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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ELABORACION DE ESPECIMENES DE CONCRETO
ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO MARSHALL
CURSO
LABORATORIO DE PAVIMENTOS
DOCENTE
ING. KILDARE J.ASCUE ESCALANTE
ALUMNO
PUMA QUISPE RODRIGO GONZALO
CUSCO-PERU
2016
Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 1
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
PRESENTACION
Estimado docente del curso de cursos de laboratorio de Pavimentos de la
Universidad Andina del Cusco, pongo a su criterio de calificación el
presente trabajo denominado INFORME DE LAVORATORIO
ELABORACION DE BRIQUETAS DE CONCRETO ASFALICO , el mismo
que ha sido elaborado con sumo cuidado, procurando distinguirlas ideas
relacionadas al tema, con el único fin de dar a conocer los conocimientos
reales y concisos del tema en mención, proyectándonos a cubrir los
criterios de calificación impuestas por su persona.
El alumno.
Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 2
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
INTRODUCCION
El asfalto es un material de petróleo líquido de color negro pardusco que
se endurece al enfriarse. En una mezcla asfáltica en caliente de
pavimentación, el asfalto y el agregado son Combinados en proporciones
exactas: Las proporciones relativas de estos materiales determinan las
propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el desempeño de la
misma como pavimento terminado. Existen dos métodos de diseño
comúnmente utilizados para determinar las proporciones apropiadas de
asfalto y agregado en una mezcla. Ellos son el método Marshall y el
Método Hveem. El ensayo de laboratorio “Marshall” desarrolla un mejor
criterio para determinar el contenido óptimo de asfalto en la etapa de
diseño. Este ensayo de laboratorio se realizó de acuerdo a las normas de
ensayos de materiales, dado que toda obra de ingeniería debe
cumplir con los estándares de calidad.
Ambos métodos de diseño son ampliamente usados en el diseño de
mezclas asfálticas de pavimentación. La selección y uso de cualquiera de
estos métodos de diseño de mezclas es, principalmente, asuntos de
gustos en ingeniería, debido a que cada método contiene características y
ventajas singulares. Cualquier método pude ser usado con resultados
satisfactorios.
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.
Tabla de contenido
PRESENTACION.........................................................................................2
INTRODUCCION.........................................................................................3
Tabla de contenido.......................................................................................4
ENSAYO: ELABORACION DE ESPECIMENES DE CONCRETO
ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO MARSHALL..........................................6
1.- OBJETIVOS............................................................................................6
2.- FUNDAMENTO TEORICO.....................................................................7
El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas:...................13
1.Analítica.-Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra
el porcentaje de suelo menor de ese tamaño (porcentaje respecto al peso
total)............................................................................................................13
3.- EQUIPOS Y MATERIALES..................................................................17
MUESTRA DE AGREGADO......................................................................19
....................................................................................................................19
CEMENTO ASFALTICO............................................................................19
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....................................................................................................................19
JUEGO DE BANDEJAS.............................................................................19
....................................................................................................................19
....................................................................................................................20
EQUIPO PARA SACAR LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES.................20
....................................................................................................................20
COCINA......................................................................................................20
....................................................................................................................20
MARTILLO MARSHALL.............................................................................21
....................................................................................................................21
EQUIPO DE BAÑO MARIA........................................................................21
....................................................................................................................21
EQUIPO PARA LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES..............................22
....................................................................................................................22
EQUIPO PARA CALCULAR PESO ESPECÍFICO....................................22
....................................................................................................................22
4.-PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO...............................................23
“ELABORACION DE BRIQUETAS DE ASFALTO”..................................23
5.- CALCULOS Y RESULTADOS..............................................................27
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BIBLIOGRAFIA..........................................................................................30
ENSAYO: ELABORACION DE ESPECIMENES DE
CONCRETO ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO
MARSHALL
1.- OBJETIVOS
 Determinar la cantidad de asfalto suficiente para recubrir
completamente los agregados Y Determinar el porcentaje óptimo
de asfalto para realizar una mezcla con materiales finos y
granulares para la realización de briquetas.
 Diseñar una mezcla asfáltica en caliente y obtener una fórmula de
trabajo correspondiente, mediante el método Marshall de manera
tal que se consiga cumplir con los requisitos mínimos de calidad de
un pavimento
 Calcular los diferentes porcentajes de vacíos y las gravedades
específicas de las briquetas realizadas. Reconocer correctamente
el procedimiento a seguir para que no hayan errores posibles
durante el ensayo
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2.- FUNDAMENTO TEORICO
Una muestra de mezcla de pavimento preparada en el laboratorio puede
ser analizada para determinar su posible desempeño en la estructura del
pavimento. El análisis está enfocado hacia cuatro características de la
mezcla, y la influencia que estas puedan tener en el comportamiento de la
mezcla. Las cuatro características son:
• Densidad de la mezcla
• Vacíos de aire, o simplemente vacíos.
• Vacíos en el agregado mineral.
• Contenido de asfalto.
DENSIDAD
La densidad de la mezcla compactada está definida como su peso
unitario (el peso de un volumen específico de la mezcla). La densidad es
una característica muy importante debido a que es esencial tener una alta
densidad en el pavimento terminado para obtener un rendimiento
duradero.
En las pruebas y el análisis del diseño de mezclas, la densidad de la
mezcla compactada se expresa, generalmente, en kilogramos por metro
cúbico. La densidad es calculada al multiplicar la gravedad específica total
de la mezcla por la densidad del agua (1000 kg/m3). La densidad
obtenida en el laboratorio se convierte la densidad patrón, y es usada
como referencia para determinar si la densidad del pavimento terminado
es, o no, adecuada. Las especificaciones usualmente requieren que la
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densidad del pavimento sea un porcentaje de la densidad del laboratorio.
Esto se debe a que rara vez la compactación in situ logra las densidades
que se obtienen usando los métodos normalizados de compactación de
laboratorio.
