laboratorio metodo marshall

8/16/2019 Laboratorio Metodo Marshall

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LABORATORIO MARSHALL PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS

Iván Darío Becerra5500003

Yeferson Uriel Daza5500038

Ginna Marcela Pulido5500025

Yeny ndrea !an"a#aría5500$$5

Presen"ado a% In&' (uz Marina !an )uanPavi#en"os

In&eniería *ivilUniversidad Mili"ar +ueva Granada *a#,us *a-icá

Marzo 20$./$


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INTRODUCCIÓN

l ,resen"e infor#e fue realizado desde el 01 de aril 4as"a el 05 de #ayo del

,resen"e ao en las ins"alaciones de la Universidad Mili"ar +ueva Granada sede

cen"ral 6*alle $007'

s una ,rác"ica ardua y #uy i#,or"an"e en el diseo de la car,e"a asfál"ica o ca,a

de rodadura en es"ruc"uras de ,avi#en"os fleiles' s"e laora"orio se realiz9

,ara #ezclas densas en calien"e ,or ser la #ás co#:n en nues"ro en"orno'

(a #e"odolo&ía de diseo es conocida co#o #;"odo Mars4all 6!


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Median"e el ensayo de Mars4all de"er#inar la can"idad o ,orcen"a-e de

asfal"o 9,"i#o >ue ,er#i"a al ,avi#en"o "ener unas condiciones de

resis"encia favorales ,ara el diseo de un ,avi#en"o'

• @"ener cri"erios >ue ,er#i"an relacionar las carac"erís"icas #ecánicas de

las #ues"ras con asfal"o a diferen"es can"idades de e#ulsi9n asfal"ico'

OBJETIVOS ESPECIFICOS• De"er#inar los índices de es"ailidad y de flu-o >ue ,er#i"an iden"ificar las

condiciones de las #ezclas'

• nalizar los valores o"enidos en el laora"orio ,ara dar cri"erios

necesarios ,ara el diseo de una #ezcla asfál"ica en un ,royec"o u ora'


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MARCO TEÓRICO

l #;"odo de Mars4all es un ensayo >ue ,er#i"e "ener un con"rol de las #ezclas

elaoradas ,or #edio de e#ulsiones ,;"reas co#o el asfal"o el cual se dee

"raa-ar en calien"e ,ara ,oder ase&urar la ad4erencia de los a&re&ados na"urales

o #a"erial >ue se colocara co#o ,avi#en"o'

*on es"e #;"odo se ,er#i"e analizar conocer y con"rolar las condiciones de

i#,er#eailidad en un ,avi#en"o y la durailidad >ue ,uede lle&ar a "ener la

#ues"ra o #ezcla con lo cual se ,uede lle&ar a es"alecer la can"idad de #a"eria

a&lu"inan"e o e#ulsi9n necesaria ,ara el uen co#,or"a#ien"o de un ,avi#en"o'

!e "ienen los si&uien"es indicadores en el ensayo ,ara es"alecer un uen

co#,or"a#ien"o #ecánico de la #ezcla%

• s"ailidad% es un indicador relevan"e en el es"udio de ,avi#en"os ya >ue

,er#i"e es"udiar la resis"encia es"ruc"ural de la #ezcla asfál"ica

,revia#en"e co#,ac"ada'

• Alu-o% es un indicador i#,or"an"e ya >ue ,er#i"e conocer la fleiilidad y

,;rdida de la resis"encia a ser defor#ada'

*on es"as ,ro,iedades o indicadores en un asfal"o se ,uede es"alecer cri"eriosacerca de las carac"erís"icas de la for#a y su,erficie del #a"erial ,;"reo >ue se

encuen"ran in"rínseca#en"e en la #ezcla'

s"e ensayo se realiza a varios es,ecí#enes o ,roe"as las cuales "ienen unas

carac"erís"icas &ranulo#;"ricas es,ecíficas con sus res,ec"ivos ,orcen"a-es de


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asfal"o lo >ue se usca es es"alecer un ,orcen"a-e 9,"i#o de asfal"o >ue indi>ue

>ue el co#,or"a#ien"o de la #ezcla sea la #ás favorale y resis"en"e a las car&as

i#,ues"as'

MATERIALES Y EQUIPO

Tamices Baa!"a

B#i$%e&as Ma#&i'

As(a&' H'#!'

