Metodologia Marshall

7/18/2019 Metodologia Marshall

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA: “METODOLOGÍA MARSHALL”

INTEGRANTES:• ESPINOZA JESUS, CHRISTIAN• HONORES BALCÁZAR, CARLOS• AYUQUE CCORA, JOEL• ASTOHUAMAN PAMAPAAUPA ANA RUTH

DOCENTE: ING! MENDOZA

CICLO: "NO

CURSO: DISEO MODERNO DE PAVIMENTOS



DISEO DE MEZCLAS ASFALTICASMÉTODO MARSHALL



CONSIDERACIONES GENERALES

CEMENTOMATERIALES PÉTREOS

140 o 150 °C 110 o 130 °C

Capas uniformes en elespesor y ancho paraluego ser compactadasa temperaturassuperiores a los 90 °C

C#$%#&'(')*

+-*./#$01'(--%#%'-2-

M34(/-& -&56/1'(-&



Pavimento de concreto asfáltico debe cumplir los siguientes obetivosprincipales!

• "uficiente estabilidad en la me#cla

• "uficiente asfalto

• "uficiente trabaabilidad

• "uficientes vac$os en la me#cla compactada



FACTORES QUE DEBEN CONTROLARSE ENLAS MEZCLAS ASFÁLTICAS

• %ranulometr$a del material p&treo 'tama(o

má)imo *+,3 espesor de la carpeta-• Contenido de asfalto

• Caracter$sticas del cemento asfáltico



INFLUENCIA RELATIVA DEL ASFALTO Y DEL

AGREGADO MINERAL EN LASCARACTERÍSTICAS DEL CONCRETOASFÁLTICO

.a calidad del pavimento se determinará anali#ando lame#cla compactada/ segn las consideraciones!

7! L'+-*13 -&56/1'(#: en una me#cla en caliente el asfaltose encuentra en forma de pel$culas muy delgadas ue

se han obtenido mediante aplicaci2n de calor8! A+3+-2# $'*3-/: una ve# ue el agregado mineral

ha sido cubierto con asfalto aduiere caracter$sticasdiferentes



EFECTO DEL ASFALTO EN LAESTABILIDAD 9CANTIDAD DE ASFALTO

- C6 C787 .6:;C<=

- C6 C787 .;%<=



CARACTERISTICAS DEL

ASFALTO

"u consistencia

• .a viscosidad del asfalto



EFECTOS DEL AGREGADO

MINERAL EN LA ESTABILIDAD- TAMAO MÁ;IMO DE LOS AGREGADOS

=l tama(o del agregado aumenta la estabilidad aumenta =ltama(o má)imo mas utili#ado es el de >?Cuando el @ deagregado grueso es menor de +5@ el tama(o má)imo tienepoca influencia en la estabilidad



< TIPO DE AGREGADO

.a forma de las part$culas del agregado mineral/ su te)tura superficial ysu dure#a/ influencian la estabilidad



( GRADACI=N

@ de vac$os e la me#cla compactada/ debe ser bao para prevenirinfiltraciones de agua/ pero alto con el fin de proveer espacios para un

aumento de su densidad y e)pansi2n ocasionada por las temperaturasaltas de verano



2 LLENANTE MINERAL 9FILLER

8aterial no arcilloso ue pasa el tami# <°+00

"e incorpora a la me#cla con el fin de aumentar la estabilidad y disminuirel porcentae de asfalto necesario para obtener un determinadoporcentae de vac$os en la me#cla



3 PORCENTAJE DEVACÍOS

.a disminuci2n del @ devac$os de una me#cla

asfáltica produce unadisminuci2n de la porosidady en consecuencia unadisminuci2n de lapenetrabilidad del aire y delagua en el pavimento



EFECTOS DE LA DENSIDAD DE LAMEZCLA EN LA ESTABILIDAD

.a densidad de una me#cla afecta a la mayor$a de laspruebas de estabilidad/ la estabilidad má)ima no ocurresiempre a la densidad má)ima determinada antes de laprueba

N> 23+#/%3&

G-?32-23&%3(@5'(-

23?-(@#&

23 ?-(@#& 3*3/ -+3+-2#

$'*3-/

E&1-<'/'2-2 9/<

Í*2'(3 235/.# ,7”

+5 +3A+ 51 1B1 14+5 1A

50 +39 4 1 +300 145

B5 +43B +9 15+ +300 14+5 +395 15 13A 1550 +05

50 +4++ 04 1+A 1B50 195

B5 +433 0 1+4 1500 ++5



D6:;.;DD

.a durabilidad comprende todas las caracter$sticas uepermiten una mayor vida de servicio del concreto asfaltico/pueden ser!

