Ensayo de Marshall

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA PAVIMENTOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCION

MARSHALL



MARSHALL

INTRODUCCION En el presente informe se describe el ensayo de granulometría tanto para agregado no y para agregado grueso. Primero deniremos que es granulometría, la cual es la medición de los granos de granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los los corr corresp espon ondi dien ente tess a cada cada uno uno de los los tama tamaño ñoss prev previs isto toss por por una una esc escal ala a granulométrica. El método de determinación granulométrico más sencillo es obtener las partículas por una serie de mallas de mallas de distintos ancos de entramado !a modo de coladores" coladores" que act#en act#en como ltros de los granos granos que se llama llama com#nme com#nmente nte columna de tamices. tamices. Pero para una medición más e$acta se utili%a un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. & continuación detalles de cómo reali%amos dico ensayo.



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INTRODUCCION En el presente informe se describe el ensayo de granulometría tanto para agregado no y para agregado grueso. Primero deniremos que es granulometría, la cual es la medición de los granos de granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los los corr corresp espon ondi dien ente tess a cada cada uno uno de los los tama tamaño ñoss prev previs isto toss por por una una esc escal ala a granulométrica. El método de determinación granulométrico más sencillo es obtener las partículas por una serie de mallas de mallas de distintos ancos de entramado !a modo de coladores" coladores" que act#en act#en como ltros de los granos granos que se llama llama com#nme com#nmente nte columna de tamices. tamices. Pero para una medición más e$acta se utili%a un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. & continuación detalles de cómo reali%amos dico ensayo.



OBJETIVOS

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1. OBJET JETIVOS IVOS 1.1. 1.1. OBJ OBJET ETIV IVOS OS GENER GENERALE ALES S El ob'etivo principal es que el diseño de me%cla de asfalto para una carpeta ◊ ◊

asfáltica. El diseño diseño tendrá tendrá en cuenta cuenta rea reali% li%ar ar todos todos los ensayos ensayos necesar necesarios ios para para el diseño de me%cla.

1.2. 1.2. OBJ OBJET ETIV IVOS OS ESPECÍF ESPECÍFICO ICOS S (eterminar los ensayos correspondientes en las muestras de arena gruesa y ◊ piedra de la cantera &runta ubicada en e n el (istrito )regorio &lbarracin*ancipa. ◊

(ar (ar a con conocer ocer si el diseñ iseño o de me%cl e%cla a es el indic ndicad ado o para ara reali eali%%ar construcciones en un futuro y sea lo sucientemente resistente para soportar los sismos en dica localidad.

2. METOD METODOL OLOGÍ OGÍA A DEL TRAB TRABAJO AJO En la reali%ación del presente estudio de investigación se seguirán las siguientes fases de traba'o+

a.

ecopi ecopila laci ción ón y eval evalua uaci ción ón de la info inform rmac ació ión n disp dispon onib ible le tant tanto o de información básica e$istente de libros.

b.

ecopilación ecopilación de la información de diseños de pavimento.

c.

-nvestigaciones de ampo (escripción y muestreo de muestras e$traídas de las canteras, para el uso de nuestro diseño de me%cla del concreto.

d.

Ensayos de *aboratorio /e efectuaran en el laboratorio de mecánica de suelos y laboratorio de 0uímica los siguientes ensayos /tandard con la nalidad de determinar las propiedades del suelo+ ◊

1 de umedad

◊

)ranulometría por tami%ado

◊

Peso 2nitario /uelto y varillado

◊

Peso especico

◊

&bsorción

◊

ompactación


◊


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3

e. Evaluación de esultados 3. JUSTIFICACION En la ciudad de 4acna se encuentran tres canteras reconocidas, por la mayoría de ◊ constructores las cuales son+ cantera &runta, cantera Piedra 3lanca, cantera 5agollo, en el presente informe detallamos análisis de las muestras procedentes de la cantera &runta.



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GENERALIDADES



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1. TOPOGRAFÍA: *a topografía del terreno tiene una pendiente general de 6.7 1, e$istiendo sectores del terreno en que el desnivel tiene, una topografía llana, ya que generalmente predomina el material sedimentario como arena y piedras.

