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UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE SANTA ELENA
                 FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA
                                CARRERA DE INGENIERIA




 TEMA DE INVESTIGACIÓN:



ENSAYOS PARA
 PAVIMENTOS
 ASFÁLTICOS


                             INTEGRANTES:

                               LINDAO BAQUE JENNIFER
                             MEJILLÓN CANTUÑA MIGUEL
                             ORDÓÑEZ PINARGOTE LINDA
                               SALTOS CATUTO JULIANA
                                SUÁREZ ORRALA MIGUEL

                             CURSO: 4/1
ENSAYOSPARAMEZCLASASFÁLTICAS

                                              MINERALOGÍA


 Losagregadosusadosen        construcción      decarreterasseobtienen     derocasnaturaleslocales.Las
 rocasnaturales    seclasificangeológicamenteentresgruposdependiendo          de     su   origen:ígneas,
 sedimentarias y metamórficas. Otro          tipo de agregados, algunas veces      usados en mezclas
 asfálticasen caliente,son los agregadoslivianos,productodearcillas calentadas atemperaturas
 muyaltasyescoriasde                altoshornos.Estosdosagregadosproporcionanbuenaresistenciaal
 patinajecuando se utilizanen mezclas asfálticas en caliente.


 Enlasiguientetablaseresumenpropiedadesdeseablesderocasparaagregadosutilizadosen
 Mezclas Asfálticas en Caliente.



                                                    Resistencia al        Textura             Forma
      Tipo de Roca          Dureza/Tenacidad
                                                   desprendimiento*      superficial        fracturada
Ígnea:
Granito                            Regular             Regular             Regular           Regular
Sienita                            Bueno               Regular             Regular           Regular
Diorita                            Bueno               Regular             Regular            Bueno
Basalto                            Bueno                Bueno               Bueno            BuenoB
Diabasa                            Bueno               BuenoB              BuenoB            uenoBu
Gabro                              Bueno                ueno                 ueno              eno
Sedimentaria:
Caliza, dolomia                     Pobre              Bueno               Bueno             Regular
Arenisca                           Regular             Bueno               Bueno             Bueno
Chert                              Bueno               Regular              Pobre            Bueno
Lutita                              Pobre               Pobre              Regular           Regular
Metamórfica:
Gneis                              Regular             Regular             Bueno             Bueno
Esquisto                           Regular             Regular             Bueno             Regular
Pizarra                            Bueno               Regular             Regular           Regular
Cuarcita                           Bueno               Regular             Bueno             Bueno
Mármol                              Pobre              Bueno               Regular           Regular
Serpentina**                       Bueno               Regular             Regular           Regular
 *Agregados hidrofílicos tienden a separar más fácilmente las películas
 deasfalto.
 **Es un mineral que se formapor alteración de las rocas
 ultrabásicas
 Hot Mix AsphaltMaterials, Mixture Design and Construction.National Center forAsphaltTechnology1996

Los agregadosparaMezclasAsfálticasen Caliente son usualmenteclasificados portamaños en
agregadosgruesos,agregadosfinos,ofillermineral.ASTMdefinealosagregadosgruesos                         como
laspartículas retenidasen lamalla Nº4 (4.75 mm); yfillermineralcomoel material que pasala malla
Nº200 (75µm) en unporcentaje mínimo de 70%.



Lamayoría      delasMezclasAsfálticas         enCaliente,entrelosaños1940a         1990,fuerondiseñados
usandolosmétodosMarshalloHveem.                                                aproximadamenteel75%
delosdepartamentosdecarreterasenEstadosUnidosempleanel             métodoMarshall,mientrasqueel25%
elmétodo Hveem.Algunosestadosde losEstadosUnidos usanambosmétodosparamaterialessimilares
consiguiendounmejorentendimiento de las características de mezcla.



Procedimientos previos

Se debenrealizar los siguientes pasosantes de iniciar la mezcla:
Foto Nº1 Máquina de estabilidad Marshall con anillo de carga




Foto Nº2 Este conjunto muestra la placa de base plana, molde y collar de extensión del
   molde de compactación, Martillo decompactación y Pedestal de compactación.
Foto Nº3 Para extraer la probetacompactada del molde se requiere el extractor de
                                       muestras deasfaltos.
Paso A: Evaluación de agregados

 A.1Realicelosensayosdeabrasión enlaMáquinadeLosÁngeles,resistenciaalossulfatos, equivalente
 de arena, presencia de sustancias deletéreas, caras de fractura y partículas alargadas.


 A.2Sielagregado pasóloscontroles decalidaddel pasoA.1,se debe realizar lacombinaciónde
 agregados, gravedadespecíficayabsorción.Eldiseñode mezcladebeproporcionarla granulometría
 que se encuentra dentrode los rangos de diseño.


 A.3Gravedadespecífica    bulkdelagregadogrueso(AASHTOT85óASTMC127)ydel             agregado   fino
 (AASHTOT84ó ASTMC128).Calculela gravedad especificade lacombinación de agregados.

 Paso B: Evaluación del cemento asfáltico

 B.1Determineelgradoapropiadodecementoasfálticoaemplear,segúneltipoyubicación geográfica del
 proyecto, verificar que las propiedadesespecificadas sean aceptables.

B.2Calcularlagravedadespecificadelcementoasfáltico(AASHTOT228óASTMD70)ydelfiller
 (AASHTO T100 ó ASTM D854) y grafique la viscosidad versus temperatura (Carta de Viscosidad)

 B.3 Determinar la temperatura de mezcla y compactación de la Carta de Viscosidad.

       1.Latemperaturaalacualsecalentaráelcementoasfálticoparalamezcla,seselecciona en el rango
                                                                2
         del viscosidadde 170±20centistokes(1 centistoke =1 mm /s).
       2.Latemperaturadecompactaciónseencuentraenelrangodelviscosidadde280±30
         centistokes

 Paso C: Preparación de los EspecimenesMarshall

 C.1Secarlosagregadoslos agregados hasta obtenerpeso constanteentre105ºCy 110ºC, separarlos
por tamizado enlas mallas sugeridas:
                                 1” a ¾”
                                 ¾” a 3/8”
                                 3/8” a Nº4
                                 Nº4 a Nº8
                                 Pasa Nº8
 Fijadalacomposiciónentantopor cientodecadaáridoparaobtenerlagranulometríatotaldela mezclaque
 sedesea,       se       calculaelpesonecesariodecadaunodeellospara        realizarel     amasado
 de18especimenes,aproximadamente 1150gr.en cada uno,untotalde22 kgyungalónde cemento
 asfáltico.


 C.2Peselosagregados para cada especímenporseparado y caliéntelosa latemperatura de mezcla,
 según paso B.4. El peso total de agregado se determinará en el pasoC.3.


