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NOMBRE : ELMER ALMANZA ABASTO REGISTRO : 210027411 MATERIA : CARRETERAS II

Manual de Laboratorio Elmer

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Page 1: Manual de Laboratorio Elmer

NOMBRE: ELMER ALMANZA ABASTO

REGISTRO: 210027411

MATERIA : CARRETERAS II

DOCENTE: Ing. OSCAR BALDIVIESO

AUXILIAR: ANGEL SERRUDO

FECHA: 21/05/2013

Page 2: Manual de Laboratorio Elmer

PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO ASFALTICO

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 228ASTM – D 70

2.- OBJETIVO:

El objetivo de este ensayo es, el de conocer el PESO ESPECIFICO, del producto asfaltico, este dato es útil para hacer las correcciones de Volumen cuando este se mide a temperaturas elevadas.Se emplea también como uno de los factores para la determinación de los huecos en las mezclas asfálticas para pavimentaciones compactadas.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

El peso específico es la relación en peso para volúmenes iguales de betún y agua refinados ambos a la temperatura de 25º C. su determinación comprende una muestra de betún a la temperaturas y medio ambiente, este ensayo desempeña además un rol interesante en la que respecta a la clasificación permitiendo establecer si se trata de betumenes de petróleo o de yacimientos asfálticos lacustres O del alquitrán y sus derivados. El peso específico del cemento asfáltico como subproducto de la destilación artificial del petróleo, rara vez excede de 1.04: el del alquitrán llega a 1.30 y los asfaltos naturales de los yacimientos lacustres de 1.20 a 1.40. Este valor debe estar entre 0.93 a 0.97 [gr/cc.] según especificaciones.Aunque normalmente no se especifica, es deseable conocer el peso específico del betún asfáltico. Este conocimiento es útil para hacer las correcciones de volumen cuando este se mide a temperaturas elevadas. Se emplea también como uno de los factores para la determinación de los huecos en las mezclas asfálticas para pavimentación compactadas. El peso específico es la relación del peso de un volumen determinado de material al peso de igual volumen de agua, estando ambos materiales a temperaturas especificadas. Así un peso específico de 1.05 significa que el material pesa 1.05 veces lo que el agua a la temperatura fijada. Todos los líquidos y la mayor parte de los sólidos sufren cambios de volumen cuando varía la temperatura. Se expansiona cuando se le calientan y se contraen cuando se enfrían. Para fijar condiciones determinadas aplicables a un valor dado del peso específico, debe indicarse la temperatura del material y del agua. Así por ejemplo, P.E. a 15/15º Cº indica que la determinación se ha hecho con ambos materiales a una temperatura de 15 ºC el peso específico del betún se determina normalmente por el método del picnómetro, descrito en los métodos AASHO y ASTM.Asfalto .- El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizado en impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de bitumenA pesar de la fácil explotación y excelente calidad del asfalto natural, no suele explotarse desde hace mucho tiempo ya que, al obtenerse en las refinerías petroleras como subproducto sólido en el craqueo o fragmentación que se produce en las torres de destilación, resulta mucho más económica su obtención de este modo. Sucede algo parecido con la obtención del gas, que también resulta un subproducto casi indeseable en el proceso de obtención de gasolina y otros derivados del petróleo.Como el asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:

Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.

Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.

Page 3: Manual de Laboratorio Elmer

4.- MATERIAL:

Agua destilada. Cemento asfaltico.

5.- EQUIPO:

Mechero bunsen, soporte universal. Termómetro (capacidad 200 °C). Balanza de precisión.

Cronometro. Picnómetro Guantes de cuero.

Pinzas, espátulas. Recipiente de vidrio (2000 ml.).

6.- PROCEDIMIENTO:

Page 4: Manual de Laboratorio Elmer

1. Pesar los picnómetros vacíos y secos, obtener (W 1).2. Pesar los picnómetros con agua destilada a 25 ± 0.2 °C hasta el nivel y obtener (W 4).3. Transferir cemento asfaltico a 140 °C aproximadamente hasta la mitad del picnómetro.4. Dejar enfriar los picnómetros entre 40 y 60 min. Después pesarlos obteniendo (W 2).5. Aumentar agua destilada a 25 °C a cada picnómetro hasta la marca de calibración y dejar reposar en

baño maría unos 30 minutos, secar cuidadosamente y obtener (W 3). Cuando este ensayo se realice a temperatura ambiente multiplicar por el factor de corrección k=0.997077 si la temperatura es diferente a 25 °C. Si la temperatura ambiente es de 25 °C. Multiplicar por k=1.

