Engineering Management Institute

Emil G. Bautista

Tecnologías de Ensayos No Destructivos para Pavimentos II

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En mi artículo anterior sobre tecnologías de ensayos no destructivos para pavimentos, destaqué la importancia de dichas tecnologías durante y después de la construcción de carreteras. Los ingenieros y técnicos confían más en los métodos de pruebas no destructivas (NDT, por sus siglas en inglés) para evaluar las características, la calidad y el rendimiento de los materiales utilizados en la construcción de las diferentes capas del sistema de pavimento porque es una técnica muy valiosa que puede ahorrar dinero y tiempo en la evaluación e investigación de las diferentes capas y materiales de pavimento. Las decisiones relacionadas con el control y la garantía de la calidad del pavimento se basan tradicionalmente en métodos de muestreo destructivos de cobertura limitada, como la extracción de muestras o testigos, que representan significativamente menos del 1% del pavimento en servicio.

Debido a que la prueba NDT no alteran permanentemente el área que se inspecciona, la realización de la prueba no es destructiva por naturaleza. Esto ayuda a reducir cualquier aumento de costo y tiempo necesario para evaluar materiales in situ debido a una alteración de los materiales o capas de pavimento ensayadas y, por lo tanto, no es necesaria la corrección del posible daño causado para mantener la integridad del pavimento diseñado.

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Non-Destructive Testing Technologies for Pavements II

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This is a guest blog by Emil G. Bautista

In my previous article on non-destructive testing (NDT) technologies for pavements, I highlighted the importance of such technologies during and after the construction of highways. Engineers and technicians are relying more on non-destructive test (NDT) methods to evaluate the characteristics, quality, and performance of the materials used in constructing the different layers of the pavement system because it is a highly valuable technique that can save both money and time in pavement material and layers evaluation, troubleshooting, and research. Decisions related to pavement quality control and assurance are traditionally based on destructive sampling methods of limited coverage, such as coring, that represent significantly less than 1% of the in-service pavement.

Because NDT does not permanently alter the area being inspected, conducting the test is non-destructive in nature. This helps reduce any cost and time increase needed to evaluate in-situ materials due to an alteration of the materials or pavement layers tested, and, therefore, no correction of the possible damage caused is necessary to maintain the integrity of the designed pavement.

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Non-Destructive Testing Technologies for Pavements

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This is a guest blog by Emil G. Bautista

During and after the construction of highways, engineers and technicians rely on test method technologies to evaluate the characteristics, quality, and performance of the materials used in constructing the different layers of the pavement system. Some of these test methods need to collect cores or conduct material sampling that is destructive in nature, which means that the materials or layers tested are altered and, therefore, a correction of the possible damage caused is necessary to maintain the integrity of the design pavement. This correction can potentially translate into a cost and time increase when evaluating the materials and layers of pavement.

Nondestructive (NDT) testing methodologies have been developed with the help of technological advances in recent decades. This allows for the use of sensors to collect information on the properties of materials or pavement layers without causing damage. One of these technologies for pavement structure being used for project and research applications is the Road Doctor Survey Van (RDSV). The RDSV is an advanced, non-destructive road survey technology that is currently being evaluated by the Minnesota Department of Transportation (MnDOT) Office of Material and Road Research (OMRR). This advanced, non-destructive road survey system collects continuous surface and subsurface measurements by integrating state-of-the-art hardware and advanced software to process, synchronize, and visualize the large and complex data that it collects.

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Tecnologías de Ensayos No Destructivos para Pavimentos

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Durante y después de la construcción de carreteras, los ingenieros y técnicos confían en las tecnologías de métodos de prueba para evaluar las características, la calidad y el rendimiento de los materiales utilizados en la construcción de las diferentes capas del sistema de pavimento. Algunos de estos métodos de prueba necesitan recolectar testigos o realizar muestreos de materiales de forma destructiva, lo que significa que los materiales o capas ensayadas se alteran y, en consecuencia, es necesaria una corrección del posible daño causado para mantener la integridad del diseño del pavimento. Esta corrección puede traducirse potencialmente en un aumento de costos y tiempo al momento de evaluar los materiales y capas de pavimento.