 C.3Generalmente se prepara un especímen de prueba,midala altura del mismo(h1) yverifiquela
 altura requeridadelespecímenMarshall: 63.5±5.1 mm(2.5 ±0.20pulg.).Si elespecímen está fuera
 delrango, ajuste lacantidad de agregados con la siguientefórmula:

 Donde:
                                     h
                                  Q = ×1150gr h1



Q      Peso del agregado para un especímen de 63.5 mm (2.5 pulg.) dealtura, gr. h
Altura requerida, que será63.5 mm ó 2.5 pulg.
h1     Altura del especímende prueba, mm (pulg)


 C.4 Calentar a la temperatura de mezcla la suficiente cantidad de asfalto para preparar 18
 especimenes;tresespecimenescompactadosporcadaporcentajedecontenidodeasfalto,los
 incrementosporcentualesdeasfaltosonde0.5%conporlomenosdoscontenidosantesy
 despuésdelOptimoContenidodeAsfalto.Atresmezclascercaalóptimocontenidodehumedad
 selesmidelagravedad específicaRiceoMáximaDensidadTeórica(TMD).(Nota.-algunas
 agenciasenlosEstadosUnidossolicitangravedadesespecíficasRiceparatodosloscontenidos
 deasfalto.A pesardetodo,laprecisióndelensayoesmejorcuandolamezclaestácercadel
 óptimocontenidodeasfalto.EspreferiblemedirlagravedadespecíficaRiceportriplicado.Luego
 depromediarlosresultadosdelostres ensayos,y calcularla gravedadespecíficaefectivadelos
 agregados, lamáximagravedad específica para todosloscontenidosdeasfaltosecalculan usando
 las fórmulas sencillas ya explicadas).
 Nota.- Nomantener elligantepormás deuna hora alatemperaturademezclaniemplear ligante
 bituminosorecalentado.Duranteel períodode calentamientodelligantesedebe agitar frecuentemente
 dentro delrecipiente para evitar los sobrecalentamientos.

 C.5 De acuerdo a las especificaciones se determina el número de golpes por cara para la
 compactación Marshall
C.6Elrecipienteenelqueserealizarálamezclaserámanchado                      conunamezcladepruebapara
 evitarlapérdidade   ligante    yfinos   adheridosalrecipiente,selimpiará    solamentearrastrando        con
 unaespátula         todoelmaterialposible.Colocarlacantidadde           agregadorequeridoenesavasijay
 añadalacantidaddeasfaltocalientenecesarioporpeso,paraelporcentajedecementoasfáltico
 de la mezcladeseada.
                                            Pesocementoasfáltico
                         %Cementoasfáltico =
                                             Pesoárido+Pesocementoasfáltico


 C.7Mezclar elcemento asfáltico yagregados hastaque éstos estén totalmente cubiertos.La
 mezclapuedehacersemanualomecánicamente.              Cuandola    mezclarequierafiller,éstese      agregará
 luego que los agregados estén cubiertos por el ligante.


 C.8Verificar    latemperaturadelos      materialesrecién   mezclados,siestá    sobre       latemperaturade
 compactación, deje enfriar; si está por debajo, elimine el materialy prepare una nueva muestra.


 C.9Secolocadentrodelconjuntodelmoldeylabasedelmartillocompactadorlimpios,undisco
 depapelfiltrantede 10 cmdediámetro.Secalientanen elhornoo enunbañodeagua auna temperatura
 comprendida         entrelos93º         a149ºC.Verterlamezcla        yemparejarla          conunaespátula
 caliente15vecesalrededordelperímetroy10vecesenelinterior.Limpiar                        elmaterialdelcollary
 monturadentrodelmolde             detalmaneraqueel         mediosealigeramentemasaltoquelosbordes.
 Fijarelmoldeybaseenelpedestal.Coloqueelmartilloprecalentadodentrodelmolde,yaplique elnúmerode
 golpessegúnlasespecificaciones,la alturadecaída delmartilloesde18” (457mm).

 Mantenerel ejedelmartillodecompactaciónperpendicularalabasedelmoldedurantela compactación.

 C.10   Retire   elmolde   de      labase.Coloque   unpapelfiltranteen    lasuperficie    einviértalo   detal
 maneraquelacarasuperficialseencuentreabajo.Reemplaceel collardelmoldeyfíjelojuntocon la base
 en elpedestal. Aplicar el númerode golpes especificados.

 C.11 Despuésdela compactación removerlabase ycolocar elmoldeycollarsobreelextractor de
 muestras.Conelmoldeyelcollarde           extensiónhaciaarribaen         lamáquina         deensayo,aplicar
 presiónyforzarelespécimendentro             delcollarde         extensión,levantarelcollardelespécimen.
 Cuidadosamentetransferirelespécimenaunasuperficieplana,dejarlodepieparaquereposede
 12 a 24 horas a temperatura ambiente, identificarlos con códigos alfanuméricosusandoCrayolas.

 C.12Determinelagravedadespecificabulkde              cadaespecímen            tanprontocomolasprobetas
 compactadassehanenfriadoalatemperatura ambiente,según AASHTOT166.Sedetermina calculando
 larelación entresu peso al aire y su volumen.



Pesar el especímen al aire;y
Sumerjalamuestraenagua,dejarsaturarporunosminutos,pesarlamuestraensu condición saturada
superficialmente seca (SSD) en elagua.
Sacarlamuestradelagua,secarelexcesodeaguaypesarensucondiciónSSDenel aire
Calcular el volumen restando el peso del especímenSSD en el aire y el peso del
especímen SSD sumergida. La fórmulaempleada será:


                                               W
                                        G     = D
                                         mb
                                                WSSD −Wsu
Donde:


GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada
WD       Peso del especímen al aire
W SSD Peso del especímenen sucondición SSD en el aire
W sub    Peso del especímensumergido



 Sedeterminaelpesoespecíficobulkpromedio                 detodaslasprobetashechasconel      mismo    contenido
 asfáltico.Losvalores disparesno se incluyenen el cálculo para lo cual setendráen cuenta el siguiente
 rangode variacióncon respecto al valor medio


                                               Peso Específico Bulk±1%




 Losvalorescalculadosdel          pesoespecíficobulk,         asíensayados,danresultadosmasreales,       pero
 existeotro       procedimiento    delaboratorioque          cabedestacar,eselquepodemosencontrar        enlas
 nuevasnormasemitidaspor elministeriodeTransportes,Comunicaciones,Vivienday Construcción.


 Elprimermétodo        se   emplea      cuandolatextura           superficial    delasprobetas   escerrada   e
 impermeable.Elvolumendelaprobeta               seobtiene          restandoelpesodelaprobetaenelairey        el
 pesodelaprobetasumergidaenaguasinhaberrecubiertosusuperficieparafinada.Lafórmula
 empleada será:
                                                     WD
                                                G=
                                                    mb
                                                      −W WD       sub

 Donde:
          GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada
          WD        Peso del especímen al aire
          W sub     Peso del especímensumergido


 Elsegundométodose aplica amezclas cuya superficie esabiertaypermeable.Elvolumen aparentese
 determinarestandoelpesodelaprobetaenelaireyelpesodelaprobetaenelagua
 perohabiéndolarecubiertopreviamentedeunacapadeparafina.Elpesoespecíficobulkviene
 dadopor la fórmula:
                                               W
                                        G     = D
                                         mb                       WpD −W
                                                    WpD-Wppsub-              D

                                                                        γp

 Donde:
          GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada
          WD        Peso del especímen al aire
          W pDPeso del especímenparafinado en al aire
W ppsubP menparafinado en el agua
eso del
         γpPeso específico de la parafina
especí


 Losespecimenesdebenpesarseantesdeserparafinados,acontinuación sesumergenenun recipiente
 conparafina    caliente.    Sies     necesario,        se   dapinceladasdeparafina    enlos     puntosmal
 cubiertos.Dejarenfriarlaparafinadurantemedia                  horaydeterminarelpesoen            elaireala
                                                                   3
 temperaturaambiente e inmediatamente se pesa en agua .