VACIOS DE AIRE (o simplemente vacíos)
Los vacíos de aire son espacios pequeños de aire, o bolsas de aire, que
están presentes entre los agregados revestidos en la mezcla final
compactada. Es necesario que todas las mezclas densamente graduadas
contengan cierto porcentaje de vacíos para permitir alguna compactación
adicional bajo el tráfico, y proporcionar espacios adonde pueda fluir el
asfalto durante su compactación adicional. El porcentaje permitido de
vacíos (en muestras de laboratorio) para capas de base y capas
superficiales está entre 3 y 5 por ciento, dependiendo del diseño
específico. La durabilidad de un pavimento asfáltico es función del
contenido de vacíos. La razón de esto es que entre menor sea la cantidad
de vacíos, menor va a ser la permeabilidad de la mezcla. Un contenido
demasiado alto de vacíos proporciona pasajes, a través de la mezcla,
por los cuales puede entrar el agua y el aire, y causar deterioro. Por otro
lado, un contenido demasiado bajo de vacíos puede producir exudación
de asfalto; una condición en donde el exceso de asfalto es exprimido
fuera de la mezcla hacia la superficie.
La densidad y el contenido de vacíos están directamente relacionados.
Entre más alta la densidad menor es el porcentaje de vacíos en la mezcla,
y viceversa. Las especificaciones de la obra requieren, usualmente, una
densidad que permita acomodar el menor número posible (en la realidad)
de vacíos: preferiblemente menos del 8 por ciento.
VACIOS EN EL AGREGADO MINERAL
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Los vacíos en el agregado mineral (VMA) son los espacios de aire que
existen entre las partículas de agregado en una mezcla compactada de
pavimentación, incluyendo los espacios que están llenos de asfalto.
El VMA representa el espacio disponible para acomodar el volumen
efectivo de asfalto (todo el asfalto menos la porción que se pierde en el
agregado) y el volumen de vacíos necesario en la mezcla. Cuando mayor
sea el VMA más espacio habrá disponible para las películas de asfalto.
Existen valores mínimos para VMA los cuales están recomendados y
especificados como función del tamaño del agregado. Estos valores se
basan en el hecho de que cuanto más gruesa sea la película de asfalto
que cubre las partículas de agregado, más durables será la mezcla. La
fig.1 ilustra el concepto de VMA.
FIGURA N°1
CONTENIDO DE ASFALTO
La proporción de asfalto en la mezcla es importante y debe ser
determinada exactamente en el laboratorio, y luego controlada con
precisión en la obra. El contenido de asfalto de una mezcla particular se
establece usando los criterios (discutidos mas adelante) dictados por el
método de diseño seleccionado.
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El contenido óptimo de asfalto de una mezcla depende, en gran parte, de
las características del agregado tales como la granulometría y la
capacidad de absorción. La granulometría del agregado está directamente
relacionada con el contenido óptimo del asfalto. Entre mas finos contenga
la graduación de la mezcla, mayor será el área superficial total, y, mayor
será la cantidad de asfalto requerida para cubrir, uniformemente, todas las
partículas. Por otro lado las mezclas mas gruesas (agregados más
grandes) exigen menos asfalto debido a que poseen menos área
superficial total.
La relación entre el área superficial del agregado y el contenido óptimo de
asfalto es más pronunciada cuando hay relleno mineral (fracciones muy
finas de agregado que pasan a través del tamiz de 0.075 mm (Nº 200).
Los pequeños incrementos en la cantidad de relleno mineral, pueden
absorber, literalmente, gran parte el contenido de asfalto, resultando en
una mezcla inestable y seca. Las pequeñas disminuciones tienen el
efecto contrario: poco relleno mineral resulta en una mezcla muy rica
(húmeda). Cualquier variación en el contenido o relleno mineral causa
cambios en las propiedades de la mezcla, haciéndola variar de seca a
húmeda. Si una mezcla contiene poco o demasiado, relleno mineral,
cualquier ajuste arbitrario, para corregir la situación, probablemente la
empeorará.
En vez de hacer ajuste arbitrario, se deberá efectuar un muestreo y unas
pruebas apropiadas para determinar las causas de las variaciones y, si es
necesario, establecer otro diseño de mezcla.
La capacidad de absorción (habilidad para absorber asfalto) del agregado
usado en la mezcla es importante para determinar el contenido óptimo de
asfalto. Esto se debe a que se tiene que agregar suficiente asfalto la
mezcla para permitir absorción, y para que además se puedan cubrir las
partículas con una película adecuada de asfalto. Los técnicos hablan de
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dos tipos de asfalto cuando se refieren al asfalto absorbido y al no
absorbido: contenido total de asfalto y contenido efectivo de asfalto.
El contenido total de asfalto es la cantidad de asfalto que debe ser
adicionada a la mezcla para producir las cualidades deseadas en la
mezcla. El contenido efectivo de asfalto es el volumen de asfalto no
absorbido por el agregado; es la cantidad de asfalto que forma una
película ligante efectiva sobre la superficie de los agregados. El contenido
efectivo de asfalto se obtiene al restar la cantidad absorbida de asfalto del
contenido total de asfalto.
AGREGADO FINO
El agregado fino consistirá en arena natural, arena manufacturada o una
combinación de ambas, definiéndose como aquel proveniente de la
desintegración natural o artificial de las rocas, el cual pasa por la malla
3/8]” y que cumple con los límites establecidos en las Normas NPT
400.037 o ASTM C-33.
• Módulo de Finura (MF).- El módulo de finura es un parámetro que
se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de
la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2
desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo
presente y dividido en 100 , para este cálculo no se incluyen los
tamices de 1" y ½".
MF = å% Retenido Acumulado
100
Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto
debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una
arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.
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AGREGADO GRUESO
Porción de agregado retenido en el tamiz 4.75mm. (N°4)
a. Tamaño máximo ( TM)
De acuerdo a la norma NTP 400.037 el tamaño máximo del
agregado grueso es el que corresponde al menor tamiz por el cual
pasa toda la muestra de agregado grueso. O tamaño de la abertura
del tamiz que deja pasar todo el agregado.
b. Tamaño Máximo Nominal (TMN)
De acuerdo a la norma NTP 400.037 se entiende por tamaño
máximo nominal al que corresponde al menor tamiz de la serie
utilizada que produce el primer retenido
La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en
función del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de
tal manera que el agregado cumpla con los siguientes requisitos.
