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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO CESCUELA PROFESIONAL: ING. CIVIL LABORATORIO DE PAVIMENTOS


INDICE

RESUMEN ......................................................................................................................................... 3 1.

OBJETIVOS .......................................................................................................................... 4

2.

FUNDAMETO TEORICO .................................................................................................... 5

3.

EQUIPOS Y MATERIALES ................................................................................................ 8

4.

PROCEDIMIENTO ............................................................................................................... 9 4.1 INDICE DE APLANAMIENTO Y ALARGAMIENTO ................................................... 9

5.

6.

CALCULOS ......................................................................................................................... 11 5.1.

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO MTC E204 ......................... 11

5.2.

PESOS PARA MOLDEO .......................................................................................... 12

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 14 CONCLUSIONES ................................................................................................................... 14 RECOMENDACIONES ......................................................................................................... 14

BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 15


RESUMEN

La presente práctica es un ensayo muy importante para determinar el peso específico en muestras de mezclas asfálticas compactadas y determina directamente el peso específico tal como se contempla en las definiciones estándar que maneja AASHTO. Para la realización del ensayo se utilizó material que se tenía de la cantera en estudio, tal como son agregados, arena, para lo cual se tuvo que sacar proporciones de estos para un mejor diseño del asfalto. Antes de la realización del ensayo se tuvo que traer el agregado y la arena ya con los pesos que, teniendo en cuenta que el material tenía que ser puesto al horno durante 24 horas. Se tomó los diferentes pesos en diferentes circunstancias y contextos en los que se encontraba el asfalto ya diseñado por compactación, así como un peso saturado o uno en estado natural. Para la realización de la obtención del peso sumergido se utilizó una balanza acoplada con una canastilla, que se sumerge en agua para obtener el peso de material sumergido. Teniendo los datos a través de la ecuación de gravedad especifica de BULK la gravedad específica

y

la

absorción

del

material.


ENSAYO N° 05: DISEÑO DE MEZCLAS – METODO MARSHALL

1. OBJETIVOS 

Conocer la metodología de la producción de asfalto compactado en briquetas.



Producir asfalto por compactado en briquetas.



Determinar la gravedad especifica compactada del asfalto producido.



Determinar los requisitos y parámetros que se establecen para la fabricación de asfalto, relacionado a la proporción de los materiales que lo constituyen.



Establecer los pasoso del procedimiento para el ensayo y los aspectos a tener en cuenta para obtener resultaos aceptables.



Este método se refiere a la determinación de la gravedad específica bulk y densidad de especímenes de mezclas asfálticas compactadas.



Al determinar la gravedad específica bulk de la mezcla asfáltica en caliente compactada se puede usar para el cálculo de masa unitaria o densidad de la mezcla.


2. FUNDAMETO TEORICO

El ensayo Marshall, surgió de una investigación iniciada por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos en 1943. Varios métodos para el diseño y control de mezclas asfálticas fueron comparados y evaluados para desarrollar un método simple. Dicho cuerpo de ingenieros decidió adoptar el método Marshall, y desarrollarlo y adaptarlo para diseño y control de mezclas de pavimento bituminoso en el campo, debido en parte a que el método utilizaba equipo portátil. A través de una extensa investigación de pruebas de tránsito, y de estudios de correlación, en el laboratorio, el Cuerpo de Ingenieros mejoró y agregó ciertos detalles al procedimiento del Ensayo Marshall, y posteriormente desarrolló criterios de diseño de mezclas. 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 vacío que deben ser cumplidos durante la construcción del pavimento.

El método Marshall, sólo se aplica a mezclas asfálticas (en caliente) de pavimentación que usan cemento asfáltico clasificado con viscosidad o penetración y que contienen agregados con tamaños máximos de 25.0 mm o menos. El método puede ser usado para el diseño en


laboratorio, como para el control de campo de mezclas asfálticas (en caliente) de pavimentación. Elaborar especímenes cilíndricos a los cuales se les determina su peso volumétrico, porcentaje de vacíos estabilidad en sentido diametral, y deformación al alcanzarse la máxima resistencia; las dos últimas determinaciones se podrán hacer bajo condiciones desfavorables de humedad y de temperatura; a la mezclas elaboradas con asfaltos rebajados o con emulsiones, también se les determinará la influencia del agua en su comportamiento.

En este método el análisis de los parámetros mencionados permite conocer o controlar las condiciones más favorables de impermeabilidad y durabilidad de la mezcla, con lo cual se pueden fijar márgenes para evitar exceso o escasez de aglutinante. El valor de estabilidad es un índice de la resistencia estructural de la mezcla asfáltica compactada y el flujo es un indicador de su flexibilidad y pérdida de resistencia a la deformación; ambas propiedades ayudan por otra parte a juzgar las características de forma y superficie del material pétreo que integran la mezcla. El método Marshall se aplica al control de todas o algunas de las características que el mismo involucra, según establezca en el proyecto. Para el diseño de mezclas asfálticas se elaborarán especímenes con diferentes porcentajes de asfalto, a fin de conocer cuáles son los que proporcionan condiciones favorables y de ellos seleccionar el contenido óptimo de asfalto o el más conveniente. Para verificar la


