Papers by Wilmar Fernandez
The mainly factors studied to predict fatigue life of hot mix asphalt-HMA in flexible pavements a... more The mainly factors studied to predict fatigue life of hot mix asphalt-HMA in flexible pavements are the loading effect, type of test, compaction methods, design parameters of HMA (e.g., particle size and size distribution curve, fine content, type of bitumen) and the variables associated with the environment (mainly moisture, temperature, aging). This study evaluated through a computer simulation, the influence of the granular layers and subgrade on the fatigue life of asphalt layers in flexible pavement structures. Mechanics parameters of granular layers of subgrade, base and subbase were obtained using the mathematical equations currently used for this purpose in the world. The emphasis of the study was the city of Bogotá, where the average annual temperature is 14°C and soils predominantly clay, generally experience CBR magnitudes between 1% and 4%. General conclusion: stiffness of the granular layers and subgrade significantly affect the fatigue resistance of HMA mixtures. Likew...
Revista Ingenieria E Investigacion, 2013
This paper presents an extensive review of the pertinent literature regarding asphalt and asphalt... more This paper presents an extensive review of the pertinent literature regarding asphalt and asphalt mixture Aging. Aging affects flexible pavement performance and is produced by intrinsic and extrinsic variables as well as exposure time. Intrinsic variables include asphalt and aggregate properties, a mixture's asphalt content, binder film thickness and air void content; extrinsic variables are associated with production (short-term aging) and exposure to environmental field conditions (long-term aging). Taken together, both variables demonstrate that aging results from three distinct mechanisms: volatilisation, oxidation and steric hardening. Temperature, pressure and photo degradation treatments are used to simulate aging in the laboratory and empirical and semi-empirical models are created to represent and study aging. Aging increases asphalt complex modulus and decreases the phase angle. Mixtures become stiffer while fatigue life becomes reduced. Carbonyl and sulfoxide group formation in asphalt are often studied as such chemical changes show oxidation in aged asphalts. The prevailing models used to predict asphalt aging are discussed, though more comprehensive research into asphalt aging is still needed.
Ingenieria y Universidad; Vol 17 No 2 (2013): July-December; 427-442, Jun 11, 2013
Análisis de la alteración del asfalto colombiano en inmersión en agua 1 Analysis of the Colombian... more Análisis de la alteración del asfalto colombiano en inmersión en agua 1 Analysis of the Colombian asphalt alteration in water immersion 2 Análise da alteração do asfalto colombiano em imersão em água 3
El documento presenta de manera resumida, los conceptos basicos y fundamentales que el ingeniero ... more El documento presenta de manera resumida, los conceptos basicos y fundamentales que el ingeniero de pavimentos debe conocer para realizar la evaluacion funcional y estructural de pavimentos flexibles. Puede ser utilizado como fuente de consulta de estudiantes de pregrado y posgrado de ingenieria civil, geotecnia, vias y transporte en instituciones de educacion superior que imparten la asignatura de pavimentos y afines. Adicionalmente, consultores y disenadores de pavimentos flexibles podran enriquecer y profundizar sus conocimientos en los temas que atanen el contenido del presente documento.
More than 80% of pavements in Colombia and worldwide are made of asphalt mixtures. Those mixtures... more More than 80% of pavements in Colombia and worldwide are made of asphalt mixtures. Those mixtures have usually been studied as a single material, but they are actually a three phase material, since they are composed of rocks, mastics and air voids. In addition, the behavior of the asphalt mixtures depends on the characteristics of each phase. The aim of this project is to make an asphalt mixture real sample reconstruction from X-Ray Computerized Axial Tomography (CAT). The reconstruction process has three stages: Scanning, Segmentation, and Data Scaling. All these stages were developed in Python under Object Oriented Programming (OOP) and were implemented through the use of several tools, such as Numpy, Scipy, Pydicom, Scikit-learn, Matplotlib and Mayavi. As a result, a tridimensional digital model called ToyModel was developed. This model is a 3D digital solid represented by a set of 1 mm3 voxels. The reconstructed ToyModel accurately represented the real sample, since the ToyModel...
The aim of this research was to observe the long and short term aging of two Colombian asphalts (... more The aim of this research was to observe the long and short term aging of two Colombian asphalts (60/70 and 80/100 from Barrancabermeja) through Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), RTFOT plus Ultra Violet radiation (UV) and accelerate aging by Pressure Aging Vessel (PAV) tests during two different exposure periods. Physical and Rheological properties such as penetration, ductility, softening point, viscosity with Brookfield and DSR were analyzed in all the stages. Results from both rhe ological and physical characterization show no variation between samples analyzed by RTFOT and PAV in comparison with the ones evaluated with RTFOT plus UV radiation during 100 hours periods.
Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, 2016
The aging process causes changes in the properties of asphalt mixtures, such as weak adhesion of ... more The aging process causes changes in the properties of asphalt mixtures, such as weak adhesion of mineral aggregates to the asphalt and increase of asphalt's rigidity and viscosity, which in turn directly affect the durability of asphalt pavement. This study aims to evaluate the behavior of asphalt mixtures at different aging stages through the comparison of samples treated under ultraviolet radiation and samples extracted from the field. Laboratory mixtures were prepared from one aggregate source and one asphalt cement. Four types of asphalt mixtures were analyzed: unaged, laboratory-aged-UV and Pressure Aging Vessel, and field-aged. For laboratory accelerated aging a UV radiation chamber was designed and samples were exposed to 100, 200 and 500-hour treatment periods. Samples aged in the field were obtained from in-service pavements of 1.5 to 11 years after construction. Mechanical behavior was evaluated through dynamic modulus, rutting and trapezoidal fatigue. Results showed that when aging time increases all samples undergone significant increases in dynamic moduli up to two times of unaged mixtures. Permanent deformation exhibited better resistance in aged mixtures than the unaged ones. On the other side, aging affected negatively fatigue life due to significant changes in the slope of fatigue law. Accelerated aging by UV chamber simulated up to 1.5 years in fatigue life and 11 years in permanent deformation performance.
Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 2015
Las mezclas asfálticas son materiales con los que está construido más del 80% de los pavimentos e... more Las mezclas asfálticas son materiales con los que está construido más del 80% de los pavimentos en Colombia y en el mundo. Por lo general, para su estudio, se consideran como un solo material aunque están compuestas por rocas, mastic y vacíos con aire, y su comportamiento depende de las características de cada una de las fases. El objetivo de este proyecto es realizar la reconstrucción tridimensional de una muestra de mezcla asfáltica a partir de imágenes detomografía axial computarizada. El proceso de reconstrucción consta de tres etapas: escaneo, segmentación y escalamiento de la imagen. Estas se implementaron en Python bajo el paradigma de programación orientada a objetos (OOP) y en el que se utilizaron herramientas como Numpy, Scipy, Pydicom, Scikit-learn, Matplotlib y Mayavi. Como resultado se reconstruyóun modelo digital tridimensional denominado ToyModel, un sólido tridimensional representado en voxeles de 1 mm3. El ToyModel reconstruido tuvo una representación altamente sign...
Ingenieria E Investigacion, Apr 1, 2013
Seventh International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2019), 2019
One of the main objectives when compiling information from drones, is the generation of digital t... more One of the main objectives when compiling information from drones, is the generation of digital terrain models - DTM, which are what ultimately allow the creation of cartographic products reliably, efficiently, accurately, economically and quickly. In the present work, information obtained in Colombia is used in 3 types of terrain, with different varying conditions and characteristics. The data is taken with 2 different sensors, located in 2 fixed-wing drones (X8 skywalker with Sony Alpha camera a6000 24MP and UAVER Avian P with Sony RX1R II 42 MP). Information processing was performed and point clouds were obtained about the same area for executing a comparative iterative analysis, and obtaining the optimal parameters of: iteration angle, slope and distance of terrain iteration. A semiautomatic classification of point clouds was used, with 4 different treatments proposed by the authors, called classification MACROS and different DTM was generated. To analyze the behavior of the point clouds and check the accuracy, a control of dimensions in the field was made, the land was divided into 12 plots and the difference in elevation was calculated with a cloud of checkpoints, obtained manually. Finally, a completely randomized block experiment model is designed, created and tested.
