ASFALTO MARSHAL INFORME KARLA.docx

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FA CULTA D DE INGENIERIA CA RRERA PROFESIONA L ING. CIV IL

ENSAYO MARSHALL AASHTO T-245

Ing. Vargas Manrique, Fernando


INFORME Nº 001/FI-UPLA/C1/HYO A

: ING. VARGAS MANRIQUE, Fernando

DE

: NAPAICO SANTILLAN, Karla Isabel

LABORATORIO MARSHALL ASUNTO: ENSAYO (AASHTODE T 245-97)

FECHA

: HUANCAYO, 12 DE JULIO DEL 2017

Tengo el agrado dirigirme a usted, en calidad de ESTUDIANTE, para alcanzarle el presente informe correspondiente al ensayo realizado en laboratorio, “ENSAYO MARSHALL”, el cual se detalla a continuación.

Atentamente,

NAPAICO SANTILLAN, Karla Isabel



INTRODUCCION Las mezclas bituminosas se utilizan como capa superficial en muchos tipos de firmes, debido a su facilidad de construcción, su capacidad de entregar una superficie lisa y silenciosa, y su coste relativamente bajo. Sin embargo, se suele producir un deterioro prematuro, provocado en gran medida por las diferentes formas de fractura que se producen en las capas superficiales. Las solicitaciones de tracción que se forman en la parte inferior de las capas asfálticas provocan su rotura mecánica, por lo que deben ser estudiadas con detalle para poder mejorar el comportamiento mecánico y el diseño de los firmes. Queda clara la importancia de determinar las propiedades mecánicas de las mezclas bituminosas, y para ello se requiere de métodos suficientemente simples y representativos para que su aplicación también sea aceptada. El diseño de las mezclas bituminosas se realiza típicamente mediante procedimientos empíricos de laboratorio, lo que significa que se requiere la experiencia en campo para determinar si el análisis de laboratorio tiene correlación con el comportamiento del pavimento. El método empírico más utilizado es el Marshall, donde una vez determinado el porcentaje óptimo de betún con este método, los ensayos se dirigen a determinar las propiedades mecánicas de las probetas y del futuro del pavimento. Los dos aspectos principales del método Marshall son la densidad y análisis de huecos y la prueba de estabilidad o carga de rotura y su fluencia o deformación máxima. Se debe encontrar un equilibrio óptimo de todas las propiedades en el diseño de la mezcla a partir de una dosificación adecuada de los materiales. Los métodos de dosificación tienen como finalidad obtener las mejores proporciones de árido, filler y betún en función de las condiciones en las que trabajará la mezcla: tipo de infraestructura, tipo de capa del pavimento (base, sub-base, capa de rodadura), espesor, tipo de tráfico y climatología.



OBJETIVO Este método describe la medición de la resistencia a la deformación

plástica

de

probetas

cilíndricas

de

mezclas

bituminosas, cargadas sobre su manto lateral, usando el aparato Marshall. Este método es aplicable a mezclas asfálticas con árido de tamaño máximo 25 mm. También otro de los objetivos principales es determinar la estabilidad,

deformación,

densidad

y

huecos

bituminosas compactadas.


de

mezclas


MARCO TEORICO El Método de dosificación Marshall desarrollado por el Ing. Bruce Marshall, inicialmente fue utilizado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército Norteamericano, actualmente es el método más utilizado para la elaboración de fórmulas de mezcla. El criterio para conseguir una mezcla satisfactoria está basado en requisitos mínimos de estabilidad, fluencia, densidad y porcentaje de vacíos. Este método determina el procedimiento para realizar los ensayos de estabilidad y fluencia de mezclas asfálticas preparadas en caliente, utilizando el equipo Marshall, determina características físicas de las mezclas y analiza los parámetros que definen el contenido de asfalto. La estabilidad se determina empleando el principio de corte en compresión semi-confinada, sometiendo a la muestra a esfuerzos de compresión diametral a una temperatura de 60 ºC (140 ºF). La aplicación de esfuerzos y la rotura de las muestras se consiguen con un dispositivo especialmente proyectado para las pruebas de estabilidad. El valor de estabilidad representa la resistencia estructural de la mezcla compactada y está afectada principalmente por el contenido de asfalto, la composición granulométrica y el tipo de agregado. El valor de estabilidad es un índice de la calidad del agregado. Además, la mezcla debe tener la fluidez necesaria para que pueda compactarse a la densidad exigida y producir una textura superficial adecuada. El valor del Flujo representa la deformación producida en el sentido del diámetro del espécimen antes de que se produzca su fractura. Este valor es un indicador de la tendencia para alcanzar una condición plástica y consecuentemente de la resistencia que ofrecerá la carpeta asfáltica a deformarse bajo la acción de las cargas que por ella transiten.