2. CLIMATOLOGÍA E IDROLOGÍA: 2.1. IDROLOGÍA *a iudad de 4acna se encuentra ubicada al pie de la 5eseta del 4iticaca, que se eleva a 8,777 mt. de altitud por los 9ancos :orte y Este, abarcando territorios del Per# y 3olivia, en una %ona volcánica, donde se levantan altos Picos como el 4acora a ;,<86 metros de altitud y el sistema &ndino llamada cordillera del 3arroso donde se al%an los elevados picos+ &cacollos, oruña, asirini, -nuica y el &nta'ave. En esta cordillera de ;,==> mts. de altitud, se forma el río 5auri corriendo acia el Este por una serie de plataformas de puna elevada, que colectan otras aguas que van a dar a (esag?adero uniéndose a las aguas del 2cusuma y otros que pasan por suelo 3oliviano. Este sistema es llamado 5auri )rande, que nace en las sierras de 4acna con gran a9uente del (esag?adero, e$iste otro río llamado 5auri ico, que se forma en las altas punas de la provincia de ucuito, recogiendo las aguas de @uacullani a Pisacoma, que también desemboca mas al :orte en el (esag?adero, del 9anco Aeste del 4acora, se forman las primeras aguas del aplina, río que pasa por la iudad de 4acna, después de aberse reunido en las quebradas del (iablo y ero, corriendo asta Pacía !BB<; m,s,n,m." y luego alana !C<7 m,s,n,m.", !El nivel en que se encuentra el distrito )regorio &lbarracín es sobre los C77 m.s.n.m."

2.2. EVAPORACI!N *as aguas subterráneas son parte del ciclo idrológico que comprende el movimiento continuo de agua entre la tierra y la atmósfera por medio de la evaporación y la precipitación. Parte del agua que cae por la precipitación de lluvia y nieve se incorpora a lagos, ríos, arroyos y océanos. Atra parte es absorbida por la vegetación, la cual transpira el agua de nuevo acia la atmósfera. El agua que



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no se evapora directamente de los lagos y ríos o es transpirada por las plantas, se ltra a través del subsuelo y pasa a formar los acuíferos subterráneos.

*a egión 4acna la umedad relativa indica un promedio istórico de D;1 presentando una má$ima promedio de C=1 en ulio y una mínima promedio de =8,61 en Febrero, presenta una evaporación promedio istórica de <8,; mm.

2.3. CONDICIONES CLIM"TICAS El clima del valle de 4acna no es uniforme debido a que sus dos terceras partes de su territorio corresponde a la fa'a de osta y la tercera parte se alla situada en las alturas de la cordillera. *a temperatura promedio en 6> años de observaciones, entre B<>B a B<;8, es de B=.;8G. *as temperaturas mas frías corresponden a los meses de ulio y &gosto, entre tanto las má$imas temperaturas se alcan%an en Enero y Febrero, estas varían de B<,;G, a 6D.6G. En los meses de -nvierno se caracteri%an por la frecuencia de neblinas, tanto en los valles como en las pampas del <o de la &lian%a. on respecto a las lluvias éstas son muy escasas, varían gradualmente de año a año, tanto las lluvias como las neblinas contribuyen al desarrollo de la vegetación en las lomas. En el distrito de )regorio &lbarracín generalmente frecuenta con un clima cálido cuyas temperaturas oscilan entre los BC y 6D grados y tiene un área urbana semi plana y más acia el sur con tierra árida compuesta por arena, grava, lino y otros conglomerados.



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2.#. TEMPERATURA 4emperatura 5á$ima Promedio + 4emperatura 5ínima Promedio

+

4emperatura Promedio

+

6D.6G  !Febrero" <.;G  !ulio" BC.8G 

2.$. PRECIPITACI!N PLUVIAL ulio

6778+ 6.Bmm.

Actubre 6778+ B.Dmm

2.%. VIENTO *os vientos van de dirección oeste H este durante el día y de este Hoeste durante la noce, siendo la mayor velocidad del viento a partir del medio día asta apro$imadamente las 8 de la tarde.

2.&. UMEDAD RELATIVA  

3.

Ierano =71 -nvierno CB

ABITANTES En el censo de B<<>, )regorio &lbarracín contaba con una población de >6,>B< abitantes. *a población proyectada en el Plan (irector de la 5unicipalidad de 4acna para el 6777 elaborado por el -nadur era de 88 mil abitantes. & la lu% de los ecos, la cifra de pobladores aumentó a =; mil abitantes, sin contar Pampas de Iiñani !B; mil pobladores" que fueron posesionándose tras el terremoto del 677B observándose una tasa de crecimiento anual del ;1. *a población femenina prevalece con el ;B.=71, estimándose que el >71 de la población es de ; a B< años de edad, es decir 8 integrantes por familiaJvivienda.

#.