• El agregado deberá estar conformado de partículas limpias
cuyo perfil preferentemente angular o semi angular, duras,
compactas sin exceso de partículas planas, alargadas,
blandas.
• Las partículas deberán ser químicamente estables y
deberán estar libres de escamas, tierras, polvo, limo,
materia orgánica, humus u otras sustancias dañinas.
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El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas:
1. Analítica.-Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula
contra el porcentaje de suelo menor de ese tamaño (porcentaje
respecto al peso total).
2. Gráfica.-Mediante una curva dibujada en papel semi - logaritmica a
partir de puntos cuya abscisa en escala logarítmica es el tamaño del
grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo
menor que ese tamaño (Porcentaje respecto al peso total). A esta
gráfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA.
Figura N°2: Curva granulométrica.
SELECCION DE LAS MUESTRAS DE MATERIAL
La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del
asfalto y del agregado que va a ser usados en la mezcla de
pavimentación. Es importante que las muestras de asfalto tengan
características idénticas a las el asfalto que va a ser usado en la mezcla
final. Lo mismo debe ocurrir con las muestras de agregado. La razón es
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simple: los datos extraídos de los procedimientos de diseño de mezclas
determinar la fórmula o “receta” para la mezcla de pavimentación. La
receta será exacta solamente si los ingredientes ensayados en el
laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes usados en el
producto final. Una amplia variedad de problemas graves, que van desde
una mala trabajabilidad de la mezcla hasta una falla prematura del
pavimento, son el resultado histórico de variaciones ocurridas entre los
materiales ensayados en el laboratorio y los materiales usados en la
realidad.
PREPARACION DEL AGREGADO
La relación viscosidad-temperatura del cemento asfáltico que va a ser
usado debe ser ya conocida para establecer las temperaturas de
mezclado y compactación en el laboratorio.
En consecuencia, los procedimientos preliminares se enfocan hacia el
agregado, con el propósito de identificar exactamente sus características.
Estos procedimientos incluyen secar el agregado, determinar su peso
específico, y efectuar un análisis granulométrico por lavado.
• Secando el Agregado
El Método Marshall requiere que los agregados ensayados estén libres de
humedad, tan práctico como sea posible. Esto evita que la humedad
afecte los resultados de los ensayos.
Una muestra de cada agregado a ser ensayado se coloca en una
bandeja, por separado, y se calienta en un horno a una temperatura de
110º C (230ºF). Después de cierto tiempo, la muestra caliente se pesa y,
se registra su valor.
La muestra se calienta completamente una segunda vez, y se vuele a
pesar y a registrar su valor. Este procedimiento se repite hasta que el
peso de la muestra permanezca constante después de dos
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calentamientos consecutivos, lo cual indica que la mayor cantidad posible
de humedad se ha evaporado de la muestra.
Análisis granulométrico por vía húmeda
El análisis granulométrico por vía húmeda es un procedimiento para
identificar las proporciones de partículas de tamaño diferente en las
muestras del agregado. Esta información es importante porque las
especificaciones de la mezcla deben estipular las proporciones
necesarias de partículas de agregado de tamaño diferente, para producir
una mezcla en caliente final con las características deseadas.
El análisis granulométrico por vía húmeda consta de los siguientes pasos:
• Cada muestra de agregado es secada y pesada.
• Luego de cada muestra es lavada a través de un tamiz de 0.075
mm (Nº 200), para remover cualquier polvo mineral que este
cubriendo el agregado.
• Las muestras lavadas son secadas siguiente el procedimiento de
calentado y pesado descrito anteriormente.
• El peso seco de cada muestra es registrado. La cantidad de polvo
mineral puede ser determinada si se comparan los pesos
registrados de las muestras antes y después del lavado.
• Para obtener pasos detallados del procedimiento referirse a la
norma AASHTO T 11
Determinación del Peso Específico
El peso específico de una sustancia es la proporción peso - volumen de
una unidad de esa sustancia comparada con la proporción peso -
volumen de una unidad igual de agua.
El peso específico de una muestra de agregado es determinado al
comparar el peso de un volumen dado de agregado con el peso de un
volumen igual de agua, a la misma temperatura. El peso específico del
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agregado se expresa en múltiplos del peso específico del agua (la cual
siempre tiene un valor de 1). Por ejemplo, una muestra de agregado que
pese dos y media veces mas que un volumen igual de agua tiene un peso
específico de 2.5.
El cálculo del peso específico de la muestra seca del agregado establece
un punto de referencia para medir los pesos específicos necesarios en la
determinación de las proporciones de agregado, asfalto, y vacíos que van
a usarse en los métodos de diseño.
PREPARACION DE LAS MUESTRAS (PROBETAS) DE
ENSAYO
Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentación son
preparadas haciendo que cada una contenga una ligera cantidad diferente
de asfalto. El margen de contenidos de asfalto usado en las briquetas de
ensayo esta determinado con base en experiencia previa con los
agregados de la mezcla. Este margen le da al laboratorio un punto de
partida para determinar el contenido exacto de asfalto en la mezcla final.
La proporción de agregado en las mezclas esta formulada por los
resultados del análisis granulométrico.
Las muestras son preparadas de la siguiente manera:
• El asfalto y el agregado se calientan completamente hasta que
todas las partículas del agregado estén revestidas. Esto simula los
procesos de calentamiento y mezclado que ocurren en la planta.
• Las mezclas asfálticas calientes se colocan en los moldes pre-
calentados Marshall como preparación para la compactación, en
donde se usa el martillo Marshall de compactación, el cual también
es calentado para que no enfríe la superficie de la mezcla al
golpearla.
• Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo
Marshall de compactación. El número de golpes del martillo (35, 50
o 75) depende de la cantidad de tránsito para la cual esta siendo
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diseñada. Ambas caras de cada briqueta reciben el mismo número
de golpes. Así, una probeta Marshall de 35 golpes recibe,
realmente un total de 70 golpes.
• Una probeta de 50 golpes recibe 100 impactos. Después de
completar la compactación las probetas son enfriadas y extraídas
de los moldes.
3.- EQUIPOS Y MATERIALES
BALANZA
Con sensibilidad de 0.01% del peso
de la muestra a ensayar.
JUEGO DE TAMICES
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AGITADOR MECANICO
HORNO
Con graduación de temperatura de
hasta 110°C como mínimo
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MUESTRA DE AGREGADO
CEMENTO ASFALTICO
JUEGO DE BANDEJAS
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MOLDE ASFALTICO
EQUIPO PARA SACAR LAS
BRIQUETAS DE LOS
MOLDES
COCINA
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MARTILLO MARSHALL
EQUIPO DE BAÑO MARIA
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EQUIPO PARA LAS
BRIQUETAS DE LOS
MOLDES
EQUIPO PARA CALCULAR
PESO ESPECÍFICO
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4.-PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO
“ELABORACION DE BRIQUETAS DE ASFALTO”
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Pesamos el agregado presente en la elaboración de las briquetas (arena
natural, triturada, grava) previamente se tuvo que determinar los
porcentajes de todos los componentes, este se repite para cada porcentaje
de cemento asfaltico que en nuestro caso es 4.5%.
Figura N°1
2. Pesamos el cemento asfaltico
para la elaboración de tres
especímenes de asfalto.
Figura N°2
3. Calentamos y disolvemos el
cemento asfaltico en la cocina.
Figura N°3
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5.- Se procede a mezclar los
materiales con una espátula .El
proceso de mezclado debe
realizarse lo más rápidamente
posible.
Figura N°5
6.- Se arma el molde de compactación en la base y se coloca papel bond en
el fondo del molde antes de verter la mezcla. Luego se coloca toda la mezcla
recién fabricada en el molde, con el martillo de compactación se da 50 golpes
en caída libre. Se aplican el mismo número de golpes a la cara invertida de la
muestra.
Figura N°6
4. Posteriormente en bandejas
separadas para cada muestra se
pesaran sucesivamente las
cantidades de cada porción de
agregados, Se mezclan en seco
los agregados con la cantidad
requerida de asfalto
Figura N°4
Figura N°4
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7.- Posteriormente después de
compactar las muestras se deja
enfriar por un lapso mínimo de 2
horas y luego se extrae las muestras
de los moldes mediante el eyector de
muestras.
Figura N°7
8.- Luego de extraer las briquetas de
asfalto pesamos los especímenes y
anotamos el valor.
Figura N°8
9.- Posteriormente sometemos las
muestras a Baño María por un
periodo de 5min. A 25 °C.
Figura N°9
10.- Transcurrido los 5 min.
Colocamos las muestras una por una
a la canastilla de peso específico y
anotamos la lectura del equipo.
Figura N°10
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11.- Posteriormente sacamos las
muestras y la secamos con una
franela y pesamos las muestras en
estado Saturado Superficialmente
Seco y anotamos el valor.
Figura N°11
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5.- CALCULOS Y RESULTADOS.
A continuación se presenta la siguiente tabla conteniendo todos los datos de
laboratorio, así como los resultados obtenidos:
Pesos por mallas para distintos porcentajes de Cemento Asfaltico.
para briquetas de 1300
% de Cemento Asf. 4.5 5.0 5.5
Agregados en la
mezcla 1241.50 1235.00 1228.50
Agregados por mallas
Tamiz
% ret.
Parcial peso (g) peso (g) peso (g)
1/2" 8.3 103.0 102.5 102.0
3/8" 12.1 150.2 149.4 148.6
N° 4 18.9 234.6 233.4 232.2
Nº 8 9.3 115.5 114.9 114.3
Arena 51.4 638.1 634.8 631.4
Cemento Asfáltico 58.5 65.0 71.5
Pesos acumulados por mallas.
% de Cemento Asf. 4.5 5.0 5.5
Tamiz peso (g) peso (g) peso (g)
1/2" 103.0 102.5 102.0
3/8" 253.3 251.9 250.6
N° 4 487.9 485.4 482.8
Nº 8 603.4 600.2 597.1
Arena 1241.5 1235.0 1228.5
Cemento
Asfáltico 58.5 65.0 71.5
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Para el Peso Específico.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
CONCLUSIONES.
 La gravedad especifica bulk promedio es de 1.923
 Gravedad Especifica Bulk(saturado superficialmente seco) es de
1.928
 Gravedad Especifica Aparente es de 1.932
 Se obtuvo el % de absorción promedio de 0.22%
 Los objetivos fueron cumplidos y se logró elaborar las briquetas de
asfalto.
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES.
 Después de realizar el ensayo podemos observar que los % que
pasan las mallas, están dentro del rango de las especificaciones
del MAC-2, Esto queda representado en las curvas
granulométricas, ya que la curva del agregado en estudio no corta
a la curva que representa tanto el límite superior como inferior de
las especificaciones.
 Se considera que una buena granulometría es aquella que está
constituida por partículas de todos los tamaños presentes de tal
manera que cumpla nuestro uso o gradación especificada del
MAC 2.
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RECOMENDACIONES.
 Es necesario calentar los moldes antes de la elaboración de las
briquetas de asfalto y no dejarlas enfriar.
 Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la práctica.
 Las bandejas y/o recipientes antes y después de la práctica han
de estar limpias como también los tamices (limpiar con la brocha).
 Tener cuidado al momento de manipular los tamices a fin de no
dañarlos.
 Tener cuidado de no perder material al momento de retirar el
material retenido en los tamices.
BIBLIOGRAFIA
• I N V . N o r m a s D e E n s a y o P a r a M a t e r i a l e s D e C a r
r e t e r a s , T o m o I I . Editorial Escuela Colombiana De
Ingeniería. Bogotá, Colombia. 1998.