7.- ESQUEMA:

Page 5: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

Designación: AASTHO T 228 – 79Picnómetro: ESTÁNDAR DE 500 ml ± 0.25 a 20 °CTermómetro: ASTM STANDARDAgua: DESTILADA Y A TEMP. AMBIENTE

Temp. a la que se calienta la muestra para introducir dentro del picnómetro: 140 °C Peso del picnómetro vacio W 1 = 49,85 grPeso del picnómetro +cemento asfaltico a temp. Ambiente W 2 = 79,49 grPeso del picnómetro +cem. asf. +agua destilada al tope de la marca W 3 = 100,5 grPeso del picnómetro + agua destilada W 4 = 100,63 gr

(W 2 – W 1) P.E = --------------------------------- * K (grs/cm3) (W 4 + W 2 – W 1 – W 3)

(79, 49 – 49,85) P. E. real. = ----------------------------------- * 0.997077 P. E. real. = 0.9927grs/cm3

(100,63+ 79,49- 49,85- 100,5)

P. E. abs. = 0.9927 grs/cm3 * 1 grs/cm3 P. E. abs. = 0.9927

9.- OBSERVACIONES:

Según el seguimiento que hice a otros ensayos el peso específico del cemento asfaltico proveniente del craquelado o fragmentado de partículas en las torres de destilación de petróleo generalmente no excede el 1,04 y el que proviene de yacimientos lacustres de 1.20 a 1,40. La mayoría de las normas específica que este valor debe estar entre 0,93 y 0,97 gr/cn3 y el valor que se obtuvo en nuestro caso fue de 0.9927

10.- CONCLUSIÓN:

El cemento asfaltico que tenemos en laboratorio a perdido algunas de sus propiedades por eso el valor que se obtuvo no enmarcaba en ninguna de las normas o especificaciones además como es la única muestra que tenemos después de realizar el ensayo todo el cemento que se utilizó vuelve al mismo lugar para que posteriormente realicen el ensayo nuevamente.

Page 6: Manual de Laboratorio Elmer

11.- APLICACIÓN:

Es importante conocer el peso específico del cemento porque de esta manera se pueden realizar correcciones de volumen cuando este se mide a temperaturas elevadas, también se emplea como uno de los factores para la determinación de los huecos en las mezclas asfálticas para pavimentación compactadas.

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

PENETRACIÓN DEL CEMENTO ASFALTICO

Page 7: Manual de Laboratorio Elmer

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 49ASTM DS – 86

2.- OBJETIVO:

Este ensayo determina la dureza o consistencia relativa de un betún asfaltico, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente en una muestra de asfalto (expresada en decimales de milímetros), en condiciones especificas de temperatura, carga y tiempo.Cuando no se mencionan específicamente otras condiciones se entiende que las medidas de penetración se hacen a 25 °C, que la aguja está cargada con 50 gr. y que la carga se aplica durante 5 segundos.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

El betún o bitumen.- Es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa, negra, pegajosa, completamente soluble en di sulfuro de carbono y compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos poli cíclicos. Es la fracción residual (el fondo) resultante de la destilación fraccionada del petróleo. Es la fracción más pesada y la que tiene el punto de ebullición más elevado. No debe ser confundido con el asfalto (al que a veces se llama 'betún de Judea' o 'judaico', pero que es una mezcla de minerales y betún) ni con el alquitrán (que se obtiene de la destilación destructiva del carbón y es químicamente diferente). Estas mezclas de materiales bituminosos eran utilizadas en construcciones de caminos. La mayoría de los betunes contienen azufre y varios metales pesados como níquel, vanadio, plomo, cromo, mercurio y también arsénico, selenio y otros elementos tóxicos. Los betunes pueden lograr una buena conservación de plantas y animales, que forman fósiles en las rocas. El ensayo de penetración determina la dureza o consistencia relativa de un betún asfáltico, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente en una muestra del asfalto en condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo. Cuando no se mencionan específicamente otras condiciones especificadas, se entiende que la medida de penetración se hace a 25 °C, que la aguja está cargada con 100 g y que la carga se aplica durante 5 seg. La penetración determinada en estas condiciones se llama penetración normal. La unidad penetración es la décima de milímetro. Es evidente que cuando más blando sea el betún asfáltico se clasifican en grados según su dureza o consistencia por medio de la penetración. El Instituto del Asfalto ha adoptado cuatro grados de betún asfáltico para pavimentación comprendidas dentro de los márgenes siguientes: 60–70; 85–100; 120–150 y 200–250. Además, el Instituto tiene especificaciones para un betún asfáltico de penetración comprendida en el margen 40 – 50, que se usa en aplicaciones especiales e industriales, los aparatos y procedimientos para realizar el ensayo de penetración se describen en el Método AASTHO T49 y en el ASTM D5.La muestra es fundida y enfriada bajo condiciones controladas. La penetración se mide con un penetró metro, mediante el cual, una aguja Standard es introducida a la muestra.La penetración de un material bituminoso es la distancia en décimas de mm. Bajo condiciones fijas de temperatura, carga y tiempo.