1. CRITERIOS PARA EL PROYECTO DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA Se debe establecer los criterios que se van a considerar para la preparación de la mezcla, de acuerdo a las especificaciones técnicas que regirán el proyecto: 

Porcentaje de vacíos de aire en la mezcla total Porcentaje de vacíos llenados con el asfalto



Porcentaje mínimo de vacíos en el agregado mineral



Valor mínimo de la estabilidad



Rango de valores límite de fluencia



Es conveniente, en forma previa, analizar la susceptibilidad de la mezcla al agua, para determinar su comportamiento con relación al desplazamiento de la película de ligante por el agua (“stripping”),

que depende del porcentaje de vacíos de aire, a través de los cuales la humedad debe ser secada. El resultado final de la etapa de diseño es una tabla donde se muestra, para cada nivel de compactación, el rango de contenidos de asfalto que satisface cada uno de los criterios seleccionados. El proyectista puede ajustar los criterios establecidos al principio, sobre la base de su experiencia personal, hasta que la faja de contenidos de asfalto sea razonable.



2. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO MARSHALL 

El método Marshall usa muestras de prueba normalizadas (briquetas) de 2 y ½” de espesor por 4” de diámetro (64 x

102 mm). 

Se selecciona el agregado que cumpla con las especificaciones requeridas. El tipo y grado del asfalto, de acuerdo al tipo de agregado y las condiciones climáticas.

Para determinar el contenido óptimo de asfalto se preparan y compactan una serie de muestras de prueba (briquetas), con distintos porcentajes de asfalto cuyo rango de variación no debe ser mayor a 0,5%. Como mínimo se debe incluir dos porcentajes por encima y

dos por debajo del óptimo de contenido de asfalto

estimado. En la práctica se observa que el contenido óptimo de asfalto se encuentra alrededor del 6 %, con referencia al peso de los agregados pétreos. Mayores porcentajes deben conducir a una verificación cuidadosa del diseño de la mezcla. Para verificar la idoneidad de los datos se deben hacer tres muestras (briquetas) por cada contenido de asfalto. Generalmente para un diseño, se deben tomar 6 porcentajes de asfalto diferentes, por lo cual se requerirán 18 briquetas. Adicionalmente se deben incluir 6 briquetas para determinar los efectos del agua en la estabilidad y el flujo. Aproximadamente para cada briqueta, se necesitan 1200 g de agregados, por lo cual la cantidad representativa de los agregados, debe tener un peso mínimo de 29 kg (65 lb). Además se requerirá aproximadamente un galón de asfalto.



3. PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS PARA ENSAYO Número de muestras: Por lo menos 3 para cada contenido de asfalto. Chequeo y preparación de agregados: - Determinar la gradación de los agregados propuestos, de

acuerdo a los métodos de ensayo C-117 y C-136 de la ASTM. - Determinar el peso específico Bulk y el aparente de los

agregados, de acuerdo a los métodos de ensayo C-127 y C128 de la ASTM. - Seleccionar la dosificación de agregados que cumpla con la

curva de densidad máxima para el tamaño máximo de partículas, además que cumpla el requisito del porcentaje mínimo de vacíos en el agregado mineral. - Calcular los pesos específicos Bulk y aparente de la

combinación de agregados elegida. -

Determinación de la temperatura de mezclado y de compactación: Sobre la base de la curva ViscosidadTemperatura, se elige la temperatura a la cual el asfalto alcanzará una viscosidad cinemática de 170+-20 Centistokes para la temperatura de mezclado y 280+- 30 Centistokes para la temperatura de compactación.



Figura VII.1. Curva Viscosidad – Temperatura para Cementos Asfálticos 10000 ) s e k o t is t n 1000 e c ( D A ID S O C IS V

100

10 225

250

275

300

325

TEMPERATURA ºF

4. PREPARACIÓN DE LAS MEZCLAS Pesar por separado en bandejas, para cada muestra de ensayo, la cantidad adecuada de cada fracción que produzca una bachada que de cómo resultado una muestra compactada de 2,5 ± 0,1” de

espesor (63,5 ± 1,3 mm). Colocar las bandejas para el mezclado en el horno y calentarlas a una temperatura aproximada de 25 ºF (13,9 ºC), por encima de la de mezclado. Calentar el asfalto a una temperatura lo suficientemente alta para que fluya fácilmente, pero sin que ésta sea mayor que la de mezclado. Colocar la bandeja de mezclado y su contenido en la balanza y pesar agregando el asfalto necesario.

Luego se coloca el palustre en la bandeja y se determina el peso total de los componentes de la mezcla más el equipo de mezclado con aproximación a 0,2 g. Se mezclan los agregados y el asfalto con el palustre hasta obtener una mezcla homogénea.



