ENSAYO DE COMPACTACION MARSHALL (Compactación de Briqeta!" I.
ANTECEDENTES
Con el acontecimiento de la segunda guerra mundial, el Cuerpo de Ingenieros del ejército de los Estados Unidos de Norteamérica vio como un importante problema de proye proyecto cto y const construc rucció ción n de aerop aeropuer uertos tos militar militares es en todos todos los frente frentes s de batalla. Carecían también, de un criterio racional para la determinación del contenido óptimo de asfalto en meclas !ue serían sometidas a enormes cargas por los aviones y ve"ículos militares. #eniendo en cuenta estos problemas, inicio un estudio para seleccionar aparatos de ensayo simples y de f$cil transporte !ue podría ser usado en campo como control de calidad. %a segunda fase era determinar un método de compactar cuerpos de prueba en laboratorio, cuyos valores de densidad fueran comparables y compatibles con a!uellos obtenidos en campo. %a tercera fase de esa b&s!ueda era el establecimiento de un criterio de proyecto racional de ensayos previos de control. 'sí fue !ue el cuerpo de ingenieros adopto un aparato y método de proyecto de mec mecla las s asf$ asf$lt ltic icas as,, conc conceb ebid ido o por por (ruc (ruce e ). *ars *ars"a "all ll del del +epa +epart rtam amen ento to de Caminos del estado de *ississipi. ' fin de determinar un método de laboratorio para la compactación de los cuerpos sometidos a prueba y para un criterio de seguridad de las propiedades de ciertas meclas con el ensayo de *ars"all. ue necesario construir un gran n&mero de pistas e-perimentales, en las cuales se variaban el porcentaje de asfalto y la granulometría de los agregados.
#renes tipo fueron aplicados a estas pistas e-perimentales un gran n&mero de veces, para determinar el efecto de compactación por el propio tr$fico. +e dic"o estudio se estableció el siguiente criterio, basado en los resultados obtenidos con el ensayo de *ars"all %a utiliación de este criterio debe ser limitado a las meclas asf$lticas, utili$ndose cementos asf$lticos de penetración usual, y contenido de agregados con di$metro m$-imo de una pulgada /0,12 cm.3 o menos. 4ara !ue "aya e!uilibrio entre la estabilidad y la durabilidad los vacíos ocupados por aire en la mecla total serian limitados entre 5 y 16. ENSAYOS PREVIOS
'gregados )ranulometría +esgaste 7 18 6 9olide 7 :0 6 'd"erencia ; <1 6 4eso especifico %ímites de 'tterberg El material grueso debe tener como mínimo el 18 6 de sus caras fracturadas o angulares. 'sfalto 4eso específico. 4enetración. 4unto de llama. 4unto de #emperatura de meclado. #emperatura de compactado.
II. •
MATERIALES
Una m$!uina para la aplicación de la carga vertical, especialmente dise=ada para esta clase de prueba, cuya capacidad es de 0>02 ?g. /@888 %b.3.
•
*oldes para la preparación de muestras de :8 cm. /2A3 de di$metro interior. Cada molde tiene una base met$lica y se "alla dividida en dos seccionesB la sección inferior tiene >,1 centímetros /5A3 de altura, y la superior @,51 cm.
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III.
/0 A3. Un sujetador de molde para facilitar la compactación de la mecla.
BRIQUETAS
%as bri!uetas se preparan con diferentes contenidos de asfaltoB estos contenidos tienen una variación de 8,1 6. 9e deben preparar al menos tres bri!uetas para cada combinación de agregados con cemento asf$ltico. %os agregados deben estar dentro de la banda granulométrica establecida elegida. En la preparación de los cuerpos de prueba o bri!uetas el agregado y el asfalto son calentados separadamente a temperaturas especificadas, y entonces meclados y compactados. El ensayo es realiado con bri!uetas o cuerpos de prueba cilíndricos de 2A /:8,:@ cm.3 de di$metro, apro-imadamente 0 A /@,51 cm.3 de altura. En cada molde, se colocaran entre :888 y :188 gramos de mecla. 4or lo general el peso de material para elaborar una bri!ueta es de :088 gramos
BRIQUETA DE TANTEO
Estando determinadas las cantidades en proporción de los agregados, se elabora una bri!ueta de tanteo. 4esando la cantidad de material con las proporciones predefinidas. %uego debe agregarse asfalto en un porcentaje determinado asumido, para así obtener una mecla !ue ser$ tomada como el :88 6B por ejemplo 9i tenemos el peso del material D :088 gr. encontramos porcentajes de *aterial triturado /51 63 D 208 gr. 'rena /@1 63 D >F8 gr. tenemos asumido el porcentaje de asfalto D >,8 6, entonces 'sfalto G agregado D :88 6
>,8 6 G <5,8 6 D :88 6 4ara obtener estos porcentajes en peso 4eso asfalto 6 de asfalto 4eso agregado 6 de agregado 'sí obtenemos 4eso asfalto D :088 H >,8 <5,8 D <8,5 gr.