4.- MATERIAL:

Page 8: Manual de Laboratorio Elmer

Cemento asfaltico

5.- EQUIPO:

Mechero bunsen y Soporte universal. Aparato de baño María. Cronometro.

Equipo de penetración completo Termómetro (capacidad de 200 °C). Balanza de precisión. “PENETROMETRO”

3 taras metálicas o de aluminio. Tara de vidrio con soporte Guantes de cuero. Metálico (para la colocación de muestra en el equipo de penetración).

Pinzas, espátulas. Recipiente de vidrio (2000ml.).

Page 9: Manual de Laboratorio Elmer

6.- PROCEDIMIENTO:

1. Calentar el cemento asfaltico aproximadamente a 140 – 150 °C no sobrepasar2. Luego se transfiere el cemento asfaltico a las correspondientes taras de ensayo.3. Una vez que el asfalto se encuentra en el recipiente se tiene que tapar y dejar enfriar a una

temperatura ambiente durante una hora.4. Luego se coloca las taras en baño de agua manteniendo las temperaturas indicadas en el ensayo.

Que no sobrepase la superficie de las taras.5. Colocar ambos recipientes sobre la plataforma del penetro metro y bajar la punta de la aguja

hasta que la punta toque la superficie de la muestra sin que penetre.6. Se coloca el dial del penetro metro en cero.7. Luego dejar caer la aguja para que penetre la muestra durante 5 seg. (realizar 3 penetraciones en

cada muestra).8. Se tiene que realizar 3 pruebas y sacar un promedio, el cual será el resultado del ensayo.

7.- ESQUEMA:

Page 10: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

MUESTRA I1° 5 segundos => lectura de penetración = 133,4x 10-1 mm2° 5 segundos => lectura de penetración = 135x10-1 mm3° 5 segundos => lectura de penetración = 113,7x 10-1 mm

MUESTRA II1° 5 segundos => lectura de penetración = 45 x 10-1 mm2° 5 segundos => lectura de penetración = 38,8 x 10-1 mm3° 5 segundos => lectura de penetración = 43,3 x 10-1 mm

MUESTRA III 1° 5 segundos => lectura de penetración = 46,4 x 10-1 mm2° 5 segundos => lectura de penetración = 37,8 x 10-1 mm3° 5 segundos => lectura de penetración = 34,4 x 10-1 mm

Penetración (10-1 mm)

MUESTRA I MUESTRA II MUESTRA III

133,4 45 46,4135 38,8 37,8

113,7 43,3 34,4Promedio 127 42 39

M1 + M2+ M3P = --------------------- = 69,33 69 x 10-1 mm 3

T = (69/ 100) + 1 = 1.69 T = 2

Promedio + T = 69 + 2 = 71x 10-1 mmPromedio + T = 69 - 2 = 67 x 10-1 mm

Rango ejm (80.88 ~ 84.88)

Page 11: Manual de Laboratorio Elmer

M1 = 127 mmM2 = 42 mmM3 =39 mmSI M1, M2, M3 SATISFACE ENTONCES LA PENETRACIÓN P = 69x 10-1 mm

9.- OBSERVACIONES:

Para aceptar el valor de la penetración en nuestro ensayo el promedio de cada muestra debe quedar en dentro el rango y como usted se habrá dado cuenta la M1 excede y la M2, M3 son muy inferiores.Entonces es necesario repetir el ensayo.