5. COMPACTACIÓN DE LOS NÚCLEOS DE PRUEBA Colocar toda la mezcla preparada dentro del molde, emparejando la mezcla con la espátula, unas 15 veces alrededor del perímetro y 10 veces en la parte central. Se quita el collar y se alisa suavemente la superficie, hasta obtener una forma ligeramente redondeada. Inmediatamente antes del proceso de compactación la temperatura de la mezcla debe estar muy cercana a los límites de la temperatura de compactación establecida. Colocar nuevamente el collar de extensión, y ubicarlo en el pedestal de compactación. Se aplican 75 (35 ó 50) golpes con el martillo, según lo especificado para la categoría de tráfico. Se quitan la base y el collar se le da vuelta y se vuelva a armar el conjunto. Se aplica el mismo número de golpes a la cara opuesta de la muestra. Después de la compactación, se quita la base del molde y se expone la muestra a la temperatura ambiente dentro del molde. Se saca la muestra del molde por medio de un extractor.

6. CONDICIONES QUE DEBEN CUMPLIR LAS MEZCLAS BITUMINOSAS RESULTANTES La mezcla resultante debe cumplir con las siguientes condiciones: DURABILIDAD: La durabilidad de un pavimento asfáltico es su habilidad para resistir factores tales como la desintegración del agregado, cambios en laspropiedades del asfalto y separación de las películas de asfalto. ESTABILIDAD: Es la capacidad para resistir desplazamiento y deformaciónbajo las cargas del tránsito. Depende de la fricción y de la cohesión interna. FLEXIBILIDAD: Es la capacidad de un pavimento asfáltico para acomodarse sin que se agriete a movimientos y asentamientos graduales de la subrasante.



IMPERMEABILIDAD: Es la resistencia al paso de aire y agua hacia su interior o a través de él. TRABAJABILIDAD: Es la facilidad con que una mezcla puede ser colocada y compactada. Las mezclas gruesas tienen tendencia a segregarse durante su manejo y también pueden ser difíciles de compactar. El propósito del Método Marshall es determinar el contenido óptimo de asfalto para una combinación específica de agregados. El método también provee información sobre propiedades de la mezcla asfáltica en caliente, y establece densidades y contenidos óptimos de vació que deben ser cumplidos durante la elaboración de la mezcla. El método srcinal de Marshall, sólo es aplicable a mezclas asfálticas en caliente que contengan agregados con un tamaño máximo de 25 mm (1 pulg) o menor. El método puede ser usado para el diseño en laboratorio, como para el control de campo de mezclas asfálticas en caliente.

(Composición típica de una mezcla asfáltica)



7. EQUIPO 

Moldes de compactación Constituidos por una placa base, molde y collar. El molde debe tener un diámetro interior de 101,6 ± 0,1 mm y una altura de 80 mm; la placa base y el collar se diseñan de modo de poder ajustarse a cualquier extremo del molde, conforme a los detalles de la Figura mostrada.





Extractor Que sirva para sacar las probetas del molde; debe estar provisto de un disco desplazador de 100 mm de diámetro por 10 mm de espesor.



Martillo de compactación Consiste en una cara circular de 100 mm de diámetro equipada con un peso de 4.515 ± 15 g y construido de modo de obtener una altura de caída 460 ± 2 mm, conforme a los detalles de la Figura. Las condiciones señaladas aseguran la obtención de una energía por caída de 20,75 J.





Pedestal de compactación Consiste en un poste de madera de 205 x 205 x 455 mm cubierto con una placa de acero de 305 x 305 x 25 mm. El poste va empotrado en hormigón mediante cuatro perfiles ángulo; debe quedar a plomo y la placa de acero debe quedar firmemente afianzada y a nivel. El poste puede ser de roble, pino u otra madera que tenga una densidad seca media de 0,67 a 0,77 g/cm3.





Sujetador de molde Consiste en un aro con resorte diseñado para mantener centrado y fijo el molde en el pedestal durante la compactación.



Mordaza Consiste en dos segmentos de cilindro, superior e inferior, con un radio interno de 51 ± 0,2 mm, diseñado según la Figura, para transmitir la carga a la probeta en el ensaye.





Máquina Marshall Aparato eléctrico, diseñado para aplicar carga a las probetas durante el ensaye, a una velocidad de deformación de 50 ± 1 mm/min. Está equipada con un anillo de prueba calibrado para determinar la carga aplicada, de una capacidad superior a 25 kN y una sensibilidad de 45N con un dial graduado de 0,0025 mm y un medidor de flujo con una precisión de 0,01 mm, para determinar la deformación que se produce en la carga máxima. Se puede emplear también esta máquina equipada con sensor y registrador de estabilidad v/s fluencia.





Hornos Horno de convección forzada y placas calientes, que deben incluir un termostato capaz de controlar y mantener la temperatura requerida dentro de ± 3 ºC.



Baño de agua De a lo menos 150 mm de profundidad y controlado termostáticamente a 60 ± 1 º C. El estanque debe tener un fondo falso perforado y un termómetro centrado y fijo.





Equipo misceláneo - Pailas para calentar el árido. - Recipiente, para calentar el asfalto. -

Bol, para mezclar el asfalto y árido.

-

Espátulas, para el mezclado manual de la mezcla.

- Mezclador mecánico, opcional. - Termómetros de rango 10 a 200º C para determinar las

temperaturas del árido, asfalto y mezcla bituminosa.