ISTORIA DE CREACI!N DEL DIST. GRL. GREGORIO ALBARRACÍN 'F(3) 2no de los (istritos en 4acna más 'óvenes es rl. )regorio &lbarracín *ancipa creado mediante *ey 6D8B;, el > de febrero del 677B . /u supercie de BD;.= Kilómetros cuadrados representa apro$imadamente el B.61 de la e$tensión departamental y se ubica en los C77 metros sobre el nivel del mar. *imita



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por el norte con el (istrito de 4acna, por el este con el (istrito de Pocollay, por el sur H oeste con 4acna. Está escrito en la istoria que durante el autiverio de 4acna dos de sus i'os tacneños los ermanos 4icona &guilar, uan y ristóbalL el primero de ellos, contra'o nupcias con doña @ilda Iásque%. El tenía >6 años y ella B; años, engendrando die% i'os. 2na de ellas, @ilda, se yergue como matriarca de este largo lina'e familiar con más de treinta nietos y bisnietos. Iivieron en un fundo de lo que oy es el (istrito rl. )regorio &lbarracín *ancipa siendo su antigua 'urisdicción comen%ando en el cuartel 4arapacá colindando adicionalmente por el este con el ferrocarril acia &rica, por el norte con el anal 2cusuma y por el sur con la &sociación )uillermo &u%a &rce. *a primera organi%ación vecinal denominada ooperativa > de (iciembre comprada por la familia 4icona le siguieron la &sociación de Iivienda Primero de 5ayo, Pére% )amboa y nacieron otros programas abitacionales como Enace. @oy suman más de D7 las %onas entre untas Iecinales y &sociaciones de Iivienda sin contar las C7 &sociaciones de Iivienda del Programa 5unicipal Pampas de Iiñani que está a#n en manos de la 5unicipalidad de 4acna. *a denominación de cono sur parte precisamente de la constante migración del centro acia lo que es )regorio &lbarracín no obstante la carencia de servicios más apremiantes donde sus primeros colonos apostaron por me'ores posibilidades de desarrollo.



MEMORIA

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MEMORIA DESCRIPTIVA PRO*ECTO

:

(iseño de me%cla del concreto

REFERENCIA

:

antera M5unicipalN

PROPIETARIO

:

5unicipalidad Provincial de 4acna

#. GENERALIDADES omo parte del curso a desarrollar el diseño de me%cla asfáltica con el material e$traído de la antera del &runta del (istrito )regorio &lbarracín, para poder conocer las características del material e$traído del terreno y así pasar a reali%ar todos los procedimientos y ensayos en laboratorio una ve% e$traídas nuestras muestras de las anteras.

$. UBICACI!N:

B" DISTRITO

:

)regorio &lbarracín *ancipa.

6" PROVINCIA

:

4acna.

>" DEPARTAMENTO

:

4acna.



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DISENO DE ME+CLA ASFALTICA



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DISE,O DE ME+CLA ASFALTICA EN CALIENTE 1. GENERALIDADES.( Para efectos de efectuar los traba'os de colocación de carpeta asfáltica en la supercie de rodadura de la vía en estudio, se a procedido a reali%ar el diseño de me%clas asfálticas en calienteL reali%ando previamente una evaluación de los áridos procedentes de la antera que está ubicada en la carretera camino a 4arata e$actamente en el Om. 6;, mediante los ensayos de análisis de granulometría, peso especíco y abrasión, todo ello de acuerdo a las especicaciones técnicas consideradas en el presente estudio. En el manual “MIX DESIGN METHODS FOR ASPHALT CONCRETE, AND OTHER HOT MIXES - 5/6

del -:/4-424A (E &/F&*4A, se e$ponen > métodos

para el diseño de me%clas asfálticas en caliente, estos tres métodos son+ •

HUBBART FIELD

•

MARSHALL y

•

HVEEN

(e estos métodos el de @233&4 F-E*( solo es aplicable a me%clas de granulometría na, el de 5&/@&** es el más conocido y el de @IEE:, si bien es e más completo requiere de equipos y procesos más comple'os. Para el proyecto en estudio desarrollaremos el diseño por el método 5&/@&**, lo cuál se alla descrito detalladamente en las especicaciones de la norma (B;;< de la &/45 !&merican /ocietyfor4esting and 5aterials".



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&l efectuarse el diseño de una me%cla asfáltica debe vericarse que los áridos a utili%arse cumplan con las especicaciones técnicas respectivas !en el apitulo I---, se dan los rangos granulométricos a ser considerados". /e escogerá el grado de cemento asfáltico en base al clima, tráco y el tipo de estructura que se está diseñando.