Las metodologías de ensayos no destructivos (NDT por sus siglas en inglés) se han desarrollado con la ayuda de los avances tecnológicos de las últimas décadas. Esto permite el uso de sensores para recopilar información sobre las propiedades de los materiales o capas de pavimento sin causar daños. Una de estas tecnologías para la estructura del pavimento que se utiliza para proyectos y aplicaciones de investigación es el Road Doctor Survey Van (RDSV). El RDSV es una tecnología avanzada de inspección de carreteras no destructiva que actualmente está siendo evaluada por la Oficina de Investigación de Materiales y Carreteras (OMRR por sus siglas en inglés) del Departamento de Transporte de Minnesota (MnDOT). Este avanzado sistema de inspección de carreteras no destructivo recopila mediciones continuas de la superficie y el subsuelo mediante la integración de equipos de última generación y programas avanzado para procesar, sincronizar y visualizar la gran cantidad y complejidad de los datos que recopila.

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Diseño de Pavimentos y las Instalaciones de Investigación de Pruebas Aceleradas de Pavimentos

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Tradicionalmente, los ingenieros de pavimentos de todo el mundo, y principalmente en los Estados Unidos, diseñan pavimentos flexibles y rígidos basados en el método de la Asociación Americana de Oficiales Estatales de Carreteras y Transporte (AASHTO, por sus siglas en inglés). Esta metodología fue desarrollada a fines de la década de 1950 en Ottawa, Illinois, bajo lo que entonces se llamó las Pruebas de Carretera de AASHO. Muchos ingenieros viales consideran que las pruebas viales de AASHO son una de las primeras referencias de datos experimentales que toman en cuenta la interacción entre el vehículo y la carretera en el diseño del pavimento y ayudan a determinar cómo el tráfico influye en el deterioro de las carreteras. Por esta razón, las pruebas de carretera de AASHO pueden considerarse como una de las primeras instalaciones de pruebas aceleradas de pavimento (APT, por sus siglas en inglés) que ha sido construida.

Con la ayuda de las pruebas de carreteras de AASHO de la década de 1950, se observó el desempeño de las estructuras de pavimento de espesor conocido bajo cargas en movimiento de magnitud y frecuencia también conocidas, y los resultados obtenidos fueron la fuente para desarrollar las guías de diseño de pavimentos que los ingenieros de pavimentos utilizan hoy en día para diseñar estructuras de pavimento flexibles y rígidas. La primera versión de lo que hoy se conoce como la guía de Diseño de Pavimentos AASHTO se publicó en 1961, con actualizaciones importantes emitidas en 1972 y 1993. En 1998, se publicó un suplemento a la guía de 1993 y su uso continúa hoy en día en los Estados Unidos y alrededor del mundo.

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Pavement Design and Accelerated Pavement Testing Research Facilities

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This is a guest blog by Emil G. Bautista

Traditionally, pavement engineers around the world, and mainly in the United States, design flexible and rigid pavements based on the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) method. This methodology was developed in the late 1950s in Ottawa, Illinois, under what was called then the AASHO Road Tests. The AASHO Road tests are considered by many road engineers to be one of the first references of experimental data that takes into consideration the interaction between the vehicle and the road in the design of the pavement, and aid in determining how traffic influences the deterioration of roadways. For this reason, the AASHO Road Tests can be considered as one of the very first accelerated pavement testing (APT) facilities.

With the help of the AASHO Road tests from the 1950s, the performance of the pavement structures of known thickness under moving loads of known magnitude and frequency was observed, and the results obtained were the source to develop the pavement design guides that pavement engineers use to design flexible and rigid pavement structures.  The first version of what is known today as the AASHTO Pavement Design guide was published in 1961, with major updates issued in 1972 and 1993. In 1998, a supplement to the 1993 guide was published and its use continues nowadays in the United States and around the world.

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Construcción de Proyectos de Investigación Para El 2022 en Mnroad

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Durante casi 30 años, la extensa investigación realizada en MnROAD ha brindado una gran cantidad de beneficios al estado de Minnesota y otras agencias estatales. Aparte de estos cuantificables e invaluables beneficios, MnROAD tiene un gran impacto en la educación de los futuros ingenieros de pavimentos, aprendiendo qué no hacer y demostrando y destacando tecnologías que se pueden usar hoy en nuestras carreteras.

Para el esfuerzo de construcción de MnROAD para el año 2022, los proyectos de investigación se construirán en la carretera interestatal I-94 y están relacionados con materiales de pavimentos flexibles y rígidos, así como con geosintéticos, mantenimiento preventivo y técnicas de reciclaje y rehabilitación. Estos estudios se alinean con el objetivo de sostenibilidad y resiliencia de la Alianza Nacional de Investigación de Carreteras (NRRA, por sus siglas en inglés) a medida que el mundo avanza hacia la reducción del impacto en el medio ambiente.