-

Balanzas con capacidad 5 kg y precisión 1 g.

-

Poruñas.

- Guantes aislantes para resistir rango de de temperatura

indicadas en f) y guantes de goma. -

Pintura, tinta u otro elemento de marcación indeleble, para identificar las probetas

A continuación se presenta las gráficas de los instrumentos y equipo de laboratorio para desarrollar dicho ensayo.





8. PROCEDIMIENTO EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Probetas de ensayo 

Número de probetas Prepare a lo menos 3 y de preferencia 5 probetas para cada contenido de asfalto.



Preparación del agregado Seque el agregado hasta masa constante a una temperatura de 110 ± 5º C y sepárelo por tamizado en seco en las siguientes fracciones: 25-19 mm; 19-12,5 mm; 12,5-9,5 mm; 9,5-4,75 mm; 4,75-2,36 mm y bajo 2,36 mm. Se realizó la granulometría del agregado fino y grueso, tal como se muestra en las siguientes imágenes:

Agregado fino:



PARA LA GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO SE UTILIZO TOS TAMICEZ N°4, N°8, N°40, N°80 Y N°200. DE LA CUAL SE TOMO AUNA CANTIAD DE 1454.4gr. REALIZANDOSE LA GRANULOMETRIA Y EL PORCENTAJE DE FINOS CON EL QUE CUENTA LA MEZCLA PARA QUE EL AGRAGDO FINO SEA EL ADECUADO.

Agregado grueso:

 



PARA LA GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO SE UTILIZO TOS TAMICEZ 3/4, ½, 3/8. PARA ELLO SE REALIZO EL CUARTEO Y LUEGO LA GRANULOMETRIA CORRESPONDIENTE.



Temperatura de mezclado Es la temperatura a la cual debe calentarse el cemento asfáltico y el asfalto cortado para producir una viscosidad de 170 ± 20 cSt.



Temperatura de compactación a) Para cementos asfálticos la temperatura de compactación debe ser aquélla a la cual el cemento asfáltico acanza una viscosidad de 280 ± 30 cSt.

b) Para asfaltos cortados la temperatura de compactación debe ser aquélla a la cual el asfalto cortado alcanza una viscosidad de 280 ± 30 cSt, después de perder un 50% del solvente srcinal. 

Preparación de muestras a) Pese en bandejas separadas para cada probeta de ensaye, la cantidad necesaria de cada fracción para producir una muestra que dé como resultado una probeta compacta de una altura aproximada de 65 mm; normalmente se requieren 1.100 g. Coloque las bandejas en el horno o en una placa caliente y llévelas a una temperatura de aproximadamente 30 ºC sobre la temperatura de mezclado especificada en 13 para cementos asfálticos, y de 15 ºC sobre dicha temperatura para asfaltos cortados. Coloque el árido caliente en el bol de mezclado y revuelva completamente. Forme un cráter en el árido y pese la cantidad necesaria de cemento asfáltico o asfalto cortado e incorpórela al bol. En ese instante las temperaturas del árido y del asfalto deben estar dentro de los límites establecidos en el numeral 13. El asfalto no debe mantenerse a la temperatura de mezclado por más de 1 h



antes de usarlo. Mezcle el árido y asfalto tan rápido como sea posible hasta que la mezcla quede totalmente cubierta y uniforme.

EN LA IMAGEN SE MUESTRA LA CANTIDAD DE LA MEZCLA QUE ES DE 1200GR, SE FORMA COMO UN CRATER PARA REALIZAR LA COMBINACION, PARA REALIZAR PRUEBAS DE CONTENIDOS DE PEN 85/100 CON UN 4.5%, 5%, 5.5%, 6% Y 6.5%. EN TOTAL 5 MUESTRAS.

b) Terminado el mezclado, coloque las mezclas con asfaltos cortados en un horno ventilado, mantenido a una temperatura de aproximadamente 10º C sobre la de compactación. Continúe el curado hasta que se haya evaporado el 50% del solvente. La mezcla debe revolverse para acelerar el proceso de pérdida de solvente, teniendo cuidado de no perder mezcla. Durante este proceso, pese la mezcla inicialmente en intervalos de 15 min y,



cuando se aproxima a la pérdida del 50%, en intervalos menores de 10 min. 

Compactación de probetas a) Prepare el molde y el martillo, limpiando completamente el conjunto del molde y cara del martillo de compactación y caliéntelos durante 15 min en un baño de agua o en una placa caliente a una temperatura próxima a la de compactación. Coloque un disco de papel filtro, cortado a medida, en la parte inferior del molde antes de colocar la mezcla. Suavice la parte interior del molde y la cara del martillo con un aceite grueso. Coloque el conjunto collar, molde y base en el pedestal del compactador.

b) Llene el molde con una espátula, acomodando la mezcla 15 veces en el perímetro y 10 veces en el centro. La temperatura antes de compactar debe estar en los límites establecidos en 14 a) y si no es así, descártela; en ningún caso la mezcla debe recalentarse. c) Con el martillo de compactación aplique 75 golpes en un tiempo no superior a 90 s. Saque la base y el collar, invierta y reensamble el molde. Aplique en la otra cara el mismo número de golpes en un tiempo no mayor al indicado. Después de compactar, saque la base y deje enfriar la probeta al aire. Si se desea un enfriamiento más rápido puede usar ventiladores. Normalmente la probeta se deja enfriar toda una noche. Nota 1: Podrá especificarse una cantidad diferente de golpes, de acuerdo al tránsito de diseño.



