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VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
VERIFICACION DEL DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19 (RODADURA) PARA UN
TRANSITO DE CATEGORIA NT2, A PARTIR DE AGREGADOS PETREOS
OBTENIDOS DE LA TRITURACION DE MATERIAL CRUDO DEL RIO COELLO
UBICADO EN EL MUNICIPIO DE COELLO TOLIMA, CUMPLIENDO NORMA
INVIAS 2013.
ING NESTOR IVAN MIRANDA DONATO
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
Proyecto aplicado para optar el grado de especialista en ingeniería de pavimentos
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESPECIALIZACION EN INGENIERIA DE PAVIMENTOS
Girardot 2016
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Tabla de contenido Capítulo I: Titulo ............................................................................................................................................ 3
Verificación del diseño Marshall para mdc-19 (rodadura) para un tránsito de categoría nt2, a partir de
agregados pétreos obtenidos de la trituración de material crudo del rio Coello ubicado en el municipio
de Coello Tolima, cumpliendo norma invias 2013.. ...................................................................................... 4
0bjetivo General: ...................................................................................................................................... 5
Objetivos Específicos: ................................................................................................................................ 6
Alcance………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7
Capitulo II: Justificación ............................................................................................................................... 8
Estado de Arte: .......................................................................................................................................... 9
Capitulo III: Localización general del proyecto ................................................................................... 12
Capitulo IV: Caracerizacion de los agregados .................................................................................. 12
Capitulo V: Dosificacion de los materiales ...................................................................................... 12
Capitulo VI: Presentacion y analisis de resultados ........................................................................ 412
Capitulo VII: Analisis y discusión de Resultados ............................................................................ 512
Capitulo VIII: Registro fotografico ................................................................................................... 54
Registro fotografico de planta de asfalto y trituracion ........................................................................... 55
Registro fotografico de equipo de laboratorio utilizado ......................................................................... 56
Registro fotografico de obras realizadas bajo este diseño ..................................................................... 59
Capitulo IX: Conclusiones ................................................................................................................ 60
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Capítulo I: Titulo
Verificación del diseño Marshall para mdc-19 (rodadura) para un tránsito de categoría nt2, a
partir de agregados pétreos obtenidos de la trituración de material crudo del rio Coello ubicado
en el municipio de Coello Tolima, cumpliendo norma invias 2013.
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Verificación del diseño Marshall para mdc-19 (rodadura) para un tránsito de categoría NT2, a
partir de agregados pétreos obtenidos de la trituración de material crudo del rio Coello ubicado
en el municipio de Coello Tolima, cumpliendo norma invias 2013.
En una mezcla asfáltica en caliente para pavimentos, el asfalto y los agregados deben ser ,
previamente caracterizados, son combinados en proporciones relativas determinando las
propiedades físicas de la mezcla y por consiguiente el desempeño de la misma como pavimento
terminado.
Existen métodos de diseño comúnmente utilizados para determinar las proporciones apropiadas
de asfalto y agregado en una mezcla, el más antiguo y aun utilizado es el DISEÑO MARSHALL,
HVEEN Y SUPERPAVE.
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0bjetivo General:
Realizar un análisis detallado de cada uno de los componentes en la fabricación de las
mezclas asfálticas cumpliendo cada uno de estos con los parámetros exigidos por la norma invias
2013, así como también la mezcla (producto final) ya elaborada en planta de tal forma que
cumpla con las exigencias de calidad en la elaboración de un DISEÑO MARSHALL.
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Objetivos Específicos:
1. Medir la estabilidad y flujo de las mezclas asfálticas.
2. Determinar la cantidad de asfalto suficiente para recubrir completamente los agregados.
3. Realizar unos análisis de densidad – vacíos de la mezcla.
4. Mediante el cálculo y análisis de los diferentes pesos y volúmenes para cada serie de
briquetas asfálticas (peso en el aire, peso en el agua y p SSS) determinar la densidad bulk y el
porcentaje de vacíos de la mezcla.
5. Determinar la proporción adecuada de cemento asfaltico en la mezcla de tal forma que
cumpliendo las exigencias de la norma en cuanto a granulometría, vacíos con aire, vacíos en
agregados minerales, vacíos llenos de asfalto, flujo etc., obtengamos nuestra máxima estabilidad
y densidad.
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Alcance:
El alcance del diseño Marshall nos permite determinar el contenido óptimo de asfalto con la
cual obtendríamos la máxima estabilidad de una mezcla de tipo denso en caliente, cumpliendo
con los demás parámetros exigidos en la norma invias 2013 tales como densidad, vacíos con aire,
vacíos en agregados, vacíos llenos de asfalto, flujo, etc. Para ello es necesario seguir
procedimientos en los cuales se realizan combinaciones de agregados hasta llegar a una curva
granulométrica ideal lo más homogénea y paralela a las franjas especificadas en citada norma.
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Capitulo II: Justificación
En la actualidad el país está dando un paso importante en cuanto a la construcción de vías
que le permitan colocarse a la vanguardia de países civilizados que contribuyan a progresar en su
economía. Por tal razón es necesario analizar las características de cada una de las fuentes de
nuestros agregados pétreos en diferentes zonas para definir sus propiedades y determinar para
que se pueden utilizar en la construcción de proyectos viales.
En nuestra Provincia del alto magdalena y parte del departamento del Tolima poseemos tres
fuentes aluviales como el Rio Magdalena, Rio Sumapaz y Rio Coello. Los dos primeros por su
forma, tamaño y características de su canto rodado no cumplen con las especificaciones para
producir mezclas asfálticas, son primordialmente utilizados en la producción de bases y sub-
bases granulares para la construcción de las estructuras de las vías.
Es por esta razón que nos dedicaremos a analizar los agregados del RIO COELLO para la
realización del diseño Marshall para mezcla asfáltica MDC-19 cumpliendo con los parámetros
exigidos en la norma invias 2013.
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Estado de Arte:
Los métodos para la creación y diseño de las mezclas asfálticas a través de la historia son
HVEEN, SUPERPAVE Y MARSHALL, siendo este ultimo el de interés particular para este
trabajo.
El propósito del método Marshall es determinar el contenido óptimo de asfalto para una
combinación específica de agregados.
Esta técnica de diseño fue creada por BRUCE MARSHALL, siendo de la armada de
ingenieros de los Estados Unidos, quien depuro y adiciono ciertos aspectos a las propuestas del
Marshall a punto de que el ensayo fue normalizado como ASTMD 1559. El método Marshall es
un experimento de laboratorio dirigido al diseño de una adecuada mezcla asfáltica por medio del
análisis de su estabilidad, flujo, densidad y vacíos.
Una de las virtudes del MÉTODO MARSHALL es la importancia que se le asigna a las
propiedades densidad/vacíos de las material asfaltico. Este análisis garantiza que las importantes
proporciones volumétricas de los componentes de la mezcla estén dentro de rangos adecuados
para asegurar una mezcla durable.
Desafortunadamente una de sus grandes desventajas es el método de compactación en
laboratorio por impacto el cual no simula la densificación de la mezcla que ocurre bajo transito
en un pavimento real.
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Los dos datos más importantes del diseño de mezclas del método Marshall son: un análisis
de la relación densidad/vacíos y una prueba de estabilidad/flujo de las muestras compactadas.
El METODO HVEEN también implica análisis de densidad, estabilidad y la resistencia de
la mezcla al hinchamiento por la presencia del agua. Desarrollado por Francis N. Hveen
ingeniero de materiales e investigación de carreteras de California. El método abarca La
determinación de un contenido aproximado de asfalto por medio del ensayo equivalente
centrifugo de kerosene, y luego el sometimiento de probetas con este contenido de asfalto y con
contenidos mayores y menores. A un Ensayo de estabilidad, también se efectúa un ensayo de
expansión sobre una probeta que ha sido expuesta al agua.
El propósito del método Hveen es determinar el contenido óptimo de asfalto para una
combinación específica de agregados.
Este método tiene dos ventajas concretas, el método de compactación por amasado y el
parámetro de resistencia, estabilidad. La desventaja del procedimiento es que el tipo de ensayo,
en particular el compactador por amasado y el estabilometro de HVEEN, es algo más caro que el
equipamiento del Marshall y no muy portable. También que el método de selección del
contenido de asfalto es demasiado subjetivo y podría resultar en una mezcla no durable con poco
asfalto.
En 1987 el SHRP (strategic highwayreserch program) comenzó el desarrollo de un Nuevo
sistema para especificación de materiales asfalticos conocido como SUPERPAVE (superior
perfoming asphalt pavement), El software de superpave es una nueva metodología para la
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selección de ligante asfaltico y el diseño de la mezcla. Superpave representa el sistema más
avanzado de especificación de los materiales, diseño de mezclas asfálticas y su análisis Así como
la predicción del desempeño de los pavimentos, incluyendo equipos de ensayo, métodos de
ensayo y criterios.
