DISEÑO POR EL METODO MARSHALL

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- Densidad de la mezcla

- Vacíos de aire

- Vacíos en el agregado mineral

- Contenido de asfalto

Densidad de la mezcla

La densidad de la mezcla se define como el peso de un volumen especifico de esta, la densidad es importante ya que de tener alta densidad el pavimento terminado tiene un rendimiento duradero.

Vacíos de aire

Los vacíos de aire son pequeños espacios de aire que está presente entre los agregados revestidos en la mezcla final compactada, es necesario que todas la mezclas tengan un porcentaje de vacíos para así tener una compactación adicional bajo el tráfico, y proporcionar espacios por donde pueda fluir el asfalto durante su compactación adicional.

Los vacíos dentro de la mezcla asfáltica influyen en su durabilidad ya que si tenemos una menor cantidad de vacíos tenemos menor permeabilidad. Si tenemos un contenido demasiado alto de vacíos puede haber filtración de agua y aire y causar un deterioro, en cambio sí tenemos un contenido demasiado bajo se puede dar un derrame de asfalto en la mezcla siendo exprimido hacia la superficie.

También podemos decir que hay una correlación entre la densidad y los vacíos, ya que son inversamente proporcionales, es decir, entre más alta es la densidad, menor es la cantidad de vacíos en la mezcla, y viceversa.

Vacíos en el agregado mineral

Los vacíos en el agregado mineral (VMA) son los espacios de aire que están entre los agregados de una mezcla compactada incluyendo los vacíos que están llenos de asfalto.

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Ilustración de VMA en una probeta de mezcla compactada

Contenido de asfalto

El contenido de asfalto en la mezcla es muy importante y se determina de forma exacta en el laboratorio, y debe controlarse en obra.

El contenido óptimo de asfalto depende de características de los agregados como la granulometría y la capacidad de absorción, la relación entre la granulometría y el contenido de asfalto se debe a que entre más finos sea la granulometría hay una mayor área superficial total y por lo tanto se necesitara más asfalto para rellenar esa área, en cambio las mezclas con agregados más grandes necesitan menos asfalto ya que hay un área superficial menor que cubrir. Y con relación a la capacidad de absorción es importante para el contenido de asfalto ya que hay que determinar una cantidad de asfalto suficiente para permitir la absorción de los vacíos en los agregados (asfalto absorbido).

Propiedades del diseño de la mezcla

Estabilidad

Es la capacidad de resistir desplazamiento y deformación bajo una carga de tránsito, si el pavimento es estable es capaz de mantener su forma y lisura bajo cargas repetidas, en cambio si es inestable se presenta ahuellamiento, la estabilidad depende mucho de la frecuencia del tránsito, los valore muy altos de estabilidad producen un pavimento rígido y por lo tanto menos durable; y depende de la cohesión y fricción interna de la mezcla , esto quiere decir que este mas irregular sea la forma de los agregados y tengan mas textura , mayor va a ser la estabilidad de la mezcla.

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Tabla de efectos y causad de inestabilidad del pavimento

Durabilidad

La durabilidad de un pavimento tiene como objetivo resistir ciertos factores a los que están sometido los pavimentos como son, la desintegración de los agregados, cambio de sus propiedades y separación de la mezcla de asfalto. Estos factores dependen de la acción del clima y del tránsito.

La mayor cantidad de asfalto aumenta la durabilidad ya que el envejecimiento es más lento y el asfalto retiene por más tiempo sus características originales.

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Tabla causas y efectos de un poco durabilidad

Impermeabilidad

La impermeabilidad de un pavimento se define como la resistencia al paso de aire y agua hacia su interior o a través de él, y está relacionada con el contenido de vacíos de la mezcla compactada

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Tabla causas y efectos de la permeabilidad

Trabajabilidad

La trabajabilidad se define como la facilidad en la que una mezcla asfáltica puede ser colocada y compacta. Es decir la fluidez que tiene la mezcla asfáltica.

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Tabla causas y efectos de problemas en la trabajabilidad

Flexibilidad

Es la capacidad de un pavimento para como darse, sin agrietarse, a movimientos de asentamiento de la subrasante, las mezclas con altos contenidos de asfaltos son más flexibles que una mezcla densamente graduada o con bajo contenido de asfalto, por tal razón algunas veces difiere de los requisitos de estabilidad por la tanto se debe buscar el equilibrio entre si.

Resistencia a la fatiga

La resistencia a la fatiga de un pavimento es la resistencia a la flexión repetida bajo las cargas de tránsito y depende mucho de los vacíos y la viscosidad del asfalto, si el porcentaje de vacíos aumenta en un pavimento la resistencia a la fatiga disminuye, eso quiere decir que son inversamente proporcionales entre sí.

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Tablas causas y efectos de una mala resistencia a la fatiga

DISEÑO DE ASFALTICO: MÉTODO DE MARSHALL

El método Marshall es utilizado para medir y distribuir cantidades optimas de de mezclas en estado caliente de cemento asfaltico y además de agregados minerales y granulares. Mediante este método deseamos obtener todo lo que se relacione con las mezclas asfálticas en caliente, tales como son la densidades, pesos, volúmenes, y relaciones de vacios, además de las cantidades necesarias de cada material para una mezcla eficiente. Para que las mezclas asfálticas sean adecuadas, se tiene en cuenta que sea un asfalto