Ensaio Marshall

- Mistura Betuminosa a Quente

Ensaio Marshall

Este documento apresenta o procedimento para determinação da estabilidade e da fluência da mistura betuminosa de cimento asfáltico.

  1. Objetivo

  2. Referencia

  3. Aparelhagem

  4. Preparação de corpo de provas

  5. Ensaio

  6. Determinação da estabilidade e da fluencia

  7. Resultado

  8. Objetivo

Este método apresenta o modo pelo qual se determina a estabilidade e a fluência de mistura betuminosa usinada a quente utilizando aparelho Marshall.

  1. Referencia

DNER-ME 43/95 Ensaio Marshall para misturas betuminosas;

  1. Aparelhagem

  2. Prensa capaz de aplicar carga de até 4000 Kgf com erro inferior a 2,5 Kgf, mecânica ou manual equipada com um anel dinamômetro, com a capacidade de 2265 Kgf, sensível a 4,5 Kgf, e um reflectómetro com graduação de 0,0025 mm para medir encurtamento e avaliação de carga.

  3. Moldem de compactação, consistindo de anéis superior e inferior e de uma placa base. Recomendação 3 conjuntos para cada ensaio.

  4. Repartidor de amostras de 1,3 cm e de 2,5 cm de abertura.

  5. Estufa com capacidade de manter a temperatura até 200C° com variação de ± 2C°.

  6. Balança com capacidade de 5 Kg com resolução de 1g.

  7. Bandeja metálica com cerca de 50 cm X 30 cm X 5 cm.

  8. Extrator de corpo de prova de aço em forma de disco.

  9. Peneiras de 25 – 19 – 9,5 – 4,8 – 2,0 mm de abertura inclusive tampa e fundo.

  10. Colher de metal com capacidade de 30 – 50 mL, semelhante a colher de jardineiro.

  11. Aparelho para mistura, preferencial mecânico que produza uma ação homogênea.

  12. Termômetro de vidro ou termômetro de haste metálica com mostrador circular, graduado em 2C° de (10 – 200) C° para medir temperatura de agregado, betume e mistura betuminosa.

  13. Termômetro de 0,5 C° (20 – 70) C°, para medição de banho d’água ou ar.

  14. Espátula de aço com ponta arredondada e lamina de 18 cm de comprimento e 3 cm de largura.

  15. Base de compactação.

  16. Soquete de compactação de aço, com 4540 g de massa e queda livre de 45,72 cm.

  17. Medidor de fluência com graduação de 0,25 mm.

  18. Paquímetro com exatidão de 0,1 mm.

  19. Aparelho de banho maria, com capacidade de manter a temperatura em 60±1 C° e 38±1 C° .

  20. Molde de compressão de aço.

  21. Luva de amianto.

  22. Relógio de alarme

  23. Parafina, pincel e papel de filtro de diâmetro de 101,6 mm.

  24. Pinça de aço ou inox para colocar e retirar os corpos de provas do banho d’agua.

  25. Preparação de corpo-de-prova

Prepara se no mínimo 3 corpos de provas para cada dosagem de mistura betuminosa. Conhecidas as porcentagens em massa, em que os agregados e o ligante deve ser misturado, calcula a quantidade de cada um, capaz de produzi um corpo-de-prova.

Secar os agregados até a constância de massa em estufa a (105 a 110) C° e separá-lo na seguinte fração:

  1. 25 a 19 mm

  2. 19 a 9,5 mm

  3. 9,5 a 4,8 mm

  4. Passando na peneira de 2,0 mm

Pesar os agregados para um corpo-de-prova de cada vez, em recipiente separado nas quantidades de cada fração que após mistura com ligante produza corpo-de-prova com cerca de 1200g e (63,5 ±1,3) mm de altura.

O mesmo procedimento é aplicado para os outros corpos-de-prova.

A seguir coloca os agregados em placa quente ou estufa e aquecer cerca de 10 a 15 C° acima da temperatura do ligante estabelecida, não devendo ultrapassar a temperatura de 177C°.

Misturar os agregados de cada recipiente, e abrir uma cratera onde pesar o ligante.

Efetuar a mistura rapidamente de 2 a 3 minutos até completa cobertura dos agregados.

  1. Ensaio

O moldem de compactação a base do soquete deve estar aquecido numa temperatura entre 90 a 150 C°, colocar o molde em posição (base de compactação) e introduzir nele uma folha de papel-filtro, cortado conforme a sessão do moldem, colocar no moldem a mistura de uma só vez, acomodar a mistura rapidamente com 15 golpes vigorosos com uma espátula nas laterais e 10 no centro da massa, remover o anel superior e alisar a mistura ligeiramente com uma colher aquecida, Recolocar o anel superior e aplicar com o soquete 75 golpes de cada lado.

Após a compactação, o corpo-de-prova é retirado do anel inferior e colocado de repouso em uma superfície plana e deixar de repouso no mínimo 12h a temperatura ambiente.

  1. Determinação da estabilidade e da fluência

Os corpos de provas serão imersos em banho-maria a 60±1 C° por um período de 30 a 40 minutos, como alternativa pode ser colocado na mesma temperatura num período de 2h.

Em seguida cada corpo de prova é colocado no molde de compressão, posicionar na prensa ajustar o medidor de fluência na posição (um dos pinos do moldem de compressão), a prensa e operada em uma velocidade de 5 cm por minuto até o rompimento do corpo de prova, a carga em N(Kgf)necessária para produzir o rompimento é anotada como estabilidade lida, Este valor deve ser corrigido para a espessura do corpo de prova ensaiado, multiplicando o valor por um fator que é função da espessura do corpo de prova. Ver tabela de correção

O valor assim estabelecido é o valor da estabilidade Marshall

OBS: o espaço de tempo entre a retirada do corpo-de-prova e seu rompimento não deve ultrapassar de 30s.

O valor da fluência é obtido simultaneamente ao da estabilidade. Durante a aplicação da carga a luva-guia do medidor cerar firmada, com a mão contra o topo do seguimento superior do molde de compressão diretamente sobre um dos pinos-guia, a preção da mão sobre o medidor de fluência deve ser relaxada no momento em que se der o rompimento do corpo-de-prova, ocasião em que cerar lido e anotado o valor da fluência.

  1. Resultado

A estabilidade é dada pela carga média em N (Kgf), de pelo menos 3 corpos de provas.

A fluência é a média de pelo menos três corpos-de-prova obtidos, expresso em 0,25mm.

Indicar o tipo de amostra ensaiada (amostra de laboratório ou amostra de campo).

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