El sistema SUPERPAVE proporciona un medio completo y muy amplio para diseñar
mezclas con base en los requerimientos específicos de comportamientos definidos por el transito,
el clima, y la sección estructural del pavimento en una cierta localización. Se facilita con este
sistema la selección y combinación de asfalto agregado y, de ser necesario, de un aditivo, para
alcanzar el nivel requerido de comportamiento en el pavimento. El sistema es aplicable tanto
para mezclas densas en caliente vírgenes o recicladas.
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Capitulo III: Localización general del proyecto
El Río Coello nace en el cono del Nevado del Tolima en la Cordillera Central con el
nombre del Río Toche y al llegar al corregimiento del mismo nombre recibe las aguas del Río
Tochecito que sirve de límite entre los Municipios de Ibagué y Cajamarca el Río Toche
desciende desde los 3.600 m.s.n.m hasta 2.150 m.s.n.m recorriendo 9.8Km aproximadamente
con una pendiente media de 18%, donde empieza a ser denominado Río Coello y continua su
recorrido descendiendo hasta los 1.400 m.s.n.m con una longitud aproximada de 17.9 Km y una
pendiente media del cauce de 5.4% en límite con Ibagué, recibe las aguas del Río Bermellón y
sigue su recorrido hasta llegar al Río Magdalena.
La fuente principal objeto de estudio está ubicado en la parte rural del municipio de Coello
Tolima. Los municipios beneficiados con este afluente son en Cundinamarca: Girardot, Agua
de Dios, Nilo, Ricaurte, Nariño, Guataqui, Beltrán, fusa. Y en el departamento del Tolima:
Flandes, Espinal, Carmen de apicala, Guamo, Saldaña, Purificación, Melgar.
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CAPITULO IV: CARACTERIZACION DE LOS AGREGADOS. Los agregados
presentan características diferentes que tienen un impacto directo sobre la naturaleza misma del
pavimento. El primer paso en el método de diseño es determinar las cualidades de estabilidad,
durabilidad, manejabilidad, resistencia al deslizamiento, etc. que debe tener la mezcla de
pavimentación y seleccionar un tipo de agregado y asfalto compatible que puedan combinarse
para cumplir con esas cualidades.
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TABLA 450-3: REQUISITOS DE LOS AGREGADOS PARA MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTE DE
NORMA
E-INV NT1 NT2 NT3
Desgaste en la maquina de los angeles, maximo (%)
Capa de ; rodadura/intermedia/base, 500 revoluciones 25/35/- 25/35/35 25/35/35
Capa de ; rodadura/intermedia/base, 100 revoluciones 5/7/- 5/7/7 5/7/7
Degradacion por abrasion con aparto micro-deval, max%
Capa de ; rodadura/intermedia/base
Resistencia mecanica por el metodo 10% de finos, capa
de : rodadura/intermedia/base
Valor en seco. Minimo (KN) 110/90/75
Relacion humedo/seco, minimo (%) 75/75/75
Coeficiente de pulimento acelerado para rodadura, Min E-232 0,45 0,45 0,45 0,51
Perdida en ensayo de solidez con sulfato de magnesio.
Agregados fino y grueso (maximo %)
Impurezas agregado grueso. Maximo %. E-237 0,5 0,5 0,5 0,33
Indice de plasticidad, maximo % E-125 Y 126 NP NP NP NP
Equivalente de arena, minimo % E-133 50 50 50 79
Valor de azul de metileno. Maximo E-235 10 10 10 2,5
Particulas planas y alargadas, relacion 5:1, maximo (%) E-240 10 10 10 6,1
Caras fracturadas, maximo (%)
Una cara: rodadura / intermedia / base 75/60/- 75/75/60 85/75/60
Dos caras: rodadura / intermedia / base -/-/- 60/-/- 70/-/-
Angularidad de la fraccion fina, metodo A, Minimo (%)
Capa de ; rodadura/intermedia/base
Agregado grueso:cubrimiento de agregados con materiales
asfalticos en presencia de agua hirviendo (%).
Agregado fino :adhesividad de ligantes bituminosos a los
agregados finos, (metodo riedel weber) indice minimo
GRADACION CONTINUA
DURABILIDAD (O)
LIMPIEZA AGREGADO GRUESO (F)
LIMPIEZA GRADACION COMBINADA (F)
GEOMETRIA DE LAS PARTICULAS, AGREGADO GRUESO (f)
GEOMETRIA DE LAS PARTICULAS, AGREGADO FINO
DUREZA, AGREGADO GRUESO (O)
E-774
REPORTAR
4
40/35/- 45/40/35
18
E-227
E-239
E-757
NIVEL DE TRANSITOCARACTERISTICA
E-218
45/40/35
18
ADHESIVIDAD (O)
5
46,96
E- 238 25/30/30 20/25/25
18
E-224
E-220
RESULTADO
ENSAYO S
CUADRO COMPARATIVO DE RESULTADOS DEL DISEÑO
17,87
N.A.
7,77
23,7
89,2
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Mediante este ensayo se determina la distribucion de los tamaños de las particulas de una muestra seca del
agregado, por separacion a traves de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura de malla.
FUENTE: RIO COELLO MUESTRA TOTAL
DESPUES DEL LAVADO AASHTO
Recipiente No. 0 0 LIMITE PLASTICO A-1-aPeso suelo seco + recipiente P24507.8 g. 4377.7 g. U.S.C
Peso recipiente 120.0 g. 0.0 g. GP
Peso suelo seco 4387.8 g. 4377.7 g.
TAMIZ
ABERTURA
DEL TAMIZ
(mm)
PESO DEL
SUELO
RETENIDO
(g)
PESO DEL
SUELO
RETENIDO
CO RREGIDO
(g)
%
RETENIDO
% Q UE
PASATAMIZ
ABERTURA DEL
TAMIZNO RMA
MDC -
19 (2012)
3 1/2" 88.9 0.0 0.0 0.0 100.0 1¨ 25.400 100 100
3" 76.2 0.0 0.0 0.0 100.0 3 / 4" 19.000 100 100
2 1/2" 63.5 0.0 0.0 0.0 100.0 1 / 2" 12.700 80 95
2" 50.8 0.0 0.0 0.0 100.0 3/8 9.670 70 88
1 1/2" 38.1 0.0 0.0 0.0 100.0 No 4 4.760 49 65
1" 25.4 0.0 0.0 0.0 100.0 No10 2.000 29 45
3 / 4" 19.00 0.0 0.0 0.0 100.0 No. 40 0.420 14 25
1 / 2" 12.70 1308.9 1307.2 29.8 70.2 No. 80 0.177 8 17
3 /8" 9.51 1664.9 1663.2 37.9 32.3 No. 200 0.074 4 8
No 4 4.76 1379.6 1377.9 31.4 0.9 ERROR DEL ENSAYO = -0.23 % < 1,0 %
No. 10 2.00 24.3 22.6 0.5 0.4 PO RCENTAJE DE GRAVAS = 99.1
No. 40 0.425 0.0 0.0 0.0 0.4 Porcentaje de gravas gruesas = 29.8
No. 80 0.180 0.0 0.0 0.0 0.4 Porcentaje de gravas finas = 69.3
No. 200 0.075 0.0 0.0 0.0 0.4 PO RCENTAJE DE ARENAS = 0.5
FONDO 0.000 10.1 20.2 0.5 -0.1 Porcentaje de arenas gruesas = 0.5
Porcentaje de arenas medias = 0.0
Porcentaje de arenas finas = 0.0PO RCENTAJE DE FINO S = 0.5
0
CLASIFICACION
NP
GRANULOMETRIA GRAVA 3/4
NORMA I.N.V. E - 123 -2013
GRAVA 3/4
HUMEDAD NATURAL 0.3%
LIMITE LIQUIDO NL
INDICE DE PLASTICIDAD NPINDICE DE GRUPO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010.101.0010.00100.00
% Q
UE
PAS
A
TAMAÑO DE LA PARTICULA (mm)
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Mediante este ensayo se determina la distribucion de los tamaños de las particulas de una muestra seca del
agregado, por separacion a traves de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura de malla.
M UES TR A TOTA L
F UEN TE: R IO C OELLO D ES P UES D EL LA VA D O AASHTO
Recipiente No . 0 0 A-1-b
P es o s ue lo s eco + rec ipiente P 2 3775,3 g. 3485,6 g. U.S.C.
P es o rec ipiente g. g. SW-SM
P es o s ue lo s eco 3775,3 g. 3485,6 g.