10.- CONCLUSIÓN:

Se debe tener clara la diferencia entre asfalto y alquitrán, en primero es el resultado de la destilación del petróleo y el segundo se obtiene de la destilación destructiva del carbón mineral en este ensayo de penetración aprendimos a determinar la dureza o consistencia relativa de un cemento asfáltico, importante tomar en cuenta la temperatura del ambiente en el lugar donde se realiza el ensayo.

11.- APLICACIÓN:

Este ensayo se lo realiza para saber la dureza del cemento asfaltico que vamos a utilizar en la pavimentación y de acuerdo a los resultados aceptar o rechazar el material. Esto en laboratorio pero la decisión final la tomara el ingeniero encargado de la obra.

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

Page 12: Manual de Laboratorio Elmer

DUCTILIDAD DEL CEMENTO ASFALTICO

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 51

2.- OBJETIVO:

- Conocer el proceso para determinar la ductilidad de los materiales asfalticos de consistencia sólida y semisólida, que es el alargamiento máximo expresado en cm. que experimenta un betún asfaltico al ser estirado en condiciones normalizadas a 25 °C de temperatura y a una velocidad constante de 5 cm por minuto.- Aprender a preparar la muestra a ensayar y las probetas, así como el procedimiento de ensayo y recomendaciones del laboratorio.- Poner en funcionamiento el ductilímetro, y conocer la forma correcta de usarlo para este ensayo.- Tomar los datos de ruptura y compararlos con las especificaciones y tomar decisiones con respecto al resultado final del ensayo.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

Ductilidad: se define como la distancia máxima en cm que se estira la probeta hasta el instante de la rotura.Muchas veces la ductilidad está asociada con la reducción del área de la muestra por el fenómeno de cuello de botella, esto también es utilizado en como indicador de la ductilidad, como la elongación muchas veces no es uniforme tampoco lo es el área del cuello de botella por lo que se recomienda utilizar la medición del diámetro mínimo de cuello.

Molde para prueba de ductilidad

4.- MATERIAL:

Cemento asfaltico. Glicerina talco industrial.

Page 13: Manual de Laboratorio Elmer

Sal inglesa agua

5.- EQUIPO:

Mechero bunsen Soporte universal. Ductilimetro. 3 briquetas de bronce. plancha de metal

Termómetro (capacidad 200 °C). Cronometro. Espátulas

Vaso de precipitado Guantes

Page 14: Manual de Laboratorio Elmer

6.- PROCEDIMIENTO:

a) Recuperación Elástica:

1. Extraer y calentar el cemento asfaltico a 140 °C aproximadamente.2. Amalgamar los separadores laterales de las briquetas y la plancha de metal3. Transferir el cemento asfaltico dentro de las briquetas y dejar enfriar por un lapso de tiempo de una hora.4. Calentar la espátula y enrasar la muestra.5. Colocar el molde con la muestra en el ductilimetro durante una hora cubierto con agua a 25 °C y con sal inglesa necesaria para que los hilos de asfalto permanezcan en suspensión (estando a daño María).5. Pasando este tiempo poner en marcha el ductilimetro a una velocidad de 5 cm/min., previa extracción de los lados laterales de las briquetas.6. Una vez llega a los 100 cm. cortar con una tijera la película de asfalto en partes iguales (50 cm) y calculamos el porcentaje de recuperación.

(Li – Lf) %Rec. = ------------ * 100 (%)

Lf

Donde: %Rec. = recuperación elástica Li = longitud inicial (50 cm) (Li > Lf) Lf = longitud final en cm. después del corte

b) Ductilidad:

1. Extraer y calentar el cemento asfaltico a 140 °C aproximadamente. 2. Amalgamar los separadores laterales de las briquetas y la plancha de metal3. Transferir el cemento asfaltico centro de briquetas y dejar enfriar por un lapso de tiempo de una

hora.4. Calentar la espátula y enrasar la muestra.5. Colocar el molde con la muestra en el ductilimetro durante una hora cubierto con agua a 25 °C y

con sal inglesa necesaria para que los hilos de asfalto permanezcan en suspensión (estando a daño María).

Page 15: Manual de Laboratorio Elmer

6. Pasando este tiempo poner en marcha el ductilimetro a una velocidad de 5 cm/min., previa extracción de los lados laterales de las briquetas.

7. Una vez llega a los 100 cm. cortar con una tijera la película de asfalto en partes iguales (50 cm) y calculamos el porcentaje de recuperación.

8. Mantenemos el ductilimetro en marcha hasta que se rompa el hielo de cemento asfalto que une ambos extremos de la muestra.