SE PREPARA LA MAQUINA PARA LA COMPACTACION





Determinación de densidad y espesor Tan pronto como la probeta se enfríe a temperatura ambiente, desmolde y determine su espesor. Luego proceda a determinar su densidad de acuerdo al Método A0606.



Para probetas confeccionadas con cementos asfálticos, coloque éstas en un baño de agua a 60 ± 1º C durante 30 a 40 min, antes de ensayar. Para probetas confeccionadas con asfaltos cortados, colóquelas en una corriente de aire por un lapso no inferior a 2 h; mantenga la temperatura del aire a 25 ± 1º C.



Limpie completamente la mordaza. La temperatura de ésta debe mantenerse entre 21 y 38º C, usando un baño de agua si es necesario. Lubrique las barras guías con una película delgada de aceite de modo que la parte superior de la mordaza deslice suavemente. Si se usa un anillo de prueba para medir la carga aplicada, asegúrese que el dial esté firmemente ajustado y en cero.



Saque la probeta del agua y seque cuidadosamente la superficie. Coloque y centre la probeta en la parte inferior de la mordaza, luego coloque la parte superior y centre el conjunto en el aparato de carga. 

Aplique carga a la probeta a una velocidad constante de deformación de 50 ± 1 mm/min, hasta que se produzca la falla. El punto de falla queda definido por la carga máxima obtenida. Se define la estabilidad Marshall como el número total de newtons (N) necesarios para producir la falla de la probeta a 60º C, corregida de acuerdo a Tabla.



A medida que avanza el ensaye de estabilidad, sujete firmemente el medidor de flujo sobre la barra guía. Cuando se produzca la carga máxima, tome la lectura y anótela. Esta lectura es el valor de la fluidez de la probeta expresada en unidades de 0,25 mm (1/100 pulg). El procedimiento completo, estabilidad y fluencia, comenzando desde el momento en que se retira la probeta del agua, no debe durar más de 30 s.





LAS 10 MUESTRAS DE 2 POR CADA PORCENTAJE DE PEN 80/100

PRUEBA DE ESTABILIDAD

PREPARANDO MAQUINA DELA ESTABILIDAD MARSAHLL



LISTA PARA REALIZAR LA PRUEBA PARA LA ESTABILIDAD MARSHALL

REALIZANDO LA PRUEBA PARA LA ESTABILIDAD MARSHALL



EL RESULTADO PARA ESTA PROBETA ES DE 762.7 N

EL RESULTADO PARA ESTA PROBETA ES DE 689.9 N



9. RESULTADOS 9.1 AGREGADOS + PEN 85/100

OTS

LABORA TORIO DE MECANICA DE SUELOS Y PAVIM ENTO S ENSAY O DE M ATERIALES PE TREOS

OFICINA TECNICA DE SERVICIO A LA INGENIERIA

S OLI CI TA DO / PE TIC IONA R IO : PROYE CTO / OBRA : TRAMO UBICAC IÓN / DE OBRA

CONSORCIO INGENIO

MEJORAMIENTO DE CARRETERA VECINAL HUANCAYO INGENIO

:

:

DOSIFI CACION AGRE GADOS

HUANCAYO INGENIO

Dist. Prov. Dpto.

VARIOS

HUANCAYO JUNIN

TECNICO : FECHA :

J. Santa Cruz Veliz 27/07/2010

CEM. ASFALTICO

: PEN - 85 /100

PIEDRA CHANCADA 3/4" ARENA CHANCADA Y ZARANDEADA 1/4"FILLER (CAL HIDRATADA)

Nº MALLA 3/4" 1/2" 3/8" N4 N10 N40 N80 N200

GRAVA CHANCADA 37 100.00 53.33 30.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

GRAVILLA CHANCADA 0 100.00 100.00 70.40 3.96 0.42 0.39 0.39 0.32

ARENA CHANCADA 63 100.00 100.00 100.00 96.52 74.30 26.54 15.80 6.69


FILLER CAL 0 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 99.40 99.31 67.43

TOTAL 100

100.00 82.73 74.18 60.81 46.81 16.72 9.96 4.21

ESPECIFICACIONES MAC 2 LIM INF LIM SUP

100.00 80.00 70.00 51.00 38.00 17.00 8.00 4.00

100.00 100.00 88.00 68.00 52.00 28.00 17.00 8.00


CURVA GRANULOMETRICA 100.00

80.00

A S A P E U Q O D A L U M U C A %

Curva de la muestra

60.00

40.00

20.00

0.00

3/4"