Revista De Topografia Azimut, Dec 31, 2007
Bogotá es una metrópoli que posee un área total de 1.732 km 2 , con más de 6,6 millones de habita... more Bogotá es una metrópoli que posee un área total de 1.732 km 2 , con más de 6,6 millones de habitantes. La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá realiza continuamente obras de infraestructura que garantizan un adecuado abastecimiento de agua potable y un cubrimiento en los sistemas de saneamiento sanitario y pluvial en el Distrito Capital. Para proyectar y construir el plan maestro de acueducto y alcantarillado de Bogotá, la empresa tuvo la necesidad de establecer una red vertical independiente, ya que no existía aún la red geodésica distrital, y con la cual se determinó una diferencia de 29,48 m con respecto a las cotas determinadas por el IGAC. Esta situación generó confusiones y complicaciones en varios proyectos de suministro y vertimiento de aguas residuales, por estas diferencias. Colombia adoptó desde el año 1999 el Marco Geocéntrico de Referencia Nacional (Magna), que es la densifi cación del proyecto Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (Sirgas). Esta es la oportunidad en la cual la Empresa de Acueducto de Bogotá unifi ca el sistema de coordenadas al sistema Magna, situación que conviene al Distrito Capital ya que esta red propuesta por la empresa fortalece también la red determinada por el IGAC con la participación
UD y la …, 2011
La realización de una red geodésica requiere diferentes actividades entre las cuales se encuentra... more La realización de una red geodésica requiere diferentes actividades entre las cuales se encuentran el estudio de la geometría
cp-idea.org
RESUMEN La motivación que conduce a éste estudio radica en la necesidad de lograr un buen nivel d... more RESUMEN La motivación que conduce a éste estudio radica en la necesidad de lograr un buen nivel de certidumbre en los resultados que se obtienen cuando se efectúa un levantamiento topográfico conducente básicamente a la obtención de áreas y volúmenes, ...
TecnoLógicas, 2011
Cuando se intenta predecir la vida a fatiga de mezclas asfálticas en caliente, los principales fa... more Cuando se intenta predecir la vida a fatiga de mezclas asfálticas en caliente, los principales factores que se evalúan son: el modo de carga y el tipo de ensayo aplicado, métodos de compactación de la muestra, parámetros de diseño de la mezcla (granulometría y tipo de agregado pétreo, contenido de finos, tipo de cemento asfáltico, etc.) y las variables asociadas al medio ambiente (principalmente humedad, temperatura, envejecimiento). En el presente estudio se evaluó, a través de simulación computacional, la influencia que tienen las capas granulares y la subrasante en la vida a fatiga de capas asfálticas de estructuras de pavimentos flexibles. Para caracterizar y determinar los parámetros mecánicos de las capas granulares de subrasante, base y subbase se emplearon las ecuaciones más utilizadas actualmente para tal fin en el mundo. La temperatura media anual promedio -TMAP- utilizada en las simulaciones fue de 14°C. Como conclusión general se reporta que la rigidez de las capas granu...
Studiositas, 2010
En este artículo se analiza la información del Instituto de Desarrollo Urbano (IDU), de Bogotá, s... more En este artículo se analiza la información del Instituto de Desarrollo Urbano (IDU), de Bogotá, sobre la elaboración de levantamientos topográficos y sus resultados, con el fin de estandarizar los procedimientos técnicos que deben ser tenidos en cuenta por las empresas consultoras y constructoras. Se estudiaron 164 levantamientos topográficos urbanos en los cuales se clasificaron las poligonales como alargadas y semirregulares. Se encontró que las poligonales alargadas presentan ángulos agudos en sus extremos y que su forma hace que sus alineamientos sean casi paralelos separados por distancias muy pequeñas. Las semirregulares presentan mayor regularidad desde el punto de vista geométrico, es decir, sus ángulos y distancias son relativamente iguales. Por lo tanto, se deduce que la longitud recomendable a la hora de realizar una poligonal es que ésta no exceda el rango entre los 1.000 y 1.200 metros. Los resultados generales indican que se puede exigir un grado de precisión mínimo de 1:35.000 en el aspecto planimétrico, el cual es considerablemente superior al exigido actualmente por el IDU.
Revista científica
Esta investigación tuvo como objetivo el envejecimiento a corto y largo plazo de dos asfaltos col... more Esta investigación tuvo como objetivo el envejecimiento a corto y largo plazo de dos asfaltos colombianos (60/70 y 80/100 de Barrancabermeja) a través de ensayos como Horno Rotatorio de Película Delgada (RTFO, por sus siglas en inglés) y Envejecimiento Acelerado de Vasija a Presión (PAV, por sus siglas en inglés), y un ensayo adicional de RTFOT más radiación Ultra Violeta UV a dos periodos distintos de exposición. Las propiedades reológicas y físicas de estos ligantes fueron analizadas en todas sus etapas mediante ensayos de penetración, ductilidad, punto de ablandamiento, viscosímetro rotacional y Reómetro de Corte Dinámico (DSR, por sus siglas en inglés). Los resultados muestran que tanto para la caracterización física, como para la caracterización reológica, el comportamiento de las muestras de los ligantes tratados con RTFOT y PAV es similar a las muestras tratadas con RTFOT y radiación UV por un periodo de 100 horas.
Revista ingeniería de …, Jan 1, 2010
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