Analisis de Resultados Marshall

CAPÍTULO 6.

Alejandro Padilla Rodríguez. 131

CAPÍTULO 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

CAPÍTULO 6.


6. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

6.1 Ensayo Marshall.

1. Los Resultados de los cálculos de Densidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:

Curva Inferior Curva Superior Curva Media

RESUMEN DE DENSIDAD.

CURVAS I - M - S. ASFALTO 60/70GRANULOMETRÍA DENSA 19mm.

2,40

2,41

2,40

Densidad media (gr/cm3)

2,36

2,38

2,39

2,42

2,42

2,42


2,37

2,39

2,41

2,44

2,43

2,43


2,36

2,38

2,40

5,00%

5,50%

6,00%

Contenido de Asfalto %

3,50%

4,00%

4,50%


3,50%

3,75%

4,50%

5,00%

5,50%

6,00%

Cuadro 6.1. Resumen de Resultados de los cálculos de Densidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 60/70.

CAPÍTULO 6.


DENSIDAD (gr/cm3). Asfalto 60/70.

2,20

2,22

2,24

2,26

2,28

2,30

2,32

2,34

2,36

2,38

2,40

2,42

2,44

2,46

2,48

2,50

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%

Contenido de Asfalto %.

Den

sida

d (g

r/cm

3 ).

Curva InferiorCurva MediaCurva Superior

Figura 6.1. Contenido de Asfalto vs. Densidad, para las mezclas asfálticas elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 60/70.

En la Figura 6.1 se puede apreciar que las mayores densidades en la mezcla asfáltica se lograron con la granulometría de la curva superior para los porcentajes de asfalto comprendidos entre el 4.0% y 6.0%.

CAPÍTULO 6.


2. Los Resultados de los cálculos de la Estabilidad corregida para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE ESTABILIDAD.



3,50%

4,00%

4,50%

5,00%

5,50%

6,00%

Estabilidad media corregida (KN).

13,08

13,43

12,83

12,78

13,10

13,36


13,36

14,34

14,92

14,54

13,66

12,29


16,33

16,09

15,63

15,74

15,40

13,83


3,50%

3,75%

4,50%

5,00%

5,50%

6,00%

Cuadro 6.2. Resumen de Resultados de los cálculos de Estabilidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 60/70.

CAPÍTULO 6.


ESTABILIDAD (KN). Asfalto 60/70.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Esta

bilid

ad (K

N).


Figura 6.2. Contenido de Asfalto vs. Estabilidad corregida, para las mezclas asfálticas elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 60/70.

En la Figura 6.2 se observa que los valores de la Estabilidad corregida en los 3 diferentes tipos de mezclas asfálticas (elaboradas con la granulometría Inferior, Media y Superior) superan el valor de los 12.5 kN, parámetro limite aceptable de la tabla 542.12 del Artículo542 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española, pudiendo constatar que las mezclas ensayadas cumplen con la norma. Además, se aprecia que para porcentajes de asfalto comprendidos entre el 4.5% y 5.0% se obtienen mayores estabilidades, descartando los valores atípicos de la curva superior, en donde se tienen valores de estabilidad mayores con porcentajes menores de contenido de asfalto.

CAPÍTULO 6.


3. Los Resultados de los cálculos de la Deformación para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE DEFORMACIÓN.



Deformación media (mm).




3,50% 2,37 1,992,16 3,50%

4,00% 2,30 1,902,07 3,75%

4,50% 2,27 1,912,26 4,50%

5,00% 2,34 2,192,38 5,00%

5,50% 2,44 2,352,84 5,50%

6,00% 2,75 2,432,86 6,00%

Cuadro 6.3. Resumen de Resultados de los cálculos de Deformación para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 60/70.

CAPÍTULO 6.


DEFORMACIÓN (mm). Asfalto 60/70.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Def

orm

ació

n (m

m).


Figura 6.3. Contenido de Asfalto vs. Deformación, para las mezclas asfálticas elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 60/70.