1/2"

3/8"

4 N

N10

N40

MALLAS STANDARD


N80

N200


9.2 RESULADO FINAL DEL ENSAYO MARSHALL 5.5% DE CONTENIDO DE ASFALTO ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

PASO % de cemento asfaltico en peso de la mezcla % de agregado grueso en peso de la mezcla % de agregado fino en peso de la mezcla % de agregado filler en peso de la mezcla Peso especifico del cemento asfaltico - aparente Peso especifico agregado grueso - bulk Peso especifico agregado fino - bulk Peso especifico filler - aparente Peso de la briqueta en el aire (gr) Peso de la briqueta saturada (gr) Peso de la briqueta en el agua (gr) Volumen de la briqueta desplazamiento Peso especifico bulk de por la briqueta Peso especifico maximo ASTM D-2041 % de vacios Peso especifico bulk del agregado total VMA % de vacios llenados con C.A. Peso especifico del agregado total Asfalto absorvido por el agregado total % de asfalto efectivo Flujo (mm) Lectura del Dial Anillo Marshall Estabilidad sin corregir (Kg) Factor de estabilidad Estabilidad corregida: (Kg) (24*25) Indice de rigidez: (10 * 26/22) (kg/cm.)


1152

1

2

3

4.50 35.34 60.17 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1186.10 1190.00 662.60

4.50 35.34 60.17 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1192.30 1197.30 664.30

4.50 35.34 60.17 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1190.20 1195.30 665.00

527.40 2.249 2.473 9.0 2.593 17.16 47.26 2.652 0.87 3.67 3.00 450 1200 0.96 1138 3840

533.00 2.237 2.473 9.5 2.593 17.60 45.82 2.652 0.87 3.67 3.00 470 1185 0.96 1142 3792

4

530.30 2.244 2.473 9.2 2.593 17.33 46.70 2.652 0.87 3.67 3.75 450 1190 0.96 1137 3046

4.50 35.34 60.17 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1189.30 1194.90 666.20 528.70 2.249 2.473 9.0 2.593 17.14 47.32 2.652 0.87 3.67 3.00 520 1184 0.96 3789

PROMEDIO 4.50

665 2.245 9.2 17.3 46.8

3.2 472.5 1142 3617


6.0 % DE CONTENIDO DE ASFALTO

5 6 7 8 9 10 11 12

PASO % de cemento asfaltico en peso de la mezcla % de agregado grueso en peso de la mezcla % de agregado fino en peso de la mezcla % de agregado filler en peso de la mezcla Peso especifico del cemento asfaltico aparente Peso especifico agregado grueso - bulk Peso especifico agregado fino - bulk Peso especifico filler - aparente Peso de la briqueta en el aire (gr) Peso de la briqueta saturada (gr) Peso de la briqueta en el agua (gr) Volumen de la briqueta por desplazamiento

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Peso especifico maximo bulk de laASTM briqueta Peso especifico D-2041 % de vacios Peso especifico bulk del agregado total VMA % de vacios llenados con C.A. Peso especifico del agregado total Asfalto absorvido por el agregado total % de asfalto efectivo Flujo (mm) Lectura del Dial Anillo Marshall Estabilidad sin corregir (Kg) Factor de estabilidad Estabilidad corregida: (24*25) (Kg) Indice de rigidez: (10 * 26/22) (kg/cm.)

ITEM

1 2 3 4


1

2

3

4

5.00 35.15 59.85 0.00

5.00 35.15 59.85 0.00

5.00 35.15 59.85 0.00

5.00 35.15 59.85 0.00

1.017 2.650 2.560 2.410 1189.40 1194.60 673.00 521.60

1.017 2.650 2.560 2.410 1193.10 1198.60 676.90 521.70

1.017 2.650 2.560 2.410 1192.60 1198.20 675.50 522.70

1.017 2.650 2.560 1192.50 1197.80 676.00 521.80

2.280 2.469 7.6 2.593 16.44 53.53 2.670 1.13 3.93 3.25 410 1085 1.00 1085 3338

2.287 2.469 7.4 2.593 16.20 54.50 2.670 1.13 3.93 3.25 400 1093 1.00 1093 3363

2.282 2.469 7.6 2.593 16.39 53.72 2.670 1.13 3.93 3.00 400 1093 0.96 1049 3498

2.285 2.469 7.4 2.593 16.26 54.26 2.670 1.13 3.93 3.25 450 1120 1.00 1120 3446

PROMEDIO

5.00

2.284 7.5 16.3 54.0

3.2 415.0 1087 3411


6.5 % DE CONTENIDO DE ASFALTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