 C.13 Calcule lagravedad especificaRiceenlasmezclasasfálticasen caliente (Gmm) deacuerdoa la
 norma AASHTO T209, su valor se emplea en el cálculo de los vacíos. Si la mezcla
 contieneagregados absorbentes se recomienda colocarla en el horno (manteniéndola a
 latemperaturade mezcla)porcuatro horasdetalmanera que el cementoasfáltico seaabsorbido
 completamentepor           elagregado          entes        del       ensayo.Mantenerlamezcla       enun
 recipientetapadomientrasseencuentra enel horno. Sielensayo se haceportriplicado enlamezclaque
 contiene un porcentaje cerca al óptimocontenidodeasfalto,promediar lostresresultados;calcule
 lagravedadespecíficaefectiva de los agregados.

 Siserealiza elcálculodelagravedadespecíficaRiceencadaunadelasmuestrasadiferentes contenidos
 de asfalto,     calcular la gravedad específica efectiva               de agregados en cada         caso.
 Calculeelpromediodelasgravedadesespecíficasefectivasyelpromedio delasgravedades específicas
 Rice.


Enausencia            dedatosproporcionadosporelMétodoRice,lagravedadespecíficapuedecalcularse
conunarelaciónmatemáticaqueconsideralasgravedadesespecíficasbulkyaparentedelos
 componentes de la mezcla:

                                         100

                                Gmm =
                                     %asfalto %grueso%fino%filler
                                                   +       +      +
                                       Gsaasfalto    A         B        C
 Siendo:
             G +G
           A= sb sa                 , para el agregado grueso
                  2

             G +G
           B= sb sa                 , para el agregado fino
                  2

             G +G
           C= sb sa                 , para el filler
                 2

 Donde:
GsbGravedad específica bulk
        GsaGravedad específica aparente


Paso D: Densidad yvacíos de los especimenes

 Se refiere a las relaciones peso-volumen, completando loscálculos con lossiguientes pasos:


 D.1Paracadaespecímen,uselagravedadespecíficabulk(Gmb)delpasoC.12ygravedad
 específicaRicedelamezcla(Gmm)paraC.13.Calcularelporcentajedevacíoseneltotaldela
 mezcla, VTM.


 D.2 Calcular la densidad de cada especímen Marshall comosigue:

                                    Densidad(g/cm3)=Gmb   ×δ w
D.3Calculeelporcentajedevacíos enelagregadomineral,VMA,para cadaespecímenMarshall usando la
gravedad          específica       bulkenlosagregados(Gsb)             paralos        pasosA.2,lagravedad
específicabulkdelamezclacompactada(Gmb)paraelpasoC.12,yelcontenidodeasfaltopor
 peso de mezcla total (Pb)

                                                   Gmb(⎞1−Pb)
                                                     ⎛
                                                                ×100
                                        VMA=⎜⎜1-                 ⎟⎟
                                                    ⎝ Gsb⎠

 D.4CalculeelporcentajedevacíosllenosdeasfaltoparacadaespecimenMarshallusandoel
 VTMyVMAcomosigue:

                                           VMA-VTM
 Paso E: Estabilidad Marshall y Ensayo de ⎜Flujo
                                     VFA=         ⎟ ×10

 E.1Calentar      elaguadelbañoa    140ºF   (60ºC)ycolocarlosespecimenesa            serensayados      porun
 períodode30a 40minutos.Losespecimenesseubicarán de maneraescalonada para quetodos los
 especimenessean calentados el tiempo especificado antes deser ensayados.


 E.2Selimpianperfectamentelassuperficiesinterioresdelasmordazasderoturayseengrasan
 lasbarrasguíaconunapelículadeaceite                             demaneraquelasmordazasuperiorsedeslice
 libremente.Luegodecalentarloseltiemponecesario, seiránsacandounoalavez,quitarlesel exceso de
 agua con una toalla y colocarlo rápidamente en la mordaza Marshall.


 E.3Colocarelmedidordeflujosobrelabarraguíamarcadaycompruebelalecturainicial.Aplicar
 lacargaaunavelocidaddedeformaciónde2pulg/min(50.8mm/minuto)hasta                          queocurralafalla,
 esdecircuandosealcanzalamáxima         cargayluego          disminuyesegún      seleaeneldial   respectivo.
 Elpuntode roturase definecomola cargamáximaobtenidayseregistra como elvalorde estabilidad
 Marshall, expresado en Newtons (lbf). Mientras se está determinando la estabilidad se
 mantienefirmementeelmedidordedeformaciónensuposiciónsobrelabarraguía;libérese
 cuandocomienceadecrecerlacargayanotelalectura.Esteseráelvalordel“flujo”parala                        muestra
 expresado en centésimas de pulgada. Por ejemplo si la muestra se deformó 3.8 mm(0.15”)
 elvalordeflujo              seráde15.Estevalorexpresala                 disminucióndediámetroquesufrela
 probetaentrelacargaceroyelinstantedelarotura.flujoen0.01pulgadas(0.25mm).Elensayo               se    realiza
 enun minuto contados desdeque sesacael especímendel baño.

E.4 Repita los pasos E.2 y E.3 hasta que todos los especimenes sean ensayados.


         1. Eltiempototaltranscurridoentresacarelespecímendelbañoyaplicarlacargaesde
               60 segundos como máximo.
         2. Eltiempototalenelaguadebañoparacadajuegodetresespecimenesesentre30a
               40 minutos.
Paso F: Tabulación y Gráfico de losResultados de Ensayo

 F.1Tabulelosresultadosdeensayo,corrijalosvaloresdeestabilidadparacadaespecímen
 (ASTM D1559), y calcule el promedio de cada tres juegos de especimenes.