En la figura 6.3 se observa que para porcentajes de asfalto superiores al 4.6%, los valores de la deformación para las diferentes granulometrías están dentro del rango de 2 mm. a 3 mm., intervalo recomendable según la tabla 542.12 del Artículo542 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española.

CAPÍTULO 6.


4. Los Resultados de los cálculos de los Vacíos en la Mezcla para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE VACÍOS EN MEZCLA.



Vacíos en la Mezcla medio (%)




3,50% 7,02 6,926,31 3,50%

4,00% 5,58 5,864,92 3,75%

4,50% 4,35 4,123,52 4,50%

5,00% 3,39 2,581,87 5,00%

5,50% 2,07 1,651,32 5,50%

6,00% 1,88 1,380.86 6,00%

Cuadro 6.4. Resumen de Resultados de los cálculos de Vacíos en la Mezcla para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto

60/70.

CAPÍTULO 6.


VACÍOS EN MEZCLA (%). Asfalto 60/70.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Vací

os e

n M

ezcl

a (%

).


Figura 6.4. Contenido de Asfalto vs. Vacíos en la Mezcla, para las mezclas asfálticas elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 60/70.

En la Figura 6.4 se observa que para obtener un porcentaje de vacíos en la mezcla entre 4% y 6% y poder cumplir con la recomendación del Artículo 542 según la tabla 542.12 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española, el porcentaje de asfalto para la granulometría superior oscila entre 3,6% y 4,2%, mientras que para la granulometría inferior el porcentaje de asfalto varía entre 3,8% y 4.6%.

CAPÍTULO 6.


5. Los Resultados de los cálculos de los Vacíos en el Agregado Mineral para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE VACÍOS EN ÁRIDOS.



Vacíos en los Áridos medio (%)




3,50% 14,75 14,6714,11 3,50%

4,00% 14,45 14,2013,85 3,75%

4,50% 14,34 14,1313,60 4,50%

5,00% 14,48 13,7613,13 5,00%

5,50% 14,29 13,9213,64 5,50%

6,00% 15,09 14,6514,21 6,00%

Cuadro 6.5. Resumen de Resultados de los cálculos de Vacíos en el Agregado Mineral para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con

Asfalto 60/70.

CAPÍTULO 6.


VACÍOS EN ÁRIDOS (%). Asfalto 60/70.

12,00

12,20

12,40

12,60

12,80

13,00

13,20

13,40

13,60

13,80

14,00

14,20

14,40

14,60

14,80

15,00

15,20

15,40

15,60

15,80

16,00

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Vací

os e

n Á

ridos

(%).


Figura 6.5. Contenido de Asfalto vs. Vacíos en el Agregado Mineral, para las mezclas asfálticas

elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 60/70.

En la figura 6.5 se observa que para obtener un porcentaje de vacíos en el agregado pétreo mayores o iguales al 14% y poder cumplir con la recomendación del Artículo542 según la tabla 542.12 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española, la granulometría inferior se ajusta para cualquier porcentaje de asfalto dada la mayor cantidad de partículas gruesas que tiene este material con respecto a las demás granulometrías, que no cumplen con este criterio.

Analizando cada una de las situaciones anteriores y teniendo en cuenta que un parámetro clave para la formación de roderas es la cantidad de vacíos que posee la mezcla, se obtiene que el porcentaje óptimo de asfalto 60/70 para la granulometría Inferior es 4.6% y el porcentaje óptimo de asfalto 60/70 para la granulometría Superior es 4.25%, dado que se obtiene en ambas granulometrías, los menores Vacíos en la Mezcla, menor Deformación y mayor Estabilidad.

CAPÍTULO 6.


6. Los Resultados de los cálculos de Densidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 80/100 se resumen de la forma siguiente:

Curva Inferior Curva Media Curva Superior

RESUMEN DE DENSIDAD.