La ductilidad es la distancia (cm.) a la cual se rompe la muestra

7.- ESQUEMA:

Page 16: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

a) Recuperación clásica:

(Li – Lf) %Rec. = ------------ * 100 (%)

Lf

Datos:Li = 124 cm.Lf = 121 cm.

(124cm. – 121cm.) %Rec. = -------------------------- * 100 %

121cm.

%Rec. = 2,48%

c) Ductilidad = 124 cm.

9.- OBSERVACIONES:

En este ensayo no realizamos el paso 7. Este indica que una vez llega a los 100 cm. cortar con una tijera la película de asfalto en partes iguales (50 cm) y calculamos el porcentaje de recuperación.Porque nos interesamos en saber a qué distancia la probeta se cortaba y a partir de ahí tomamos como lectura inicial.

10.- CONCLUSIÓN:

En realidad en nuestro medio puede o no importar realizar este ensayo depende de la empresa constructora si esta es responsable entonces realizara el control de calidad de cada material que utilizar en la construcción y si lo hace esta deberá tomar en cuenta que si hay una burbuja visible en la muestra esta quedara anulada, el agua en el baño maría debe estar 2,5 cn arriba de la muestra y la temperatura en el baño maria debe permanecer dentro del rango de +- 1 de la temperatura especificada de la muestra.

11.- APLICACIÓN:

La ductilidad es usada para medir la habilidad que tiene el material de ser estirado antes de sufrir alguna ruptura (distancia máxima).

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

Page 17: Manual de Laboratorio Elmer

PUNTO DE ABLANDAMIENTO DEL CEMENTO ASFALTICO

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 53

2.- OBJETIVO:

- Determinar la temperatura a la cual el material bituminoso adquiere un estado de fluidez (punto de ablandamiento) empleando el aparato de anillo y bola.- Determinar un parámetro que permite tener un criterio para la determinación de la temperatura ideal de mezclado en los agregados.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

El ablandamiento de un material bituminoso no tiene lugar a una temperatura definida cualquiera, sino más bien, hay un cambio gradual en la consistencia debido al incremento de temperatura, entonces cualquier procedimiento que se adopte para determinar el punto en que se inicia el ablandamiento puede ser de naturaleza un tanto arbitraria.El procedimiento de uso común en los laboratorios de materiales para carreteras se conoce como “método del anillo y la bola “y se puede aplicar a los materiales sólidos o Semisólidos.

Punto de ablandamiento.Como sabemos, los asfaltos, incluso los más duros, no son sólidos verdaderos y, por tanto, no puede hablarse de punto de fusión de los asfaltos en su estricto sentido físico. Al determinar la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un sólido desde una temperatura T1 inferior a su punto de fusión A otra T2, superior a este punto, es preciso sumar al producto de la diferencia T2 – T1 por el calor específico del cuerpo el “calor latente de fusión”, producto de la masa del cuerpo por una constante característica. En el asfalto no existe este último término. Sin embargo, por conveniencias de identificación, se define en los asfaltos un punto de ablandamiento convencional que es la temperatura a la que el asfalto alcanza determinado estado de fluidez.Existen varios ensayos para la determinación del punto de ablandamiento, de los que los más usados con el anillo y bola, el de Krämer-Sarnov y el punto de gota.

Punto de ablandamiento anillo y bola.El punto de reblandecimiento anillo y bola se determina colocando en un recipiente de agua, y a una determinada temperatura altura sobre el fondo, un anillo de latón de dimensiones fijas que se ha rellenado previamente con asfalto fundido y se ha dejado enfriar a temperatura ambiente durante cuatro horas. Sobre el tapón de asfalto se coloca una bola de acero de 9,53 mm. De diámetro, y después se calienta el baño de forma que la temperatura del agua suba a velocidad constante. Por efecto del calor del asfalto se va ablandando y la bola desciende gradualmente envuelta en una bolsa de asfalto hasta tocar el fondo del baño. La temperatura del baño en este momento se denomina punto de reblandecimiento anillo y bola del asfalto ensayado.En este método definimos el “punto de ablandamiento” con la temperatura a la que una probeta del material en forma de disco, mantenida horizontalmente dentro de un anillo, se deforma por el peso de una bola de acero y toca una superficie situada a 2.4 cm. Cuando se calienta a una velocidad determinada en un baño de agua o glicerina.