TA M IZ
A B ER TU R A
D EL TA M IZ
( mm)
P ES O D EL
S U ELO
R ETEN ID O
( g )
P ES O D EL
S U ELO
R ETEN ID O
C OR R EGID O
( g )
% R ETEN ID O% QU E
P A S ATAMIZ
ABERTURA
DEL TAMIZN OR M A
MD C - 19
( 2 0 12 )
3 1/2" 88 ,9 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 1̈ 25,400 100 100
3" 76 ,2 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 3 / 4 " 19 ,000 100 100
2 1/2" 63 ,5 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 1 / 2 " 12 ,700 80 95
2" 50 ,8 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 3 /8 9 ,670 70 88
1 1/2" 38 ,1 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 No 4 4 ,760 49 65
1" 25,4 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 No10 2 ,000 29 45
3 / 4 " 19 ,00 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 No . 40 0 ,420 14 25
1 / 2 " 12 ,70 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 No . 80 0 ,177 8 17
3 /8 " 9 ,51 0 ,0 0 ,0 0 ,0 100 ,0 No . 200 0 ,074 4 8
No 4 4 ,76 312 ,6 312 ,6 8 ,3 91,7 ERROR DEL ENSAYO = -8 ,31 % < 1,0 %
No . 10 2 ,00 696 ,6 696 ,6 18 ,5 73 ,3 P OR C EN TA JE D E GR A V A S = 8 ,3
No. 40 0 ,425 1700 ,7 1700 ,7 45,0 28 ,2 Porcentaje de g ravas g ruesas = 0 ,0
No . 80 0 ,180 531,8 531,8 14 ,1 14 ,1 Porcentaje de g ravas finas = 8 ,3
No . 200 0 ,075 243 ,9 243 ,9 6 ,5 7,7 P OR C EN TA JE D E A R EN A S = 8 4 ,0
FONDO 0,000 289 ,7 289 ,7 7,7 0 ,0 Porcentaje de arenas g ruesas = 18 ,5
Po rcentaje de arenas med ias = 45,0
Porcentaje de arenas finas = 20 ,5
P OR C EN TA JE D E F IN OS = 7 ,7
C LA S IF IC A C ION
0NP
GRANULOMETRIA DE LA ARENA DE TRITURACION
NORMA I.N.V. E - 123 -2012
LIM. LIQ UIDO NL
LIM. PLASTICO
HUM. NATURAL 1,5%
IND. DE GRUPO
NP
I. PLASTICIDAD
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,010,101,0010,00100,00
% Q
UE
PAS
A
TAMAÑO DE LA PARTICULA (mm)
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MATERIAL: GRAVA 3/4
CANTIDAD DE MUESTRA EN GRAMOSGRADACION
mm mm A B C D
37,5 11/2" 25 1" 1250 -+25
25 1" 19 3/4" 1250 -+25
19 3/4" 12,5 1/2" 1250 -+10 2500-+10
12,5 1/2" 9,5 3/8" 1250 -+10 2500-+10
9,5 3/8" 6,3 1/4" 2500-+10
6,3 1/4" 4,75 No.4 2500-+10
4,75 No.4 2,36 No.8 5000-+10
TOTAL 5000-+10 5000-+10 5000-+10 5000-+10
NUMERO ESFERAS 12 11 8 6
No. de Esferas 12 No. de Esferas No. de Esferas
TAMIZ PESO TAMIZ PESO TAMIZ PESO
1"
3/4"
1/2" 2.500,0
3/8" 2.500,0
Total Inicial 5.000,0 Total Inicial - Total Inicial -
Total final 3.815,0 Total final Total final
CUMPLE: SI NOR:MA MAX 25%
TAMIZ
RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS
MAQUINA DE LOS ANGELES
NORMA INVIAS E 218-13
Este metodo se emplea para determinar la resistencia al desgaste de los agregados
naturales, o triturados empleando la citada maquina con carga abrasiva.
FUENTE : RIO COELLO
1
GRADACION USADA B : 11 No REVOLUCIONES : 500
PASA
% DE DESGASTE
3
1 23,7%
2
RETENIDO
TABLA DE GRADACION (Agregados menores a 11/2")
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acero de 9,5mm de diametro. Recipiente,agregado,agua y carga se rotan a 100 rpm hasta por
dos horas dependiendo del tamaño de las particulas.
posteriormente se lava la muestra y se seca al horno, la perdida es la cantidad de material que
pase el tamiz de 1,18mm (No 16)expresada como porcentaje de la masa seca original de la
muestra.
El agregado para el ensayo consiste en material entre el tamiz de 19mm (3/4) y el tamiz de 9,5
mm asi:
Pasa tamiz Retenido tamiz Masa
19 mm 16 mm 375 Gr
16 mm 12,5 mm 375 Gr
12,5 mm 9,5 mm 750 Gr
Norma (%)
MAXENSAYO
1500
Peso neto final de la muestra
despues de lavado (Gr)
Diferencia en
peso (Gr)
RESULTADO
1232 268
menor a una hora, La muestra se coloca en un recipiente de acero de 20 Cm de
diametrocon 2.0 litros de agua y una carga abrasiva, consistente en 5000 Gr de esferas de
Peso neto
inicial de la
muestra
(Gr)
25 17.87
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL AGREGADO GRUESO A LA DEGRADACION
POR ABRASION UTILIZANDO EL APARATO MICRODEVAL
NORMA INV E-238-13
El ensayo de microdeval es una medida de la resistencia a la abrasion y de la durabilidad de
agregados petreos, como resultado de una accion combinada de abrasion y molienda con
esferas de acero en presencia de agua.
Una muestra con granulomtria normalizada se sumerge inicialmente en agua por un lapso no
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
21
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
PROBETA PASADA LECTURAPROMEDIO/
PROBETAPROMEDIO
1 0,54
2 0,52
3 0,52
4 0,50
5 0,50
1 0,52
2 0,52
3 0,52
4 0,52
5 0,51
1 0,52
2 0,52
3 0,50
4 0,50
5 0,50 Elaborado por:
1 0,50
2 0,50
3 0,50
4 0,50
5 0,50
COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO = 0,51
1 0,50
0,51
1 0,51
1 0,52
1 0,50
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO DE LAS PARTICULAS
DE AGREGADO GRUESO
NORMA INV E-232-13
NORMA: MINIMO 0,45
Mediante el presente ensayo se determina el coeficiente de pulimento acelerado, que se
establece como la resistencia del arido grueso a la accion del pulimento de los neumaticos
de los vehiculos en condiciones similares a las que se dan en la superficie de la carretera.
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Descripción: FECHA OCTUBRE 1/2016
M1. PARTICULAS FINAS ( ARENA) < No 4 HASTA No 100
GRADACION % %
PASA RETENIDO ORIGINAL ANTES DESPUES PERDIDA TOTAL PERDIDA CORREGIDA
No 4 No 8 33,3% 300,0 290,9 3,0% 1,01%
No 8 No 16 22,2% 200,0 193,4 3,3% 0,73%
No 16 No 30 22,2% 200,0 189,5 5,3% 1,17%
No 30 No 50 11,1% 100,0 96,2 3,8% 0,42%
No 50 No 100 11,2% 100,0 94,6 5,4% 0,60%
TOTAL 3,93%
M2 PARTICULAS < 1 > No 4
GRADACION % %
PASA RETENIDO ORIGINAL ANTES DESPUES PERDIDA TOTAL PERDIDA CORREGIDA
1 1/2" 1"
1" 3/4"
3/4" 1/2" 29,8% 1308,9 1250,6 4,5% 1,33%
1/2" 3/8" 37,9% 1664,9 1610,5 3,3% 1,24%
3/8" No.4 31,4% 1379,6 1323,8 4,0% 1,27%
TOTAL 3,84%
MATERIALES ANALIZADOSLA ESPECIFICACION ESTABLECE COMO VALOR MAX POR PERDIDA EN EL ENSAYO DE SOLIDEZ 18% PESO ESPECIFICO DE LA SOLUCION 1.159g/cm3
FRACCION PESO FRACCIONES
FRACCION PESO FRACCIONES
DISEÑO MARSHALL PARA MEZCLA ASFALTICA MDC-19
SOLIDEZ DE LOS AGREGADOS FRENTE A LA ACCION DE SOLUCIONES DE SULFATO DE MAGNESIO
NORMA INV E220-13
Mediante este metodo se determina la calidad de los agregados que han de estar sometidos
a la accion de los agentes atmosfericos y condiciones climatologicas de las obras.
MAGNESIO
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
23
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Mediante este ensayo se determina la limpieza superficial de los agregados, tanto de origen
natural como artificial con tamaños superiores a 4,75 mm, utilizados en la construccion
de carreteras.
El ensayo consiste en separar por lavado, mediante el tamiz de 500 µm (No 35) las
particulas menores de 0,5 mm mezcladas o adheridas a la superficie de las particulas del
agregado grueso, las cuales se consideran como impurezas.
Posteriormente, se calcula el porcentaje en masa de las impurezas respecto de la masa seca de
la muestra total, el cual se denomina "Coeficiente de limpieza superficial"
Mh - Ms
Mh
1500.2 -1404.5
W= 6.4 Gr
2. CANTIDAD DE MASA SECA:
1+ W
1 6.4
Mseca= 7050.3 Gr
3. IMPUREZAS DE LA PORCION DE MUESTRA:
I= Mseca -m
I= 7050.3 -7026.9
I= 23.4 Gr
4. COEFICIENTE DE LIMPIEZA SUPERFICIAL:
I
Mseca
23.4
7050.3
CLS= 0.33 Gr
CUMPLE NORMA 0,5% MAXIMO
Mseca=Mhe
Mseca=7500
CLS=
CLS=
DETERMINACION DE LA LIMPIEZA SUPERFICIAL DE LAS
NORMA INV E-237-13
PARTICULAS DEL AGREGADO GRUESO
CALCULOS
1. HUMEDAD:
1500.2
*100W=
W= *100
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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No. Wc Wc+Wh Wc+Ws Wh Ws Ww W%
LL = N.L
#¡NUM! 25 0.0%#¡NUM!