&ntes de efectuar el ensayo 5&/@&**, se requiere estimar preliminarmente el contenido de asfalto en la me%cla, aciendo uso de fórmulas empíricas o métodos basados en el área supercial de los agregados para ensayar. *a tabla que sigue a continuación, muestra la selección del grado de cemento asfáltico, seg#n el tipo de estructura, tráco y clima predominante de la %ona en estudio.

SELECCI!N DEL GRADO DE CEMENTO ASFALTICO &P*-&-Q: CLIMA E: álido álido 5oderad o

Frío



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Para el proyecto, considerando los resultados obtenidos del estudio de tráco desarrollado en el capitulo -IL para la vía con tráco medio a ligero y con clima predominante en la %ona moderadoL resulta el uso de grado de cemento asfáltico PE: C;JB77.

2. APLICACI!N DEL METODO MARSALL.( *os conceptos de este método de diseño de me%clas para pavimentación fueron desarrollados por el /r. 32E 5&/@&**, quien previamente traba'ara como especialista

de

asfaltos

en el (epartamento de

amino del Estado

:orteamericano de 5-//-//-PP-. 5ediante un estudio e$tensivo y mediante correlaciones, el cuerpo de -ngenieros del E'ército de los EE.22. me'oró y amplió el método de 5&/@&** y nalmente desarrollo el criterio de diseño respectivo. El procedimiento del ensayo a sido normali%ado por la &/45 llevando la designación (B;;< y el nombre de Mesistencia a la deformación plástica utili%ando el aparato de 5&/@&**N. El método 5&/@&** que desarrollaremos sólo es aplicable a me%clas asfálticas a base de cementos asfálticos y agregados que no e$cedan de una pulgada de tamaño. El método es aplicable tanto para el diseño de me%clas en el laboratorio, como para el control de las me%clas producidas por una planta.

3. DESCRIPCION DEL METODO MARSALL.

El procedimiento del método se inicia con la preparación de las muestras. &ntes de esto se requiere lo siguiente+ a) Los materiales a utilizar cumpla co los re!uisitos "e las especi#cacioes t$cicas% &) 'ue la mezcla "e los a(re(a"os cumpla co los re!uisitos especi#ca"os e el proyecto% c) 'ue se calcule el peso especi#co &ruto "e to"os los a(re(a"os utiliza"os e la mezcla co el # "e e*ectuar los a+lisis "e "esi"a" y ,ac-os y !ue co el mismo prop.sito se "etermie el peso uitario "el cemeto as*+ltico%



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Estos requisitos son parte rutinaria de los ensayos, especicaciones y técnica del laboratorio, pero que deben considerarse a pesar de no ser asunto particular o método alguno de diseño. El método 5&/@&** utili%a muestras normali%adas de 6 RN de altura y 8N de diámetro. Estos se preparan siguiendo un método especicado de calentamiento, me%clado y compactado de la me%cla agregado H asfalto. *as dos características principales del método de diseño de 5&/@&** son un análisis de densidad H vacío y un ensayo de estabilidad H deformación de las muestras compactadas.

#. PRINCIPALES PARAMETROS DEL METODO MARSALL.( a)

Pe/ E0ecc/ b45: *a relación entre el peso de muestra en aire y el volumen de la misma incluyendo los vacíos.

b)

Vac/ 'de a67e): El contenido de bitumen en las me%clas compactadas para dar a la densidad durabilidad y estabilidad má$ima debe ser tal para llenar todos los vacíos de aire. Este concepto está modicado por ra%ones siguientes+ ualquier material bituminoso se alarga con aumento de temperatura. /i los vacíos en el pavimento son completamente llenados durante su construcción un aumento de la temperatura resulta en superabundancia del asfalto que consecuentemente se e$uda a la supercie. /eme'antemente la densidad del pavimento se incrementará sobre las acciones del tráco con la consecuencia de e$ceso de asfalto que se e$uda. /e ace un compromiso en la selección de asfalto óptimo por un lado, la me%cla será producida con estabilidad adecuada y por otro lado el porcenta'e de vacíos es e$presado en porcenta'es del volumen total de la me%cla compactada !en el Per# entre > a ;1".

c)

Vac/ e8 e4 A97e9ad/ M68e7a4 'VMA): Es un volumen de vacíos entre partículas de agregados en la me%cla compactada que incluye los vacíos de aire en el contenido de asfalto efectivo como porcenta'e del volumen total de la me%cla compactada. El siguiente gráco nos ilustra todos los vol#menes que constituyen la me%cla compactada.