• M O N T E J O , A l f o n s o . I n g e n i e r í a d e P a v i m e n t
o s P a r a C a r r e t e r a s . Universidad Católica de Colombia.
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Elaboracion de briquetas de asfalto

  • 1. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ELABORACION DE ESPECIMENES DE CONCRETO ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO MARSHALL CURSO LABORATORIO DE PAVIMENTOS DOCENTE ING. KILDARE J.ASCUE ESCALANTE ALUMNO PUMA QUISPE RODRIGO GONZALO CUSCO-PERU 2016 Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 1
  • 2. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil PRESENTACION Estimado docente del curso de cursos de laboratorio de Pavimentos de la Universidad Andina del Cusco, pongo a su criterio de calificación el presente trabajo denominado INFORME DE LAVORATORIO ELABORACION DE BRIQUETAS DE CONCRETO ASFALICO , el mismo que ha sido elaborado con sumo cuidado, procurando distinguirlas ideas relacionadas al tema, con el único fin de dar a conocer los conocimientos reales y concisos del tema en mención, proyectándonos a cubrir los criterios de calificación impuestas por su persona. El alumno. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 2
  • 3. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil INTRODUCCION El asfalto es un material de petróleo líquido de color negro pardusco que se endurece al enfriarse. En una mezcla asfáltica en caliente de pavimentación, el asfalto y el agregado son Combinados en proporciones exactas: Las proporciones relativas de estos materiales determinan las propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el desempeño de la misma como pavimento terminado. Existen dos métodos de diseño comúnmente utilizados para determinar las proporciones apropiadas de asfalto y agregado en una mezcla. Ellos son el método Marshall y el Método Hveem. El ensayo de laboratorio “Marshall” desarrolla un mejor criterio para determinar el contenido óptimo de asfalto en la etapa de diseño. Este ensayo de laboratorio se realizó de acuerdo a las normas de ensayos de materiales, dado que toda obra de ingeniería debe cumplir con los estándares de calidad. Ambos métodos de diseño son ampliamente usados en el diseño de mezclas asfálticas de pavimentación. La selección y uso de cualquiera de estos métodos de diseño de mezclas es, principalmente, asuntos de gustos en ingeniería, debido a que cada método contiene características y ventajas singulares. Cualquier método pude ser usado con resultados satisfactorios. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 3
  • 4. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil . Tabla de contenido PRESENTACION.........................................................................................2 INTRODUCCION.........................................................................................3 Tabla de contenido.......................................................................................4 ENSAYO: ELABORACION DE ESPECIMENES DE CONCRETO ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO MARSHALL..........................................6 1.- OBJETIVOS............................................................................................6 2.- FUNDAMENTO TEORICO.....................................................................7 El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas:...................13 1.Analítica.-Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el porcentaje de suelo menor de ese tamaño (porcentaje respecto al peso total)............................................................................................................13 3.- EQUIPOS Y MATERIALES..................................................................17 MUESTRA DE AGREGADO......................................................................19 ....................................................................................................................19 CEMENTO ASFALTICO............................................................................19 Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 4
  • 5. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil ....................................................................................................................19 JUEGO DE BANDEJAS.............................................................................19 ....................................................................................................................19 ....................................................................................................................20 EQUIPO PARA SACAR LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES.................20 ....................................................................................................................20 COCINA......................................................................................................20 ....................................................................................................................20 MARTILLO MARSHALL.............................................................................21 ....................................................................................................................21 EQUIPO DE BAÑO MARIA........................................................................21 ....................................................................................................................21 EQUIPO PARA LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES..............................22 ....................................................................................................................22 EQUIPO PARA CALCULAR PESO ESPECÍFICO....................................22 ....................................................................................................................22 4.-PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO...............................................23 “ELABORACION DE BRIQUETAS DE ASFALTO”..................................23 5.- CALCULOS Y RESULTADOS..............................................................27 Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 5
  • 6. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil BIBLIOGRAFIA..........................................................................................30 ENSAYO: ELABORACION DE ESPECIMENES DE CONCRETO ASFALTICO MEDIANTE DISEÑO MARSHALL 1.- OBJETIVOS  Determinar la cantidad de asfalto suficiente para recubrir completamente los agregados Y Determinar el porcentaje óptimo de asfalto para realizar una mezcla con materiales finos y granulares para la realización de briquetas.  Diseñar una mezcla asfáltica en caliente y obtener una fórmula de trabajo correspondiente, mediante el método Marshall de manera tal que se consiga cumplir con los requisitos mínimos de calidad de un pavimento  Calcular los diferentes porcentajes de vacíos y las gravedades específicas de las briquetas realizadas. Reconocer correctamente el procedimiento a seguir para que no hayan errores posibles durante el ensayo Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 6
