Prueba marshall estándar

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Objetivo de la práctica
Determinar la estabilidad (máxima resistencia) en sentido diametral y el flujo (deformación) de un espécimen cilíndrico elaborado con cemento asfáltico.
Procedimiento de la práctica
El procedimiento de preparación de las mezclas para los especímenes será:
1. Para esta prueba se requiere preparar cuando menos 3 especímenes para cada combinación de agregado y cementoasfáltico.
2. Se seca los agregados a peso constante a una temperatura de 105 ºC a 110 ºC y separe los agregados en tamaños de la siguiente manera:
 1 in (25.4 mm) a ½ in (12.7 mm)
 ½ in (12.7 mm) a ¼ in (6.35 mm)
 ¼ in (6.35 mm) a No 10 (2.0 mm)
 No 10 (2.0 mm) a No 40 (0.42 mm)
 Pasa No 40 (0.42 mm)
3. Calcular el porcentaje optimo teórico de cemento asfaltico con respecto a la mezclatotal de la siguiente manera:
% CA = 0.032ª + 0.045b + kc + K
Donde (Método del Instituto del Asfalto de EU):
CA = % optimo teórico de cemento asfáltico
a = % retenido en el tamiz # 10 (2.0 mm)
b = % pasa el tamiz # 10 (2.0 mm) y retiene el tamiz # 200 (0.074 mm)
c = % pasa el tamiz # 200 (0.074 mm)
k = 0.20 si el valor de c está entre 11% y 15%
0.18 si el valor de c está entre 6% y10%
0.15 si el valor de c es menos del 5%
K = puede variar de 0.0 a 2.0 según el tipo de material pétreo y su absorción.

4. Las cantidades de ligante asfáltico que se probaran serán las siguientes:
 CA óptimo calculado -0.5 %
 CA óptimo calculado
 CA óptimo calculado +0.5 %
 CA óptimo calculado +1.0 %
 CA óptimo calculado +1.5 %
 CA óptimo calculado +2.0 %

Procedimientode preparación del molde de los especímenes
1. Preparar los moldes colocando en el fondo un papel filtro circular; la mezcla caliente se introduce en el molde y se acomoda. Se coloca otro papel filtro circular en la parte superior antes de compactar.
2. Se coloca el molde con la muestra en un pedestal de compactación y se ajusta el dispositivo sosteniendo al molde, se le aplica 75 golpes con elpistón de compactación.
3. Una vez aplicados los golpes a la muestra, se voltea el molde de forma que se apliquen de nuevo 75 golpes a la otra cara de la muestra.
4. Después de golpear el espécimen cilíndrico de ambos lados, se libera del dispositivo de compactación, y se separa del molde de forma que no sufra alguna deformación. Se deja reposar a temperatura ambiente durante 24 horas.
5.Terminado el tiempo de reposo se toman medidas para calcular el peso volumétrico del espécimen.
Procedimiento de aplicación de carga a los especímenes
1. Sumergir los especímenes en un baño de agua a 60 ºC durante 30 minutos.
2. Retirar el espécimen del baño de agua y colocarlo en el segmento inferior y el segmento superior de la cabeza de ruptura sobre el espécimen de prueba.
3. Colocar elensamble completo de la máquina de prueba y ajustar el medidor de estabilidad en posición cero, así como también colocar el medidor de flujo sobre uno de los mangos de guía y ajustarlo en posición cero.
4. Aplicar carga al espécimen mediante un rango de movimiento constante del gato de carga hasta que la máxima carga sea encontrada y al momento que la máxima carga sea encontrada se hace la lectura dela deformación del espécimen.
Cálculos
Para calcular %CA se aplica los datos recabados en la granulometría que se realizo:
Tamices % Proporcionamiento (gr)
1 in a 1/2 in 39 390
1/2 in a 1/4 in 28 280
1/4 in a No. 10 11 110
No 10 a No.40 11 110
Pasa No. 4 11 110
Total 1000

Se aplica la formula: % CA = 0.032a + 0.045b + kc + K teniendo:

a = 78 % b = 19 % c = 3 % k= 0.15 K = 1 sustituyendo:

% CA = 0.032 (78) + 0.045 (19) + 0.15 (3) + 1 = 4.8 ≈ 5.0

Completando la tabla de CA tenemos:
Espécimen Numero 1 2 3 4 5 6
% CA por peso de agregado % CA 4,5 5 5,5 6 6,5 7
% CA por peso de mezcla % CAM 4,3062201 4,76190476 5,21327014 5,66037736 6,10328638 6,54205607
Altura del espécimen cm 6,541 6,211 6,251 6,32 6,286 6,198
Diámetro del espécimen cm...
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