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Para un mejor conocimiento del fenómeno de la fisuración por fatiga es importante analizar las propiedades que influyen en la resistencia a la fisuración de las mezclas asfálticas. Éstos se pueden dividir en parámetros internos, los cuales influyen directamente en la fabricación de la mezcla, y parámetros externos, los cuales soportan las carreteras durante su vida de servicio. Parámetros internos

 Porcentaje de huecos. Diversos autores coinciden en que a menor contenido de huecos, mayor es la resistencia a la fisuración (Figura 2.37) [276, 277, 278]. Igualmente, la vida a fatiga de la mezcla aumenta al disminuir el contenido de huecos [279, 280].

Figura 2.37. Efecto del porcentaje de huecos en la vida a fatiga de la mezcla [279].

 Tipo de ligante. La consistencia y la viscosidad del ligante son las principales responsables del comportamiento del ligante. Así, a temperaturas bajas la mezcla se comporta de forma frágil disminuyendo su resistencia a la fisuración. La viscosidad del ligante se encuentra ligada con la envuelta de los áridos, los cuales presentarán una mejor envuelta con betunes menos viscosos [1]. Así la vida a fatiga de las mezclas aumenta con el uso de ligantes de baja viscosidad [114]. Sin embargo, la elección del ligante dependerá de la zona (ligantes menos viscosos en zonas de bajas temperaturas y más viscosos en zonas de temperaturas altas). Pell [281] demostró que la vida a fatiga de ligantes de penetración alta es menor que la de ligantes de menor penetración. Myre [282] sugirió usar ligantes más duros en zonas cálidas. Además concluyó que las mezclas con ligantes más duros mostraron un mejor comportamiento a fatiga bajo un ensayo a deformación controlada. En última instancia, la viscosidad del ligante aumentará a medida que se envejece la mezcla, volviéndose más frágil [283].

 Contenido de ligante. Harvey y Tsai [280] demostraron que la vida a fatiga aumenta con el aumento del contenido de ligante y la disminución del contenido de huecos. La Figura 2.38 muestra el efecto del contenido de ligante en la vida a fatiga de mezclas con áridos de diferentes texturas [284]. Monismith [285] mostró que a medida que el contenido de ligante aumenta, la vida a fatiga aumenta, por un aumento de la rigidez de la mezcla [284].

Figura 2.38. Efecto del contenido de ligante [284].

 Espesor de la película de ligante. Espesores de la película de ligante pequeños conllevan un aumento de la fragilidad de la mezcla por efecto de su envejecimiento prematuro.  Dureza del ligante. El comportamiento del ligante incide directamente en el

comportamiento reológico de la mezcla. Así, betunes más duros aumentan la rigidez de la mezcla, mientras que los más blandos van perdiendo su resistencia al deformarse, mostrando una pendiente de la ley de fatiga más elevada.

 Contenido de fíller. El aumento del contenido de fíller disminuye la cantidad de huecos intergranulares, aumentando la compacidad de la mezcla y con ello, su módulo de rigidez. Si la cantidad de finos es demasiado alta, las características mecánicas de la mezcla empeorarán.

 Tipo de fíller. Las características del fíller (superficie específica, capacidad de absorción, entre otros) influye en las de la mezcla como son la densidad o el módulo de rigidez, y por ello, en la resistencia a la fatiga.

 Granulometría. Para granulometrías más continuas, el envejecimiento se retrasa y, por lo tanto, la formación de fisuras por efecto de este [286]. Por el contrario, las mezclas más porosas se ven más afectadas por el envejecimiento, fragilizándose con rapidez [218]. La Figura 2.39 muestra diferentes leyes de fatiga según la granulometría de la mezcla. La vida a fatiga es menor en mezclas con granulometrías discontinuas. Además dentro de las continuas, las mezclas con mayor resistencia a fatiga son las semidensas, seguidas por las densas y, por último, las gruesas. Monismith y Deacon [285] concluyeron que en ensayos a tensión controlada, las mezclas densas tienen una vida a fatiga mayor que las mezclas abiertas, lo cual contradice al trabajo de Freeme y Marais [287], que afirma que las mezclas abiertas tienen una mejor respuesta a fatiga que las mezclas continuas normalmente usadas en Estados Unidos. Sin embargo, autores como Jajiliardo [283] señalan que la granulometría no tiene efecto en la fisuración.

 Forma y textura de los áridos. El contenido de huecos en la mezcla es superior al usar áridos angulosos debido a que su superficie rugosa impide una óptima compactación [288]. Sin embargo, con una buena granulometría pueden dar lugar a mezclas más rígidas que los áridos redondeados. Por otro lado, el porcentaje de ligante necesario en mezclas

con áridos rugosos es superior que en mezclas con áridos lisos, mejorando la resistencia a fatiga de la mezcla. Sin embargo, Pell y Cooper [289] afirmaron que el uso de grava más redondeada proporciona una vida a fatiga mayor que la de la roca triturada.

Figura 2.39. Leyes de fatiga para distintas granulometrías [290].

 Tipo de árido. Los áridos graníticos, a bajas temperaturas, presentan un mejor comportamiento que los calizos [277, 291], mostrando una mejor resistencia a la fisuración. Por otro lado, las mezclas fabricadas con áridos rugosos y con mayor angulosidad presentan un mejor comportamiento a fisuración [241, 292]. La naturaleza mineralógica de los áridos influye en el tipo de rotura de la mezcla, así como en su adhesividad con el betún, lo cual modificará el valor del módulo de rigidez y con ello la resistencia a fatiga del material.

 Módulo de rigidez. Esta propiedad relaciona esfuerzo y deformación. Durante su vida de servicio, las mezclas aumentan su rigidez por efecto del envejecimiento, aumentando su fragilidad y con ello su resistencia a la fisuración.

 Aditivos. Éstos tienen como objetivo mejorar el comportamiento de las mezclas, lo cual influye en el comportamiento a fatiga de las mismas.

Parámetros externos

 Tipo de carga. La respuesta a fatiga depende de la intensidad, frecuencia y forma de la carga aplicada (Figura 2.40). La vida a fatiga de las mezclas tiende a ser menor al aumentar la frecuencia y el nivel de carga aplicada.

Figura 2.40. Diferentes patrones de carga.

 Temperatura. El módulo de rigidez se ve influenciado por la temperatura, el módulo aumenta con la bajada de la temperatura y disminuye al aumentar la misma (Figura 2.41).

Figura 2.41. Influencia de la temperatura en la vida a fatiga.

 Periodos de reposo. Diversos estudios demuestran que la introducción de periodos de reposo permiten alargar la vida a fatiga de las mezclas.

 Envejecimiento. Este fenómeno depende principalmente del ligante de la mezcla bituminosa y se debe a la pérdida de volátiles y oxidación del ligante durante la fabricación de la mezcla, y a la oxidación del material durante su vida de servicio.

 Humedad. Éste es un elemento clave en el deterioro de las mezclas asfálticas, la cual puede llegar a producir la perdida de cohesión, la fisuración por adhesión entre asfalto y agregado o la degradación por fractura de partículas de árido por efecto de las heladas.