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Diseño Marshall

Date post: 11-Dec-2015
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deseñar pavimentos por método marshall
36
G mb mb = 2.329 = 2.329 aire aire asfalto asfalto G b = 1.015 = 1.015 P b = 5% = 5% Asfalto absorbido Asfalto absorbido VOL (cm VOL (cm 3 3 ) MASA (g) MASA (g) M a = 0 = 0 M m = 2.329 = 2.329 1.000 agregado agregado G sa sa = 2.705 = 2.705 G se se = 2.731 = 2.731 M = M = V x V xG x 1.000 G x 1.000 SENA: CONOCIMIENTO PARA TODOS LOS COLOMBIANOS
Transcript

GGmbmb = 2.329= 2.329

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

PPbb = 5% = 5%

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

MMaa = 0= 0

MMmm = 2.329= 2.3291.000

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

M = M = V xV x G x 1.000G x 1.000

1.000

SENA: CONOCIMIENTO PARA TODOS LOS COLOMBIANOS

GGmbmb = 2.329= 2.329

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

PPbb = 5% = 5%

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

1.0001.000

00

0.1160.116MMbb = 0.05 x 2.329 == 0.05 x 2.329 =

2.3292.329

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

1.0001.000

MMss = 2.329 = 2.329 -- 0.116 = 2.2130.116 = 2.213

2.3292.329

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1160.116

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818

V = V = MM

G x 1.000G x 1.000

VVsese = = 2.213 2.213 = 0.810= 0.8102.731x 1.02.731x 1.0

0.8100.810

VVsb sb = = 2.213 2.213 = 0.818= 0.8182.705x 1.02.705x 1.0

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

1.0001.000

00

0.1160.116

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.1140.114

0.0080.008

2.3292.329

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

V = V = MM

G x 1.000G x 1.000

VVb b = = 0.116 0.116 = 0.114= 0.1141.015 x 1.01.015 x 1.0

VVbaba = 0.818 = 0.818 -- 0.810 = 0.0080.810 = 0.008

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1160.116

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

VVbebe = 0.114 = 0.114 -- 0.008 = 0.1060.008 = 0.106

VVa a = 1.000 = 1.000 -- 0.114 0.114 -- 0.810 = 0.0760.810 = 0.076

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

2.3292.3291.0001.000

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

M = M = V xV x G x 1.000G x 1.000 MMbebe = 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108= 0.106 x 1.015 x 1.000 = 0.108

MMbaba = 0.116 = 0.116 -- 0.108 = 0.0080.108 = 0.008

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

VMA = VVMA = Vbebe + V+ Vaa = ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %= ( 0.106 + 0.076 ) x 100 = 18.2 %

Air Voids = 0.076 x 100 = 7.6 %Air Voids = 0.076 x 100 = 7.6 %

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

1.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.0082.3292.329

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

Air Voids = 7.6 %Air Voids = 7.6 %

VMA = 18.2 %VMA = 18.2 %

VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %VFA = ( 0.106 / 0.182 ) x 100 = 58.2 %

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

absorbed asphabsorbed asph2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

Air Voids = 7.6 %Air Voids = 7.6 % Cont. Efect de asf = ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %Cont. Efect de asf = ( 0.108 / 2.329 ) x 100 = 4.6 %

VMA = 18.2 %VMA = 18.2 %

VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

1.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.0082.3292.329

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

Vacíos con aire = 7.6%Vacíos con aire = 7.6% Contenido Efectivo de Asf. = 4.6%Contenido Efectivo de Asf. = 4.6%

VMA = 18.2 %VMA = 18.2 % Cont. De Asf Absorbido = ( 0.008 / 2.213 ) x 100 = 0.4%Cont. De Asf Absorbido = ( 0.008 / 2.213 ) x 100 = 0.4%

VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

Vacíos con aire = 7.6% Vacíos con aire = 7.6% Max Peso Esp Teor. =Max Peso Esp Teor. = 2.329 2.329 = 2.521= 2.521

VMA = 18.2 %VMA = 18.2 % (1.0 (1.0 -- 0.076)0.076)

VFA = 58.2 %VFA = 58.2 %

1.000 1.000 -- 0.0760.0761.0001.000

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido

1.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.0080.008

2.3292.329

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.7312.2132.213

0.8180.818 0.8100.810

Vacios aire = 7.6%Vacios aire = 7.6%contenido asf. efectivo = 4.6%contenido asf. efectivo = 4.6%

VMA = 18.2 %VMA = 18.2 % contendido asf absor. = 0.4%contendido asf absor. = 0.4%

VFA = 58.2 %VFA = 58.2 % Max Sp Teor. = 2.521Max Sp Teor. = 2.521

GGmmmm = = PPss + P+ Pbb

GGsese GGbb

100100

GGmmmm

VVaa == x 100x 100GGmmmm -- GGmama(( ) )

VMA = 100 VMA = 100 --GGmama x Px Pss

GGVFA =VFA = x 100x 100

VMA VMA -- VVaa

VMAVMA(( ))VMA = 100 VMA = 100 --GGsasa

VFA =VFA = x 100x 100VMAVMA(( ))

