CUEVA DEL INGENIERO CIVIL

Ensayo Marshall Buenos días a todos los miembros de nuestra web de ingeniería civil, continuamos con los temas relacionados al diseño de mezcla asfáltica por el método Marshall, a continuación les presentamos el proceso que se sigue para la realización del ensayo Marshall, el ensayo debe efectuarse después de transcurridas 16 horas de la compactación. Procedimiento del Ensayo Marshall Para complementar el diseño de la mezcla, se deben efectuar los siguientes ensayos y análisis: a. En la mezcla sin compactar: o Peso Específico efectivo. o Peso Específico máximo. b. En la muestra compactada: o Peso Específico Bulk. o Estabilidad y flujo a 60 ºC. o Análisis de densidad y Vacíos. Equipo Requerido para el Ensayo Marshall Máquina de ensayo Marshall, con dispositivo eléctrico, diseñada para aplicar las cargas a las muestras por medio de pesas de ensayo semicirculares, está equipada con un calibrador provisto de anillo para determinar la carga de ensayo, de un marco de carga para el ensayo de estabilidad y un medidor de flujo, para establecer la deformación bajo la carga máxima de ensayo. Baño de agua con una profundidad mínima de 15 cm (6"), provisto de un termostato para mantener una temperatura de 60 ºC ± 1 ºC. Pruebas de estabilidad y fluencia Después de obtenido el Peso Específico Bulk de la mezcla compactada, se procede a la ejecución de los ensayos de estabilidad y fluencia, de la siguiente manera: a. Calibrar el cero del flujómetro, previamente montado sobre uno de los guiadores, y luego de insertar la mordaza de 4" debajo del pivote. b. Sumergir la briqueta en baño de agua a 60 ºC (140 ºF), durante 30 a 40 minutos. c. Limpiar las guías y la superficie interior del anillo de prueba y lubricar las guías para garantizar que el segmento superior del anillo se deslice libremente sobre ellas. La temperatura de la mordaza debe mantenerse a una temperatura de 21 a 37,8 ºC (70 a 100 ºF), utilizando el baño de agua, si fuese necesario. d. Se saca la muestra del baño de agua, se coloca en la parte inferior de la mordaza, luego se inserta la parte superior de la misma. Se centra el conjunto en el dispositivo de carga y se coloca el medidor de flujo sobre el guiador superior de la mordaza. e. Aplicar la carga de ensayo a la muestra a una velocidad de deformación constante de 51 mm/min (2 pulg/min), hasta que ocurra la falla. El punto de falla se define como la carga máxima obtenida en el ensayo. El número total de Newtons (libras) necesario para producir la falla de la muestra se define como el valor de la estabilidad Marshall. La deformación vertical del espécimen producida por la carga, es el valor del Flujo (fluencia). f. Durante el ensayo de estabilidad, sujétese firmemente el medidor de flujo en su posición sobre el guiador, y retírese en el instante mismo que la carga empieza a decrecer, se anota el valor de flujo en unidades de 0,25 mm (0.01"). Por ejemplo si la muestra se deforma 3,8 mm (0,15"), su fluencia será 15. g. Se promedian los valores de estabilidad y flujo para todas las muestras con cada contenido de ligante. Las pruebas de estabilidad y fluencia, a partir de la extracción de los núcleos del baño, no deben durar un tiempo mayor a 30 segundos. Análisis de densidad y vacíos Después de la conclusión de los ensayos de estabilidad y fluencia, se realiza el análisis de densidad y vacíos, para cada grupo de núcleos de prueba, de la siguiente manera: a. Promediar los valores de peso específico Bulk de todas las muestras de ensayo para cada contenido de ligante; los valores que por simple inspección presenten error, no se consideran. b. Determinar el peso unitario promedio para cada contenido de ligante, multiplicando el valor promedio del peso específico Bulk por 1000 para peso unitario en kg/m3, por 62,4 para peso unitario en lb/pie3. c. Dibujar un gráfico de relación de peso unitario vs. contenido de asfalto, uniendo los puntos mediante una curva intermedia, que proporcione el mejor ajuste para todos los valores. d. Leer directamente en la curva trazada, los valores de peso unitario para cada contenido de asfalto ensayado y obtener el peso específico Bulk equivalente, dividiendo entre 1000 Kg/m3 (ó entre 62,4 lb/pie3). Los valores de peso específico Bulk así obtenidos, serán usados en el cálculo posterior de vacíos. e. Utilizando el Peso Específico máximo teórico de la mezcla bituminosa (ASTM D-2041) y el Peso Específico Bulk de los agregados, se calcula el Peso Efectivo del agregado, el asfalto absorbido por los agregados secos (en kg o lb), el porcentaje de vacíos de aire y el porcentaje de vacíos del agregado mineral (VAM). Presentación de resultados Los valores de estabilidad, flujo y porcentaje de vacíos en la mezcla, se procesan como se indica a continuación: a. Promediar