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2022 MnROAD Construction Research Projects

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This is a guest blog by Emil G. Bautista

For almost 30 years, extensive research conducted at MnROAD has provided a vast number of benefits to the state of Minnesota and other state agencies. Aside from these quantifiable and invaluable benefits, MnROAD has had a great impact on educating future pavements engineers—learning what not to do and demonstrating and highlighting technologies that can be used today on our roads.  

For the 2022 MnROAD construction effort, research projects will be constructed on the I-94 mainline and are related to flexible and rigid pavement materials as well as geosynthetics, preventive maintenance, and recycling and rehabilitation techniques. These studies align with the goal of the National Road Research Alliance’s (NRRA) focus of sustainability and resiliency as the world moves toward reducing the impact on the environment.  

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Implementación de Investigaciones Realizadas en Instalaciones de Prueba Acelerada de Pavimentos

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En mi último artículo hice énfasis en la importancia que tiene nuestro sistema de carreteras para nuestra sociedad proveyendo soporte a la economía de países en todo el mundo mediante el movimiento continuo de personas y mercancías de un punto a otro, y el papel que desempeñan las instalaciones de pruebas aceleradas de pavimentos (APT, por sus siglas en inglés) proveyendo a los departamentos de transportes (DOT, por sus siglas en inglés) y  a los ingenieros de la industria, a través de la investigación y la recopilación de datos de calidad, las herramientas para lograr el objetivo común de garantizar efectos duraderos en la infraestructura del mañana con las decisiones que tomamos en el presente.

Desde la construcción de MnROAD, en la carretera interestatal IH 94, por el Departamento de Transporte de Minnesota (MnDOT) en 1993, se han construido otras instalaciones de pruebas aceleradas de pavimentos. Anteriormente mencioné la pista de prueba del Centro Nacional de Tecnología del Asfalto (NCAT) en Alabama construida en el año 2000. Recientemente, podemos ver cómo el ejemplo de estas dos instalaciones está influyendo en la construcción de otras. Este es el caso de la construcción de una carretera de prueba de concreto de 2.5 millas de largo en un segmento en dirección norte de la carretera interestatal US-301 por parte del Departamento de Transporte de Florida (FDOT) que se espera que se abra al tráfico para fines de 2021.

Estas instalaciones viales de prueba proporcionan la base para una evaluación integral del desempeño en servicio de diferentes tecnologías de pavimento y conceptos innovadores, al tiempo que se considera la interacción entre factores como la carga aplicada por el tráfico, las propiedades de los materiales, las condiciones ambientales, así como las características de diseño y las prácticas de construcción. Las instalaciones de pruebas aceleradas de pavimentos sirven como base para que los ingenieros trabajen hacia la implementación de tecnologías nuevas y emergentes, y es de gran importancia poder tener no una, sino varias en todo el país que puedan trabajar en conjunto para brindar datos de calidad sobre materiales, clima y tráfico de diferentes regiones.

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Implementation of Research from Accelerated Pavement Testing Facilities

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This is a guest blog by Emil G. Bautista

In my last blog, I emphasized the importance of our highway system to our society in supporting the economy of countries around the world by continuously moving people and goods from one point to another, and the role that accelerated pavement testing (APT) facilities plays in providing DOT and industry engineers, through research and the collection of quality data, with the tools to achieve the common goal of ensuring lasting effects on tomorrow’s infrastructure with the decisions we make today.

Since the construction of MnROAD on Interstate-94 by the Minnesota Department of Transportation (MnDOT) in 1993, other APTs have been constructed. I previously mentioned the National Center for Asphalt Technology (NCAT) test track in Alabama originally constructed in 2000. More recently, we can see how the example set by these two APTs is influencing the construction of others; the Florida Department of Transportation (FDOT) has initiated the construction of a 2.5-mile concrete test road, long a northbound segment of US-301, which is expected to open to traffic by the end of 2021.

These test road facilities provide the ground for a comprehensive in-service performance assessment of different pavement technologies and innovative concepts while considering the interaction between factors such as traffic loading, materials properties, environmental conditions, design features, and construction practices. APTs serve as the foundation for engineers to work toward implementing new and emerging technologies, and it is of great importance to be able to have not one, but multiple APTs throughout the country that can work together in providing quality data on materials, weather, and traffic from different regions.

Working together is a key factor on the road toward implementation of the research conducted on these facilities. An African proverb says: “If you want to go quickly, go alone. If you want to go far, go together.” This a great way to see implementation by working together as a major factor to accomplish it, but it is also important to understand that it takes time and, therefore, things do not necessarily happen quickly. Implementing research findings from advanced pavement testing facilities requires the creation of alliances and associations that can group state agencies, industry, academia, and consultants.

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