Cai)#a*'# Es&%(a


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PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO

$' ue"as con el #a"erial y el ,orcen"a-e

de asfal"o a es"udiar' !e realizaron 3 ri>ue"as ,or cada ,orcen"a-e de

asfal"o de 5? 55? .? y .5?'2' *o#o la o"enci9n de #a"erial fino >ue ,asa el "a#iz +o 200 es #uy

reducida se co#,le"a al ,orcen"a-e deseado con ce#en"o'3' *alen"ar la e#ulsi9n de asfal"o con el fin de a&re&ar el ,orcen"a-e en ,eso

a cada #ezcla'

C' Mezclar el #a"erial con la e#ulsi9n 4as"a >ue "odas las ,ar"ículas es";ncuier"as ,or el asfal"o'

5' !acar la ri>ue"a del 4orno a,licarle una ca,a de *PM y un ,a,el del

#is#o diá#e"ro in"erno de la ri>ue"a con el fin de evi"ar daos en la

,roe"a ,or c4o>ues ";r#icos'.' adir el #a"erial ,revia#en"e #ezclado con la e#ulsi9n'1' !e&re&ar el #a"erial ,ara dis"riuirlo con el fin de rellenar ,oros y vacíos

>ue ,uedan 4aer eis"ido en la a,licaci9n del #a"erial en la ri>ue"a'8' *olocar un ,a,el en la ,ar"e su,erior del #a"erial ,ara evi"ar el c4o>ue

";r#ico con el #ar"illo el cual "a#i;n dee ser ,revia#en"e calen"ado'=' *o#,ac"ar las #ues"ras o ri>ue"as ,ro,orcionando 15 &ol,es con el

#ar"illo ,or cada cara de la ri>ue"a'$0'e,e"ir ,rocedi#ien"o con las de#ás #ezclas y ,orcen"a-es de asfal"o'$$' e"irar las #ues"ras de la ri>ue"a ,ara llevarlas a falla'$2'Aallar la #ues"ra ,ara #edir la resis"encia con cada ,orcen"a-e de asfal"o'


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TOMA DE DATOS

a+ G#a!%'me,a -a#a ca*a )#i$%e&a se./! s% c'!&e!i*' *e as(a&'0

%Asfalto

5,0% 5,5% 6,0% 6,5%

TAMIZ %pasa M. Material [kg] M. Material [kg] M. Material [kg] M. Material [kg]

3/4'' GA!A" 100% 0 g

314 g

0 g

312 g

0 g

310 g

0 g

309 g

#/$'' 87% 148 g 147 g 147 g 146 g

3/'' 73% 165 g 164 g 164 g 163 g

&o 4

A&A"

48% 285 g

724 g

284 g

720 g

282 g

716 g

281 g

712 g

&o #0 31% 188 g 187 g 186 g 185 g

&o 40 15% 188 g 187 g 186 g 185 g

&o 0 9% 63 g 62 g 62 g 62 g

&o $00(I&)"

5% 46 g

103 g

45 g

102 g

45 g

102 g

45 g

101 g(o*+o 57 g 57 g 56 g 56 g

T)TA 1.140 g 1.140 g 1.134 g 1.134 g 1.128 g 1.128 g 1.122 g 1.122 g

)+ T'ma *e .e'me,a1 -es's es&a)ii*a* 2 (%3' -a#a ca*a )#i$%e&a0

-iaetro[]

Altra[]

1eso[g]

1esosss[g]

1esos[g]

sta2ili+a+[kg]

(lo[#]

5%A"(AT

)

# #0,#0 6,$6 1188 1188,96 756,25 580 6,82

$ 10,12 6,#3 1111,47 1113,86 623,14 279 5,56

3 10,14 6,27 1195,76 1196,54 685,07 381 4,42

5,5%A"(AT

)