Page 18: Manual de Laboratorio Elmer

4.- MATERIAL:

Cemento asfaltico. Glicerina talco industrial.

Agua destilada. Hielo.

5.- EQUIPO:

Mechero bunsen anillo de bronce con su soporte y plancha Esfera de acero de 9,5 +- 0,1 mm Soporte universal y peso de (4,45-3,55)gr

Termómetro (capacidad 200 °C). Guantes de cuero Cronometro

Page 19: Manual de Laboratorio Elmer

Espátulas. Recipiente de vidrio (2000 ml.).

6.- PROCEDIMIENTO:

1. Extracción del cemento asfaltico.2. Calentar la temperatura trabajable de 140 °C aproximadamente.3. Engrasado de anillo metálico con glicerina y talco industrial.4. Colocar glicerina a la plancha de bronce para evitar la adherencia.5. Transferir el cemento asfaltico dentro del anillo sobre la plancha.6. Dejar enfriar el asfalto por un lapso de 30 minutos.7. Enrasar la muestra dentro del anillo con una espátula caliente.8. Dejar enfriar nuevamente por un lapso de 30 minutos.9. Colocar el anillo + el cemento asfaltico + la esfera en el soporte, dentro del vaso precipitado, con

agua destilada.10. Si la temperatura ambiente es superior a los 4 °C, entonces rebajar la temperatura del agua destilada

con hielo de 4 °C y mantenerlo así por 15 min.11. Calentar el agua del vaso a una velocidad de 5 °C por minuto con la esfera sobre la muestra.12. Efectuar la lectura del termómetro en °C cuando la esfera traspasa la base del anillo y recorre una

distancia de 2.5 cm. hacia el fondo del vaso precipitado.

7.- ESQUEMA:

Page 20: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

Punto de ablandamiento Temperatura = 52 °C Tiempo = 5,2min.

Temperatura = 50 – 52 °C

Rango de variación

Tiempo = 10 – 12 min.

Page 21: Manual de Laboratorio Elmer

9.- OBSERVACIONES:

Para todo punto de ablandamiento menor a 80 oC se determinara en baño de agua, y todo punto de ablandamiento sobre 80 oC se determina en baño de glicerinaNo se debe promediar la de elevación de temperatura mientras dure la prueba para un periodo de un minuto la máxima variación ser de +- 0,5 oC, si la diferencia de temperatura en que las esferas tocan la base del baso es de 1oC la prueba deberá ser repetida, pero no volviendo a calentar la muestra sino con un nueva.

10.- CONCLUSIÓN:

El ablandamiento de los materiales asfalticos generalmente, no se efectúa en un momento o a una temperatura definidos. A medida que esta aumento en forma gradual e imperceptible, cambian de un estado frágil a un excesivamente espeso o de flujo lento, a un estado líquido más blando y menos viscoso. Por este motivo la determinación de la temperatura de ablandamiento se debe hacer bajo condición no arbitraria y exactamente definida por el método, para que los resultados obtenidos sean comparables.

11.- APLICACIÓN:

Este ensayo se lo realiza para saber a qué temperatura el cemento asfáltico empieza a ablandarse se toma en cuenta por ejemplo cuando se va a construir en lugares donde hay temperaturas altas y a partir del resultado sabe el poder diseñar una mezcla de acuerdo a las condiciones del lugar.

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

Page 22: Manual de Laboratorio Elmer

ENSAYO DE LA MANCHA “OLIENSIS”

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 102

2.- OBJETIVO:

- El objetivo del ensayo es determinar la CALIDAD del cemento asfaltico para saber si está dentro de los parámetros de homogeneidad establecidas.- Determina si el cemento asfaltico analizado ha sido alterado por sobre calentamiento durante o posteriormente a su refinación, si tiene o no contaminantes y/o esta oxidado.- La oxidación es aquel cemento asfaltico que ha sido recalentado a mayor de 150 °C. por lo tanto pierde su propiedad.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

Esta norma de ensayo es aplicable solamente a productos asfalticos derivados del petróleo y no se aplicara a asfaltos naturales conteniendo materiales no bituminosos insolubles en xileno.Se emplea para determinar el equivalente de heptano-xileno (la cantidad de xileno requerido para suprimir la mancha producida por dispersión en heptano normal), el cual indica si un asfalto ha sufrido descomposición térmica (cracking) o alterado por sobrecalentamiento durante, o posteriormente, al proceso de refino. Los materiales que hayan sido clasificados como positivos con el disolvente normalizado pueden ser ensayados posteriormente, para determinar su grado de positividad, por medio de su (equivalente de xileno. El equivalente de xileno será el porcentaje, en volumen de xileno, más bajo en un disolvente compuesto de xileno y heptano normal, de características especificadas, el cual produce una «mancha negativa», para el producto asfaltico analizado. Este será denominado equivalente heptano-xileno. El porcentaje de xileno en el disolvente se variara en incrementos del 5 por 100. Si no se especifica ningún equivalente de xileno, solamente se empleara como disolvente el heptano normal.