2,41

2,42

2,42


2,35

2,38

2,40

2,43

2,43

2,42


2,38

2,41

2,43

2,44

2,44

2,44


2,36

2,39

2,41

5,00%

5,50%

6,00%


3,50%

4,00%

4,50%

Cuadro 6.6. Resumen de Resultados de los cálculos de Densidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 80/100.

CAPÍTULO 6.


DENSIDAD (gr/cm3). Asfalto 80/100.

2,2

2,22

2,24

2,26

2,28

2,3

2,32

2,34

2,36

2,38

2,4

2,42

2,44

2,46

2,48

2,5

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Den

sida

d (g

r/cm

3 ).


Figura 6.6. Contenido de Asfalto vs. Densidad, para las mezclas asfálticas elaboradas con las

granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 80/100.

En la Figura 6.6 se aprecia que las mayores densidades se logran con la granulometría de la curva superior para los porcentajes de asfalto comprendidos entre el 3.5% y 6.0%.

CAPÍTULO 6.


7. Los Resultados de los cálculos de la Estabilidad corregida para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 80/100 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE ESTABILIDAD.



3,50%

4,00%

4,50%

5,00%

5,50%

6,00%


12,26

12,12

11,65

12,27

11,47

12,48


13,92

14,13

14,75

15,04

14,04

11,68


15,30

15,55

15,41

15,11

14,54

13,59

Cuadro 6.7. Resumen de Resultados de los cálculos de Estabilidad para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 80/100.

CAPÍTULO 6.


ESTABILIDAD (KN). Asfalto 80/100.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Esta

bilid

ad (K

N).


Figura 6.7. Contenido de Asfalto vs. Estabilidad corregida, para las mezclas asfálticas elaboradas

con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 80/100.

En la figura 6.7 se observa que los valores de la estabilidad para las granulometrías superior e intermedia superan el valor de los 12.5 kN, parámetro limite aceptable de la tabla 542.12 del Artículo542 del Pliego de Prescripciones Técnicas Español que nos sirve para indicar que las mezclas ensayadas con las granulometrías superior e intermedia cumplen con esta normativa, mientras que la mezcla con la granulometría inferior no cumple con este criterio. Además, se aprecia que para las granulometrías superior e intermedia los porcentajes de asfalto comprendidos entre el 4.5% y 5.0% se obtienen mayores estabilidades, descartando los valores atípicos de la curva superior, en donde se tienen valores de estabilidad mayores con porcentajes menores de contenido de asfalto.

CAPÍTULO 6.


8. Los Resultados de los cálculos de la Deformación para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 80/100 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE DEFORMACIÓN.






3,50% 2,06 2,22 2,07

4,00% 1,91 1,98 2,06

4,50% 1,88 2,12 2,05

5,00% 2,24 2,21 2,26

5,50% 2,07 2,32 2,61

6,00% 2,33 2,65 3,01

Cuadro 6.8. Resumen de Resultados de los cálculos de Deformación para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto 80/100.

CAPÍTULO 6.


DEFORMACIÓN (mm). Asfalto 80/100.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Def

orm

ació

n (m

m).


Figura 6.8. Contenido de Asfalto vs. Deformación, para las mezclas asfálticas elaboradas con las

granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 80/100.

En la figura 6.8 se observa que para las granulometrías superior y media los porcentajes de asfalto comprendidos entre 3.5% y 6.0% cumplen con el rango de 2 a 3 mm, intervalo recomendable según la tabla 542.12 del Artículo542 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española, mientras que para la granulometría inferior el porcentaje de asfalto debe ser superior al 5.2%, para que cumpla.

CAPÍTULO 6.


9. Los Resultados de los cálculos de los Vacíos en la Mezcla para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE VACÍOS EN MEZCLA.






3,50% 7,07 7,11 6,24

4,00% 5,50 5,38 4,50

4,50% 4,08 3,70 2,95

5,00% 3,09 2,53 1,92

5,50% 2,04 1,56 1,18

6,00% 1,28 1,57 0,85

Cuadro 6.9. Resumen de Resultados de los cálculos de Vacíos en la Mezcla para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con Asfalto

80/100.

