ENSAYO MARSHALL

Este mtodo es utilizado en Honduras desde 1968, fue desarrollado en 1939 por el Ing. Bruce Marshall (29 aos despus se empez a utilizar en Honduras).Se ha visto actualizado principalmente por el fenmeno de ahuellamiento, debido a:

El incremento del peso de los vehculos. El uso de agregados redondos. Para evitar este fenmeno se debe incrementar el valor de estabilidad.Variables que ms inciden en las mezclas asflticas en caliente son:

El contenido de asfalto. La densidad.Es un mtodo eminentemente emprico ya que los valores obtenidos no representan factores principales de resistencia de un material.Objetivos que se persiguen al disear una mezcla asfltica:

Resistencia a la deformacin permanente (ahuellamiento). Resistencia a la fatiga. No debe agrietarse a la aplicacin de repeticiones de carga. Durabilidad. Suficiente contenido de asfalto, no debe contener vacos porque entran agentes oxidantes. Resistencia a la humedad. Se pierde adhesin cuando hay contenido de humedad. Resistencia a la friccin. Esta depende de la textura, forma, y resistencia a la abrasin y a la degradacin. Trabajabilidad. Capaz de ser transportada y compactada con razonable esfuerzo.Criterios Marshall:El nivel de compactacin se selecciona en funcin de que si es trafico liviano, medio o pesado.Trafico liviano: es la va por la cual en el periodo de diseo pasaron un total de 104 EAL en eje sencillo de 18000 lb.Trafico medio: en el perodo de diseo pasaron entre 104 y 106 EAL.Trfico pesado: tiene ms de 106 EALLos criterios a que se debe de manejar son los siguientes:

Numero de golpes por lado Estabilidad (lb) Porcentaje de vacos llenos de aire Porcentaje de vacos en agregado mineral (VMA) Porcentaje de vacos llenos de asfalto. Relacin filler/bitumVacos en agregado mineral (VMA):

Es el volumen total de vacos dentro de la masa de agregado que ha sido compactado si el valor de VMA es pequeo la mezcla presentar problemas en su durabilidad, si el VMA es grande la mezcla presentar problemas de estabilidad y ser antieconmica.El VMA est compuesta por tres componentes que son: volumen de vacos que son llenados por el asfalto y el volumen de vacos remanentes.Vacos llenos de aire:

En una mezcla de granulometra densa con un contenido ptimo de asfalto se ha dado en el rango de 3% a 5% la capa de mezcla asfltica en caliente da una superficie que es relativamente impermeable tanto al aire como al agua; si los vacos en el sitio es ligeramente mayor al 3 al 5%.Densidad:

Un incremento en la densidad debido al esfuerzo de compactacin puede incrementar la resistencia cortante y mejorar su funcionamiento. En el mtodo de diseo Marshall, la densidad vara con el contenido de asfalto, inicialmente se produce un incremento en la densidad, ya que el cemento asfaltico acta como lubricante permitiendo o facilitando la accin de acomodo de las partculas de agregado.Estabilidad:

Se define como la mxima carga que lleva un espcimen compactado a la temperatura de 140F (60C), cargado a una velocidad de 2 pulg/min. Es una medida de la viscosidad de la masa agregado asfalto y es afectado de manera significativa por el ngulo de friccin interna del agregado y de la viscosidad del cemento asfaltico a los 140F (60C).La estabilidad puede ser incrementada por dos vas:

Utilizando un ligante asfaltico con mayor viscosidad Seleccionando un agregado con mayor angularidad, lo cual se obtiene por medio de las caras fracturadas.La estabilidad de campo es afectada por diversos factores los cuales se tienen:

La temperatura ambiente Tipo de carga Razn de carga Presin de inflado de la llanta Numerosas propiedades de la mezclaFlujo:

El cual se determina al mismo tiempo que se determina la estabilidad es una medida de la deformacin vertical de la muestra. El valor del flujo se mide en centsimas de pulgada (0.01), valores altos de los flujos indican una mezcla plstica, valores bajos de flujo indican de una mezcla con vacos llenos de aire mayores a lo normal.Mtodos de ensayos Marshall:

Se determina las propiedades de la mezcla compactada. Las propiedades volumtrica que se determinan de una mezcla compactada son los vacos llenos de aire (VA), vacos en el agregado mineral (VMA), vacos en al agregado llenos de asfalto (VLLA).Preparacin de las muestras para ensayos:

Se consideran los siguientes pasos: Nmero de muestra: se debe preparar un mnimo de tres muestras Preparacin de agregado: los agregados deben estar secos a peso constante entre 105-110C Determinacin de temperaturas de mezcla y compactacin: el asfalto debe calentarse a una temperatura que se tengan viscosidades del orden de 17020 cts. La temperatura de compactacin debe ser de 38030 cts. Preparacin del molde y martillo: el molde como la cara del martillo deben estar limpios y a una temperatura de 95C-150C Preparacin de la mezcla: al compactar el espcimen de una briqueta con espesor 2.50.05. Lo anterior se logra con aproximadamente 1.2 kg de mezcla. Colocacin de la mezcla en el molde: se debe colocar la mezcla suelta en el molde, dndose con una esptula calentada 15 alrededor del permetro y 10 en el interior. Compactacin de la muestra: se aplica el nmero de golpes por cara de acuerdo a con la categora de trafico aplicando 35, 50 o 75 golpes, utilizando para el proceso un martillo de 10 lb y una altura de 18, despus de efectuar la compactacin se debe dejar la muestra al aire.Procedimiento de ensayo:

Determinacin de la gravedad especifica masiva bulk Estabilidad y flujo: se puede determinar despus de que se halla determinado la gravedad especfica masiva se efectan los siguientes pasos:a) Sumerja la mezcla a una temperatura de 60C en agua por 30 min.b) Durante la ejecucin de la carga se debe colocar el flujmetro a fin de cuantificar la deformacin.c) Se colocan las mordazas para efectuar las pruebas, deben estar limpias al anterior y a una temperatura de 21.1C a 37.8C.d) Para efectuar la carga del espcimen este debe ser removido del agua 60C a las mordazas en un tiempo de 30 segundos.e) La aplicacin de la carga debe hacerse a una velocidad controlada de 51 mm/min hasta que se produzca la falla.Anlisis de densidad de vacos:

Se efectan los siguientes pasos:a) Para la gravedad especfica de los especmenes, obtenga un valor promedio.b) Determine para cada muestra de peso promedio.