4.- MATERIAL:

Cemento asfaltico. Papel whatman # 50 o Papel filtro blanco de 80 gr. /cm2. Heptano Xileno.

Page 23: Manual de Laboratorio Elmer

5.- EQUIPO:

Balanza 0.01 gr. De precisión. Mechero Bunsen Aparato de baño María. soporte universal.

Frasco cónico de 50 ml. Aproximadamente con su respectiva tapa. Varilla de vidrio y pipeta de 10 ml. Cronometro

Termómetro Espátula guantes

Page 24: Manual de Laboratorio Elmer

6.- PROCEDIMIENTO:

1. Calentar el cemento asfaltico a 140 °C.2. Pesar dos gramos de cemento asfaltico ± 0.02 gr. en frasco cónico de 50 ml.3. Prepara el solvente con los % requeridos de heptano – xilenoHeptano = 90 %; Xileno = 10 %Heptano = 85 %; Xileno = 15 %Heptano = 80 %; Xileno = 20 %

4. Verter 10.2 ml. de solvente especificado al frasco de 50 ml., manteniendo el recipiente estático tapar con un corcho que tenga un orificio de escape de gases.5. Sumergir en agua hirviendo durante 55 seg. y sacar 5 seg. para menear, repetir hasta que se disuelva la muestra de asfalto con el solvente (máximo 8 ciclos)6. Dejar enfriar a temperatura ambiente durante 30 minutos. Sumergir el frasco hasta el cuello en baño María a temperatura constante de 32 ± 0.5 °C durante 15 min.7. Retirar el frasco del baño María, agitar con una varilla de vidrio y dejar caer una gota en el papel filtro Whatman # 50.8. Examinar la mancha después de 5 min.Si la gota deja una mancha circular café con núcleo oscuro se informa como positiva.Si forma una mancha café circular uniforme se informa negativa.Si la muestra da (+) el material es malo (oxidado y/o impuro) se desecha. Si la muestra da (-) el material es aceptado (por su pureza).

7.- ESQUEMA:

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

Porcentaje de solución (10.20 ml) = 100%

Heptano = 10.2 * 0.8 = 8.16 mlXileno = 10.2 * 0.2 = 2.04 ml

(8.16 + 2.04) = 10.2 CUMPLE!9.- OBSERVACIONES:

Al momento de manipular estas sustancias se debe tener mucho cuidado porque son muy inflamables y pueden ocasionar accidentes. Como por ejemplo quemaduras.

10.- CONCLUSIÓN:

Entonces si se produce una mancha homogénea el ensayo se considera negativo y el asfalto homogéneo. Si aparece una mancha oscura rodeada de una más clara el ensayo se considera positivo y el asfalto de ensayo es heterogéneo y se acepta el homogéneo por ser un material libre de impurezas.

Page 25: Manual de Laboratorio Elmer

11.- APLICACIÓN:

Este ensayo se utiliza para determinar si el material es homogéneo o heterogéneo y de esta manera rechazarlo o aceptarlo.

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

% PERDIDA DE LA PELÍCULA DELGADA EN EL HORNO

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 179

2.- OBJETIVO:

Reproducir en laboratorio las condiciones y esfuerzos (% de pérdida a los que está sometido el cemento asfaltico una vez puesto en obra). Además de indicar la susceptibilidad al endurecimiento y perdida de ductilidad de los cementos asfalticos durante el mezclado en una mezcladora con una temperatura de alrededor de 150 °C.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

Se entiende por Películas delgadas las capas de material en el rango de fracciones de nanómetro hasta varios micrómetros de espesorEste método se refiere a la determinación del efecto del calor y del aire sobre una película de materiales asfalticos semisólidos. Los efectos de este procedimiento se determinan a partir de la medición de ciertas propiedades seleccionadas del asfalto, antes y después del ensayo.