 F.2 Grafique:
         1. Contenido deasfalto Vs. Densidad (por unidad de peso)
         2. Contenido de asfalto Vs. Estabilidad Marshall
         3. Contenido deasfalto Vs. Flujo
         4. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos, VTM
         5. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos del agregado mineral, VMA
         6. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos llenos de asfalto, VFA


 F.3 Revise latendencia de cada gráfico:
         1. La estabilidad versus el contenido de asfalto puede tener dos tendencias:
              1.1      La estabilidad crece a medida que el contenido de asfalto se aumenta, alcanza
                       un pico y luego decrecer.
              1.2      Laestabilidaddecreceamedidaqueelcontenidodeasfaltoseaumentayno presenta
                       un pico.Estacurvaescomúnen mezclasasfálticasen caliente recicladas.
         2. El flujo crececon el incremento del contenido de asfalto.
         3.          Ladensidad      crececonelincrementodeasfalto,alcanzounpico,yluegodecrece.La
              densidadpicousualmente ocurreaun contenidode asfaltomayorquelaestabilidad pico.
         4. El porcentajede vacios deaire decrecerá con elcrecimiento del contenido de asfalto.
         5. Elporcentajedevacíosdelagregado mineral,VMA,decrececonelcrecimientodel contenido
              de cemento asfáltico, alcanza un mínimo, y luegocrece.
         6. El porcentajede vacíos llenos de asfalto,VFA, crececon el incremento de asfalto.


 Paso G:Determinacióndel Optimo Contenido de Asfalto

 G.1Lossiguientesdosmétodossoncomúnmenteempleadosparadeterminarelóptimocontenido de
 asfalto de los gráficos:


Método 1.- El procedimiento NAPA, en TAS 14
         1. Determineel contenidodeasfalto correspondiente alamedidaespecificadadel contenido
              de vacíos(4% típicamente). Este es el óptimo contenido de asfalto.
         2.   Determine las siguientes propiedades      en el óptimo contenido de asfalto      de los
              gráficos:
              2.1     Estabilidad Marshall
              2.2     Flujo
              2.3     Porcentaje de vacíos del agregado mineral, VMA
              2.4     Porcentaje de vacíos llenos de asfalto, VFA
         3.         Comparecadaunode         estosvaloresdeespecimenesysitodostiene          elrango
especificado,entoncesel               óptimocontenidodeasfaltodeterminadoessatisfactorio.Si
              algunasdeestaspropiedadesestáfueradelrangodeespecificaciones,lamezcla
              debeserrediseñada.
 Método 2.- Método del Instituto del Asfalto en MS-2
         1. Determine: (a) contenido de asfalto en la estabilidadmáxima
                             (b)contenidode asfalto en la densidadmáxima
                             (c)contenidodeasfaltoenelpuntomediodelrangodevolúmenesdeaire
                             especificado (4% típicamente)
         2. Promediar los tres contenidos de asfaltos seleccionados
         3.      Paraelpromediodelcontenidodeasfalto,vealacurvaploteadaydeterminelas siguientes
              propiedades:
              3.1.EstabilidadMarshall
              3.2.Flujo
              3.3.Porcentajede vacíos del agregado mineral, VMA
              3.4.Porcentajede vacíos llenos de asfalto, VFA
         4. Compararlosvaloresdelpaso3concriterioparaseraceptadosegúnelsiguiente cuadro:
                                               Criterio de Diseño Marshall para Superficies y Bases

          Criterio                                                 Tráfico
          Mezclas                        Ligero                    Medio                    Pesado
          Método
          Marshall               Mínimo         Máximo      Mínimo        Máximo     Mínimo        Máximo
      Compactación                         35                        50                       75
      Nº golpes/cara
     Estabilidad, lb(N)                 750 (333)               1200 (5333)             1800 (8000)
           Flujo
         0.01Pulg                   8               18         8             16        8             14
        (0.25mm)
     Vacíosde aire, %               3               5          3             5         3               5
        Vacíosen el                                        Ver el gráficosiguiente
     agregado mineral

 Mix Design Methods for Asphalt Concrete and OtherHot Mix Tipes. The Asphalt Institute, MS-2, May 198

G.2Encontrarel    criterio    defalla   para     algunapropiedad     requeridaesuntrabajo   especial       para
determinarlamezclaqueseráempleadaenlaconstrucción.SielcriterioVMAnopuedehallarse,                            la
gradacióndel agregado debe modificarse y volver a diseñar la mezcla.
RESULTADOSDEENSAYOPARA ELDISEÑODE MEZCLASPORELMETODOMARSHALL

Ejemplo
                  BRIQUETAN°                              1A              1B             1C             2A              2B             2C             3A              3B             3C             4A              4B             4C             5A              5B             5C             6A
      1 %C.A.ENPESODELAMEZCLA                           5.00            5.00           5.00           5.50            5.50           5.50           6.00            6.00           6.00           6.50            6.50           6.50           7.00            7.00           7.00           7.50
      2 PESOESPECIFICOBULKDELACOMBINACION DEAGREGADOS            2.620                                         2.620                                         2.620                                         2.620                                         2.620

      3 PESODELABRIQUETA ALAIRE(gr)W D                  1167.80         1164.90        1165.10        1166.40         1179.00        1169.40        1170.40         1181.10        1187.30        1174.20         1185.30        1182.30        1177.50         1183.40        1192.80        1181.90
        PESODELABRIQUETA ENELAIRE(gr)
      4 condiciónSaturadaSuperficialmente SecaW SSD     1169.00         1166.20        1167.00        1167.50         1180.60        1171.00        1171.00         1181.90        1189.00        1174.70         1186.00        1182.90        1177.90         1183.60        1193.30        1182.30
        PESODELABRIQUETA ENELAGUA(gr)
      5 condiciónSaturadaSuperficialmente SecaW sub     650.70          647.00         651.00         652.40          661.40         650.90         656.70          664.70         670.90         661.60          667.70         667.70         663.00          665.40         675.70         663.30
      6 VOLUMEN DELABRIQUETA (gr)                       518.30          519.20         516.00         515.10          519.20         520.10         514.30          517.20         518.10         513.10          518.30         515.20         514.90          518.20         517.60         519.00
      7 PESOESPECIFICOBULKDELABRIQUETA gr/cm3Gmb        2.253           2.244          2.258          2.264           2.271          2.248          2.276           2.284          2.292          2.288           2.287          2.295          2.287           2.284          2.304          2.277
      8 PESOESPECIFICOTEORICA MAXIMA,RICE               2.454           2.454          2.454          2.444           2.444          2.444          2.425           2.425          2.425          2.402           2.402          2.402          2.380           2.380          2.380          2.357
      9 %VACIOSTOTALES ENLAMEZCLA(VTM)                           8.2             8.6            8.0            7.3             7.1            8.0            6.1             5.8            5.5            4.7             4.8            4.5            3.9             4.0            3.2            3.4
 10    %VACIOSENAGREGADOMINERAL(V.M.A.)                 18.3            18.6           18.1           18.3            18.1           18.9           18.4            18.1           17.8           18.3            18.4           18.1           18.8            18.9           18.2           19.6
 11    %ASFALTO ABSORBIDOPORELAGREGADOTOTAL(VFA)        55.4            54.1           56.0           59.9            60.9           57.7           66.5            67.8           69.1           74.2            73.9           75.3           79.3            78.7           82.6           82.7
 12    ESTABILIDAD SINCORREGIR                          2400            2630           2560           2520            2690           2650           2620            2710           2980           2800            2730           2900           2820            2730           2790           2650
 13    ESTABILIDAD CORREGIDA                                     2530                                          2620                                          2770                                          2810                                          2780
 14    PesoUnitario(gr/cm3)                                      2.252                                         2.261                                         2.284                                         2.290                                         2.292
 15    Flujo (0.001Pulg.)                               11.00           11.00          12.00            11            12.00            13           13.00             13           12.00            12              13             14             14              14             15             16
 16    Flujo (0.001Pulg.)promedio                                 11                                            12                                            13                                            13                                            14
 17    %VACIOSTOTALES DELAMEZCLA(VTM)                             8.2                                           7.5                                           5.8                                           4.7                                           3.7
 18    %VACIOSENAGREGADOMINERAL(V.M.A.)                          18.4                                          18.4                                          18.1                                          18.3                                          18.7
 19    %ASF.ABSORBIDO PORELAGREGADOTOTAL(VFA)Prom                55.2                                          59.5                                          67.8                                          74.4                                          80.2
BIBLIOGRAFIA:


      MANUAL DE LABORATORIOENSAYOS PARA PAVIMENTOS VOLUMEN I
      ING. SILENE MINAYA GONZALEZ M.I. ABEL ORDÓÑEZ HUAMAN

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Ensayos de pavimento....

  • 1. UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE SANTA ELENA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA TEMA DE INVESTIGACIÓN: ENSAYOS PARA PAVIMENTOS ASFÁLTICOS INTEGRANTES: LINDAO BAQUE JENNIFER MEJILLÓN CANTUÑA MIGUEL ORDÓÑEZ PINARGOTE LINDA SALTOS CATUTO JULIANA SUÁREZ ORRALA MIGUEL CURSO: 4/1
  • 2. ENSAYOSPARAMEZCLASASFÁLTICAS MINERALOGÍA Losagregadosusadosen construcción decarreterasseobtienen derocasnaturaleslocales.Las rocasnaturales seclasificangeológicamenteentresgruposdependiendo de su origen:ígneas, sedimentarias y metamórficas. Otro tipo de agregados, algunas veces usados en mezclas asfálticasen caliente,son los agregadoslivianos,productodearcillas calentadas atemperaturas muyaltasyescoriasde altoshornos.Estosdosagregadosproporcionanbuenaresistenciaal patinajecuando se utilizanen mezclas asfálticas en caliente. Enlasiguientetablaseresumenpropiedadesdeseablesderocasparaagregadosutilizadosen Mezclas Asfálticas en Caliente. Resistencia al Textura Forma Tipo de Roca Dureza/Tenacidad desprendimiento* superficial fracturada Ígnea: Granito Regular Regular Regular Regular Sienita Bueno Regular Regular Regular Diorita Bueno Regular Regular Bueno Basalto Bueno Bueno Bueno BuenoB Diabasa Bueno BuenoB BuenoB uenoBu Gabro Bueno ueno ueno eno Sedimentaria: Caliza, dolomia Pobre Bueno Bueno Regular Arenisca Regular Bueno Bueno Bueno Chert Bueno Regular Pobre Bueno Lutita Pobre Pobre Regular Regular Metamórfica: Gneis Regular Regular Bueno Bueno Esquisto Regular Regular Bueno Regular Pizarra Bueno Regular Regular Regular Cuarcita Bueno Regular Bueno Bueno Mármol Pobre Bueno Regular Regular Serpentina** Bueno Regular Regular Regular *Agregados hidrofílicos tienden a separar más fácilmente las películas deasfalto. **Es un mineral que se formapor alteración de las rocas ultrabásicas Hot Mix AsphaltMaterials, Mixture Design and Construction.National Center forAsphaltTechnology1996 Los agregadosparaMezclasAsfálticasen Caliente son usualmenteclasificados portamaños en agregadosgruesos,agregadosfinos,ofillermineral.ASTMdefinealosagregadosgruesos como laspartículas retenidasen lamalla Nº4 (4.75 mm); yfillermineralcomoel material que pasala malla Nº200 (75µm) en unporcentaje mínimo de 70%. Lamayoría delasMezclasAsfálticas enCaliente,entrelosaños1940a 1990,fuerondiseñados usandolosmétodosMarshalloHveem. aproximadamenteel75%
  • 3. delosdepartamentosdecarreterasenEstadosUnidosempleanel métodoMarshall,mientrasqueel25% elmétodo Hveem.Algunosestadosde losEstadosUnidos usanambosmétodosparamaterialessimilares consiguiendounmejorentendimiento de las características de mezcla. Procedimientos previos Se debenrealizar los siguientes pasosantes de iniciar la mezcla:
  • 4. Foto Nº1 Máquina de estabilidad Marshall con anillo de carga Foto Nº2 Este conjunto muestra la placa de base plana, molde y collar de extensión del molde de compactación, Martillo decompactación y Pedestal de compactación.
  • 5. Foto Nº3 Para extraer la probetacompactada del molde se requiere el extractor de muestras deasfaltos. Paso A: Evaluación de agregados A.1Realicelosensayosdeabrasión enlaMáquinadeLosÁngeles,resistenciaalossulfatos, equivalente de arena, presencia de sustancias deletéreas, caras de fractura y partículas alargadas. A.2Sielagregado pasóloscontroles decalidaddel pasoA.1,se debe realizar lacombinaciónde agregados, gravedadespecíficayabsorción.Eldiseñode mezcladebeproporcionarla granulometría que se encuentra dentrode los rangos de diseño. A.3Gravedadespecífica bulkdelagregadogrueso(AASHTOT85óASTMC127)ydel agregado fino (AASHTOT84ó ASTMC128).Calculela gravedad especificade lacombinación de agregados. Paso B: Evaluación del cemento asfáltico B.1Determineelgradoapropiadodecementoasfálticoaemplear,segúneltipoyubicación geográfica del proyecto, verificar que las propiedadesespecificadas sean aceptables. B.2Calcularlagravedadespecificadelcementoasfáltico(AASHTOT228óASTMD70)ydelfiller (AASHTO T100 ó ASTM D854) y grafique la viscosidad versus temperatura (Carta de Viscosidad) B.3 Determinar la temperatura de mezcla y compactación de la Carta de Viscosidad. 1.Latemperaturaalacualsecalentaráelcementoasfálticoparalamezcla,seselecciona en el rango 2 del viscosidadde 170±20centistokes(1 centistoke =1 mm /s). 2.Latemperaturadecompactaciónseencuentraenelrangodelviscosidadde280±30 centistokes Paso C: Preparación de los EspecimenesMarshall C.1Secarlosagregadoslos agregados hasta obtenerpeso constanteentre105ºCy 110ºC, separarlos