LIMITE PLASTICO
Wc Wc+Wh Wc+Ws Wh Ws Ww W%
LP = N.P
NORMA IP BASE SUB-BASEMEZCLAS
N.P N.P 3% 6% 0%
DESCRIPCION DE LA MUESTRAMATERIAL QUE PASA EL TAMIZ No 40 DE LA ARENA DETRIRURACION UTILIZADA EN EL DISEÑO.
LIMITE LIQUIDO
ESPECIFICACION
contraccion y resistencia al corte.
DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO, LIMITE PLASTICO E INDICE DE
PLASTICIDAD
Este ensayo permite determinar el limite liquido, plastico e indice de plasticidad, los los cuales intervienen en varios sistemas de clasificacion de suelos dado que contribuyen en la caracterizacion de la fraccion fina, ademas se usa con otras propiedades del suelo para establecer correlaciones de carácter ingenieril , tales como compresibilidad, permeabilidad, compactibilidad, procesos de expansion -
LIMITES DE ATTERBERG NORMA E-125 Y E-126-2013
250%
20%
40%
60%
80%
100%
1 10 100
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
25
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Disperción admitida 4% del promedioA - Lectura de Arena B - Lectura Arcilla
Ea- Equivalente de Arena A/B * 100 (%)
M1
No. A B C = A/B * 100
1 151 194 78%
2 159 197 81%
3 145 185 79%
PROMEDIO 80%
M2
No. A B C = A/B * 100
1 148 190 78%
2 150 197 77%
3 155 197 79%
PROMEDIO 78%
EQUIVALENTE DE ARENA PROMEDIO 2 PRUEBAS 79.00%
NORMA : MINIMO 50% CUMPLE
EQUIVALENTE DE ARENAS
NORMA INV E- 133-13
ESPECIFICACIONES
MEZCLA DENSA EN CALIENTE 50% MIN
PARAMETROS
Mediante este ensayo se establece la proporcion relativa del contenido de polvo fino
nocivo o material arcilloso presente en los agregados finos para la produccion de mezclas
asfalticas.
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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El presente ensayo sirve para estimar la cantidad de arcilla nociva de la fraccion que pasa
el tamiz de 4,75mm (No 4) presente en un agregado.
El ensayo consiste en añadir de manera sucesiva pequeñas dosis de una solucion azul de
metileno a una ssuspension de la muestra de ensayo en agua.
Despues de cada dosis se comprueba la absorcion de solucion colorante por parte de la
muestra realizando una prueba de coloracion sobre papel de filtro para detectar la presen-
cia de colorante libre.
Una vez comfirmada la presencia de colorante libre, se calcula el valor de azul de metileno,
expresado en ramos de colorante absorvido por Kg de la fraccion granulometrica
ensayada.
El valor de azul de metileno (VA), expresado en Gramos de colorante por Kilogramo de
la fraccion granulometrica pasante del tamiz de 4,75mm (No 4) se calcula asi:
V1
M1
M1= Masa de la muestra de ensayo (Gr)
V1= Volumen del total añadido de la solucion colorante en ml
52
205.4
VA= 2.5
NORMA: MAXIMO 10
RESULTADO:
VALOR DE AZUL DE METILENO EN AGREGADOS FINOS
NORMA INV - 235 -13
CALCULOS
VA= *10
*10VA=
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
27
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A B C D E
PASA RETENIDO (g) (g) B/A x 100 (%) C x D
1" 3/4"
3/4" 1/2" 1308.9 85.60 6.54 29.79 194.84
1/2" 3/8" 1664.9 114.60 6.88 37.91 260.91
3/8" No.4
TOTAL 2,973.8 200.2 13.42 67.70 455.75
A - Peso de la muestra D - Porcentaje retenido gradación original % Aplanamiento
B - Peso material que pasa E - Promedio ponderado aplanamiento 455.8
C - Porcentaje de aplanamiento de la fracción 67.7
A B C D E
PASA RETENIDO (g) (g) B/A x 100 (%) C x D
1" 3/4"
3/4" 1/2" 1308.9 65.70 5.02 29.79 149.54
1/2" 3/8" 1664.9 96.70 5.81 37.91 220.16
3/8" No.4
TOTAL 2,973.8 162.4 10.8 67.70 369.70
A - Peso de la muestra D - Porcentaje retenido gradación original % Alargamiento
B - Peso material que pasa E - Promedio ponderado alargamiento 369.7
C - Porcentaje de alargamiento de la fracción 67.7
A B C D E
PASA RETENIDO (g) (g) B/A x 100 (%) C x D
1" 3/4"
3/4" 1/2" 1308.9 1105.7 84.48 29.79 2516.70
1/2" 3/8" 1664.9 1546.7 92.90 37.91 3521.44
3/8" No.4
TOTAL 2,973.8 2,652.4 177.4 67.70 6038.14
A - Peso de la muestra D - Porcentaje retenido gradación original % C. Fracturadas
B - Peso material fracturado E - Promedio ponderado alargamiento 6,038.1
C - Porcentaje de alargamiento de la fracción 67.7
TAMIZ
89.2%
INDICE DE APLANAMIENTO NORMA INV E-240-13
TAMIZ
6.7%
TAMIZ
5.5%
INDICE DE ALARGAMIENTO NORMA IINV E-240-13
CARAS FRACTURADAS NORMA INV E- 227-13
Mediante este procedimiento se determina el porcentaje en peso del material que
presenta una o mas caras fracturadas, aplanadas y alargadas de la muestra de
agregados petreos para la produccion de mezclas asfalticas.
INDICES DE FORMA AGREGADO GRUESO
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1 2 3
A: PESO SECO 1484.0 1483.0 1486.0
B: PESO SECO SATURADO SUPERFICIALMENTE 1500.0 1500.0 1500.0
C: PESO SUMERGIDO 935.0 941.0 941.0
B-C: 565.0 559.0 559.0
A-C: 549.0 542.0 545.0 PROMEDIOS
A/(B-C): DENSIDAD BULK 2.627 2.653 2.658 2.646
B/(B-C): DENSIDAD APARENTE 2.655 2.683 2.683 2.674
A/(A-C): DENSIDAD NOMINAL 2.703 2.736 2.727 2.722
% ABSORCION 1.08% 1.15% 0.94% 1.06%
1 2 3
a peso al aire de la muestra desecada (gr) 488.9 489.2 488.5
b Peso del picnometro aforado lleno de agua en (gr) 700.1 700.1 700.1
c Peso total del picnometro aforado con la muestra y agua (gr) 1007.5 1009.4 1008.2
s Peso de la muestra saturada, con superficie seca en (gr) 500.0 500.0 500.0 PROMEDIOS
d Peso especifico aparente (a/(b+s+c)) 2.538 2.565 2.546 2.550
e Peso especifico aparente sss(s/(b+s+c)) 2.596 2.622 2.606 2.608
f Peso especifico nominal (a(b+a+c)) 2.694 2.719 2.708 2.707
g % de absorcion (s-a)/a*100 2.270 2.208 2.354 2.3
tambien la absorcion despues de 24 horas de sumergida en agua, de los agregados con
PESO ESPECIFICO Y ABSORCION
Mediante este ensayo determinamos el peso especifico, aparente y nominal , asi como
tamaño superior a 4,75mm (tamiz No 4).
NORMA INV E-223-13
NORMA INV E-222-13
AGREGADO GRUESO
AGREGADO FINO
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El metodo consiste en medir el volumen ocupado por una cantidad
especificada de llenante mineral cuando se sedimente en kerosene.
Valores de densidad bulk en kerosene entre 0,5 y 0,8 Gr/ml corres-
ponden a una actividad media adecuada para su utilizacion en
mezclas.
Valores por debajo o por encima son indicativos, respectivamente
de una actividad excesiva o deficiente.
10
V
M1 M2
Masa de la muestra de llenante utilizado (Gr) 10 10
Volumen aparente del llenante sedimentado (ml) 14 15
Densidad bulk (Gr/ml) 0.71 0.67
Densidad bulk (Gr/ml)=
MUESTRA
0.69PROMEDIO (Gr/ml)
NORMA INV-E-2013 ENTRE 0,5 Y 0,8
CALCULO:
DENSIDAD BULK DEL LLENANTE MINERAL EN KEROSENE
INV E 225-13
Mediante este ensayo determinamos la densidad bulk de un llenante
mineral, es una medida relativa del grado de finura del llenante
ensayado.
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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PROYECTO: DISEÑO MARSHALL PARA MEZCLA ASFALTICA MDC-19
MATERIALES: GRAVAS Y ARENAS, RIO COELLO.
GRADACION COMBINADA.
DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES DEL AGREGADO, UTILIZADO EN LA MEZCLA:
ARENA DE TRITURACION 45%
GRAVA 3/4 55%
ASFALTO 60/70 DE BARRANCABERMEJA 5,6%
ENSAYO;
0,998 Gr/Cm3
Peso especifico aparente del agregado fino 2,550 Gr/Cm3
Peso especifico nominal del agregado fino 2,608 Gr/Cm3
192,55 Gr
29,5 Gr
RESULTADOS:
FRASCO No Cant, desp. IND ADHES,
0 0 0
M/256 1 0 DSEP. PARCIAL
M/128 2 0 DSEP. PARCIAL
M/64 3 0 DSEP. PARCIAL
M/32 4 0 DSEP. PARCIAL
M/16 5 0 DSEP. PARCIAL
M/8 6 0 DSEP. TOTAL
M/4 7 0
M/2 8 0
M/1 9 0
5
˃4
ADHESIVIDAD DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS AGREGADOS FINOS
(Metodo de Riedel Weber)
NORMA INVIAS E-774-13
Peso especifico aparente del asfalto:
Peso del agregado utilizado en el ensayo
peso del asfalto utilizado en el ensayo,
SOLUCION DE ENSAYO MUESTRA 1
INDICE DE ADHESIVIDAD DEL AGREGADO FINO R/=
INDICE DE ADHESIVIDAD DEL AGREGADO FINO R/=
ESPECIFICACION CONCRETO ASFALTICO:
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
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PROYECTO;
CANTIDAD 1 2
V ml 100 100
F g 135.0 135.5
G Gr/Cm3 2.550 2.550
%U % 47.1 46.86
Us %
%U= V-(F/G)
V
Rodadura 45 Min
Intermedia 40 Min
Base 35 N.A
Alto modulo N.A
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE VACIOS EN AGREGADOS FINOS NO COMPACTADOS
(INFLUENCIADOS POR FORMA DE LAS PARTICULAS, TEXTURA DE LA SUPERFICIE Y GRADACION)
NORMA INV E- 239 - 13
DISEÑO MARSHALL PARA MEZCLAS ASFALTICAS MDC-19 SEGÚN NORMA INVIAS 2013
PRUEBA No
Volumen del medidor cilindrico
Masa neta del agregado fino en el medidor
Promedio
Gravedad especifica del agregado fino
Porcentaje de vacios en el agregado fino sin compactar
46.96
FORMULA:*100
ESPECIFICACION NORMA INV, ARTICULO 450-2013 (TABLA 450-3)
RODADURA
MDC-1945 MINIMO
Resultado 46.96 Cumple
MEZCLA ASFALTICA
MDC-19
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
32
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Capítulo V: Dosificación de materiales. Con el objetivo de buscar una combinación óptima
de los materiales pétreos producidos para elaborar una mezcla asfáltica tipo mdc-19 se realizaron
análisis granulométricos de cada uno de los materiales.
Una vez teniendo esta granulometría por separado procedemos a realizar por tanteo mezclas
que nos proporcionen una curva granulométrica acorde a la exigida en la norma invias 2012.
37.5 25.0 19.0 12.5 9.5 4.75 2.0 0.425 0.180 0.075
1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 4 10 40 80 200
MDC-25 100 80-95 67-85 60-77 43-59 29-45 14-25 8-17 4-8
MDC-19 100 80-95 70-88 49-65 29-45 14-25 8-17 4-8
MDC-10 100 65-87 43-61 16-29 9-19 5-10
TABLA 450-6: FRANJAS GRANULOMETRICAS PARA MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTE DE GRADACION CONTINUA
TIPO DE MEZCLA
TAMIZ (mm/U.S STÁNDAR)
DENSA
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
33
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MATERIALES UTILIZADOS:
ASFALTO : BARRANCA ( Penetracion 60-70) .
PETREOS: Rio coello ( gravas y arenas trituradas).
ARIDOS EN PROPORCION PARA ESTE TIPO DE MEZCLA:
MDC-2 : Grava triturada menor que 5/8 44.9%
Arena de trituracion pasa No 4 55.1%
CARACTERISTICA
Asfalto optimo (%) 5.4 5.6
Densidad (Kg/m3) 2.265 2.260
Estabilidad (Kg)
Flujo (0.01)
Vacios mezcla total (%)
Vacios en los agregados (%)
TEMPERATURAS IDEALES DE TRABAJO
MEZCLADO
Asfalto : 145º C
Agregados : 160º C
1240
3
4.6
CAPITULO VI
MDC-2
5.6
2.280
INFORMACION SOBRE LA MEZCLA
ANALISIS DE RESULTADOS
DISEÑOS DE MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE PARA MDC-19 (RODADURA)
Se realizo el diseño para mezcla aplicando el metodo marshall y teniendo en cuenta las
especificaciones tecnicas del instituto nacional de vias (INVIAS) 2013
CARGUE COMPACTACION
DE 135°C A 155°C 110 (+/- 8°C)
16,9
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
34
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Con el objetivo de buscar una combinacion optima de los materiales petreos producidos para
elaborar una mezcla asfaltica tipo mdc-19 se realizaron analisis granulometricos de cada uno
TAMIZ RETENIDO g % RETENIDO %PASAINFERIOR SUPERIOR
3 - 0,0 100 100 100
2 1/2 - 0,0 100 100 100
2 - 0,0 100 100 100
1 1/2 - 0,0 100 100 100
1 - 0,0 100 100 100
3/4 - 0,0 100 100 100
1/2 454,9 15,3 84,7 80 953/8 234,9 7,9 76,8 70 88#4 645,7 21,7 55,1 49 65
#10 432,2 14,5 40,5 29 45
#40 669,9 22,5 18,0 14 25
#80 214,4 7,2 10,8 8 17
#200 171,5 5,8 5,0 4 8
Pasa 149,8 5,0
TOTAL 2.973,3
RESULTADO OBTENIDO NORMA
gradacion mas ajustada a los parametros requeridos en la norma del art 450-13
Una vez teniendo el analisis granulometrico procedemos a realizar por medio de tanteos la
GRANULOMETRIA MDC-19
NORMA INVIAS E-213-13
de los materiales.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%P
AS
A
ABERTURA
CURVA GRANULOMETRICA
2008040104
1
3/4"1" 1/2" 3/8"2½" 1½"
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
35
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Pes
o E
spec
ifico
del
Agr
egad
o
Gag
r=2,
593
Pes
o E
spec
ifico
del
Asf
alto
G
as =
0,99
8
Esp
esor
Fac
tor
Pes
o%
vac
ios
prob
eta
deS
eca
en
S.S
.S.
S.S
.S.