:esistencia del asfalto a endurecerse durante la

operaci2n de me#cla :esistencia al efecto abrasivo del tránsito

:esistencia a la acci2n destructiva de los agentesatmosf&ricos

Ele)ibilidad suficiente para resistir roturas por la

aplicaci2n repetitiva de las cargas



=E=C7 D=. "E.7 =< .D6:;.;DD=l asfalto es el material ue eerce mayor influencia en ladurabilidad/ debido a ue el concreto asfáltico mantendrásu durabilidad/ mientras el asfalto mantenga suspropiedades de .igante y de impermeabili#ador



=. =E=C7 D=. %:=%D7

8;<=:. =< . D6:.;DD.as caracter$sticas del agregado mineral ue afectan ladurabilidad/ son la dure#a/ la forma y te)tura superficial

.a forma y la te)tura superficial/ afectan la densidad del

pavimento/ la gradaci2n debe mantener/ la forma y te)turasuperficial/



ENSAYO MARSHALL=l obetivo de los ensayos 8arshall es determinar el contenido 2ptimo deasfalto para un determinado tipo de me#cla asfáltica/ en este caso/ seconsideraron las especificaciones t&cnicas de la <ormativa =spa(ola/ en

donde se indican los intervalos permisibles de las propiedadesfundamentales para cada tipo de me#cla asfáltica en caliente como loson! la Densidad/ la =stabilidad/ la Deformaci2n/ el Contenido de Fac$osen la 8e#cla y el Contenido de Fac$os en el gregado 8ineral

=l ensayo debe efectuarse despu&s de transcurridas 1 horas de lacompactaci2n

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Para complementar el dise(o de la me#cla/ se deben efectuar lossiguientes ensayos y análisis!

a =n la me#cla sin compactar! Peso =spec$fico efectivo

Peso =spec$fico má)imo



b =n la muestra compactada! Peso =spec$fico ulH =stabilidad y fluo a 0 IC nálisis de densidad y Fac$os

EQUIPO REQUERIDO

8áuina de ensayo 8arshall/ con dispositivo el&ctrico/ dise(ada paraaplicar las cargas a las muestras por medio de pesas de ensayosemicirculares/ está euipada con un calibrador provisto de anillo paradeterminar la carga de ensayo/ de un marco de carga para el ensayo deestabilidad y un medidor de fluo/ para establecer la deformaci2n bao lacarga má)ima de ensayoa(o de agua con una profundidad m$nima de 15 cm '?-/ provisto de untermostato para mantener una temperatura de 0 IC ± 1 IC



PRUEBAS DE ESTABILIDAD Y FLUENCIADespu&s de obtenido el Peso =spec$fico ulH de la me#cla compactada/se procede a la eecuci2n de los ensayos de estabilidad y fluencia/ de la

siguiente manera! a Calibrar el cero del flu2metro/ previamente montado sobre uno de

los guiadores/ y luego de insertar la morda#a de 4? debao delpivote

b "umergir la briueta en ba(o de agua a 0 IC '140 IE-/ durante 30 a40 minutos

c .impiar las gu$as y la superficie interior del anillo de prueba ylubricar las gu$as para garanti#ar ue el segmento superior del anillose deslice libremente sobre ellas .a temperatura de la morda#a

debe mantenerse a una temperatura de +1 a 3B/A IC 'B0 a 100 IE-/utili#ando el ba(o de agua/ si fuese necesario



d "e saca la muestra del ba(o de agua/ se coloca en la parteinferior de la morda#a/ luego se inserta la parte superior de la

misma "e centra el conunto en el dispositivo de carga y secoloca el medidor de fluo sobre el guiador superior de la

morda#a

e plicar la carga de ensayo a la muestra a una velocidad dedeformaci2n constante de 51 mm,min '+ pulg,min-/ hastaue ocurra la falla =l punto de falla se define como la carga

má)ima obtenida en el ensayo =l nmero total de <eJtons'libras- necesario para producir la falla de la muestra sedefine como el valor de la estabilidad 8arshall .adeformaci2n vertical del esp&cimen producida por la carga/es el valor del Eluo 'fluencia-

f Durante el ensayo de estabilidad/ su&tese firmemente elmedidor de fluo en su posici2n sobre el guiador/ y ret$rese enel instante mismo ue la carga empie#a a decrecer/ se anotael valor de fluo en unidades de 0/+5 mm '001?- Por eemplosi la muestra se deforma 3/A mm '0/15?-/ su fluencia será 15



g "e promedian los valores de estabilidad y fluo para todas lasmuestras con cada contenido de ligante