  • 7. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil 2.- FUNDAMENTO TEORICO Una muestra de mezcla de pavimento preparada en el laboratorio puede ser analizada para determinar su posible desempeño en la estructura del pavimento. El análisis está enfocado hacia cuatro características de la mezcla, y la influencia que estas puedan tener en el comportamiento de la mezcla. Las cuatro características son: • Densidad de la mezcla • Vacíos de aire, o simplemente vacíos. • Vacíos en el agregado mineral. • Contenido de asfalto. DENSIDAD La densidad de la mezcla compactada está definida como su peso unitario (el peso de un volumen específico de la mezcla). La densidad es una característica muy importante debido a que es esencial tener una alta densidad en el pavimento terminado para obtener un rendimiento duradero. En las pruebas y el análisis del diseño de mezclas, la densidad de la mezcla compactada se expresa, generalmente, en kilogramos por metro cúbico. La densidad es calculada al multiplicar la gravedad específica total de la mezcla por la densidad del agua (1000 kg/m3). La densidad obtenida en el laboratorio se convierte la densidad patrón, y es usada como referencia para determinar si la densidad del pavimento terminado es, o no, adecuada. Las especificaciones usualmente requieren que la Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 7
  • 8. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil densidad del pavimento sea un porcentaje de la densidad del laboratorio. Esto se debe a que rara vez la compactación in situ logra las densidades que se obtienen usando los métodos normalizados de compactación de laboratorio. VACIOS DE AIRE (o simplemente vacíos) Los vacíos de aire son espacios pequeños de aire, o bolsas de aire, que están presentes entre los agregados revestidos en la mezcla final compactada. Es necesario que todas las mezclas densamente graduadas contengan cierto porcentaje de vacíos para permitir alguna compactación adicional bajo el tráfico, y proporcionar espacios adonde pueda fluir el asfalto durante su compactación adicional. El porcentaje permitido de vacíos (en muestras de laboratorio) para capas de base y capas superficiales está entre 3 y 5 por ciento, dependiendo del diseño específico. La durabilidad de un pavimento asfáltico es función del contenido de vacíos. La razón de esto es que entre menor sea la cantidad de vacíos, menor va a ser la permeabilidad de la mezcla. Un contenido demasiado alto de vacíos proporciona pasajes, a través de la mezcla, por los cuales puede entrar el agua y el aire, y causar deterioro. Por otro lado, un contenido demasiado bajo de vacíos puede producir exudación de asfalto; una condición en donde el exceso de asfalto es exprimido fuera de la mezcla hacia la superficie. La densidad y el contenido de vacíos están directamente relacionados. Entre más alta la densidad menor es el porcentaje de vacíos en la mezcla, y viceversa. Las especificaciones de la obra requieren, usualmente, una densidad que permita acomodar el menor número posible (en la realidad) de vacíos: preferiblemente menos del 8 por ciento. VACIOS EN EL AGREGADO MINERAL Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 8
  • 9. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Los vacíos en el agregado mineral (VMA) son los espacios de aire que existen entre las partículas de agregado en una mezcla compactada de pavimentación, incluyendo los espacios que están llenos de asfalto. El VMA representa el espacio disponible para acomodar el volumen efectivo de asfalto (todo el asfalto menos la porción que se pierde en el agregado) y el volumen de vacíos necesario en la mezcla. Cuando mayor sea el VMA más espacio habrá disponible para las películas de asfalto. Existen valores mínimos para VMA los cuales están recomendados y especificados como función del tamaño del agregado. Estos valores se basan en el hecho de que cuanto más gruesa sea la película de asfalto que cubre las partículas de agregado, más durables será la mezcla. La fig.1 ilustra el concepto de VMA. FIGURA N°1 CONTENIDO DE ASFALTO La proporción de asfalto en la mezcla es importante y debe ser determinada exactamente en el laboratorio, y luego controlada con precisión en la obra. El contenido de asfalto de una mezcla particular se establece usando los criterios (discutidos mas adelante) dictados por el método de diseño seleccionado. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 9
  • 10. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil El contenido óptimo de asfalto de una mezcla depende, en gran parte, de las características del agregado tales como la granulometría y la capacidad de absorción. La granulometría del agregado está directamente relacionada con el contenido óptimo del asfalto. Entre mas finos contenga la graduación de la mezcla, mayor será el área superficial total, y, mayor será la cantidad de asfalto requerida para cubrir, uniformemente, todas las partículas. Por otro lado las mezclas mas gruesas (agregados más grandes) exigen menos asfalto debido a que poseen menos área superficial total. La relación entre el área superficial del agregado y el contenido óptimo de asfalto es más pronunciada cuando hay relleno mineral (fracciones muy finas de agregado que pasan a través del tamiz de 0.075 mm (Nº 200). Los pequeños incrementos en la cantidad de relleno mineral, pueden absorber, literalmente, gran parte el contenido de asfalto, resultando en una mezcla inestable y seca. Las pequeñas disminuciones tienen el efecto contrario: poco relleno mineral resulta en una mezcla muy rica (húmeda). Cualquier variación en el contenido o relleno mineral causa cambios en las propiedades de la mezcla, haciéndola variar de seca a húmeda. Si una mezcla contiene poco o demasiado, relleno mineral, cualquier ajuste arbitrario, para corregir la situación, probablemente la empeorará. En vez de hacer ajuste arbitrario, se deberá efectuar un muestreo y unas pruebas apropiadas para determinar las causas de las variaciones y, si es necesario, establecer otro diseño de mezcla. La capacidad de absorción (habilidad para absorber asfalto) del agregado usado en la mezcla es importante para determinar el contenido óptimo de asfalto. Esto se debe a que se tiene que agregar suficiente asfalto la mezcla para permitir absorción, y para que además se puedan cubrir las partículas con una película adecuada de asfalto. Los técnicos hablan de Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 10
  • 11. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil dos tipos de asfalto cuando se refieren al asfalto absorbido y al no absorbido: contenido total de asfalto y contenido efectivo de asfalto. El contenido total de asfalto es la cantidad de asfalto que debe ser adicionada a la mezcla para producir las cualidades deseadas en la mezcla. El contenido efectivo de asfalto es el volumen de asfalto no absorbido por el agregado; es la cantidad de asfalto que forma una película ligante efectiva sobre la superficie de los agregados. El contenido efectivo de asfalto se obtiene al restar la cantidad absorbida de asfalto del contenido total de asfalto. AGREGADO FINO El agregado fino consistirá en arena natural, arena manufacturada o una combinación de ambas, definiéndose como aquel proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, el cual pasa por la malla 3/8]” y que cumple con los límites establecidos en las Normas NPT 400.037 o ASTM C-33. • Módulo de Finura (MF).- El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido en 100 , para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½". MF = å% Retenido Acumulado 100 Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 11