  • 6. por tamizado enlas mallas sugeridas: 1” a ¾” ¾” a 3/8” 3/8” a Nº4 Nº4 a Nº8 Pasa Nº8 Fijadalacomposiciónentantopor cientodecadaáridoparaobtenerlagranulometríatotaldela mezclaque sedesea, se calculaelpesonecesariodecadaunodeellospara realizarel amasado de18especimenes,aproximadamente 1150gr.en cada uno,untotalde22 kgyungalónde cemento asfáltico. C.2Peselosagregados para cada especímenporseparado y caliéntelosa latemperatura de mezcla, según paso B.4. El peso total de agregado se determinará en el pasoC.3. C.3Generalmente se prepara un especímen de prueba,midala altura del mismo(h1) yverifiquela altura requeridadelespecímenMarshall: 63.5±5.1 mm(2.5 ±0.20pulg.).Si elespecímen está fuera delrango, ajuste lacantidad de agregados con la siguientefórmula: Donde: h Q = ×1150gr h1 Q Peso del agregado para un especímen de 63.5 mm (2.5 pulg.) dealtura, gr. h Altura requerida, que será63.5 mm ó 2.5 pulg. h1 Altura del especímende prueba, mm (pulg) C.4 Calentar a la temperatura de mezcla la suficiente cantidad de asfalto para preparar 18 especimenes;tresespecimenescompactadosporcadaporcentajedecontenidodeasfalto,los incrementosporcentualesdeasfaltosonde0.5%conporlomenosdoscontenidosantesy despuésdelOptimoContenidodeAsfalto.Atresmezclascercaalóptimocontenidodehumedad selesmidelagravedad específicaRiceoMáximaDensidadTeórica(TMD).(Nota.-algunas agenciasenlosEstadosUnidossolicitangravedadesespecíficasRiceparatodosloscontenidos deasfalto.A pesardetodo,laprecisióndelensayoesmejorcuandolamezclaestácercadel óptimocontenidodeasfalto.EspreferiblemedirlagravedadespecíficaRiceportriplicado.Luego depromediarlosresultadosdelostres ensayos,y calcularla gravedadespecíficaefectivadelos agregados, lamáximagravedad específica para todosloscontenidosdeasfaltosecalculan usando las fórmulas sencillas ya explicadas). Nota.- Nomantener elligantepormás deuna hora alatemperaturademezclaniemplear ligante bituminosorecalentado.Duranteel períodode calentamientodelligantesedebe agitar frecuentemente dentro delrecipiente para evitar los sobrecalentamientos. C.5 De acuerdo a las especificaciones se determina el número de golpes por cara para la compactación Marshall
  • 7. C.6Elrecipienteenelqueserealizarálamezclaserámanchado conunamezcladepruebapara evitarlapérdidade ligante yfinos adheridosalrecipiente,selimpiará solamentearrastrando con unaespátula todoelmaterialposible.Colocarlacantidadde agregadorequeridoenesavasijay añadalacantidaddeasfaltocalientenecesarioporpeso,paraelporcentajedecementoasfáltico de la mezcladeseada. Pesocementoasfáltico %Cementoasfáltico = Pesoárido+Pesocementoasfáltico C.7Mezclar elcemento asfáltico yagregados hastaque éstos estén totalmente cubiertos.La mezclapuedehacersemanualomecánicamente. Cuandola mezclarequierafiller,éstese agregará luego que los agregados estén cubiertos por el ligante. C.8Verificar latemperaturadelos materialesrecién mezclados,siestá sobre latemperaturade compactación, deje enfriar; si está por debajo, elimine el materialy prepare una nueva muestra. C.9Secolocadentrodelconjuntodelmoldeylabasedelmartillocompactadorlimpios,undisco depapelfiltrantede 10 cmdediámetro.Secalientanen elhornoo enunbañodeagua auna temperatura comprendida entrelos93º a149ºC.Verterlamezcla yemparejarla conunaespátula caliente15vecesalrededordelperímetroy10vecesenelinterior.Limpiar elmaterialdelcollary monturadentrodelmolde detalmaneraqueel mediosealigeramentemasaltoquelosbordes. Fijarelmoldeybaseenelpedestal.Coloqueelmartilloprecalentadodentrodelmolde,yaplique elnúmerode golpessegúnlasespecificaciones,la alturadecaída delmartilloesde18” (457mm). Mantenerel ejedelmartillodecompactaciónperpendicularalabasedelmoldedurantela compactación. C.10 Retire elmolde de labase.Coloque unpapelfiltranteen lasuperficie einviértalo detal maneraquelacarasuperficialseencuentreabajo.Reemplaceel collardelmoldeyfíjelojuntocon la base en elpedestal. Aplicar el númerode golpes especificados. C.11 Despuésdela compactación removerlabase ycolocar elmoldeycollarsobreelextractor de muestras.Conelmoldeyelcollarde extensiónhaciaarribaen lamáquina deensayo,aplicar presiónyforzarelespécimendentro delcollarde extensión,levantarelcollardelespécimen. Cuidadosamentetransferirelespécimenaunasuperficieplana,dejarlodepieparaquereposede 12 a 24 horas a temperatura ambiente, identificarlos con códigos alfanuméricosusandoCrayolas. C.12Determinelagravedadespecificabulkde cadaespecímen tanprontocomolasprobetas compactadassehanenfriadoalatemperatura ambiente,según AASHTOT166.Sedetermina calculando larelación entresu peso al aire y su volumen. Pesar el especímen al aire;y Sumerjalamuestraenagua,dejarsaturarporunosminutos,pesarlamuestraensu condición saturada superficialmente seca (SSD) en elagua. Sacarlamuestradelagua,secarelexcesodeaguaypesarensucondiciónSSDenel aire
  • 8. Calcular el volumen restando el peso del especímenSSD en el aire y el peso del especímen SSD sumergida. La fórmulaempleada será: W G = D mb WSSD −Wsu
  • 9. Donde: GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada WD Peso del especímen al aire W SSD Peso del especímenen sucondición SSD en el aire W sub Peso del especímensumergido Sedeterminaelpesoespecíficobulkpromedio detodaslasprobetashechasconel mismo contenido asfáltico.Losvalores disparesno se incluyenen el cálculo para lo cual setendráen cuenta el siguiente rangode variacióncon respecto al valor medio Peso Específico Bulk±1% Losvalorescalculadosdel pesoespecíficobulk, asíensayados,danresultadosmasreales, pero existeotro procedimiento delaboratorioque cabedestacar,eselquepodemosencontrar enlas nuevasnormasemitidaspor elministeriodeTransportes,Comunicaciones,Vivienday Construcción. Elprimermétodo se emplea cuandolatextura superficial delasprobetas escerrada e impermeable.Elvolumendelaprobeta seobtiene restandoelpesodelaprobetaenelairey el pesodelaprobetasumergidaenaguasinhaberrecubiertosusuperficieparafinada.Lafórmula empleada será: WD G= mb −W WD sub Donde: GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada WD Peso del especímen al aire W sub Peso del especímensumergido Elsegundométodose aplica amezclas cuya superficie esabiertaypermeable.Elvolumen aparentese determinarestandoelpesodelaprobetaenelaireyelpesodelaprobetaenelagua perohabiéndolarecubiertopreviamentedeunacapadeparafina.Elpesoespecíficobulkviene dadopor la fórmula: W G = D mb WpD −W WpD-Wppsub- D γp Donde: GmbGravedad Específica Bulkde la muestracompactada WD Peso del especímen al aire W pDPeso del especímenparafinado en al aire