CAPÍTULO 6.


VACÍOS EN MEZCLA (%). Asfalto 80/100.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Vací

os e

n M

ezcl

a (%

).


Figura 6.9. Contenido de Asfalto vs. Vacíos en la Mezcla, para las mezclas asfálticas elaboradas

con las granulometrías Inferior Media y Superior con Asfalto 80/100.

En la figura 6.9 se observa que para obtener un porcentaje de vacíos en la mezcla entre 4 y 6% y poder cumplir con la recomendación del Artículo542 según la tabla 542.12 del Pliego de Prescripciones Técnicas Español, el porcentaje de asfalto para la granulometría superior oscila entre 3,5 y 4,0%, mientras que para la granulometría inferior el porcentaje de asfalto varía entre 3,9% y 4.6%.

CAPÍTULO 6.


10. Los Resultados de los cálculos de los Vacíos en el Agregado Mineral para las para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las 3 curvas granulométricas (Inferior, Media y Superior) y el Asfalto 60/70 se resumen de la forma siguiente:


RESUMEN DE VACÍOS EN ÁRIDOS.






3,50% 14,80 14,55 13,75

4,00% 14,38 13,98 13,17

4,50% 14,10 13,47 12,80

5,00% 14,21 13,43 12,89

5,50% 14,26 13,56 13,23

6,00% 14,57 14,54 13,92

Cuadro 6.10. Resumen de Resultados de los cálculos de Vacíos en el Agregado Mineral para las mezclas asfálticas elaboradas a partir de las curvas granulométricas Inferior, Media y Superior con

Asfalto 80/100.

CAPÍTULO 6.


VACÍOS EN ÁRIDOS (%). Asfalto 80/100.

12

12,2

12,4

12,6

12,8

13

13,2

13,4

13,6

13,8

14

14,2

14,4

14,6

14,8

15

15,2

15,4

15,6

15,8

16

3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%


Vací

os e

n Á

ridos

(%).


Figura 6.10. Contenido de Asfalto vs. Vacíos en el Agregado Mineral, para las mezclas asfálticas

elaboradas con las granulometrías Inferior Media y Superior con asfalto 80/100.

En la figura 6.10 se observa que para obtener un porcentaje de vacíos en el agregado Mineral mayores o iguales al 14% y poder cumplir con la recomendación del Artículo542 según la tabla 542.12 del Pliego de Prescripciones Técnicas de la Normativa Española, se ve que la granulometría inferior se ajusta para cualquier porcentaje de asfalto dada la mayor cantidad de partículas gruesas que tiene este material con respecto a las otras dos granulometrías, que no cumplen con este criterio.

Analizando cada una de las situaciones anteriores y teniendo en cuenta que un parámetro clave para la formación de roderas es la cantidad de Vacíos que posee la Mezcla, se obtiene que el porcentaje óptimo de asfalto 80/100 para la granulometría inferior es 4.6%, lográndose menores vacíos en la mezcla y menor deformación, porque la estabilidad es inferior al criterio establecido y el porcentaje óptimo de asfalto 80/100 para la granulometría superior es 4.0%, dado que se obtiene, los menores vacíos en la mezcla, menor deformación y mayor estabilidad.

CAPÍTULO 6.


6.2 Ensayo de Pista.

1. Resultados del Ensayo de Pista de las probetas PS1.1 y PS1.2, fabricadas con la granulometría Superior (S) y con 4,75% de Asfalto 60/70 (1), después de haberlas sometido a las cargas por Eje Equivalente de 8,2 y 13,0 Toneladas.

Tiempo vs. Incremento en la Deformación. Asfalto 60/70 4,75% Curva Granulométrica Superior.

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

Tiempo (min).

Incr

emen

to e

n la

Def

orm

ació

n (m

m).