  • 12. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil AGREGADO GRUESO Porción de agregado retenido en el tamiz 4.75mm. (N°4) a. Tamaño máximo ( TM) De acuerdo a la norma NTP 400.037 el tamaño máximo del agregado grueso es el que corresponde al menor tamiz por el cual pasa toda la muestra de agregado grueso. O tamaño de la abertura del tamiz que deja pasar todo el agregado. b. Tamaño Máximo Nominal (TMN) De acuerdo a la norma NTP 400.037 se entiende por tamaño máximo nominal al que corresponde al menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en función del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de tal manera que el agregado cumpla con los siguientes requisitos. • El agregado deberá estar conformado de partículas limpias cuyo perfil preferentemente angular o semi angular, duras, compactas sin exceso de partículas planas, alargadas, blandas. • Las partículas deberán ser químicamente estables y deberán estar libres de escamas, tierras, polvo, limo, materia orgánica, humus u otras sustancias dañinas. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 12
  • 13. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas: 1. Analítica.-Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el porcentaje de suelo menor de ese tamaño (porcentaje respecto al peso total). 2. Gráfica.-Mediante una curva dibujada en papel semi - logaritmica a partir de puntos cuya abscisa en escala logarítmica es el tamaño del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo menor que ese tamaño (Porcentaje respecto al peso total). A esta gráfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA. Figura N°2: Curva granulométrica. SELECCION DE LAS MUESTRAS DE MATERIAL La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del asfalto y del agregado que va a ser usados en la mezcla de pavimentación. Es importante que las muestras de asfalto tengan características idénticas a las el asfalto que va a ser usado en la mezcla final. Lo mismo debe ocurrir con las muestras de agregado. La razón es Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 13
  • 14. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil simple: los datos extraídos de los procedimientos de diseño de mezclas determinar la fórmula o “receta” para la mezcla de pavimentación. La receta será exacta solamente si los ingredientes ensayados en el laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes usados en el producto final. Una amplia variedad de problemas graves, que van desde una mala trabajabilidad de la mezcla hasta una falla prematura del pavimento, son el resultado histórico de variaciones ocurridas entre los materiales ensayados en el laboratorio y los materiales usados en la realidad. PREPARACION DEL AGREGADO La relación viscosidad-temperatura del cemento asfáltico que va a ser usado debe ser ya conocida para establecer las temperaturas de mezclado y compactación en el laboratorio. En consecuencia, los procedimientos preliminares se enfocan hacia el agregado, con el propósito de identificar exactamente sus características. Estos procedimientos incluyen secar el agregado, determinar su peso específico, y efectuar un análisis granulométrico por lavado. • Secando el Agregado El Método Marshall requiere que los agregados ensayados estén libres de humedad, tan práctico como sea posible. Esto evita que la humedad afecte los resultados de los ensayos. Una muestra de cada agregado a ser ensayado se coloca en una bandeja, por separado, y se calienta en un horno a una temperatura de 110º C (230ºF). Después de cierto tiempo, la muestra caliente se pesa y, se registra su valor. La muestra se calienta completamente una segunda vez, y se vuele a pesar y a registrar su valor. Este procedimiento se repite hasta que el peso de la muestra permanezca constante después de dos Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 14
  • 15. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil calentamientos consecutivos, lo cual indica que la mayor cantidad posible de humedad se ha evaporado de la muestra. Análisis granulométrico por vía húmeda El análisis granulométrico por vía húmeda es un procedimiento para identificar las proporciones de partículas de tamaño diferente en las muestras del agregado. Esta información es importante porque las especificaciones de la mezcla deben estipular las proporciones necesarias de partículas de agregado de tamaño diferente, para producir una mezcla en caliente final con las características deseadas. El análisis granulométrico por vía húmeda consta de los siguientes pasos: • Cada muestra de agregado es secada y pesada. • Luego de cada muestra es lavada a través de un tamiz de 0.075 mm (Nº 200), para remover cualquier polvo mineral que este cubriendo el agregado. • Las muestras lavadas son secadas siguiente el procedimiento de calentado y pesado descrito anteriormente. • El peso seco de cada muestra es registrado. La cantidad de polvo mineral puede ser determinada si se comparan los pesos registrados de las muestras antes y después del lavado. • Para obtener pasos detallados del procedimiento referirse a la norma AASHTO T 11 Determinación del Peso Específico El peso específico de una sustancia es la proporción peso - volumen de una unidad de esa sustancia comparada con la proporción peso - volumen de una unidad igual de agua. El peso específico de una muestra de agregado es determinado al comparar el peso de un volumen dado de agregado con el peso de un volumen igual de agua, a la misma temperatura. El peso específico del Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 15
  • 16. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil agregado se expresa en múltiplos del peso específico del agua (la cual siempre tiene un valor de 1). Por ejemplo, una muestra de agregado que pese dos y media veces mas que un volumen igual de agua tiene un peso específico de 2.5. El cálculo del peso específico de la muestra seca del agregado establece un punto de referencia para medir los pesos específicos necesarios en la determinación de las proporciones de agregado, asfalto, y vacíos que van a usarse en los métodos de diseño. PREPARACION DE LAS MUESTRAS (PROBETAS) DE ENSAYO Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentación son preparadas haciendo que cada una contenga una ligera cantidad diferente de asfalto. El margen de contenidos de asfalto usado en las briquetas de ensayo esta determinado con base en experiencia previa con los agregados de la mezcla. Este margen le da al laboratorio un punto de partida para determinar el contenido exacto de asfalto en la mezcla final. La proporción de agregado en las mezclas esta formulada por los resultados del análisis granulométrico. Las muestras son preparadas de la siguiente manera: • El asfalto y el agregado se calientan completamente hasta que todas las partículas del agregado estén revestidas. Esto simula los procesos de calentamiento y mezclado que ocurren en la planta. • Las mezclas asfálticas calientes se colocan en los moldes pre- calentados Marshall como preparación para la compactación, en donde se usa el martillo Marshall de compactación, el cual también es calentado para que no enfríe la superficie de la mezcla al golpearla. • Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo Marshall de compactación. El número de golpes del martillo (35, 50 o 75) depende de la cantidad de tránsito para la cual esta siendo Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 16