# 10,11 6,22 1180,5 1180,4 554,25 540 3,38

$ 10,15 6,35 1197,4 1198 638,26 476 6,2

3 10,08 6,54 1229,57 1229,81 534,98 377 5,876%

A"(AT# 10,27 6,27 1192,29 1192,77 603,72 613 6,35$ 10,10 6,13 1168,46 1169,92 668,73 461 5,79


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) 3 10,05 6,35 1189,04 1191,06 677,56 391 3,73

6,5%A"(AT

)

# 10,32 6,33 1192,66 1193,32 583,38 306 5,25

$ 10,10 6,14 1157,48 1157,98 664,83 421 8,67

3 10,33 6,33 1199,4 1199,83 681,64 404 5,39

FÓRMULAS Y C4LCULOS

Deido a la co#,le-idad de los cálculos ,ara es"a ,rác"ica decidi#os e#,lear una 4o-a de cálculo en cel >ue ya se

encon"rara ,ro&ra#ada en in"erne"' ncon"ra#os una elaorada ,or el In&eniero @scar (uis P;rez (oayza en el si&uien"e

linE% 4"",%FF'civilecel'co#F20$2F02Fdiseno/de/#ezclas/asfal"icas/en'4"#l la cual ad-un"are#os en el envío de es"e

infor#e'

n es"a 4o-a de cel los da"os de en"rada son%

• *o#,osici9n de la #ezcla 6a,lica7

• Dosificaci9n 6Porcen"a-es de los a&re&ados7 6a,lica7

• Peso es,ecífico de los a&re&ados 6+o a,lica #an"ene#os el es"alecido en la 4o-a7

• Holu#en de los a&re&ados 6*alculado ,or la 4o-a7

• Peso es,ecífico #ái#o 6*alculado ,or la 4o-a aun>ue se o"iene a ,ar"ir de da"os su,ues"os7

• +:#ero de ri>ue"a 6a,lica7

• l"ura de la ri>ue"a 6a,lica7• Aac"or de correcci9n de la ri>ue"a 6!e o"iene de la nor#a I+H 1C87

• Pesos de la ,roe"a 6seco al aire canas"illo su#er&ida con canas"illo7 6a,lica7

• Holu#en de la #ues"ra 6a,lica7

• Porcen"a-e de asfal"o 6a,lica7

• s"ailidad 6real corre&ida7 6a,lica ,ero no la corre&i#os ,or>ue no a,lica#os el fac"or de correcci9n7

• Alu-o 6a,lica7

http://www.civilexcel.com/2012/02/diseno-de-mezclas-asfalticas-en.htmlhttp://www.civilexcel.com/2012/02/diseno-de-mezclas-asfalticas-en.html


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LABORATORIO DE ASFALTOSDISEÑO DE ME5CLAS ASFALTICAS EN CALIENTE 6 METODO MARSHALL

*lien"e%!olici"ud

+o'% Proyec"o% ecio +o'%

*''% 85 / $00Aec4a de!olici"ud%

&re&ado%

Grava 3FC Gravilla y rena +a"ural y*4ancada Inf' (a' +o'

Gsa& J

71889

Gsea& J

718:;

? sf' s'J

!

Pes' V'0 PE ma?0 N'

A&0

Fac&'# Pes's *e a P#')e&a @.+ V' PE As(0 Lec&0 Es&a)ii*a*

Lec&0

F% 3' Es&0

*e aA.#e

.0 Me"caEs-e

c0 V*Te'#

0 Me"c0 B#i$0 C'##e

c0 sec'Ca!a

s6S%me

#.0M%es&0 Gs) U&i Dia

ReaC'## e.0

Dia

Rea

F%3'

Me"ca Gs @cc+ Gs& Gsm

cm

*eB#i$0 a ai#e &i'

cCa!as0 @cc+

P#')0


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Ainos =0C 85 2C=

3.30

.35

$0000 $$8=0C

$$=$0.

.115.

81K

2325

3=$00

3=$00

00C

$0C83

9$00

825.

