ensayo marshall

CIV-325ENSAYO MARSHALL

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MÉTODO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA

DEFORMACIÓN PLÁSTICA DE MEZCLAS BITUMINOSAS

UTILIZANDO EL APARATO MARSHALL (AASHTO T 245-97)

1. 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 de mezclas bituminosas compactadas.

2. 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.

CRITERIOS PARA EL PROYECTO DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA

UNIV.: WILVER FAJARDO MAMANI ‘UATF’LABORATORIO DE CARRETERAS II


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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.

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.



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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 C-128 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

Viscosidad-Temperatura, 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.

225 250 275 300 32510

100

1000

10000

TEMPERATURA ºF

VISC

OSI

DA

D (c

entis

toke

s)

Figura VII.1. Curva Viscosidad – Temperatura para Cementos Asfálticos

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).



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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.

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.

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.



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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 original 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)

3. 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



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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.



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- 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.



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Aparato de Marshall. Figura 1 molde de compactación. Figura 2 martillo de compactación



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Aparato de Marshall. Mordaza



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Molde anillo y collarin, Horno electrico y Maquina Marshall

4. 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 árido

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.

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.



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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

original.

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.

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



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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.

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.

INFORME

Además de la identificación de la obra (nombre del contrato y contratista), identificación y

procedencia de los materiales (asfalto y árido) y fecha del ensaye, el informe debe incluir lo

siguiente:

a) Carga máxima promedio (newton) de a lo menos 3 probetas, corregidas cuando sea necesario.

b) Valor promedio de la fluidez (0,25 mm) de a lo menos 3 probetas.

c) Temperatura de mezclado.



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d) Temperatura de compactación.

FACTORES DE CORRECCION POR ALTURA PARA ESTABILIDAD MARSHALL



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5. CALCULOS

Para cumplir con los objetivos planteados se aplica las siguientes formulas:

Volumen (cm3 )=P . Prob.Saturada aire−P .Prob .Saturadaagua

Densidad (gr /cm3)=P . Aire Probeta .SecaVolumenProbeta

Volumende Aridos (cm3 )= 100−%Betun sobremezclaP . Especifico conjuntoaridos

Volumende Betun (cm3 )=%Betunsobre mezclaPesoespecifico betun

Densidad TeoricaMaxima(gr /cm3)=100−(V . Aridos+V .Betun)

Huecos en los Aridos%=100−(D .Mezcla∗V . Arido)

Huecos en laMezcla%=100− 100∗DensidadMezclasDensidad TeoricaMaxima

CALCULO ESTABILIDAD Y DEFORMACION

Constante del anillo=2.4

6. IMÁGENES VISUALES.

Mezcla Bituminosa conformados en caliente Mezcla Bituminosa conformados en frio

UNIV.: WILVER FAJARDO MAMANI ‘UATF’

LABORATORIO DE CARRETERAS II


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Compactación de la muestra en molde Tres probetas preparados compactadas a 75 golpes

Probeta preparada desmoldada Aplicación a la maquina de Marshall mordazas

7. 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.



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8. APORTE PERSONAL

Este aporte es referido al procedimiento y determinación del ensayo Marshall, basados en ensayos

con resultados obtenidos mediante prueba de laboratorio.

Procedimiento del ensayo

Existen tres procedimientos en el método del ensayo Marshall. Estos son:

-Determinación del peso específico Total

-Ensayos de Estabilidad y fluencia Marshall

-Densidad-vacíos

Determinación del peso específico Total

El peso específico total se determina de cada probeta se determina tan pronto como las probetas

recién compactadas se hayan enfriado a la temperatura ambiente. Esta medición de peso específico

es esencial para un análisis preciso de densidad-vacíos.

Ensayos de Estabilidad y Fluencia

El ensayo de estabilidad está dirigido a medir la resistencia a la deformación de la mezcla. La

fluencia mide la deformación, bajo carga, que ocurre en la mezcla.

El procedimiento de los ensayos es el siguiente:

1) Las probetas son calentadas en un baño de agua a 60°C (140°F).Esta temperatura representa,

normalmente, la temperatura más caliente que un pavimento en servicio va a experimentar.

2) La probeta es removida del baño, secada y colocada rápidamente en el aparato Marshall. El

aparato consiste en un dispositivo que

aplica una carga sobre la probeta, y de

unos medidores de carga y deformación

(fluencia).

3) La carga del ensayo es aplicada a la

probeta a una velocidad constante de

51mm por minuto hasta que la muestra

falle. La falla está definida como la carga

máxima que la brigueta puede resistir.

4) La carga con la cual falla la brigueta se

registra como el la valor de estabilidad de

Marshall y la lectura de la deformación se

registra como la fluencia de Marshall.