PASO % de cemento asfaltico en peso de la mezcla % de agregado grueso en peso de la mezcla % de agregado fino en peso de la mezcla % de agregado filler en peso de la mezcla Peso especifico del cemento asfaltico - aparente Peso especifico agregado grueso - bulk Peso especifico agregado fino - bulk Peso especifico filler - aparente Peso de la briqueta en el aire (gr) Peso de la briqueta saturada (gr) Peso de la briqueta en el agua (gr) Volumen de la briqueta por desplazamiento Peso especifico bulk de la briqueta

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Peso maximo ASTM D-2041 % de especifico vacios Peso especifico bulk del agregado total VMA % de vacios llenados con C.A. Peso especifico del agregado total Asfalto absorvido por el agregado total % de asfalto efectivo Flujo (mm) Lectura del Dial Anillo Marshall Estabilidad sin corregir (Kg) Factor de estabilidad Estabilidad corregida: (24*25) (Kg) Indice de rigidez: (10 * 26/22) (kg/cm.)

ITEM


1

2

3

5.50 34.97 59.54 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1183.70 1185.50 680.00 505.50 2.342

5.50 34.97 59.54 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1182.40 1184.90 675.80 509.10 2.323

5.50 34.97 59.54 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1180.50 1183.00 675.00 508.00 2.324

4

5.50 34.97 59.54 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1185.50 1187.90 680.50 507.40 2.336

2.454 4.6 2.593 14.65 68.70 2.674 1.20 4.37 3.50 440 1040 1.04 1082 3090

2.454 5.4 2.593 15.34 65.04 2.674 1.20 4.37 3.50 380 1040 1.00 1040 2971

2.454 5.3 2.593 15.30 65.28 2.674 1.20 4.37 3.00 410 1050 1.04 1092 3640

2.454 4.8 2.593 14.84 67.67 2.674 1.20 4.37 3.50 450 1025 1.04 1066 3046

PROMEDIO

5.50

2.331 5.0 15.0 66.7

3.4

1070 3187


7.0 % DE CONTENIDO DE ASFALTO ITEM

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

PASO % de cemento asfaltico en peso de la mezcla % de agregado grueso en peso de la mezcla % de agregado fino en peso de la mezcla % de agregado filler en peso de la mezcla Peso especifico del cemento asfaltico - aparente Peso especifico agregado grueso - bulk Peso especifico agregado fino - bulk Peso especifico filler - aparente Peso de la briqueta en el aire (gr) Peso de la briqueta saturada (gr) Peso de la briqueta en el agua (gr) Volumen de la briqueta por desplazamiento Peso especifico bulk de la briqueta Peso especifico maximo ASTM D-2041 % de vacios Peso especifico bulk del agregado total VMA % de vacios llenados con C.A. Peso especifico del agregado total Asfalto absorvido por el agregado total % de asfalto efectivo Flujo (mm) Lectura del Dial Anillo Marshall Estabilidad sin corregir (Kg) Factor de estabilidad Estabilidad corregida: (24*25) (Kg) Indice de rigidez: (10 * 26/22) (kg/cm.)


1

2

3

6.00 34.78 59.22 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1192.00 1195.50 688.00 507.50 2.349 2.430 3.3 2.593 14.84 77.47 2.666 1.09 4.98 3.56 290 985 1.04 1024 2881

6.00 34.78 59.22 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1194.90 1198.50 686.80 511.70 2.335 2.430 3.9 2.593 15.33 74.55 2.666 1.09 4.98 3.81 270 895 1.00 895 2349

6.00 34.78 59.22 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1190.50 1193.20 685.00 508.20 2.343 2.430 3.6 2.593 15.06 76.12 2.666 1.09 4.98 3.81 320 980 1.00 980 2572

4

6.00 34.78 59.22 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1193.50 1195.90 687.00 508.90 2.345 2.430 3.5 2.593 14.97 76.70 2.666 1.09 4.98 4.06 320 895 1.00 895 2204

PROMEDIO

6.00

2.343 3.6 15.1 76.2

3.8

949 2502


7.5 % DE CONTENIDO DE ASFALTO ITEM

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

PASO % de cemento asfaltico en peso de la mezcla % de agregado grueso en peso de la mezcla % de agregado fino en peso de la mezcla % de agregado filler en peso de la mezcla Peso especifico del cemento asfaltico - aparente Peso especifico agregado grueso - bulk Peso especifico agregado fino - bulk Peso especifico filler - aparente Peso de la briqueta en el aire (gr) Peso de la briqueta saturada (gr) Peso de la briqueta en el agua (gr) Volumen de la briqueta por desplazamiento Peso especifico bulk de la briqueta Peso especifico maximo ASTM D-2041 % de vacios Peso específico bulk del agregado total VMA % de vacios llenados con C.A. Peso especifico del agregado total Asfalto absorvido por el agregado total % de asfalto efectivo Flujo (mm) Lectura del Dial Anillo Marshall Estabilidad sin corregir (Kg) Factor de estabilidad Estabilidad corregida: (24*25) (Kg) Indice de rigidez: (10 * 26/22) (kg/cm.)