  • 10. W ppsubP menparafinado en el agua eso del γpPeso específico de la parafina especí Losespecimenesdebenpesarseantesdeserparafinados,acontinuación sesumergenenun recipiente conparafina caliente. Sies necesario, se dapinceladasdeparafina enlos puntosmal cubiertos.Dejarenfriarlaparafinadurantemedia horaydeterminarelpesoen elaireala 3 temperaturaambiente e inmediatamente se pesa en agua . C.13 Calcule lagravedad especificaRiceenlasmezclasasfálticasen caliente (Gmm) deacuerdoa la norma AASHTO T209, su valor se emplea en el cálculo de los vacíos. Si la mezcla contieneagregados absorbentes se recomienda colocarla en el horno (manteniéndola a latemperaturade mezcla)porcuatro horasdetalmanera que el cementoasfáltico seaabsorbido completamentepor elagregado entes del ensayo.Mantenerlamezcla enun recipientetapadomientrasseencuentra enel horno. Sielensayo se haceportriplicado enlamezclaque contiene un porcentaje cerca al óptimocontenidodeasfalto,promediar lostresresultados;calcule lagravedadespecíficaefectiva de los agregados. Siserealiza elcálculodelagravedadespecíficaRiceencadaunadelasmuestrasadiferentes contenidos de asfalto, calcular la gravedad específica efectiva de agregados en cada caso. Calculeelpromediodelasgravedadesespecíficasefectivasyelpromedio delasgravedades específicas Rice. Enausencia dedatosproporcionadosporelMétodoRice,lagravedadespecíficapuedecalcularse conunarelaciónmatemáticaqueconsideralasgravedadesespecíficasbulkyaparentedelos componentes de la mezcla: 100 Gmm = %asfalto %grueso%fino%filler + + + Gsaasfalto A B C Siendo: G +G A= sb sa , para el agregado grueso 2 G +G B= sb sa , para el agregado fino 2 G +G C= sb sa , para el filler 2 Donde:
  • 11. GsbGravedad específica bulk GsaGravedad específica aparente Paso D: Densidad yvacíos de los especimenes Se refiere a las relaciones peso-volumen, completando loscálculos con lossiguientes pasos: D.1Paracadaespecímen,uselagravedadespecíficabulk(Gmb)delpasoC.12ygravedad específicaRicedelamezcla(Gmm)paraC.13.Calcularelporcentajedevacíoseneltotaldela mezcla, VTM. D.2 Calcular la densidad de cada especímen Marshall comosigue: Densidad(g/cm3)=Gmb ×δ w
  • 12. D.3Calculeelporcentajedevacíos enelagregadomineral,VMA,para cadaespecímenMarshall usando la gravedad específica bulkenlosagregados(Gsb) paralos pasosA.2,lagravedad específicabulkdelamezclacompactada(Gmb)paraelpasoC.12,yelcontenidodeasfaltopor peso de mezcla total (Pb) Gmb(⎞1−Pb) ⎛ ×100 VMA=⎜⎜1- ⎟⎟ ⎝ Gsb⎠ D.4CalculeelporcentajedevacíosllenosdeasfaltoparacadaespecimenMarshallusandoel VTMyVMAcomosigue: VMA-VTM Paso E: Estabilidad Marshall y Ensayo de ⎜Flujo VFA= ⎟ ×10 E.1Calentar elaguadelbañoa 140ºF (60ºC)ycolocarlosespecimenesa serensayados porun períodode30a 40minutos.Losespecimenesseubicarán de maneraescalonada para quetodos los especimenessean calentados el tiempo especificado antes deser ensayados. E.2Selimpianperfectamentelassuperficiesinterioresdelasmordazasderoturayseengrasan lasbarrasguíaconunapelículadeaceite demaneraquelasmordazasuperiorsedeslice libremente.Luegodecalentarloseltiemponecesario, seiránsacandounoalavez,quitarlesel exceso de agua con una toalla y colocarlo rápidamente en la mordaza Marshall. E.3Colocarelmedidordeflujosobrelabarraguíamarcadaycompruebelalecturainicial.Aplicar lacargaaunavelocidaddedeformaciónde2pulg/min(50.8mm/minuto)hasta queocurralafalla, esdecircuandosealcanzalamáxima cargayluego disminuyesegún seleaeneldial respectivo. Elpuntode roturase definecomola cargamáximaobtenidayseregistra como elvalorde estabilidad Marshall, expresado en Newtons (lbf). Mientras se está determinando la estabilidad se mantienefirmementeelmedidordedeformaciónensuposiciónsobrelabarraguía;libérese cuandocomienceadecrecerlacargayanotelalectura.Esteseráelvalordel“flujo”parala muestra expresado en centésimas de pulgada. Por ejemplo si la muestra se deformó 3.8 mm(0.15”) elvalordeflujo seráde15.Estevalorexpresala disminucióndediámetroquesufrela probetaentrelacargaceroyelinstantedelarotura.flujoen0.01pulgadas(0.25mm).Elensayo se realiza enun minuto contados desdeque sesacael especímendel baño. E.4 Repita los pasos E.2 y E.3 hasta que todos los especimenes sean ensayados. 1. Eltiempototaltranscurridoentresacarelespecímendelbañoyaplicarlacargaesde 60 segundos como máximo. 2. Eltiempototalenelaguadebañoparacadajuegodetresespecimenesesentre30a 40 minutos.