9i la altura de la bri!ueta no es de 0,1A, entonces "acemos la corrección y obtenemos el peso ajustado del agregado 4eso ajustado D 0,1A H peso del agregado usado 'ltura !ue obtuvo la muestra 'sí, entonces con estos pesos se preparan las bri!uetas.
IV.
PROCEDIMIENTO COMPACTACION DE LAS MUESTRAS O BRIQUETAS
%impiar el molde de ensamblaje de la muestra y la cara del martinete de compactación, y calentarlos en agua "irviendo, o en un "orno a una temperatura comprendida entre <5.5 JC y :2F.< JC.
Colocar una piea de papel filtro cortada a justo tama=o en el fondo o base del molde antes de introducir la mecla.
9ituar la muestra en el molde en su totalidad, golpear la mecla vigorosamente con una esp$tula caliente paleteando :1 veces alrededor del perímetro y :8 veces sobre el interior.
Kemover el collar y alisar la superficie de la mecla con una paleta para
una ligera forma redondeada. %as temperaturas de las meclas inmediatamente anteriores a la compactación deber$n estar dentro de los límites de la temperatura de compactación establecidas anteriormente.
Keponer el collar, colocar entonces una piea de papel filtro cortado e-actamente al tama=o, y colocarlo en la parte superior de la mecla y colocar el molde ensamblado en el pedestal de compactación, en el
sujetador de molde. 'plicar 18 golpes con el martillo de compactación de :8 libras /2.12 ?g.3 de peso con caída libre de :F pulgadas /21>.0mm.3. 9ostener el eje del martillo de compactación perpendicular a la base del molde ensamblado durante la compactación.
Kemover el plato de base y el collar, invertir y reensamblar el molde. 'plicar el mismo n&mero de golpes de compactación a la cara opuesta a la anterior.
+espués de la compactación remover el plato de base y colocar el e-tractor de muestras en la parte inferior de la mecla.
Ketirar el collar del espécimen o muestra. Cuidadosamente transferir la bri!ueta a una superficie lisa, llana y dejarla durante una noc"e a temperatura ambiente.
+e esa manera de obtienen las bri!uetas, listas para su uso en otros ensayos de laboratorio. V.
DETERMINACION COMPACTACION
DE
TEMPERATURAS
DE
MEZCLADO
Y
%a temperatura a la cual el cemento asf$ltico debe ser calentado para producir una viscosidad de :>8 L 08 C9# deber$ ser la temperatura de
mecla. %a temperatura a la cual el cemento asf$ltico debe ser calentado para producir una viscosidad de 0F8 L 58 C9# tendr$ !ue ser la temperatura de compactado.
VI. RECOMENDACIONES: No se debe e-agerar en el tiempo del calentado de la mecla asf$ltica
por!ue esta se "ace !uebradia. %o recomendable es calentarla durante 5M 1 minutos. %a temperatura mínima a la cual la mecla debe llegar al sitio de la obra debe ser de :08 JC , caso contrario se corre el r iesgo de al ser compactada ad!uiera una superficie porosa, esto aumenta la posibilidad de o-idación y envejecimiento prematuro del concreto asfaltico. Utiliar todos los materiales !ue forman parte del ensayo como los papeles filtros en cada cara de la bri!ueta !ue no se ocuparon en el ensayo de laboratorio a!uel día. +ejar enfriar adecuadamente la mecla para evitar !ue la bri!ueta se desmorone. VII.
BIBLIOGRAFIA
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