civil

Método Marshall

ANTECEDENTES
Con el acontecimiento de la segunda guerra mundial, el Cuerpo de Ingenieros del ejército de los Estados Unidos de Norteamérica vio como un importante problema de proyecto y construcción de aeropuertos militares en todos los frentes de batalla.
En ese momento el Cuerpo de ingenieros tenía un tipo de ensayos simples, y esquemas de trabajo para los proyectos y elcontrol de calidad de campo para pavimentos asfálticos.
Carecían también, de un criterio racional para la determinación del contenido optimo de asfalto en mezclas que serian sometidas a enormes cargas por los aviones y vehículos militares.
Teniendo en cuenta estos problemas, el Cuerpo de Ingenieros inicio un estudio para seleccionar aparatos de ensayo simples y de fácil transporte que podría serusado en campo como control de calidad.
La segunda fase de este estudio era determinar un método de compactar cuerpos de prueba en laboratorio, cuyos valores de densidad fueran comparables y compatibles con aquellos obtenidos en campo.
La tercera fase de esa búsqueda era naturalmente el establecimiento de un criterio de proyecto racional de ensayos previos de control.
Así fue que el cuerpo deingenieros adopto un aparato y método de proyecto de mezclas asfálticas, concebido por Bruce G. Marshall del Departamento de Caminos del estado de Mississipi.
A fin de determinar un método de laboratorio para la compactación de los cuerpos sometidos a prueba y para un criterio de seguridad de las propiedades de ciertas mezclas con el ensayo de Marshall, fue necesario construir un gran número depistas experimentales, en las cuales se variaban el porcentaje de asfalto y la granulometría de los agregados. Trenes tipo fueron aplicados a estas pistas experimentales un gran número de veces, para determinar el efecto de compactación por el propio tráfico. De dicho estudio el Cuerpo de Ingenieros estableció el siguiente criterio, basado en los resultados obtenidos con el ensayo de Marshall:
Lautilización de este criterio debe ser limitado a las mezclas asfálticas, utilizándose cementos asfálticos de penetración usual, y contenido de agregados con diámetro máximo de una pulgada (2,54 cm.) o menos.
El Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos estableció que para que haya equilibrio entre la estabilidad y la durabilidad los vacios ocupados por aire en la mezcla total serianlimitados entre 3 y 5%.
EQUIPO EMPLEADO
_Una máquina para la aplicación de la carga vertical, especialmente diseñada para esta clase de prueba, cuya capacidad es de 2724 Kg. (6000 Lb.).
_Moldes para la preparación de muestras de 10 cm. ( 4”) de diámetro interior. Cada molde tiene una base metálica y se halla dividida en dos secciones; la sección inferior tiene 7,5 centímetros (3”) de altura, yla superior 6,35 cm. (2 ½”).
_Un sujetador de molde para facilitar la compactación de la mezcla.
_Un martillo o pisón de base circular con 9,8 cm. (3 7/8”) de diámetro, 4,5 Kg. (10 Lb.) de peso y 46 cm. (18”) de caída libre.
_Un dispositivo para las pruebas de estabilidad, especialmente diseñado, y formado por dos segmentos semicirculares cuyo diámetro interior mide 5 cm. (2”).
_ Un medidorde escurrimiento acoplado al dispositivo anterior.
ENSAYOS PREVIOS
Agregados
Granulometría
Desgaste < 50 %
Solidez < 12 %
Adherencia > 95 %
Peso especifico
Limites de Atterberg
El material grueso debe tener como mínimo el 50 % de sus caras fracturadas o angulares.
Asfalto
Peso especifico.
Penetración.
Punto de llama.
Punto de
Temperatura de mezclado.
Temperatura de compactado.BRIQUETAS
Las briquetas se preparan con diferentes contenidos de asfalto; estos contenidos tienen una variación de 0,5 %.
Se deben preparar al menos tres briquetas para cada combinación de agregados con cemento asfáltico.
Los agregados deben estar dentro de la banda granulométrica establecida elegida.
En la preparación de los cuerpos de prueba o briquetas el agregado y el asfalto son calentados...