AP- 027. Resistencia a la Deformación Plástica de Mezclas Bituminosas en Caliente. Marshall

De Construpedia


Itl logo.gif Nota: Este artículo ha sido creado gracias al Institut Tecnològic de Lleida en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido está disponible en el sitio web del Institut Tecnològic de Lleida

¡Atención! Esté artículo está sujeto a Derechos de Autor.


Contenido

Descripción del Ensayo

La prueba tiene como objetivo determinar la resistencia a la deformación plástica de las mezclas bituminosas mediante la fabricación y rotura de probetas utilizando el aparato Marshall.

Las probetas tienen una dimensión de 101,6 mm de diámetro y 63,5 mm de altura.

El tamaño máximo del árido de la mezcla no debe superar los 25 mm.

Cómo se Hace

Previamente a la confección de la probeta, el conjunto de collar, molde y placa base, así como, la masa de compactación, deben calentarse a una temperatura de entre 95 y 150ºC.

Se prepara el conjunto de compactación en su correspondiente base y se sujeta al soporte de fijación.

Seguidamente se coloca, en el fondo del molde, un papel de filtro del mismo diámetro. Se vierte la mezcla de la muestra en su totalidad evitando las segregaciones del material. Con ayuda de una espátula, en caliente, se distribuye la mezcla aislando la superficie atribuyéndole una forma ligeramente convexa. La temperatura de compactación será necesaria para que la viscosidad de la muestra sea de 280 ± 30 cSt, para mezclas que contengan betún como unión, y de 40±5 grados Engler para muestras en las que el elemento de unión sea alquitrán.

A continuación se compacta la mezcla del molde mediante la aplicación de 15 golpes en la periferia de la probeta y 10 en el interior de ésta. Acto seguido se desmonta el collar, se invierte el molde, se vuelve a fijar el conjunto de compactación y se aplica el mismo número de golpes sobre la otra cara de la probeta.

Trascurrido un periodo mínimo de dos horas, se procede a desmoldar la probeta sustituyendo la placa de base por el disco extractor y forzando suavemente la probeta para que pase del molde al collar con ayuda del mecanismo de extracción.

Antes de realizar el ensayo, las probetas se sumergen en un baño de agua a 60±1 ºC durante 35±5 minutos o a 38±1 ºC si las mezclas están fabricadas con alquitrán. Inmediatamente después de retirar la probeta del baño se coloca sobre la base de la prensa sujeta por la mordaza inferior y se prepara la mordaza superior, junto con el dispositivo que mide la deformación, ajustado a cero. Durante el ensayo, las mordazas tienen que estar a una temperatura de entre 20 y 40 ºC.

Una vez sujeta la probeta se procede a la aplicación de la carga a una velocidad de 0.82±0.02 mm/s (50.8 mm/s) hasta la rotura de la probeta. Se anota la carga máxima y la lectura del medidor de deformación en el momento de la rotura.

El tiempo trascurrido des del momento en que se extrae la probeta del baño hasta que se rompe no puede ser superior a 30 segundos.

Cómo se Expresan

Estabilidad Marshall: Carga máxima en N resistida por la probeta multiplicada por el factor de corrección correspondiente, función del volumen y del espesor de la probeta, expresada con una aproximación de 100 N.

Deformación Marshall: Disminución del diámetro que experimenta la probeta entre el inicio de carga y el instante de rotura, expresada en mm con una aproximación de 0.1 mm.

Los resultados de estabilidad y deformación serán los valores medios del ensayo mínimo de tres probetas.

Normas de Referencia o Relacionadas

NLT-159/86 ASTM D 1559-82 SNV 671969b-76

Utilidad del Ensayo

Es el ensayo básico para determinar la capacidad portante y la susceptibilidad de deformación de un pavimento o vial con mezcla bituminosa.

Cuándo Hacerlo

Para determinar la validez de una determinada mezcla antes de su puesta en obra, o para comprobar y/o diseñar una dosificación.

Como control de obra aplicando el menor de los siguientes criterios de lote:

  • 500 ml de vial
  • 3500 m² de superficie de vial o pavimento
  • Fracción de un día

Precauciones

Es posible efectuar el ensayo sobre testimonios reales del pavimento ejecutado. En ese caso los valores obtenidos pueden ser diferentes de las probetas compactadas siguiendo el procedimiento descrito.

No es representativo efectuar el ensayo en mezclas que ya hayan estado recalentadas.

Muestra

Se fabrican 3 probetas para cada muestra, en el caso de mezclas de árido de granulometría grande o abierta, se fabrican una o dos probetas más para compensar la dispersión en los resultados.

Si se necesitan probetas parafinadas para determinar la densidad, se fabrican tres probetas más, ya que éstas no son útiles para la determinación de la estabilidad- deformación Marshall.

Exigencias

En función de la categoría de tráfico que ha de circular sobre el pavimento.

Categoría de tráfico pesado

Deformación en mm T00 y T0 T1, T2, T3 y arcenes T4
Deformación en mm 2 - 3 2 - 3,5 2,5 - 3,5
Categoría de tráfico pesado T00 T0 T1 T2 T31 T32 T41 T42
IMDp >= 4000 3999 - 2000 1999 - 800 799 - 200 199 - 100 99 - 50 49 - 25 <25

IMDp: Intensidad media diaria de vehículos pesados.

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