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AIRE

ASFALTO

AGREGADOS

Gráfco: Relació !e "ol#$ee%

Do"e/ Vma

0

Volume "e ,ac-os e a(re(a"os mierales

Vm&

0

Volume 1 &ul2 "e la mezcla compacta"a

Vmm

0

Volume si ,ac-os "e la mezcla

Va

Volume "e ,ac-os "e aire

V&

0

Volume "e as*alto

V&a

0

Volume "e as*alto a&sor&i"o

Vs&

0

Volume "e a(re(a"os mierales 3p%e% &ul2)

Vse

d)

0

0

Volume "e a(re(a"os mierales 3p%e% e*ec%)

Eab646dad: Es una propiedad de la me%cla compactada que permitirá a la me%cla resistir los esfuer%os impuestos por las cargas movibles sin sufrir deformación



MARSHALL

permanente. *a estabilidad de 5&/@&** es la resistencia má$ima de carga de la maquina 5&/@&** qué el espécimen compactado puede desarrollar. *a estabilidad de las probetas alladas se multiplicara por un factor de corrección que depende del volumen obtenido de la probeta siempre y cuando el volumen obtenido diera del volumen nominal. El siguiente cuadro muestra los factores de corrección para muestras de espesor de 6 R pulg. Iolumen de la muestra

Espesor apro$imado

Factor a

!cm>"

(e la muestra

6 RN

!pulg." 87=867

6

B.8D

86B8>B

6BJB=

B.><

8>688>

6BJC

B.>6

8888;=

6>JB=

B.6;

8;D8D7

6BJ8

B.B<

8DB8C6

6;JB=

B.B8

8C>8<;

6>JC

B.7<

8<=;7C

6DJB=

B.78

;7<;66

6BJ6

B.77

;6>;>;

6
7.<=

;>=;8=

6;JC

7.<>

;8D;;<

6BBJB=

7.C<

;=7;D>

6>J8

7.C=

;D8;C;

6B>JB=

7.C>


e)


MARSHALL

;C=;
6DJC

7.CB

;<<=B7

6B;JB=

7.DC

=BB=6;

>

7.D=

F4;/: Es la deformación total e$presada en unidades de BJB77 pulgadas que ocurre en el espécimen entre carga cero y carga má$ima en el ensayo de estabilidad. *as muestras, ensayos y evaluaciones de los materiales componentes de la me%cla asfáltica se arán usualmente antes y durante el proceso de producir la me%cla para asegurar la calidad del producto. *os ensayos de densidad de la me%cla colocada en la carretera se arán después de la consolidación, usualmente al día siguiente después de su colocación.

$. E
45 Ma!uia "e esta&ili"a" MARSHALL

•

45 6a&ezal "e rotura "e 78

•

45 I"ica"or "e 9u:o

•

45 6ompacta"or maual "e as*alto

•

4; Mol"es "e compactaci. "e 78

•

45 Eyector "e muestras "e as*alto

•

45 Tia "e &a
•

45 ca:a "e "iscos #ltrates

•

47 Ba"e:as met+licas "e *o"o plao

•

4= >ocillos "e porcelaa "e 5 (l% De cap%



•

45 ?oro el$ctrico y cocia a (as

•

45 6uc?ar. met+lico

•

45 Term.metro "e 54@6 a ;4@6

•

45 Balaza "e 2(C5(r "e capaci"a" m+ima

•

4; Esp+tulas "e 78 y 8

•

45 >ar "e (uates "e as&esto

•

Recipietes taras pro&etas :arras tizas li:as etc%

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%. PROCEDIMIENTO DE PREPARACION DE MUESTRAS.( &l efectuar el estudio del contenido óptimo de asfalto para una combinación o granulometría particular de los agregados, mediante el método de 5arsall se preparan una serie de probetas con diferentes contenidos de asfalto, dentro de amplios límites de manera que los resultados de los ensayos se muestran grácamente en una curva el contenido de asfalto. *os ensayos se efectuarán con variaciones en el contenido de asfalto del orden de 7.;1, requiriéndose al menos dos contenidos diferentes por deba'o del contenido óptimo y dos por encima del mismo. El contenido óptimo de asfalto debe de estimarse antes de iniciarse la prueba. Para obtener datos adecuados generalmente se preparan muestras en triplicado para cada contenido de asfalto. (e esta manera un estudio de una me%cla en caliente basado en seis diferentes contenidos de asfalto requerirá de diecioco muestras como mínimo, y cada muestra requiere apro$imadamente B,677 gr. de agregados. El procedimiento de la preparación de las probetas se puede describir en los siguientes pasos+

a)

N=e7/ de Me7a: /e debe de preparar al menos tres briquetas o de preferencia cinco briquetas, para cada porcenta'e de asfalto y combinación de agregados.