  • 13. Paso F: Tabulación y Gráfico de losResultados de Ensayo F.1Tabulelosresultadosdeensayo,corrijalosvaloresdeestabilidadparacadaespecímen (ASTM D1559), y calcule el promedio de cada tres juegos de especimenes. F.2 Grafique: 1. Contenido deasfalto Vs. Densidad (por unidad de peso) 2. Contenido de asfalto Vs. Estabilidad Marshall 3. Contenido deasfalto Vs. Flujo 4. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos, VTM 5. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos del agregado mineral, VMA 6. Contenido deasfalto Vs. Porcentaje de vacíos llenos de asfalto, VFA F.3 Revise latendencia de cada gráfico: 1. La estabilidad versus el contenido de asfalto puede tener dos tendencias: 1.1 La estabilidad crece a medida que el contenido de asfalto se aumenta, alcanza un pico y luego decrecer. 1.2 Laestabilidaddecreceamedidaqueelcontenidodeasfaltoseaumentayno presenta un pico.Estacurvaescomúnen mezclasasfálticasen caliente recicladas. 2. El flujo crececon el incremento del contenido de asfalto. 3. Ladensidad crececonelincrementodeasfalto,alcanzounpico,yluegodecrece.La densidadpicousualmente ocurreaun contenidode asfaltomayorquelaestabilidad pico. 4. El porcentajede vacios deaire decrecerá con elcrecimiento del contenido de asfalto. 5. Elporcentajedevacíosdelagregado mineral,VMA,decrececonelcrecimientodel contenido de cemento asfáltico, alcanza un mínimo, y luegocrece. 6. El porcentajede vacíos llenos de asfalto,VFA, crececon el incremento de asfalto. Paso G:Determinacióndel Optimo Contenido de Asfalto G.1Lossiguientesdosmétodossoncomúnmenteempleadosparadeterminarelóptimocontenido de asfalto de los gráficos: Método 1.- El procedimiento NAPA, en TAS 14 1. Determineel contenidodeasfalto correspondiente alamedidaespecificadadel contenido de vacíos(4% típicamente). Este es el óptimo contenido de asfalto. 2. Determine las siguientes propiedades en el óptimo contenido de asfalto de los gráficos: 2.1 Estabilidad Marshall 2.2 Flujo 2.3 Porcentaje de vacíos del agregado mineral, VMA 2.4 Porcentaje de vacíos llenos de asfalto, VFA 3. Comparecadaunode estosvaloresdeespecimenesysitodostiene elrango
  • 14. especificado,entoncesel óptimocontenidodeasfaltodeterminadoessatisfactorio.Si algunasdeestaspropiedadesestáfueradelrangodeespecificaciones,lamezcla debeserrediseñada. Método 2.- Método del Instituto del Asfalto en MS-2 1. Determine: (a) contenido de asfalto en la estabilidadmáxima (b)contenidode asfalto en la densidadmáxima (c)contenidodeasfaltoenelpuntomediodelrangodevolúmenesdeaire especificado (4% típicamente) 2. Promediar los tres contenidos de asfaltos seleccionados 3. Paraelpromediodelcontenidodeasfalto,vealacurvaploteadaydeterminelas siguientes propiedades: 3.1.EstabilidadMarshall 3.2.Flujo 3.3.Porcentajede vacíos del agregado mineral, VMA 3.4.Porcentajede vacíos llenos de asfalto, VFA 4. Compararlosvaloresdelpaso3concriterioparaseraceptadosegúnelsiguiente cuadro: Criterio de Diseño Marshall para Superficies y Bases Criterio Tráfico Mezclas Ligero Medio Pesado Método Marshall Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Compactación 35 50 75 Nº golpes/cara Estabilidad, lb(N) 750 (333) 1200 (5333) 1800 (8000) Flujo 0.01Pulg 8 18 8 16 8 14 (0.25mm) Vacíosde aire, % 3 5 3 5 3 5 Vacíosen el Ver el gráficosiguiente agregado mineral Mix Design Methods for Asphalt Concrete and OtherHot Mix Tipes. The Asphalt Institute, MS-2, May 198 G.2Encontrarel criterio defalla para algunapropiedad requeridaesuntrabajo especial para determinarlamezclaqueseráempleadaenlaconstrucción.SielcriterioVMAnopuedehallarse, la gradacióndel agregado debe modificarse y volver a diseñar la mezcla.
  • 15. RESULTADOSDEENSAYOPARA ELDISEÑODE MEZCLASPORELMETODOMARSHALL Ejemplo BRIQUETAN° 1A 1B 1C 2A 2B 2C 3A 3B 3C 4A 4B 4C 5A 5B 5C 6A 1 %C.A.ENPESODELAMEZCLA 5.00 5.00 5.00 5.50 5.50 5.50 6.00 6.00 6.00 6.50 6.50 6.50 7.00 7.00 7.00 7.50 2 PESOESPECIFICOBULKDELACOMBINACION DEAGREGADOS 2.620 2.620 2.620 2.620 2.620 3 PESODELABRIQUETA ALAIRE(gr)W D 1167.80 1164.90 1165.10 1166.40 1179.00 1169.40 1170.40 1181.10 1187.30 1174.20 1185.30 1182.30 1177.50 1183.40 1192.80 1181.90 PESODELABRIQUETA ENELAIRE(gr) 4 condiciónSaturadaSuperficialmente SecaW SSD 1169.00 1166.20 1167.00 1167.50 1180.60 1171.00 1171.00 1181.90 1189.00 1174.70 1186.00 1182.90 1177.90 1183.60 1193.30 1182.30 PESODELABRIQUETA ENELAGUA(gr) 5 condiciónSaturadaSuperficialmente SecaW sub 650.70 647.00 651.00 652.40 661.40 650.90 656.70 664.70 670.90 661.60 667.70 667.70 663.00 665.40 675.70 663.30 6 VOLUMEN DELABRIQUETA (gr) 518.30 519.20 516.00 515.10 519.20 520.10 514.30 517.20 518.10 513.10 518.30 515.20 514.90 518.20 517.60 519.00 7 PESOESPECIFICOBULKDELABRIQUETA gr/cm3Gmb 2.253 2.244 2.258 2.264 2.271 2.248 2.276 2.284 2.292 2.288 2.287 2.295 2.287 2.284 2.304 2.277 8 PESOESPECIFICOTEORICA MAXIMA,RICE 2.454 2.454 2.454 2.444 2.444 2.444 2.425 2.425 2.425 2.402 2.402 2.402 2.380 2.380 2.380 2.357 9 %VACIOSTOTALES ENLAMEZCLA(VTM) 8.2 8.6 8.0 7.3 7.1 8.0 6.1 5.8 5.5 4.7 4.8 4.5 3.9 4.0 3.2 3.4 10 %VACIOSENAGREGADOMINERAL(V.M.A.) 18.3 18.6 18.1 18.3 18.1 18.9 18.4 18.1 17.8 18.3 18.4 18.1 18.8 18.9 18.2 19.6 11 %ASFALTO ABSORBIDOPORELAGREGADOTOTAL(VFA) 55.4 54.1 56.0 59.9 60.9 57.7 66.5 67.8 69.1 74.2 73.9 75.3 79.3 78.7 82.6 82.7 12 ESTABILIDAD SINCORREGIR 2400 2630 2560 2520 2690 2650 2620 2710 2980 2800 2730 2900 2820 2730 2790 2650 13 ESTABILIDAD CORREGIDA 2530 2620 2770 2810 2780 14 PesoUnitario(gr/cm3) 2.252 2.261 2.284 2.290 2.292 15 Flujo (0.001Pulg.) 11.00 11.00 12.00 11 12.00 13 13.00 13 12.00 12 13 14 14 14 15 16 16 Flujo (0.001Pulg.)promedio 11 12 13 13 14 17 %VACIOSTOTALES DELAMEZCLA(VTM) 8.2 7.5 5.8 4.7 3.7 18 %VACIOSENAGREGADOMINERAL(V.M.A.) 18.4 18.4 18.1 18.3 18.7 19 %ASF.ABSORBIDO PORELAGREGADOTOTAL(VFA)Prom 55.2 59.5 67.8 74.4 80.2
  • 16. BIBLIOGRAFIA: MANUAL DE LABORATORIOENSAYOS PARA PAVIMENTOS VOLUMEN I ING. SILENE MINAYA GONZALEZ M.I. ABEL ORDÓÑEZ HUAMAN