1

2

3

6.50 34.60 58.91 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1140.30 1142.30 650.70 491.60 2.320 2.390 2.9 2.593 16.35 82.01 2.637 0.67 5.88 5.00 310 853 1.09 930 1860

6.50 34.60 58.91 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1161.80 1163.50 666.10 497.40 2.336 2.390 2.3 2.593 15.76 85.63 2.637 0.67 5.88 5.25 220 613 1.04 638 1214

6.50 34.60 58.91 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1170.20 1172.80 670.00 502.80 2.327 2.390 2.6 2.593 16.06 83.72 2.637 0.67 5.88 4.75 220 650 1.04 676 1423

4

6.50 34.60 58.91 0.00 1.017 2.650 2.560 2.410 1165.50 1167.90 668.00 499.90 2.331 2.390 2.4 2.593 15.92 84.65 2.637 0.67 5.88 5.50 230 735 1.04 764 1390

PROMEDIO

6.50

2.329 2.6 16.0 84.0

5.1

752 1472


GRAVEDAD ESPECÍFICA DE MUESTRA BITUMINOSA MTC E 508

N° MUESTRA

1

CONTENIDO DE CEMENTO ASFALTICO

2 4.5

3 5.0

4 5.5

5 6.0

6.5

1 PESO DEL FRASCO

1147.0

1147.0

2 PESO DEL FRASCO + AGUA

3264.0

3264.0 3264.0 3264.0 3264.0

3 PESO NETO DE LA MUESTRA

1224.0

1232.0

1151.0

1215.0 1226.0

4 PESO DE FRASCO + MUESTRA + AGUA

3993.0

3997.0

3946.0

3979.0 3977.0

5 DIFERENCIA DEL PESO (4) - (3)

2769.0

2765.0

2795.0 2764.0 2751.0

6 AGUA DESPLAZADA (2) - (5)

495.0

499.0

469.0

7 PESO ESPECIFICO MAXIMO DE LA MUESTRA (3)/(6)

2.473


2.469

1147.0 1147.0 1147.0

2.454

500.0 2.430

513.0 2.390


RESUMEN DE RESULTADOS Y GRAFICAS ENSAYO MARSHALL ASTM D-1559 - DISEÑO 01 - MAC-2 DOSIFICACION AGREGADOS

PIEDRA CHANCADA 3/4" (Yanamayo) : 38% ARENA CHANCADA 3/8" (Yanamayo) : 47% ARENA ZARANDEADA 1/4" (Andajes) : 15%

% DE ASFALTO VS PESO UNITARIO


CAL HIDRATADA

:0%

CEM. ASFALTICO

: PEN 85 -100

DISEÑO

: 01

% DE ASFALTO VS % DE VACIOS


% DE ASFALTO VS VAM

% DE ASFALTO VS FLUJO


% DE ASFALTO VS V. LLENADOS DE C.A.

% DE ASFALTO VS LA ESTABILIDAD


% DE ASFALTO VS INDICE DE RIGIDEZ

RESULTADOS : ESPECIFIC. OPTIMO CONTENIDO C.A (%) PESO UNITARIO ( gr/ cm3 ) VACIOS ( % ) V.M.A ( % ) V. LLENADOS C.A ( % ) FLUJO ( mm ) ESTABILIDAD ( kg ) INDICE DE RIGIDEZ ( kg/cm ) ESTABILIDAD RETENIDA (%) RESIST. A LA COMPRESION (Mpa) RESISTENCIA RETENIDA (%)

6.0 2.339 3.7 15.2

3-5 MIN 14

75.3 4.0 916

2-4 MIN 815

2,468 1700 - 2500 82.4

MIN 85 MIN 2.1

58.8

MIN 70



10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

El método Marshall, es un método muy simple para el diseño de pavimentos, y es por ello que es el más usado en los proyectos de obras Viales en nuestro país.



Para el uso del método Marshall en obras Viales, es de vital importancia conocer las cargas que deberá soportar, así también las características de los agregados y el asfalto con el que se va realizar el diseño.



El método Marshall tiene la desventaja de que la compactación del laboratorio por impacto no refleja la densificación real de la mezcla que ocurriría bajo cargas de tránsito.



El diseño que se empleara será aquel que cumpla con todos los requerimientos del proyecto, de manera más económica.



Es muy importante que los agregados con los que se ensaye sean los mismos con los que se realizara la mezcla final, debido a que cualquier cambio en las características de estos afectara directamente el diseño del pavimento.



El método Marshall puede ser usado para el diseño en laboratorio como también para el control de campo de las mezclas asfálticas (en caliente) de pavimentación.



Se recomienda realizar el procedimiento del ensayo conforme a las normas especificadas y establecidas para llegar a obtener resultados satisfactorios.



Se recomienda que todos los materiales y equipos a usar cumplan con las especificaciones técnicas adecuadas.



Tener conocimiento acerca del vocabulario técnico normativo.




ASFALTO MARSHAL INFORME KARLA.docx

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