Máx
imo
Max
imo
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+L1-
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(I/J
)I*
62.4M
19/(
M19
+L19
)*10
0
14,
5%6,
500,
9611
89,2
1192
,966
6,3
2,25
812
13,4
711
64,9
2,80
6,50
0,96
1194
,611
95,7
653,
92,
205
1218
,56
1169
,82,
90
6,55
0,95
1187
,811
89,3
656,
22,
228
1212
,18
1151
,62,
80
2,23
02,
419
2,43
30,
25%
82,1
%8,
3%9,
5%17
,9%
4,26
%13
9,2
53,3
1162
,12,
83
25,
0%6,
450,
9711
92,4
1192
,966
0,2
2,23
812
22,4
911
85,8
2,90
6,50
0,96
1191
,911
91,9
666,
32,
268
1227
,49
1178
,42,
92
6,40
0,98
1188
,911
88,9
664,
52,
267
1233
,86
1209
,22,
95
2,25
82,
401
2,41
30,
22%
82,7
%6,
4%10
,8%
17,3
%4,
79%
140,
962
,811
91,1
2,92
35,
5%6,
550,
9511
84,6
1184
,665
5,4
2,23
812
94,0
212
29,3
3,10
6,50
0,96
1174
,811
74,8
663,
82,
299
1319
,55
1266
,83,
20
6,45
0,97
1189
,611
89,6
670,
92,
293
1298
,58
1259
,63,
15
2,27
72,
383
2,39
20,
17%
83,0
%4,
8%12
,2%
17,0
%5,
34%
142,
171
,712
51,9
3,15
46,
0%6,
500,
9611
89,2
1189
,266
5,4
2,27
012
32,6
011
83,3
3,30
6,45
0,97
1184
,411
84,4
669,
42,
300
1227
,56
1190
,73,
20
6,50
0,96
1188
,711
88,7
673,
82,
309
1222
,38
1173
,53,
15
2,29
32,
366
2,37
90,
25%
83,1
%3,
6%13
,3%
16,9
%5,
77%
143,
178
,611
82,5
3,22
56,
5%6,
550,
9511
94,4
1194
,465
9,8
2,23
412
22,4
111
61,3
3,40
6,45
0,97
1187
,411
87,4
662,
92,
264
1149
,73
1115
,23,
35
6,40
0,98
1179
,711
79,7
661,
72,
277
1174
,33
1150
,83,
30
2,25
82,
349
2,36
30,
27%
81,4
%4,
4%14
,1%
18,6
%6,
25%
140,
976
,111
42,5
3,35
ME
ZCLA
AS
FA
LTIC
A T
IPO
MD
C-1
9 E
LAB
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A E
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AB
OR
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Asf
alto
Abs
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LUM
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- %
TO
TAL
ST
AB
CR
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
36
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
FECHA
CONTENIDO OPTIMO DE ASFALTO
4.5% 2.230 1162 2.8 8.3 17.9 Contenido de Asfalto 5.60 %
5.0% 2.258 1191 2.9 6.4 17.3
5.5% 2.277 1252 3.2 4.8 17.06.0% 2.293 1183 3.2 3.6 16.9 Densidad 2.280 gr/cm
3
6.5% 2.258 1142 3.4 4.4 18.6
Estabilidad 1240.0 N
Flujo 3.0 mm
% Vacios Mezcla Total 4.6 %
%Vacios Agregados 16.9 %
VAIOS
AGREG
PROYECTO : DISEÑO MARSHALL PARA MEZCLA ASFALTICA MDC-19OCTUBRE 1/2016
DISEÑO DE MEZCLA ASFALTICA
METODO MARSHALL
%
ASFALT
DENSIDA
D BULK
ESTABIL
IDADFLUJO
VACIO
S AIRE
2.220
2.230
2.240
2.250
2.260
2.270
2.280
2.290
2.300
4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0%
Pe
so
Un
itar
io g
r/cm
3
% ASFALTO
1100
1120
1140
1160
1180
1200
1220
1240
1260
1280
1300
4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0%
Esta
bili
dad
Lb
s
% ASFALTO
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0%
Flu
jo (
1/10
0 P
ulg
)
% ASFALTO
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0%
% V
acio
s c
on
air
e e
n la
mez
cla
tota
l
% ASFALTO
16.6
16.8
17.0
17.2
17.4
17.6
17.8
18.0
18.2
18.4
18.6
18.8
4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 6.5% 7.0%
% V
acio
s c
en
los
ag
reg
ados
min
eral
es
% ASFALTO
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
37
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
TIPO DE MUESTRA: RODADURA MDC-19
PROCEDENCIA: AGREGADOS PROVENIENTES DEL RIO COELLO
25 25 25 25 25
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
1711.2 1709.4 1744.3 1728.4 1707.5
6015.0 6015.0 6015.0 6015.0 6015.0
7023.0 7016.0 7030.0 7017.0 7000.0
2.433 2.413 2.392 2.379 2.363
GRAVEDAD ESPECIFICA MAXIMA TEORICA (Gmm) Y DENSIDAD DE
MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTOS
NORMA INVIAS E-735-2013
ENSAYO DEL RICE
TEMPERATURA O
c
CONTENIDO DE ASFALTO
PESO MUESTRA SECA EN EL AIRE (Gr)
PESO PICNOMETRO LLENO DE AGUA (Gr)
PESO FRASCO +AGUA + MUESTRA (Gr)
PESO ESPECIFICO MAXIMO MEDIDO (C/(C+D-E))
Mediante este ensayo determinamos la gravedad especifica maxima a 25oC (77
oF)
de mezclas asfalticas en caliente para pavimentos. Para determinarla, las mezclas
se ensayan en estado suelto.
2.320
2.340
2.360
2.380
2.400
2.420
2.440
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
Título del gráfico
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
38
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
MATERIAL: MUESTRA: 1
El objetivo es determinar la perdida de la resistencia a la compresion que se produce por la accion del agua
sobre las mezclas asfalticas compactadas, preparadas con cementos asfalticos En el ensayo se obtiene un
indice numerico de la perdida producida, al comparar las resistencias a la compresion simple obtenidas
sobre las probetas recien moldeadas y curadas al aire y las obtenidas sobre probetas duplicadas sometidas
a la accion del agua.
PROBETAS NO SUMERGIDAS
PROBETA DIAMETRO ALTURA AREA CARGA MAXIMA RESIST.COMPRESION
No Cm Cm Cm2 KN Kg/Cm21 10,14 10,15 80,75 13,1 16,53
2 10,14 10,15 80,75 14,3 18,04
3 10,14 10,15 80,75 14,2 17,92
4 10,14 10,15 80,75 13,6 17,16
5 10,14 10,15 80,75 14,0 17,67
PROMEDIO R1 17,46
PROBETAS SUMERGIDAS
PROBETA DIAMETRO ALTURA AREA CARGA MAXIMA RESIST.COMPRESION
No Cm Cm Cm2 KN Kg/Cm21 10,14 10,15 80,75 11,1 14,01
2 10,14 10,15 80,75 10,6 13,38
3 10,14 10,15 80,75 10,5 13,25
4 10,14 10,15 80,75 10,7 13,50
5 10,14 10,15 80,75 10,3 13,00
PROMEDIO R2 13,43
INDICE DE RESISTENCIA CONSERVADA: 76,9
PARAMETRO CUMPLIMIENTO
RESIST. CONSERVADA >=75% SI
OBSERVACIONES: METODO 2 SATURACION A TEMPERATURA DE 60°C DURANTE 24HORAS
EFECTO DEL AGUA SOBRE LA COHESION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS
INMERSION - COMPRESION NORMA INVIAS E-738
MDC-19 (RODADURA)
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
39
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Este metodo se emplea para estimar el espesor medio de pelicula de ligante en una mezcla asfaltica y se
determina dividiendo el volumen de asfalto efectivo de la mezcla por la superficie especifica del agregado
petreo.
La superficie especifica se determina multiplicando el porcentaje de agregado que pasa por cada tamiz por un
"factor de superficie especifica". Los productos acumulados representan la superficie especifica equivalente
en terminos de m2/Kg. En los calculos se deben emplear todos los tamices indicados. con sus respectivos
factores de superficie especifica.
1. GRANULOMETRIA:
TAMIZ Apertura(mm) % pasa CODIGO
#4 4.750 73 a
#8 2.360 58 b
#16 1.180 42 c
#30 0.600 28 d
#50 0.300 17 e
#100 0.150 7 f
#200 0.075 5.4 g
2. Contenido de ligante en la mezcla asfaltica Pb(%)= 5.6
3. Asfalto absorvido Pba%= 0.2
4. Densidad del ligante a 25oC Db= 0.998
SE DETERMINA LA SUPERFICIE ESPECIFICA DEL AGREGADO:
SE= 041+0,0041a+0,0082b+0,0164c+0,0287d+0,0614e+0,1229f+0,3277g
SE= 6.351 m2/Kg
SE DETERMINA EL CONTENIDO DE LIGANTE EFECTIVO EN LA MEZCLA ASFALTICA (Pbe):
Pba*(100-Pb) 0,2*(100-5.6)
100 100
Pbe= 5.41 %
SE DETERMINA EL VOLUMEN TOTAL del LIGANTE ASFALTICO PARA UNA MASA de 100 gr DE MEZCLA
Pb Pb volumen= 5.6
Db 0.998
SE DETERMINA LA MASA DE ASFALTO ABSORVIDO (gr) POR CADA 100 Gr DE MEZCLA:
Pba masa= Pba * Pg Pba masa= 0.2 * 0.944
Pba masa= 0.1888
SE DETERMINA EL VOLUMEN DE ASFALTO ABSORVIDO EN 100 Gr DE MEZCLA:
Pba masa 0.1888
Db 0.998
SE CALCULA EL VOLUMEN DE ASFALTO EFECTIVO (Pbe volumen) EN 100 gr DE MEZCLA:
Pbe volum= Pb volumen - Pba volumen
Pbe volum= 5.611 - 0.189
Pbe volum= 5.422
SE CALCULA EL ESPESOR MEDIO DE LA PELICULA DE ASFALTO, EN µm :
Ha= Ha= 9.04 µm CUMPLE
Ha= Espesor promedio de
pelicula de asfalto Min µm
5.61
ESPESOR DE LA PELICULA DE ASFALTO EN MEZCLAS BITUMINOSAS
NORMA INVIAS E-741-13
GRADACION
SOLUCION
Pb-Pbe= Pbe= Pb-
Pb volumen=
7.5*10
Pba volum= Pba volum= = 0.189
Pbe volumen
(SE * Pg)*10
=
5.422
6,351*0,94NORMA
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
40
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Mediante este ensayo se determina la consistencia de los materiales bituminosos
expresado en, decimas de mm, hasta la cual penetra verticalmente una aguja normalizada
en el material a una temperatura de 25oC, (77
oF) durante un tiempo de 5 segundos y con
una carga movil total, incluida la aguja, de 100 Gr, altos valores de penetracion indican
consistencias mas blandas.
CALCULOS:
PENETRACION DE LOS MATERIALES BITUMINOSOS
NORMA INV E-706-13
CONDICIONES, UNIDADES
En 0,01 mm
VALOR NORMA INV-2013
61 60 - 70
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
41
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Capítulo VI: Presentación y análisis de resultados
Diseño Marshall:
El diseño consiste en elaborar una mezcla asfáltica densa en caliente, siguiendo los
parámetros exigidos en la norma invias 2013 y que sea resistente para un transito de categoría
NT2.