mezcla asfáltica producida en la obra, se compactarán las características de granulometría, cuando haya discrepancias significativas entre los datos mencionados, se moldearán especímenes con la mezcla producida en la obra, a los que se les determinará su estabilidad, flujo y porcentaje de vacíos, para verificar si cumple con los requisitos que al respecto establece el proyecto. El ensayo fue normalizado como ASTM D6927, está dirigido al diseño por medio de análisis de estabilidad, flujo, densidad y vacíos Estabilidad: carga máxima a compresión diametral de la muestra @ 60°C Flujo: deformación de la muestra correspondiente a la estabilidad Desafortunadamente una de sus grandes desventajas es el método de compactación de laboratorio por impacto, el cual no simula la densificación real de la mezcla que ocurre en el pavimento. 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 vacío que deben ser cumplidos durante la construcción del pavimento. Solo se aplica a mezclas asfálticas en caliente y usan cemento asfaltico clasificado con viscosidad o penetración y que contiene agregados con tamaños máximos de 25 mm o menos. El método puede ser usado para el diseño en laboratorio, como para el control de campo de mezclas asfálticas. El método Marshall usa muestras normalizadas de pruebas de 64 mm (2.5 in) de espesor por 103 mm (4 in) de diámetro. Una serie de probetas, cada una con la mima combinación de agregados pero con diferentes tipos de asfaltos, es preparada usando un procedimiento específico para calentar, mezclar y compactar mezclas asfálticas de agregado. Los 2 datos más importantes del diseño de mezclas del método Marshall son: un análisis de la relación de vacíos 

Densidad, y una prueba de estabilidad



Flujo de las muestras compactadas.


3. EQUIPOS Y MATERIALES 

Horno



Arena triturada y arena de ½”



Tamices 1”, ¾”, ½”, 3/8”

Asfalto





Balanza de Precisión

Probetas



Bandejas





Cámara digital



Cuaderno de Apuntes


4. PROCEDIMIENTO 4.1 INDICE DE APLANAMIENTO Y ALARGAMIENTO

El ensayo se hizo con agregado grueso de ¾ Y ½””.

Se realizó el cálculo de los porcentajes de arena y agregado para cada porcentaje de asfalto que se tenía, esto mediante una hoja Excel.

Se puso a secar a 110 °C los agregados en total que se iban a utilizar para cada una de las probetas, también se realizó el cálculo del asfalto total que se usó.

Para elaborar cada probeta se mezclaron las cantidades necesarias de cada fracción de agregados, cemento y asfalto.se realizo 01 probeta por cada porcentaje que estos son de 4.5%, 5%,5.5%,6%,6.5% y 7% para un total de 06 probetas.


En la bandeja se colocara la cantidad indicada de cada fracción de agregado, estas se mezclan rápidamente y en la mitad se abre un hueco para introducir la cantidad de cemento y asfalto a la temperatura indicada (275°C).

Para realizar la compactación de las muestras se introduce la mezcla anterior al molde a una temperatura indicada, la cual debe ser uniforme con una espátula, luego se aplican 75 golpes a cada una de las probetas. Este proceso se realiza dos veces.

Luego de esto se deja secar por 24 horas y se saca la probeta del molde a este se le mide el peso seco en el aire y el peso sumergido.


Se le miden las dimensiones a las probetas.

5. CALCULOS 5.1.

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO MTC E204


CURVA GRANULOMÉTRICA 100 90 80 O S E P N E A S A P E U Q %

70 Ejes tamices 60 rótulos 50

Tamices

40

Especif. mín

30

Especif máx

20

Curva

10 0 0 1 0 . 0

5.2.

0 0 1 . 0

0 0 0 . 1

ABERTURA (MM)

PESOS PARA MOLDEO

0 0 0 . 0 1

0 0 0 . 0 0 1



6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 

Se puede concluir que el comportamiento de un pavimento según el porcentaje de asfalto, se ve afectado desfavorablemente ya que la mezcla presentara un comportamiento muy fluido y tendrá mayores desplazamientos..

RECOMENDACIONES 

Realizar las prácticas de laboratorio con sumo cuidado en especial la parte Durante el pesado y secado del agregado, se debe de proceder con cuidado para no desperdiciar agregado y obtener el secado adecuado para el ensayo.



Tener en cuenta el tamaño del material a utilizar se es de 3/4 o 1/2 para utilizar las muestras adecuadas.



Tener sumo cuidado al realizar la compactación del molde de asfalto ya que dependerá de este si el molde sale con el peso específico adecuado.


BIBLIOGRAFIA 

COMENTARIOS SOBRE CONRETO – (U.N.I)- ING. JAIME DE LAS CASAS PASQUEL – 1966



TECNOLOGIA DEL CONCRETO- (UNI)-ING. ENRIQUE RIVERA LOPEZ



DISEÑO DE CONCRETO REFORSADO- McCormac2004



CEMENTO BOLETINES TECNICOS



TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Flavio Abanto Castillo

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