b)

P7e0a7ac6>8 de 4/ A97e9ad/: /e secan los agregados en orno a 68 @oras a una temperatura de 66BGF H 6>7GF !B7;JBB7G" asta obtener un peso constante, los agregados deben estar separados por tamaño de las mallas siguientes+



•

De 58 a 8

•

De 8 a G8

•

De G8 a C=8

•

De C=8 a 8

•

De 8 a 7

•

De 7 a =

•

J pasate la =

MARSHALL

/e recomienda separar los agregados cuando se encuentran en su estado seco.

c)

Te=0e7a7a de T7aba;/: Te=0e7a7a de4 Ce=e8/ A?@46c/.( El asfalto es un material termoplástico cuya viscosidad disminuye al crecer su temperatura. *a relación entre la temperatura y la viscosidad, sin embargo puede no ser la misma para diferentes orígenes y grado de material asfáltico. :aturalmente se especican las temperaturas de aplicación para diversos empleos de los materiales asfálticos, pero como consecuencia de las variaciones de viscosidad, el especicar solamente la temperatura no es suciente para ser un uso adecuado de los materiales. Por eso se recomienda que se tenga en cuenta la relación viscosidad H temperatura !ver gráco de carta de relación de viscosidad H temperatura seg#n &/45 (>8B", de cada material asfáltico antes de 'ar la temperatura adecuada para el tipo de procedimiento constructivo adecuado. /e calienta durante >7 a 87 minutos a la misma temperatura en la cual se va a traba'ar a la ora de la fabricación de la me%cla asfáltica. Esta temperatura de traba'o del asfalto esta comprendida entre B>7.;G a B8;.;G. )eneralmente la temperatura del asfalto debe estar siempre en rango de seguridad para evitar posibles salidas de los rangos establecidos, la temperatura en el cual debe estar el asfalto es de B>;G, esta temperatura a la ora de calentarse debe ser me%clado continuamente para obtener omogeneidad de temperatura en toda la masa y debe estar continuamente controlado la temperatura para evitar subida de la temperatura ocasionando


las

perdidas


de

propiedades

volátiles

del

MARSHALL

asfalto,

originando

un

endurecimiento en el asfalto el cual debe ser reempla%ado.

Te=0e7a7a de 4/ A97e9ad/.( /e calienta los agregados asta llegar a una temperatura mínima que sea superior a la del asfalto en S B;G !B;7G".

Te=0e7a7a de4 M/4de  +a0aa de4 P6/ de C/=0acac6>8.( /e calienta por lo menos durante >7 minutos a una temperatura que sea igual a la temperatura de traba'o del asfalto.

Te=0e7a7a de Mec4ad/  C/=0acac6>8.( Es importante que la temperatura de me%clado y compactación sea igual a la temperatura en la cual salga la me%cla al momento de la producción, esta debe ser de B87G;G. d"

P7e0a7ac6>8 de4 M/4de  Ma7644/.( /e debe limpiar a fondo el molde y la cara del martillo y calentarlos en agua irviendo, o en una planca caliente a la temperatura indicada en el punto anterior.

e"

P7e0a7ac6>8 de 4a Mec4a.( /e pesa en recipientes separados para cada ensayo las cantidades de cada fracción de agregados necesarios !B677 gr. apro$.". *os agregados deben estar a una temperatura que no e$ceda los B7G de la temperatura calculada para el me%clado, se carga el recipiente de me%clado con los agregados caliente y se me%cla en seco en forma enérgica, se forma una cavidad en el agregado y se eca el peso del asfalto requerido para la cantidad del agregado calculado. El agregado y el asfalto deben de allarse todavía dentro de los límites de temperatura calculados, se me%cla el agregado y el asfalto con la me%cladora mecánica de preferencia, o a mano con una espátula, en la forma más rápida y eca% para lograr una me%cla donde el asfalto este uniformemente distribuido en todo el volumen.

f"

M/4de/ de 4a Me7a '07/bea).( /e coloca el disco de papel ltro en el fondo del molde, se coloca toda la me%cla para la muestra en el molde y se distribuye en el mismo mediante una espátula calentada, dándole B; golpes alrededor del perímetro y B7 golpes en el centro. *a temperatura antes de iniciar la compactación deberá estar dentro de los límites especicados en el acápite c.


g"