NT2 NT3
75(112) 75(112) 75 75
7500(16.875) 9000(33,750) 15000 1240
2.0 A 4.0 2.0 A 3.5
(3.0 A 6.0) (3.0 A 5.3)
3.0 A 5.0 3.0 A 6.0
(4,5 A 7,5) (4,5 A 9,0)
3.0 A 5.0 4.0 A 6.0 N.A 4,6
4.0 A 7.0 4.0 A 7.0 4.0 A 6.0
5.0 A 8.0 5.0 A 8.0 4.0 A 6.0
-
14
- 17,02
- N.A
E-799 65 A 78 65 A 75 63 A 75 71,74
RESULTADO S
NT2
TABLA 450-10 CRITERIOS PARA EL DISEÑO PRELIMINAR DE LA MEZCLA ASFALTICA
EN CALIENTE DE GRADACION CONTINUA POR EL METODO MARSHALL
N.A
N.A
9,04
Concentracion de llenante,E-745 VALOR CRITICO
valor maximo
Espesor promedio de pelicula de
asfalto, minimo umE-741 7,5
vacios llenos de asfalto % 65 A 80
relacion llenante/liganteE-799 0,8 A 1,2 1.2 A 1.4
efectivo en peso
Vacios en
agregado
minerales
% min
T. max 38mm
E-799
13.0
T. max 25mm 14.0
T. max 19mm 15.0
T. max 10mm 16.0
Vacios
con aire
(Vo)%
nota 3
Rodadura
E-736 o E-
799
3.0 A 5.0
Intermedia 4.0 A 8.0
Base N-A
2.0 A 3.0Nota 2
Relacion estabilidad / 2.0 A 4.0-
flujo (KN/mm)
MEZCLAS
DE ALTO
MODULO
CATEGORIA DE TRANSITO
NT1
Compactacion (golpes/cara)
E-748, E-
800
NOTA 1
50
Estabilidad minima (N) 5000
flujo (mm) 2.0 A 4.03
387,5
0,94
CARACTERISTICA
NORMA
ENSAYO
INV
MEZCLAS DENSAS, SEMIDENSAS Y
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
42
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
Tanto los agregados como el cemento asfaltico deberán cumplir individualmente con las
especificaciones correspondientes en la norma.
PROCEDIMIENTO:
Después de obtener los porcentajes de grava y arena de trituración que nos permita obtener
una curva granulométrica ideal, se preparan tres briquetas para cada combinación con los
diferentes porcentajes de cemento asfaltico elegidos, (4,5 – 5,0 – 5,5 – 6,0 y 6,5%).Para la
elaboración de cada una de las briquetas se tomaron de 1150 a 1200 gr de mezcla, a una
temperatura entre 135 y 140 oC, las cuales se les compactara mediante 75 golpes por cada cara.
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
43
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
A las 24 horas de compactadas las briquetas, se procede a pesar las briquetas en tres
condiciones con los cuales determinamos la gravedad especifica bulk (gr/cm3):
A= Masa del especimen seco en el aire (gr)
B= Masa en el aire del especimen saturado y superficie seca (gr)
C= Masa del especimen en el agua (gr)
𝑮𝑹𝑨𝑽𝑬𝑫𝑨𝑫 𝑬𝑺𝑷𝑬𝑪𝑰𝑭𝑰𝑪𝑨 𝑩𝑼𝑳𝑲 =𝑨
𝑩−𝑪 Norma Inv E-733-13
A B C
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
44
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
La densidad obtenida en el laboratorio se convierte en la densidad patrón, y es usada como
referencia para determinar si la densidad del pavimento terminado es o no es la adecuada. Las
especificaciones usualmente requieren que la densidad del pavimento sea un porcentaje de la
densidad del laboratorio. (Mínimo 94%).
Esto se debe a que rara vez la compactación in situ logra las densidades que se obtienen
usando los métodos normalizados de compactación de laboratorio.
Estabilidad y Flujo de Mezclas Asfálticas en caliente empleando el equipo Marshall
Inv. E-748-13
Las probetas elaboradas de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente se utilizan
tanto para determinar la estabilidad y el flujo, como para realizar análisis de densidad y de
vacíos, los cuales se aplican tanto en el diseño de las mezclas asfálticas como en la evaluación de
la compactación en el campo.
Así mismo, con estas probetas se pueden realizar otros ensayos físicos, como los de
resistencia a la tracción indirecta, fatiga y módulo resiliente
Las briquetas luego de determinar su gravedad específica bulk, son introducidas en baño de
maría a una temperatura de 60 oC, durante 30 minutos para luego proceder a su rotura en la
prensa Marshall y adicionando un dial de deformación obtener la estabilidad y flujo de la mezcla
asfáltica. Luego de determinar el flujo utilizando un dial de deformación, procedemos a corregir
la estabilidad por un factor según el espesor de la briqueta:
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
45
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
46
NESTOR IVAN MIRANDA DONATO C 6100242 DICIEMBRE 12/2016
La estabilidad promedio de las briquetas elaboradas en cada produccion de mezclas
asfalticas debera ser como minimo el 90% de la suministrada en la formula de diseño.
El flujo medio de las probetas sometidas al ensayo de estabilidad se debera encontrar entre
el 80% y el 120% del valor obtenido en la mezcla aprobada como formula de trabajo.
VERIFICACION DE DISEÑO MARSHALL PARA MDC-19, CATEGORIA DE TRANSITO NT2, NORMA INVIAS 2012
47
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Relacion Estabilidad/Flujo (kn/mm)
Se calculara esta relación para las probetas elaboradas para el control de estabilidad y flujo,
para un porcentaje óptimo de asfalto de 5,6%: (GRAFICAS)
𝑅𝑒
𝑓=
1240
3,2= 387,5
Cumple con la norma ya que esta exige que se encuentre entre 200 a 400 N/mm.
Gravedad Especifica Máxima (Rice)
Norma Inv. E- 735-13
Este se ensayo se realiza para determinar la gravedad especifica máxima a 25oc (77oF), de
mezclas asfálticas en caliente para pavimentos. Para determinarla, las mezclas se ensayan en
estado suelto.
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% De Vacíos con Aire en Mezclas Asfálticas Densas
Norma Inv. E- 736-13
Son las pequeñas bolsas de aire que se encuentran entre partículas de agregados cubiertas
con asfalto en una mezcla asfáltica compactada. Se expresan como porcentaje del volumen total
del espécimen.
El porcentaje de vacíos con aire en una mezcla asfáltica es uno de los criterios utilizados
tanto en los métodos de diseño, como en la evaluación de la compactación alcanzada en la
colocación y compactación de las mezclas asfálticas.
Como ya determinamos la gravedad especifica bulk (Gmb) y la gravedad especifica máxima
(Gmm), calculamos los vacíos así:
2,320
2,340
2,360
2,380
2,400
2,420
2,440
4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
Título del gráfico
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𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑎𝑖𝑟𝑒 = 100 ∗ (𝐺𝑚𝑚 − 𝐺𝑚𝑏
𝐺𝑚𝑚)
𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑎𝑖𝑟𝑒 = 100 ∗ (2,392 − 2,277
2,392) = 4,81%
Cumple con la norma la cual exige que los vacíos estén entre 3 al 5%.
Vacíos en el Agregado Mineral
Norma Inv. E-799-13
Es el volumen del espacio vacío entre las partículas del agregado de una mezcla asfáltica en
caliente compactada. Incluyen los vacíos con aire y el volumen de asfalto efectivo, y se expresan
como porcentaje del volumen total del espécimen.
𝑉𝑜𝑙 % 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 = (1 − %𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜) ∗ (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑏𝑢𝑙𝑘
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠) ∗ 100
𝑉𝑜𝑙 % 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 = (1 − 0,055) ∗ (2,277
2,593) ∗ 100
𝑉𝑜𝑙 % 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 = 82,98
𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 = 1 − 𝑉𝑜𝑙 % 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠
𝑉𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠 = 100 − 82,98
𝑉𝐴𝑀 =17,02%
Cumple con la norma la cual exige mínimo el 15%.
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Vacíos Llenos de Asfalto
Norma Inv. E-799-13
Se calcula el porcentaje de vacíos llenos de ligante asfaltico (VFA), como una porción de
los vacíos en el agregado mineral (VAM) ASI:
𝑉𝐹𝐴 = 100 ∗𝑉𝐴𝑀 − 𝑉𝑎
𝑉𝐴𝑀
𝑉𝐹𝐴 = 100 ∗17,02 − 4,81
17,02
𝑉𝐹𝐴 =71,74% Cumple con la norma por que exige estar entre 65 a 78%.
Relación Llenante/Ligante efectivo
Norma Inv. E-799-13
Es la relación en masa entre el porcentaje de agregado que pasa el tamiz de 0,075µm (No
200), P0,075 y el contenido de asfalto efectivo (Pbe) en una mezcla asfáltica, referidos ambos a
la masa total de la mezcla.