Eje Equivalente 8,2 Ton.

Eje Equivalente 13,0 Ton.

Figura 6.11. Tiempo vs. Incremento en la Deformación, para la mezcla asfáltica en caliente elaborada con la granulometría Superior y 4,75% de Asfalto 60/70, ensayadas con las cargas por Eje

Equivalente de 8,2 y 13,0 Toneladas.

CAPÍTULO 6.


2. Resultados del Ensayo de Pista de las probetas PI1.1 y PI1.2, fabricadas con la granulometría Inferior (I) y con 4,75% de Asfalto 60/70 (1), después de haberlas sometido a las cargas por Eje Equivalente de 8,2 y 13,0 Toneladas.

Tiempo vs. Incremento en la Deformación. Asfalto 60/70 4,75% Curva Granulométrica Inferior.

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

Tiempo (min).

Incr

emen

to e

n la

Def

orm

ació

n (m

m).

Eje Equivalente 8,2 Ton.Eje Equivalente 13,0 Ton.

Figura 6.12. Tiempo vs. Incremento en la Deformación, para la mezcla asfáltica en caliente elaborada con la granulometría Inferior (I) y 4,75% de Asfalto 60/70, ensayadas con las cargas por

Eje Equivalente de 8,2 y 13,0 Toneladas. Al concluir los ensayos de pista de estas primeras 4 probetas, se determinó que cuando se aplicaba la carga por Eje Equivalente de 13 Toneladas generaba una deformación severa en los primeros minutos, comparada con la deformación generada cuando se aplicaba la carga por Eje Equivalente de 8,2 Toneladas. Además se aprecia que las probetas fabricadas con la curva granulométrica Superior resultaron más resistentes que las probetas de pista fabricadas con la curva granulométrica Inferior para el mismo tipo de Asfalto 60/70 y dotación de 4,75%. Esto se debe a que la mezcla asfáltica elaborada con la curva granulométrica inferior posee una mayor cantidad de Vacíos y por lo tanto es muy susceptible a la deformación al ser sometida a las cargas.

Dado lo anterior, se determinó cambiar la metodología del trabajo y en lugar de utilizar el asfalto 80/100 que en un principio se pensaba, se decidió emplear solamente la granulometría Superior con un Asfalto más duro (40/50) y hacer ajustes en la dosificación del contenido de asfalto 60/70 con base en los resultados del Ensayo Marshall, debido a que en un inicio no se tomó en cuenta el óptimo de este ensayo, porque la Normativa Española en su Artículo 542 del Pliego de prescripciones Técnicas Particulares, fija un mínimo de dotación de 4,75% para las mezclas que vayan a ser utilizadas como capas de rodadura.

CAPÍTULO 6.


El contenido óptimo de asfalto 60/70 del ensayo Marshall para la mezcla elaborada con la curva granulométrica superior fue del 4,25% dotación que se adoptó para realizar las siguientes 2 probetas PS1.3 y PS1.4.



0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

Tiempo (min).

Incr

emen

to e

n la

Def

orm

ació

n (m

m).




En la Figura 6.13 Se puede apreciar que las deformaciones generadas por las cargas por Eje Equivalente de 8,2 y 13,0 Toneladas, en las probetas han disminuido notoriamente, en comparación con las ensayadas previamente, lo que nos indica que el contenido de asfalto tiene una gran influencia en la deformación de las mezclas.

CAPÍTULO 6.




0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,0017,0018,0019,0020,0021,0022,0023,0024,0025,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

Tiempo (min).

Incr

emen

to e

n la

Def

orm

ació

n (m

m).




De acuerdo a la Figura 6.14, se aprecia que las deformaciones plásticas en las probetas, han disminuido notoriamente para los dos tipos de cargas por Eje Equivalente a medida que transcurre el tiempo de Ensayo, esto se debe principalmente a que se ha utilizado para la fabricación de la mezcla un asfalto 40/50, más duro que el 60/70 y menos susceptible a la temperatura.