MARSHALL

C/=0acac6>8 de 4a Mec4a.( /e coloca el molde en el compactador mecánico o eléctrico y se le su'eta para luego iniciar a dar los D; golpes con el martillo que cae a una altura de BC pulgadas. 4erminada los D; golpes se retira el collarín y la base para voltear el molde y amarrarlo invertido colocando el disco de papel contra la base y se coloca el molde en el compactador mecánico o eléctrico su'etado para dar D; golpes a la otra cara. 2na ve% terminada la compactación se retira el molde de la base H collarín y se de'a enfriar al aire asta que no presente deformaciones al retirar la muestra

del

molde. Puede utili%arse

ventiladores

para acelerar

el

enfriamiento, se retira la muestra !3riqueta" de molde mediante el eyector de muestras y se coloca en una supercie plana, lisa y nivelada, asta estar lista para ensayarla. /e recomienda ensayar al día siguiente las briquetas. *as muestras deben tener una numeración o clave para ser reconocidas seg#n el porcenta'e de asfalto usado y proporción de agregados empleados.

&. PROCEDIMIENTO DE ENSA*O DE LAS MUESTRAS.( omo primer paso se debe determinar las densidades brutas de las muestras !peso especíco bulK de la briqueta" a una temperatura de 6>G por despla%amiento en volumen de agua. 2na ve% determinada las densidades de las probetas, se sumergen en el baño maría regulado a una temperatura de B87GFSB.CGF !=7GSBG" por un periodo de >7J87 minutos antes de ensayar. umplido este tiempo se coloca la probeta, previamente secada sus supercies en la morda%a inferior !se recomienda que las morda%as tengan en el momento del ensayo una temperatura entre 6BG y >CG", calentándola, se inserta luego en las varillas guías la morda%a superior, se lleva el con'unto a la prensa de ensayo, se coloca el medidor de 9u'o en uno de los e$tremos de las varillas guías, llevando la lectura a cero, se acciona la manivela del motor de la prensa, que aplicará una carga a la probeta a una velocidad de 6 plgJmin !;7mmJmin", asta el momento en que el 9e$iometro indicador de carga, que está colocado en el arco de prensa, se detiene e invierta la marca, en ese preciso instante se debe leer el valor del 9u'o. El ensayo a partir del momento en que retira la muestra del baño maría, deberá efectuarse dentro de un periodo de >7 segundos. En forma general se tiene+



MARSHALL

B.

El asfalto y los agregados se calientan y me%clan completamente asta que todas las partículas de agregados estén revestidos.

6.

*as me%clas se colocan en moldes precalentados.

>.

*as briquetas son compactadas mediante golpes del martillo marsall!>;, ;7, D; golpes" en ambas caras

8.

(espués de compactadas se de'an enfríary son e$traídas del marsall.

;.

(eterminación del Peso Especíco total.

=.

(eterminación de la Estabilidad y Fluencia 5arsall

D.

&nálisis de densidad y vacíos

C. &nálisis de Peso 2nitario <. &nálisis de I.5.&. B7. &nálisis de I.F.&. BB. )ráco de esultados

. PRINCIPALES CALCULOS EFECTUADOS.( a)

De86dad M@6=a Te>76ca: 2na ve% conocida la proporción de agregados H asfalto y la proporción en que intervienen en la me%cla, se calcula la densidad má$ima teórica !(54.", suponiendo que en la probeta compactada no e$istiera vacíos se calcula por la siguiente fórmula

1 DMT (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( P1  P2  P3 ... P8 Pe1 Pe2 Pe3 Pe8 Do"e/ •

>5 >; > %%%> so los porceta:es e peso "e los materiales !ue

•

iter,iee e la mezcla total% >e5 >e; >e %%% >e so los pesos espec-#cos "e ca"a uo "e los a(re(a"os i"ica"os%

b)

Vac/ de 4a Mec4a C/=0acada: E$presado en porcenta'e del volumen total, indica la diferencia relativa entre la densidad má$ima teórica !(54." y la densidad bulK !d" de la probeta.



MARSHALL

Iolumen de los espacios entre partículas de los agregados recubiertos por asfalto e$presados como porcenta'e del volumen total de la probeta.

Vac/ 'H)  1  '1  d  DMT) Do"e/ "

0

Desi"a" o peso uitario "e la pro&eta compacta"a

DMT

0

Desi"a" M+ima Te.rica

:A4&+ /e debe adoptar el criterio de utili%ar pesos especícos promedios entre el bulK y aparente para los agregados, como método de obtención de una corrección al efecto que produce el asfalto absorbido por estos.

c)

Vac/ de4 A97e9ad/ M68e7a4: E$presado en porcenta'e del volumen total, representa el volumen de vacíos e$istente en el agregado mineral, en el estado de densicación alcan%ada.

