Ajuste ecuación de predicción Witczak modelo NCHRP 1-37A del módulo dinámico (|E*|) de mezclas asfálticas
Fecha
2021
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
The global trend is to develop empirical-mechanistic (M-E) design methods, due to the shortcomings of empirical methods, such as AASHTO -93. In this work, a local adjustment methodology is proposed to the Witczak equation NCHRP 1-37A of the new AASHTO Guide. Likewise, a non-sigmoidal equation is presented that considers the correlation of the individual variables with the dynamic module |E *| by means of the Spearman coefficient.
Nine (9) different hot asphalt mixtures were analyzed, the results of the dynamic laboratory module were compared with those obtained with the Witczak prediction formula in the new AASHTO 2004 Guide for the Mechanical-Empirical Design of Pavements MEPDG. Based on the statistical analysis, local adjustments were proposed to the coefficients of the sigmoidal equation NCHRP 1-37A; Finally, by multivariate non-linear correlation analysis methods, an alternative model was proposed to estimate the value of the dynamic module E *, from the volumetric aspects of the asphalt mix and the viscosity of the asphalt cement.
The study concluded that: (a) better values of the correlation coefficient of the modified equation are obtained with respect to the original equation of Witczak 1-37A and (b), the non-sigmoidal equations can be simple and produce results similar to the sigmoidal with equal or greater statistical reliability.
Descripción
La tendencia mundial es desarrollar métodos de diseño empírico -mecanístico (M-E), debido a las deficiencias de los métodos empíricos, como el AASHTO -93. En este trabajo se propone una metodología de ajuste local a la ecuación de Witczak NCHRP 1-37A de la nueva Guía AASHTO. Así mismo, se presenta una ecuación no sigmoidal que considera la correlación de las variables individuales con el módulo dinámico |E*|por medio del coeficiente de Spearman.
Se analizaron nueve (9) diferentes mezclas asfálticas en caliente, se compararon los resultados del módulo dinámico de laboratorio con los obtenidos con la fórmula de predicción de Witczak en la nueva Guía para el Diseño Mecánico - Empírico de Pavimentos MEPDG de la AASHTO 2004. Con base en análisis estadístico, se propusieron ajustes locales a los coeficientes de la ecuación sigmoidal NCHRP 1-37A. Por otra parte, mediante métodos de análisis de correlación no lineal multivariado, se propuso un modelo alternativo para estimar el valor del módulo dinámico |E*|, a partir de aspectos volumétricos de la mezcla asfáltica y la viscosidad del cemento asfaltico.
En el estudio se concluyó que: (a) se obtienen un mejor valor del coeficiente de correlación de la ecuación modificada con respecto a la ecuación original de Witczak 1-37A y (b), las ecuaciones no sigmoidales pueden ser simples y producir resultados similares a la sigmoidal con igual o mayor confiabilidad estadística.
Palabras clave
Witczak, Módulos dinámicos, Mezclas asfálticas