3 Grav

a 215 251 253$$018

232C

2355

<.33

$0000 $$=210

$$80C0

58338

9ue"as es necesaria la "ala 1C8'$' n donde dic4o fac"or de,ende

del volu#en de la ,roe"a o"enido del ,ro#edio de las al"uras y los diá#e"ros%

!ol[] Altra []

(orrei7*

5%A"(AT

)

1 501,81 6,26 1,04

2 493,02 6,13 1,09

3 505,73 6,27 1,04

5,5%A"(AT

)

1 499,43 6,22 1,04

2 514,02 6,35 1

3 521,98 6,54 1

6%A"(AT

)

1 518,78 6,27 1

2 491,13 6,13 1,09

3 503,13 6,35 1,04

6,5%A"(AT

)

1 529,42 6,33 0,96

2 491,66 6,14 1,09

3 531,13 6,33 0,96


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l no conocer real#en"e la clase de #a"eriales de los cuales se co#,onen nues"ras

ri>ue"as las &ravedades es,ecíficas de cada #a"erial se su,onen co#o se "enían

ori&inal#en"e en la 4o-a de cálculo'

l #anual de diseo de ,avi#en"os de la Universidad de In&enierías de (i#a es"alece

las f9r#ulas de arria a la derec4a ,ara ,oder calcular la &ravedad de ulE en

a&re&ados finos 6!


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LD Peso al aire del es,ecí#en seco

L!!D Peso al aire del es,;ci#en sa"urado su,erficial#en"e seco

L su#er&ido Peso del es,;ci#en sa"urado

su,erficial#en"e seco su#er&ido

As(a&' B#i$%e&a G#ae*a*es-eci(ica*e )%

8 21C57 22.5= 2338

818 $8857 2$3== $110

9 202C7 233$= 23$.

918 $==87 2$1$= 2$88

4ora sería necesario calcular el ,orcen"a-e de vacíos >ue en es"e "i,o de #ezclas

densas en calien"e "ienden a ser #enores >ue las #ezclas en frío' Para calcularlos es

necesario conocer las &ravedades es,ecíficas de los a&re&ados >ue co#o ya se

#encion9 no son da"os eac"os los >ue "ene#os sino su,ues"os' Y con dic4o

,orcen"a-e será ,osile de"er#inar el ,orcen"a-e de asfal"o asorido ,or los a&re&ados

y final#en"e el ,orcen"a-e 9,"i#o'

*ada uno de los valores #encionados an"erior#en"e #ás los da"os de resis"encia a la

co#,rensi9n de las ri>ue"as co#o es la es"ailidad y el flu-o ,odrán &raficarse ,ara

in"er,re"ar #e-or las correlaciones en"re los da"os'

(a 4o-a de cel an"erior#en"e #os"rada &rafica las si&uien"es%

• Peso es,ecífico vs' ? *e#en"o sfál"ico

• ? de vacíos de #ezcla vs' ? *e#en"o sfál"ico

• es"ailidad vs' ? *e#en"o sfál"ico

• ? de vacíos con asfal"o vs' ? *e#en"o sfál"ico

• Aluencia vs' ? *e#en"o sfál"ico

• HM vs' ? *e#en"o sfál"ico


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15/20

5 5'5 . .'5 1 1'5 8

2'2C

2'2.

2'28

PE Vs0 CA

5 5'5 . .'5 1 1'5 8

$'0

$'5

2'02'5

3'0

3'5

C'0

C'5

5'0

5'5

.'0

CA s *e Vaci's e! a Me "ca


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(as an"eriores &ráficas fueron o"enidas con los da"os "o#ados en la ,rác"ica de

laora"orio y los >ue se lo&raron encon"rar su,oniendo las &ravedades de los

a&re&ados' In"er,re"ándose la i#,or"ancia de conocer los #a"eriales >ue se e#,learán

,ara el diseo al no o"enerse &ráficas de las cuales ,ueda definirse en es,ecífico o

in"er,re"arse en realidad la relaci9n >ue eis"e en"re las variales &raficadas'

co#,araci9n de lo an"erior se #ues"ran las &ráficas ori&inales del cel con un

,orcen"a-e 9,"i#o de asfal"o i&ual a 5'C1?'