VMA  1  'Pa  d  DA) Do"e/ >a 0 >orceta:e e peso "el a(re(a"o "e la mezcla

d)

" 0

Desi"a" "e la &ri!ueta compacta"a

DA 0

Desi"a" "el a(re(a"o total

Pe/ E0ec6c/ de4 A97e9ad/ M68e7a4 C/=b68ad/: El agregado mineral, cuyo peso total es Pa y cuyo volumen total es Ia, está generalmente conformado por agregado grueso, no, rellenador mineral y polvo mineral.

Pe  Pa  P1  P2  P3  P# P1d1  P2d2  P3d3  P#d$

Va

.

Do"e/

e)

•

>5 >; > >7 so los porceta:es "e los a(re(a"os !ue se ?a

•

utiliza"o% "5 "; " "7 so las "esi"a"es "e los a(re(a"os utiliza"os%

Vac/ L4e8ad/ c/8 Ce=e8/ A?@46c/:



MARSHALL

E$presa el porcenta'e de los vacíos del agregado mineral ocupado por asfalto en la me%cla compactado.

V CA  VMA

VMA ( HVac/  1

Do"e/ VMA

0 K ,ac-os "el a(re(a"o mieral

ENSA*OS * CALC. MARSALL



MARSHALL

E:/&TA/ E&*-U&(A/ P&& 5&/@&** &:&*-/-/ (E )&:2*A5E4-& (E &)E)&(A )2E/A T F-:A



MARSHALL



&*2*A (E 3&& P&&*E*&/

MARSHALL



GRAVA %&H * 33H DE ARENA

MARSHALL



MARSHALL

DISE,O MARSALL

(-/EVA (E 5EU*& &/F&*4-& H 5&/@&** 1. 5EU*& (E &)E)&(A/



2. 3-02E4&/

3. E5E:4A &/F&*4-A P.E.C.A.B.76 grJcc  PEN $1 #. (E:/-(&( (E *& 3-02E4& A PE/A IA*25E4-A ; ;.;. = =.; D

W W W W W

6.6<> grJcc 6.>7C grJcc 6.>B8 grJcc 6.>BC grJcc 6.>BD grJcc

$. 5XY-5& (E:/-(&( 4EQ-& 5.1.

5XY-5& (E:/-(&( 4EQ-&

DMT 'a97e.)6.==< grJcc

5.2.

5XY-5& (E:/-(&( 4EQ-& (E *& 5EU*& ;

W

6.8=< grJcc

MARSHALL


;.;. = =.; D

W W W W


MARSHALL

6.8;B grJcc 6.8>> grJcc 6.8B; grJcc 6.>
%. &*2*A (E I&-A/ ; ;.;. = =.; D

W W W

D.B6C 1 W ;.C>8 1 8.C<6 1 W 8.7B= 1 >.>>D 1

&. &*-*A (E* PAE:4&E (E I&-A/ P&& &)E)&(A/ 5-:E&*E/ ; ;.;. = =.; D

W W W

BC.>C> 1 W BC.6C6 1 BC.;7> 1 W BC.D<= 1 B<.6=; 1

. 1 (E I&-A/ **E:&(A/ A: E5E:4A &/F&*4-A ; ;.;. = =.; D

W W W

=B.66; 1 W =C.7CC 1 D>.;== 1 W DC.=>> 1 C6.=DC 1

K. -:(-E (E -)-(E/ ; ;.;. = =.; D

W W W

>866.D KgJcm W >76B.C KgJcm 6;DC.C KgJcm W 6BC8.6 KgJcm BC6; KgJcm

1.&*2*A/ T )&F-&/



MARSHALL



MARSHALL



11.A34E:-A: (E* 1 AP4-5A (E E5E:)4A &/F&*4-A (ensidad W

=.=61

Estabilidad

W

1 Iacíos W

D.;71

Promedio W

=.=C1

;.<61

MARSHALL



ANEOS

MATERIALES UTILI+ADOS EN LABORATORIO

MARSHALL



SE PROCEDE A ELABORAR EL ENSA*O

MARSHALL



MARSHALL

ESTA ERRAMIENTA ES MU* NECESARIA EN EL CUAL SE PODR" VER SI PUEDE SOPORTAR O NO LA MUESTRA



MARSHALL

SE PROCEDIO A COMPACTAR * SE OBTENIERON MUESTRAS ES IMPORTANTE TENER MAS DE 1



MARSHALL

SE MUESTRA LA ERRAMIENTA USADA PARA PODER ELABORAR EL ENSA*O DE MARSALL



MARSHALL

CONCLUSIONES * RECOMENDACIONES

Ensayo de Marshall

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