Hallamos la gravedad específica máxima teórica:
𝐺𝐸𝑀𝑇 =1
(100 − %𝐴𝑆𝐹𝐴𝐿𝑇𝑂
𝑃𝐸𝑆𝑂 𝐸𝑆𝑃𝐸𝐶𝐼𝐹𝐼𝐶𝑂 𝐴𝐺𝑅𝐸𝐺𝐴𝐷𝑂𝑆) + (%𝐴𝑆𝐹𝐴𝐿𝑇𝑂
𝑃𝐸𝑆𝑂 𝐸𝑆𝑃𝐸𝐶𝐼𝐹𝐼𝐶𝑂 𝐴𝑆𝐹𝐴𝐿𝑇𝑂)
𝐺𝐸𝑀𝑇 =1
100 − 5.52,593
+5,5
0,998
𝑮𝑬𝑴𝑻 = 𝟐, 𝟑𝟖𝟑
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Hallamos el asfalto absorbido:
𝐴𝑎𝑏𝑠 = (max 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − max 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜)/(max 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 ∗ max 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ (1 − % 𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜)
𝐴𝑎𝑏𝑠 =2,392 − 2,383
2,392 ∗ 2,383 ∗ (1 − 0,055)
𝑨𝒂𝒃𝒔 = 𝟎, 𝟏𝟕%
Hallamos el asfalto efectivo:
𝐴𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = %𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 − (%𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑜 ∗ (1 − %𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜)
𝐴𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 =5,5-(0,17*(1-0,055)
𝑨𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐 = 𝟓, 𝟑𝟒%
Llenante según granulometría= 5,0%
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒍𝒍𝒆𝒏𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒍𝒊𝒈𝒂𝒏𝒕𝒆 =𝒍𝒍𝒆𝒏𝒂𝒏𝒕𝒆
𝒍𝒊𝒈𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝒍𝒍𝒆𝒏𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒍𝒊𝒈𝒂𝒏𝒕𝒆 =𝟓,𝟎
𝟓,𝟑𝟒= 0,94 Cumple porque según norma debe estar entre
0,8 a 1,2
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Capitulo VII: Análisis y Discusión de Resultados
1. La planta de asfalto y trituración de MAVI PAVIMENTACIONES S.A.S en la cual
realizamos el 95% de los estudios realizados para este diseño, se encuentra en un punto
estratégico ya que se encuentran muy cercanos los Ríos Sumapaz y Magdalena los cuales son
fuentes de explotación de materiales pétreos. No obstante, para nuestro producto que son
mezclas asfálticas no los podemos utilizar puesto que estos crudos tienen deficiencia de bolos y
cantos de tamaño considerable los cuales al momento de su trituración proporcionen arena de
trituración y llenante (filler o pasa 200) q contribuyan a una granulometría apta según norma. Por
lo contrario, posee piedra fina redondeada la cual no es apta para la adherencia del asfalto y no
contribuye a las caras fracturadas.
2. En nuestro diseño utilizamos gravas y arenas producto de la trituración de material crudo
del Rio Coello, que a pesar de estar a 30Km de la planta aproximadamente, posee bolos de
tamaño considerable los cuales triturados cumplen con las especificaciones en cuanto a desgaste
en máquina de los ángeles, solidez con sulfato de magnesio, caras fracturadas, etc.
3. Las gravas son partículas fracturadas bien definidas y la arena posee gran proporción de
esquirla debido a la trituración primaria (mandíbulas) encargada de la primera destrucción de los
bolos y la secundaria (impactor de martillos) encargada de destruirla en tamaños mínimos
pasados por una malla de 3/4 y 3/8 los cuales no dan origen a partículas alargadas ni aplanadas.
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4. Las características del filler, producto de la trituración del crudo, es de buena calidad,
muy importante y en la proporción adecuada el cual ayuda a incrementar la durabilidad de la
mezcla frente a la acción del agua, debido a que reduce parcialmente la porosidad de la
estructura granular evitando el acceso del agua al interior. Reduce el volumen de vacíos de la
mezcla evitando un aumento pronunciado de la cantidad de ligante.
5. La escogencia o utilización de un mal filler y en cantidad inadecuada para la elaboración
de mezclas asfálticas densas, puede dar lugar a obtener mezclas frágiles o quebradizas y crear
problemas en la envuelta con el asfalto.
6. Los materiales o filler con equivalente de arenas inferiores a menos del 20%
corresponden a materiales muy contaminados por partículas nocivas o materiales que no tengan
afinidad con el asfalto, pudiendo ser desplazados por el agua.
7. Es necesario estipular que los acabados de la mezcla no tienen que ser estrictamente lisos,
primero porque la mezcla contiene el 45% de grava y segundo por evitar accidentes por
deslizamientos y falta de adherencia.
8. En la producción de mezclas asfálticas hay que seguir estrictamente la temperatura
sugerida de los agregados y el asfalto en el momento de mezclarse.
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Capitulo VIII: Registro Fotográfico
7.1. Planta de asfalto y trituradora
7.2. Equipo de laboratorio utilizado
7.3 Obras realizadas con mezclas del diseño elaborado.
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TRITURADORA SECUNDARIA (IMPACTOR) PLANTA DE ASFALTO MAVI PAVIMENTACIONES
TRITURADORA TRITURADORA PRIMARIA (MANDIBULA)
PLANTA DE ASFALTO MAVI PAVIMENTACIONES ARENA DE TRITURACION RIO COELLO
GRAVA RIO COELLO MATERIAL CRUDO DEL RIO COELLO
7.1 TRITURADORA Y PLANTA DE ASFALTO MAVI PAVIMENTACIONES S.A.S
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CENTRIFUGA ELECTRICA RICE
EQUIVALENTE DE ARENAS TAMICES
BAÑO MARIA HORNO
PRENSA MARSHALL Y DIAL DE DEFORMACION BALANZAS
7.2 EQUIPO DE LABORATORIO UTILIZADO EN LA REALIZACION DEL MARSHALL
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CANASTILLA: PESOS ESPECIFICOS DE GRAVAS PEDESTAL: COMPACTACION DE BRIQUETAS
AGUJA DE PENETRACION DE BITUMENES CAZUELA CASAGRANDE
MARTILLO COMPACTADOR DE BRIQUETAS MAQUINA DE LOS ANGELES
PLANTILLAS:ALARGAMIENTO Y APLANAMIENTO MICRODEVAL
EQUIPO DE LABORATORIO UTILIZADO EN LA REALIZACION DEL MARSHALL
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PULIMENTO ACELERADO
EQUIPO DE LABORATORIO UTILIZADO EN LA REALIZACION DEL MARSHALL
DIAL DE DEFORMACION FILTROS PARA CENTRIFUGA
PICNOMETROS PROBETAS
MOLDES: BRIQUETAS INMERSION-COMPRESION SULFATO DE MAGNESIO
MOLDES PARA COMPACTACION DE BRIQUETAS
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BARRIO DIAMANTE (MUNICIPIO DE GIRARDOT) BARRIO VILLA ALEXANDER (MPIO DE GIRARDOT)
CONDOMINIO PUERTO PEÑALISA (RICAURTE) SECTOR EL PEÑON DE GIRARDOT
7.3REGISTRO FOTOGRAFICO DE ALGUNAS OBRAS REALIZADAS CON MEZCLA
MDC-19 ELABORADAS BAJO EL PRESENTE DISEÑO
CONDOMINIO YARAGUA SECTOR EL PASO BARRIO KENNEDY MUNICIPIO DE GIRARDOT
VIA RICAURTE HACIA AGUA DE DIOS CONDOMINIO GUARE (CARMEN DE APICALA)
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Capitulo IX: Conclusiones. Para que la mezcla cumpla con los parámetros
estipulados en el presente diseño se debe tener en cuenta no variar las fuentes de los
agregados, ya que los materiales influyen en gran porcentaje en los resultados de
calidad de una mezcla asfáltica.
Es necesario determinar el tipo de asfalto a utilizar de acuerdo a la temperatura
promedio de la región donde se aplicará la mezcla asfáltica según lo indicado en la
tabla 450-8.
Se debe tener en cuenta las temperaturas de mezclado y compactación indicado
en el protocolo de calidad suministrado por Ecopetrol en la entrega del bitumen.
El diseño Marshall se realizo teniendo en cuenta los criterios para el transito NT2
indicados en la tabla 450-10 del articulo 450-13 de la Norma Invias.
Durante los procesos de producción es necesario realizar contenidos de asfalto y
posteriormente briquetas para verificar la calidad de la mezcla en cuanto a densidad,
estabilidad, flujo, vacíos con aire, vacíos en agregados minerales, vacíos llenos de
asfalto etc.
El proceso constructivo debe estar bien definido de acuerdo con la normatividad,
así como también para la extensión y compactación de la mezcla utilizar equipos en
perfecto estado y funcionalidad.
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El personal empleado en la aplicación de las mezclas asfálticas debe ser idóneo,
capacitado y orientado para así garantizar el recibo a satisfacción de la obra terminada.
Es de vital importancia que tanto el productor de las mezclas asfálticas como el
constructor de las obras realicen controles de calidad (ensayos de laboratorio) y
análisis climatológicos ya que son muchas las condiciones que se tienen que tener en
cuenta para el buen desempeño y terminado de las vías.
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