17/20


18/20

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

$$'0

$$'5

$2'0

$2'5

$3'0

$3'5

$C'0

VAM VS0 CA

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

100

150

800

850

=00

=50

$000

$050

$$00

Es&a)ii*a* Vs0 CA

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

0'$10

0'$80

0'$=0

0'200

0'2$0

0'220

0'230

0'2C0

0'250

0'2.0

0'210

0'280

0'2=0

F%3' Vs0 CA

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

55'0

.0'0

.5'0

10'0

15'0

80'0

85'0

=0'0

=5'0

Vaci's cAs( Vs0 CA

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

$'0

$'5

2'0

2'5

3'0

3'5

C'0

C'55'0

CA s *e Vaci's e! a Me"ca

C C'5 5 5'5 . .'5 1 1'5

2'3C

2'3.

2'38

2'C0

PE Vs0 CA

AN4LISIS DE RESULTADOS

s claro >ue con los da"os o"enidos en el laora"orio no es ,osile de"er#inar con

se&uridad cuál es el con"enido de asfal"o 9,"i#o ,ara las ri>ue"as diseadas y no fue

,osile de"er#inarlo al desconocer o no "ener el "ie#,o ,ara disear en el laora"orio

desde cero la &ranulo#e"ría la selecci9n del #a"erial y ensayos en los a&re&ados


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co#o el de dureza durailidad y li#,ieza 6lí#i"es e>uivalen"e de área con"enido de

#a"eria or&ánica e"c7'

s"e laora"orio fue ne"a#en"e desarrollado ,ara iden"ificar el ,rocedi#ien"o y al&unos

de los re>uisi"os >ue deen cu#,lirse ,or nor#as >ue en es"e caso son #ás

i#,or"an"es las in"ernacionales co#o !ue "iene #ayor i#,er#eailidad y ,or lo "an"o #enor can"idad de vacíos'

Puede ser el #ás usado deido a las condiciones cli#a"ol9&icas de nues"ro ,aís'

• *on la 4o-a de cálculo diseada ,or el in&eniero ,eruano @scar (uis P;rez

(oayza lo&ran in"er,re"arse #e-or las relaciones en"re variales co#o la relaci9n

de vacíos resis"encia y densidades fren"e a la variaci9n del ,orcen"a-e de

asfal"o' Por e-e#,lo en las &ráficas ,ara un ,orcen"a-e de asfal"o i&ual a 5'C1?

si lo au#en"a#os el ,eso es,ecífico del ,avi#en"o diseado ,odrá au#en"ar a

su #ái#o y nueva#en"e dis#inuir' !i lo co#,ara#os a4ora con la relaci9n devacíos nueva#en"e al au#en"ar el con"enido de asfal"o es"a vez ocurre una

relaci9n inversa#en"e ,ro,orcional lo cual in#edia"a#en"e ,odría in"er,re"arse

co#o al&o ueno al reducir la relaci9n de vacíos y o"ener un ,avi#en"o #ás

i#,er#eale' !in e#ar&o es"o conllevaría a una es"ruc"ura asfál"ica #ás fácil

de defor#ar y ,or lo "an"o #enos durale y resis"en"e'

• Por lo an"erior es >ue deen "enerse en cuen"a los efec"os de au#en"ar o

reducir la can"idad de asfal"o correlacionándolo al "ie#,o con diferen"es variales

,ara lo&rar una es"ruc"ura no s9lo #ás econ9#ica sino #ás durale y resis"en"e

a defor#aciones ca#ios cli#á"icos 4u#edad y efec"os arasivos >uease&uran "a#i;n la se&uridad de la vía ,ara >uienes la "ransi"an'


20/20

BIBLIOGRAFAIngeniería, U. N. (16 de mayo de 2016). Manual de laboratorio para ensayos de

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laboratorio metodo marshall

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