Reconstrucción digital de mezclas asfálticas basada en imágenes de tomografía computarizada.

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 de tomografía 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 reconstruyó un modelo digital tridimensional denominado ToyModel, un sólido tridimensional representado en voxeles de 1 mm3. El ToyModel reconstruido tuvo una representación altamente significativa con respecto a la original, ya que el volumen de vacíos con aire de la muestra real debe estar entre 4 y 8% según la normatividad del Instituto de Desarrollo Urbano (Bogotá, Colombia) y se obtuvo un valor de 3.98%. Este proceso es una buena herramienta para representar la composición de las mezclas asfálticas y con el modelo reconstruido se pueden realizar diferentes procesos de simulación, como por ejemplo análisis de Elementos Finitos.