Dado que los resultados del Ensayo de Pista con el asfalto 60/70 arrojaron valores de deformación altos, se optó por no utilizar el asfalto 80/100 para la fabricación de las probetas, debido a que este tipo de asfalto es más susceptible a la temperatura y es de menor viscosidad, lo que originaría unas deformaciones plásticas aún mayores que las originadas en las probetas con el asfalto 60/70.

Al tratar de verificar la susceptibilidad de una mezcla asfáltica ante las deformaciones plásticas mediante el Ensayo Marshall, no se logra obtener resultados representativos de resistencia ante esta patología de los pavimentos. No es un ensayo adecuado para determinar la resistencia ante las deformaciones plásticas permanentes de una mezcla asfáltica. Se pudo demostrar, que después de obtener Estabilidades muy altas y Deformaciones totalmente

CAPÍTULO 6.


aceptables según el Ensayo Marshall, al someter los mismos tipos de mezclas asfálticas al Ensayo de Pista se deformaron por encima de lo esperado y de lo que se suponía, después de considerar las respuestas de las mezclas en el Ensayo Marshall.

Dada la rapidez con que se deformaron las probetas durante el ensayo de Pista, no es posible aplicar en todas las probetas y para los dos tipos de carga por Eje Equivalente los criterios de la Tabla 542.13 del artículo 542 del Pliego de prescripciones Técnicas Particulares del Pliego Español, donde se fijan los valores aceptables según las velocidades de deformación en el intervalo de 105 a 120 min. Se decidió realizar el cálculo de la velocidad de deformación para las probetas más resistentes PS3.1 y PS3.2 elaboradas a partir del Huso granulométrico Densa 19 mm., explícitamente, con la curva granulométrica Superior y 4,75% de Asfalto 40/50.

Para una zona térmica estival cálida y un alto tráfico se fija el valor de velocidad de deformación en 12µm/min que es lo mismo que considerar de 12 X10-3 mm/min.

Se consideró una zona térmica estival Cálida y un alto Tráfico, debido a que son las condiciones más críticas a las cuales una mezcla asfáltica puede estar sometida.

Se realizó el cálculo de la velocidad de deformación con la ecuación contenida en la Normativa NLT-173/84 (Ver Anexo 8), para las probetas de mezcla asfáltica elaborada a partir de la curva granulométrica Superior, con 4,75% de Asfalto 40/50 y las condiciones de carga por Eje Equivalente de 8,2 Toneladas, los valores de cada uno de los parámetros se tomaron del Cuadro 5.11.

mV

mmXV

mmmmmmmmttddV

tt

tt

tt

tt

µ34

.min/1034

min/034,0min15

51,0min105min120

85,336,4

12

3

12

12

12

12

=

=

==−−

=−−

=

−

=1

2t

tV Velocidad de Deformación en el Intervalo 105 min. a 120 min.

=2t Tiempo en el Ensayo de Pista 120 min.

=1t Tiempo en el Ensayo de Pista 105 min.

=2td Lectura de Deformación en el Tiempo t2

=1td Lectura de Deformación en el Tiempo t1.

CAPÍTULO 6.


Como podemos observar la velocidad de deformación de las probetas excede en casi 3 veces a la mínima recomendada por las condiciones climáticas y de tráfico descritas anteriormente también en el Artículo 542, por lo tanto los resultado del ensayo quedan fuera de esta Normativa.

Actualmente en México, para elegir el contenido óptimo de asfalto en una mezcla, se utiliza el Ensayo Marshall y lo deseable sería que en México también se evaluaran las mezclas asfálticas mediante el Ensayo de Pista para poder realizar las correcciones necesarias en el empleo de los tipos de Asfalto, las dotaciones Óptimas de asfalto y el ajuste de Granulometrías, que den como resultado pavimentos resistentes a las deformaciones plásticas permanentes.

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Analisis de Resultados Marshall