  • 17. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil diseñada. Ambas caras de cada briqueta reciben el mismo número de golpes. Así, una probeta Marshall de 35 golpes recibe, realmente un total de 70 golpes. • Una probeta de 50 golpes recibe 100 impactos. Después de completar la compactación las probetas son enfriadas y extraídas de los moldes. 3.- EQUIPOS Y MATERIALES BALANZA Con sensibilidad de 0.01% del peso de la muestra a ensayar. JUEGO DE TAMICES Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 17
  • 18. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil AGITADOR MECANICO HORNO Con graduación de temperatura de hasta 110°C como mínimo Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 18
  • 19. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil MUESTRA DE AGREGADO CEMENTO ASFALTICO JUEGO DE BANDEJAS Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 19
  • 20. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil MOLDE ASFALTICO EQUIPO PARA SACAR LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES COCINA Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 20
  • 21. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil MARTILLO MARSHALL EQUIPO DE BAÑO MARIA Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 21
  • 22. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil EQUIPO PARA LAS BRIQUETAS DE LOS MOLDES EQUIPO PARA CALCULAR PESO ESPECÍFICO Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 22
  • 23. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil 4.-PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO “ELABORACION DE BRIQUETAS DE ASFALTO” Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 23 Pesamos el agregado presente en la elaboración de las briquetas (arena natural, triturada, grava) previamente se tuvo que determinar los porcentajes de todos los componentes, este se repite para cada porcentaje de cemento asfaltico que en nuestro caso es 4.5%. Figura N°1 2. Pesamos el cemento asfaltico para la elaboración de tres especímenes de asfalto. Figura N°2 3. Calentamos y disolvemos el cemento asfaltico en la cocina. Figura N°3
  • 24. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 24 5.- Se procede a mezclar los materiales con una espátula .El proceso de mezclado debe realizarse lo más rápidamente posible. Figura N°5 6.- Se arma el molde de compactación en la base y se coloca papel bond en el fondo del molde antes de verter la mezcla. Luego se coloca toda la mezcla recién fabricada en el molde, con el martillo de compactación se da 50 golpes en caída libre. Se aplican el mismo número de golpes a la cara invertida de la muestra. Figura N°6 4. Posteriormente en bandejas separadas para cada muestra se pesaran sucesivamente las cantidades de cada porción de agregados, Se mezclan en seco los agregados con la cantidad requerida de asfalto Figura N°4 Figura N°4
  • 25. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 25 7.- Posteriormente después de compactar las muestras se deja enfriar por un lapso mínimo de 2 horas y luego se extrae las muestras de los moldes mediante el eyector de muestras. Figura N°7 8.- Luego de extraer las briquetas de asfalto pesamos los especímenes y anotamos el valor. Figura N°8 9.- Posteriormente sometemos las muestras a Baño María por un periodo de 5min. A 25 °C. Figura N°9 10.- Transcurrido los 5 min. Colocamos las muestras una por una a la canastilla de peso específico y anotamos la lectura del equipo. Figura N°10
  • 26. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 26 11.- Posteriormente sacamos las muestras y la secamos con una franela y pesamos las muestras en estado Saturado Superficialmente Seco y anotamos el valor. Figura N°11
  • 27. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil 5.- CALCULOS Y RESULTADOS. A continuación se presenta la siguiente tabla conteniendo todos los datos de laboratorio, así como los resultados obtenidos: Pesos por mallas para distintos porcentajes de Cemento Asfaltico. para briquetas de 1300 % de Cemento Asf. 4.5 5.0 5.5 Agregados en la mezcla 1241.50 1235.00 1228.50 Agregados por mallas Tamiz % ret. Parcial peso (g) peso (g) peso (g) 1/2" 8.3 103.0 102.5 102.0 3/8" 12.1 150.2 149.4 148.6 N° 4 18.9 234.6 233.4 232.2 Nº 8 9.3 115.5 114.9 114.3 Arena 51.4 638.1 634.8 631.4 Cemento Asfáltico 58.5 65.0 71.5 Pesos acumulados por mallas. % de Cemento Asf. 4.5 5.0 5.5 Tamiz peso (g) peso (g) peso (g) 1/2" 103.0 102.5 102.0 3/8" 253.3 251.9 250.6 N° 4 487.9 485.4 482.8 Nº 8 603.4 600.2 597.1 Arena 1241.5 1235.0 1228.5 Cemento Asfáltico 58.5 65.0 71.5 Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 27
  • 28. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Para el Peso Específico. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 28
  • 29. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. CONCLUSIONES.  La gravedad especifica bulk promedio es de 1.923  Gravedad Especifica Bulk(saturado superficialmente seco) es de 1.928  Gravedad Especifica Aparente es de 1.932  Se obtuvo el % de absorción promedio de 0.22%  Los objetivos fueron cumplidos y se logró elaborar las briquetas de asfalto. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES.  Después de realizar el ensayo podemos observar que los % que pasan las mallas, están dentro del rango de las especificaciones del MAC-2, Esto queda representado en las curvas granulométricas, ya que la curva del agregado en estudio no corta a la curva que representa tanto el límite superior como inferior de las especificaciones.  Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños presentes de tal manera que cumpla nuestro uso o gradación especificada del MAC 2. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 29
  • 30. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil RECOMENDACIONES.  Es necesario calentar los moldes antes de la elaboración de las briquetas de asfalto y no dejarlas enfriar.  Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la práctica.  Las bandejas y/o recipientes antes y después de la práctica han de estar limpias como también los tamices (limpiar con la brocha).  Tener cuidado al momento de manipular los tamices a fin de no dañarlos.  Tener cuidado de no perder material al momento de retirar el material retenido en los tamices. BIBLIOGRAFIA • I N V . N o r m a s D e E n s a y o P a r a M a t e r i a l e s D e C a r r e t e r a s , T o m o I I . Editorial Escuela Colombiana De Ingeniería. Bogotá, Colombia. 1998. • M O N T E J O , A l f o n s o . I n g e n i e r í a d e P a v i m e n t o s P a r a C a r r e t e r a s . Universidad Católica de Colombia. Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 30
  • 31. UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO LABORATORIO DE PAVIMENTOS Escuela Profesional de Ingeniería Civil Docente: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE 31