los valores de flujo y estabilidad para todas las muestras de un porcentaje de asfalto dado. Valores errados en comparación con los otros, no se incluirán en el promedio. b. Se elaboran gráficos, para presentar las relaciones entre los siguientes valores: - Estabilidad vs. Porcentaje de Asfalto - Peso Unitario vs. Porcentaje de Asfalto - Porcentaje de Vacíos en la Mezcla vs. Porcentaje de Asfalto - Flujo vs. Porcentaje de Asfalto - Porcentaje de Vacíos en el Agregado vs. Porcentaje de Asfalto En cada gráfico se debe unir los puntos obtenidos mediante una curva promedio, procurando que todos los valores se ajusten a ella en forma adecuada. Les presentamos también esta planilla Excel que les ayuda con el: Diseño de Mezclas Asfálticas - Método Marshall. Esperamos que esta información relacionada con el Ensayo Marshall les sea de utilidad a todos los ingenieros civiles y estudiantes que nos visitan, para mayor información acerca el diseño de mezclas asfálticas por el método Marshall pueden ingresar a los enlaces indicados al principio de la publicación...esperamos sus comentarios...saludamos a toda la comunidad de ingeniería. Fuente :www.cuevadelcivil.com Leer Más; Preparación de las muestras para el ensayo Marshall Buenos días a todos los miembros de nuestra web de ingeniería civil, continuando con las publicaciones relacionadas con el diseño de mezclas asfálticas utilizando el método de Marshall, presentamos información relacionada a la preparación de las muestras para realizar el ensayo Marshall, los puntos que se explican se encuentran a continuación: - Preparación de las muestras para el ensayo - Preparación de las mezclas asfálticas - Compactación de los núcleos de prueba (Briquetas) Preparación de 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. Curva Viscosidad - Temperatura para Cementos Asfálticos Fuente: The Asphalt Institute's, Manual (MS-2). 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). 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, compactar con el martillo 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. Esta es la información referente a la preparación de muestras para el ensayo Marshall, si desean mas información acerca el Diseño de Mezclas por el método Marshall pueden ingresar a los enlaces ubicados al principio de la publicación, esperamos les sea útil a todos los ingenieros civiles y personas interesadas en temas de ingeniería...no olviden compartir los artículos en sus redes sociales...saludos a toda la comunidad de ingeniería civil...hasta otra oportunidad. Fuente :www.cuevadelcivil.com Leer Más; Equipo para la elaboración de núcleos de prueba (Método Marshall) Buenos días a todos los miembros de la Cueva del Ingeniero Civil, continuamos con la información relacionada al Diseño de Mezclas Asfálticas por el Método Marshall, ahora compartimos información referente al Equipo para la elaboración de núcleos de prueba utilizados en el Método Marshall, sin mayores palabras les dejamos la información a continuación. Entre los elementos más importantes del equipo necesario para la elaboración de los núcleos de prueba, se pueden citar los siguientes: a) Horno y placa calentadora eléctrica, para calentar los materiales, Horno aireador para el curado de las mezclas. b) Termómetro blindado de vidrio o dial con varilla para lecturas entre 50 ºF (10 ºC) y 450 ºF (232 ºC). c) Balanza de 2 kg de capacidad, con aproximación a 0,1 g. Balanza de 5 kg con aproximación a 1 g. d) Pedestal para compactación, que consta de un soporte de madera, sobre el cual descansa una placa de acero de 12" x 12" x 1" (305 x 305 x 25 mm). e) Molde de compactación que consta de una base, molde encofrado y collar de extensión. El molde tiene un diámetro interior de 4" (101,6 mm) y una altura aproximadamente 3" (76 mm). La base y el collar están diseñados para intercambiarse ya sea a uno u otro lado del molde. f) Martillo de compactación, que consta de una barra achatada que cae deslizándose sobre una guía y un pisón de cara circular de 3 7/8" (98,4 mm). La barra pesa 10 libras (4,5 kg) y tiene una caída (guía) de 18" de altura. g) Soporte del molde, que consta de un dispositivo de tensión elástica, diseñado para acoplar el molde sobre el pedestal de compactación. h) Extractor de muestra o prensa para extraer la muestra (briqueta) ya compactada. i) Accesorios como cucharas, espátula, mezclador mecánico, baño de agua hirviendo, etc. Esperamos que la información relacionada al equipo necesario para la elaboración de núcleos de prueba para el Ensayo Marshall les sea de utilidad, no olviden compartir las publicaciones en sus redes sociales...Saludamos a toda la comunidad de ingeniería civil que nos visita día a día...Gracias por el apoyo...Un abrazo fraterno.  Fuente :www.cuevadelcivil.com Leer Más;