PPbaba = 100 x = 100 x ( ( )) x Gx Gbb

GGsese -- GGsasa

GGsese x Gx Gsasa

PPbebe = P= Pbb --100100

PPba ba x Px Ps s

Método de Formulación

MarshallMarshall

Procedimiento General

-Selección de Agregado

-Selección de tipo de Ligante Bituminoso

-Fabricación de Probetas con Diferentes Contenidos de Ligante-Fabricación de Probetas con Diferentes Contenidos de Ligante

-Selección del Contenido de Ligante

-Verificación de la Estabilidad de la Adhesión Agregado-Ligante

PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

1. Selección Materiales1. Selección Materiales 2. Diseño Estructura del agregado2. Diseño Estructura del agregado

3. Selección Contenido Ligante3. Selección Contenido Ligante 4. Adhesión agregado4. Adhesión agregado--asfaltoasfalto

InmersiónInmersión

CompresiónCompresión

Selección del

Ligante100 g100 g100 g100 g

penetraciónpenetración0 seg0 seg 5 seg5 seg

PenetraciónPenetración(1900s)(1900s)

Tránsito

Temperatura Media Anual ºC

Nx106 >24 15-24 <15Nx106 >24 15-24 <15

>560-70 60-70 80-100

0.5 a 560-70 60-70 u 80-100 80-100

<0.5 60-70 60-70 u 80-100 80-100

Valores Límites de Propiedades del

Ligante

Selección del

Ligante100 g100 g100 g100 g

penetraciónpenetración0 seg0 seg 5 seg5 seg

PenetraciónPenetración(1900s)(1900s)

52, 800

100

1000

Pe

ne

tra

ció

n (

mm

/10

)IP=1.0IP=-1.0

25, 65

1

10

100

-20 0 20 40 60 80

TemperaturaºC

Pe

ne

tra

ció

n (

mm

/10

)

Selección del

Ligante

Penetración ResidualPenetración Residual

100 g100 g100 g100 g

penetraciónpenetración

0 seg0 seg5 seg5 seg

Penetración ResidualPenetración Residual

163°C

5 h, 163ºC5 h, 163ºC

> 75%> 75%

TEMPERATURA DE MEZCLADO TEMPERATURA DE MEZCLADO Y COMPACTACIONY COMPACTACION

1010

55

Viscosity, Pa sViscosity, Pa s

.1.1

.2.2

.3.3

.5.5

11

100100 110110 120120 130130 140140 150150 160160 170170 180180 190190 200200

Temperature, CTemperature, C

Compaction RangeCompaction Range

Mixing RangeMixing Range

Selección de la

Estructura del Agregado

Granulometría del Agregado

60

80

100

% P

as

a

0

20

40

60

0.01 0.1 1 10 100

Abertura de tamiz (mm)

% P

as

a

Granulometría del Agregado

60

80

100

% P

as

a

0

20

40

60

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

(Abertura de tamiz (mm))0.45

% P

as

a

0.075 2.0 4.75 9.5 12.5 19

Valores Límites de Propiedades del

Agregado

Compactabilidad

Compactación por Impactos

Medida de Peso Específico

Aparente

Medida de Peso Específico

Aparente

Medida de Gmm

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.213

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.8180.818

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

aireaire

asfaltoasfalto

GG = 1.015= 1.015

00

0.1080.1080.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.213

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.8180.818

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

00

0.1080.1080.1160.116

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.2130.8180.818

0.1060.1060.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.2130.8180.818

0.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.213

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.8180.818

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

aireaire

asfaltoasfalto

GGbb = 1.015= 1.015

agregadoagregado

GGsasa = 2.705= 2.705

GGsese = 2.731= 2.731

Asfalto absorbidoAsfalto absorbido2.3292.3291.0001.000

00

0.1080.108

0.0080.008

0.1160.116

2.2132.213

0.1820.182

VOL (cmVOL (cm3 3 )) MASA (g)MASA (g)

0.8180.818

0.0760.076

0.1060.1060.1140.114

0.8100.810

0.0080.008

Estabilidad y Flujo

-Ensayo a 60ºC-Carga Quasi-Estática

=> Evaluación de la Capacidad o

Resistencia a ladeformación

Ensayo Marshall

• Principio del ensayo– Compactación por impacto 35,

50 o 75 golpes por cara

– masa 4536 g, altura 457 mm, molde 101mm

– Ensayo de carga diametral con

Carga (N)

– Ensayo de carga diametral con confinamiento

– 5 horas después de compactar, 30 min a 60°C

– Medir Estabilidad (S max), Flujo (Déf. max

Deformación (mm)

Estabilidad

Flujo

DensidadDensidad

FlujoFlujo

% ligante% ligante

% ligante% ligante

EstabilidadEstabilidad

% ligante% ligante

% ligante% ligante

VAMVAM

% LIGANTE% LIGANTE

VacíosVacíos

Con AireCon Aire

% LIGANTE% LIGANTE

VFAVFA

% LIGANTE% LIGANTE

F/LF/LConc. Crítica

Valores Límite de Propiedades de

la Mezcla

Selección del Contenido de Ligante

Pro

pie

dad

Intervalo de Estabilidad

Intervalo de Flujo

% de asfalto

Pro

pie

dad

Intervalo de Vacíos

Intervalo de VAM

Intervalo de VFA

Intervalo de F/L


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