.as pruebas de estabilidad y fluencia/ a partir de la e)tracci2n de losncleos del ba(o/ no deben durar un tiempo mayor a 30 segundos



PRESENTACI=N DE RESULTADOS

.os valores de estabilidad/ fluo y porcentae de vac$os en la me#cla/ se

procesan como se indica a continuaci2n! a Promediar los valores de fluo y estabilidad para todas las muestras

de un porcentae de asfalto dado Falores errados en comparaci2ncon los otros/ no se incluirán en el promedio

b "e elaboran gráficos, para presentar las relaciones entre lossiguientes valores!

=stabilidad vs Porcentae de sfalto 'ver figura F;;+-



=stabilidad vs Porcentae de sfalto



Peso 6nitario vs Porcentae de sfalto



Porcentae de Fac$os en la 8e#cla vs Porcentae de sfalto



Eluo vs Porcentae de sfalto



Porcentae de Fac$os en el gregado vs Porcentae de sfalto



C<;DD D= "E.7 =< . 8=KC.

6na de las principales funciones del asfalto es mantener los agregadosligados bao los efectos abrasivos del tránsito/ en un amplio l$mite detemperaturas =sto solo puede alcan#arse si hay una cantidad suficientede asfalto para ligar estos agregados =l ensayo de abrasi2n deCalifornia/ ue mide la resistencia del asfalto contra el desgaste/

demuestra ue la cantidad de asfalto es más importante ue suscaracter$sticas

=s importante ue el pavimento conserve su fle)ibilidad a baastemperaturas/ ya ue la abrasi2n y desintegraci2n aumentan con la

fragilidad demás de la resistencia a la abrasi2n/ el pavimento debetambi&n ser resistente a las roturas/ las cuales se producen por la faltade fle)ibilidad o por los esfuer#os de contracci2n a baas temperaturasPara contrarrestar la fragilidad se recomienda!



6so de asfaltos de baa susceptibilidad t&rmica 6so de un asfalto tan blando/ como la

compatibilidad con la estabilidad lo permita 6so de gruesas pel$culas de asfalto



"E.7 "7:;D7 P7: =. %:=%D7Debe tenerse en cuenta la cantidad de asfalto ue absorbe el agregado/ yaue el asfalto absorbido no ueda disponible como ligante =l asfalto

absorbido puede ser calculado por el peso espec$fico má)imo te2rico '8&todo:ice- y por el peso espec$fico má)imo te2rico de la me#cla



<L.;";" D= D=<";DD M FCN7"

Despu&s de la conclusi2n de los ensayos de estabilidad y fluencia/ se reali#ael análisis de densidad y vac$os/ para cada grupo de ncleos de prueba/ de lasiguiente manera!

Promediar los valores de peso espec$fico ulH de todas las muestras deensayo para cada contenido de liganteO los valores ue por simple inspecci2n

presenten error/ no se consideran Determinar el peso unitario promedio para cada contenido de ligante/multiplicando el valor promedio del peso espec$fico ulH por 1000 para pesounitario en Hg,m3/ por +/4 para peso unitario en lb,pie3

Dibuar un gráfico de relaci2n de peso unitario vs contenido de asfalto/uniendo los puntos mediante una curva intermedia/ ue proporcione el meorauste para todos los valores



.eer directamente en la curva tra#ada/ los valores de peso

unitario para cada contenido de asfalto ensayado y obtener elpeso espec$fico ulH euivalente/ dividiendo entre 1000 g,m3 '2entre +/4 lb,pie3- .os valores de peso espec$fico ulH as$obtenidos/ serán usados en el cálculo posterior de vac$os

6tili#ando el Peso =spec$fico má)imo te2rico de la me#cla

bituminosa '"8 DQ+041- y el Peso =spec$fico ulH de losagregados/ se calcula el Peso =fectivo del agregado/ el asfaltoabsorbido por los agregados secos 'en Hg o lb-/ el porcentae devac$os de aire y el porcentae de vac$os del agregado mineral

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