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(Equipo para el ensayo Marshall)

RESULTADOS

GRAFICOS DE LOS RESULTADOS MARSHALL

Se trazan los resultados en gráficas para entender las características particulares de cada probeta

usada en la serie. Mediante el estudio de las gráficas se puede determinar cuál probeta de la serie

cumple mejor los criterios establecidos para el pavimento terminado. Las proporciones de asfalto y

agregado se convierten en las proporciones usadas en la mezcla final.



20

Fig. 12 (Vacíos vs cemento asfaltico)



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Análisis y métodos

Análisis de densidad y vacíos

Una vez que se completan los ensayos de estabilidad y fluencia, se procede a efectuar un análisis de

densidad y vacíos para cada serie de probetas de prueba. El propósito del análisis es el de

determinar el porcentaje de vacíos en la mezcla compactada.

Los vacíos son pequeñas bolsas de aire que se encuentran entre las partículas de los agregados

revestidas de asfalto. El porcentaje de vacíos se calcula a partir del peso específico total de cada

probeta compactada y del peso específico teórico de la mezcla de pavimentación (sin vacíos).Este

último puede ser calculado a partir de los pesos específicos del asfalto y el agregado de la mezcla,

con un margen apropiado para tener en cuenta la cantidad de asfalto absorbido por el agregado; o

directamente mediante un ensayo normalizado (AASHTO T209) efectuado sobre la muestra de

mezcla sin compactar. El peso específico total de las probetas compactadas se determina pesando

las probetas en aire y agua.

Análisis de Peso Unitario

El peso Unitario promedio para cada muestra se determina multiplicando el peso específico total de

la mezcla por 100kg/m3 (62.4 lb/ft3).

Análisis de VMA

L os vacíos en el agregado mineral (VMA), están definidos por el espacio intergranular de vacíos

que se encuentran entre las partículas de agregado de la mezcla de pavimentación compactada,

incluyendo los vacíos de aire y el contenido efectivo de asfalto, y se expresan como un porcentaje

del volumen total de la mezcla compactada. Por lo tanto, el VMA puede ser calculado al restar el



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volumen de agregado (determinado mediante el peso específico total del agregado) del volumen

total de la mezcla compactada.

Análisis de VFA

Los vacíos llenos de asfalto (VFA), son el porcentaje de vacíos intergranulares entre las partículas

de agregado (VMA) que se encuentran llenos de asfalto. El VMA abarca asfalto y aire, y por lo

tanto, el VFA se calcula al restar los vacíos del aire del VMA y luego por el VMA, expresarlo el

valor final como un porcentaje

Cuando los resultados de los ensayos se trazan en gráficas, usualmente revelan ciertas tendencias en

las relaciones entre el contenido de asfalto y las propiedades de la mezcla. A continuación se

enuncian ciertas tendencias que pueden observarse al estudiar las gráficas.

1) El porcentaje de vacíos disminuye a medida que aumenta el contenido de asfalto

2) El porcentaje de vacíos en el agregado mineral (VMA) generalmente disminuye hasta un valor

mínimo, y luego aumenta con aumentos en el contenido de asfalto.

3) El porcentaje de vacíos llenos de asfalto (VFA) aumenta con aumentos en el contenido de

asfalto.

4) La curva para el peso unitario de la mezcla es similar a la curva de estabilidad, excepto que el

peso unitario máximo se presenta a un contenido de asfalto ligeramente mayor que el que determina

la máxima estabilidad.

5) Hasta cierto punto, los valores de estabilidad aumenta a medida que el contenido de asfalto

aumenta. Más allá de este punto, la estabilidad disminuye con cualquier aumento en el contenido de

asfalto.

6) Los valores de fluencia aumentan con aumentos en el contenido de asfalto.

Determinación del contenido de asfalto

El contenido de asfalto en el diseño del pavimento se determina a partir de los resultados descritos

anteriormente.

Primero, determine el contenido de asfalto para el cual el contenido de vacíos es de 4%.Luego,

evalué todas las propiedades calculadas u medidas para este contenido de asfalto, y compárelas con

los criterios de diseño. Si se cumplen todos los criterios, es el contenido de diseño de asfalto. Si no

se cumplen todos los criterios, es el contenido de diseño de asfalto. Si no se cumplen todos los

criterios será necesario hacer algunos ajustes o volver a diseñar la mezcla.

9. BIBLIOGRAFIA

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS



23

- ASPHALT INSTITUTE, STRATEGIC HIGHWAY RESEARCH

PROGRAM, PAN AMERICAN INSTITUTE OF HIGHWAYS.

ANTECEDENTES DEL DISEÑO Y ANÁLISIS DE MEZCLAS

ASFÁLTICAS DE SUPERPAVE.

-INSTITUTO DE ASFALTO.PRINCIPIOS DE CONSTRUCCION DE

PAVIMENTOS DE MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE.

- GUÍA BÁSICA DE DISEÑO, CONTROL DE PRODUCCIÓN Y

COLOCACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE.


ensayo marshall

Engineering