puntos con cámara ambiental; máquina servohidráulica para tracción indirecta cíclica y para barrido de amplitud; compactador de rodillo de laboratorio y sierra de corte de vigas; sensores de deformación; sistema de adquisición y software de ajuste de la ley de fatiga.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Adhesivos de montaje; solventes; desmoldante.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Moldes de placa; mordazas y soportes de viga; calibres; termopares de control interno.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Mezcla; discos de corte; probetas, que se destruyen; adhesivos.

Unidad

Pa · número de ciclos hasta la falla por nivel de deformación · parámetros de la ley de fatiga ajustada · deformación admisible a un millón de ciclos (µε) · evolución de la rigidez durante el ensayo (MPa) · temperatura y frecuencia de ensayo

Rango de referencia

Las deformaciones admisibles a un millón de ciclos de las mezclas de uso vial se ubican en el orden de los cien a doscientos microstrain, y los valores obtenidos en laboratorio se corrigen con factores de calibración de campo, porque el pavimento real descansa entre pasadas y el laboratorio no

Norma que lo exige

Los pliegos y manuales de diseño estructural de pavimentos que adoptan criterios mecanicistas de fatiga; las especificaciones de obras de gran porte y de concesiones con requisitos de vida útil; los requisitos de aprobación de mezclas con material reciclado, donde la verificación de fatiga suele ser condición; las normas de acreditación del laboratorio

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales de ensayo de fatiga en viga a cuatro puntos y de tracción indirecta cíclica; las normas de ensayo de barrido de amplitud lineal y su modelo de daño; los manuales de diseño mecanicista con las leyes de fatiga y sus factores de calibración de campo; los procedimientos de preparación de vigas

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de ensayo de fatiga de mezclas asfálticas vigentes

Volumen de muestra

Destructivo. Cada punto de la ley de fatiga consume una viga, y la ley completa varias

Conservación y transporte

Las vigas se cortan de una placa compactada al porcentaje de vacíos objetivo y se verifican sus dimensiones y sus vacíos individualmente, porque la dispersión de la fatiga es enorme y buena parte proviene de diferencias de compactación entre probetas. La temperatura se controla y se mide dentro de una viga testigo. Los ensayos son largos y se protegen de interrupciones de energía, ya que un corte a mitad de un ensayo lo invalida. Se informan todos los puntos y el ajuste con su coeficiente de determinación, no solo el resultado final.

Límite de detección típico

No aplica: se determina un número de ciclos hasta la falla

Incertidumbre típica

La dispersión del ensayo de fatiga es intrínsecamente alta, con coeficientes de variación de decenas por ciento, y por eso se ensayan réplicas y se informa el ajuste completo

Área

Construcción; Materiales/industrial; Ingeniería

Fecha de última actualización: 10/9/2026