4.- MATERIAL:

Cemento asfaltico

Page 26: Manual de Laboratorio Elmer

5.- EQUIPO:

Mechero bunsen soporte universal Horno con base giratoria Termómetro (capacidad 200 °C)

Balanza de precisión. Moldes estándar de 14 cm de diámetro y 9.5 mm de Altura. Guantes

Espátula Cronometro Vaso de precipitado

Page 27: Manual de Laboratorio Elmer

6.- PROCEDIMIENTO:

1. Extraer y calentar el cemento asfaltico a los 140 °C aproximadamente.2. Pesar el molde vacío (W 1).3. Transferir cemento asfaltico (a 140 °C) 50 cm3. Se forma una probeta de unos 30 mm de altura aproximada.4. Dejar enfriar a temperatura ambiente una hora.5. Pesar el molde+ cemento asfaltico (W 2).6. Colocar el molde a la base giratoria del horno + cemento asfaltico durante 5 horas a 163 °C, cuya frecuencia del platillo en el horno sea de 5 a 6 rev/ min.7. Sacar el molde del horno y dejar enfriar por el lapso de una hora.8. Pesar el molde + cemento asfaltico enfriado (W 3).9. Finalmente calcular el % de perdidas por la siguiente fórmula:

(W 2 — W 3) % P = -------------------- *100

(W 2 — W 1)Donde:

% P = porcentaje de pérdidas (%)W 1 = Peso molde vacío (grs.)W 2 = Peso del molde + cemento asfaltico (grs.)W 3 = Peso del molde + c. a. enfriado (grs.)

7.- ESQUEMA:

Page 28: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

W 2 — W 3

% Perdidas = ------------------ * 100 W 2 — W 1-Perdida d película delgada

Tara 1 =18.95 gr= W1

Tara 2=18.292 gr=W1

Muestra 1 Muestra 2 peso antes del horno más tara peso después del horno más tara W2= 68.2 gr W3= 68.084gr W2= 69.5 gr W3= 69.429gr

Muestra 1 Muestra 2

68,2 – 68,084 69,5 - 69,429% P = -----------------------* 100 % P=---------------------* 100

68,2 – 18,95 69,5 – 18,292

% P = 0,24 % % P = 0,14 %

9.- OBSERVACIONES:

Una vez que la muestra se introdujo en el horno y está rotando juntamente con la placa se debe mantener una temperatura constante 163 +- 1 y en el momento que se llega a esa temperatura el periodo de 5 horas deberá iniciarle teniendo un margen de ¼ de hora .

10.- CONCLUSIÓN:

El resultado de este ensayo indica el efecto del calor y el aire sobre el cemento asfaltico y puede usarse como guía para evaluar el grado de endurecimiento producido en el asfalto durante su calentamiento y mezclado en la planta

11.- APLICACIÓN:

Para determinar la pérdida de peso que tiene el cemento asfaltico al ser calentado en la mezcladora es por eso que es un dato importante a la hora de dosificar el material.

Page 29: Manual de Laboratorio Elmer

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

PUNTO DE INFLAMACIÓN Y PUNTO DE LLAMA

DEL CEMENTO ASFALTICO

Page 30: Manual de Laboratorio Elmer

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

AASHTO T – 48AASHTO T – 79

2.- OBJETIVO:

-Determinar el punto de ignición mínimo del asfalto, el cual representa la temperatura crítica, arriba de la misma deberá tomase precauciones, para eliminar los peligros de incendio durante el calentamiento y manipulación de la misma. - Determinar la temperatura mínima a la que el asfalto produce flamas instantáneas al estar en contacto con el fuego directo, así como aquella en que inicia su combustión.

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

El punto de inflamación es la temperatura mínima necesaria para que un material inflamable desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen en presencia de una fuente ígnea, y continúe ardiendo una vez retirada la fuente de activación.Cuando se calienta un asfalto, libera vapores que son combustibles. El punto de inflamación, es la temperatura a la cual puede ser calentado con seguridad un asfalto, sin que se produzca la infla mación instantánea de los vapores liberados, en presencia de una llama libre. Esta temperatura, sin embargo, está bastante por debajo, en general, de la que el material entra en combustión permanente. Se la denomina punto de combustión (fire point), y es muy raro que se use en especificaciones para asfalto.El ensayo más usado para medir el punto de inflamación del cemento asfáltico es el de "vaso abierto Cleveland" (COC), que consiste en llenar un vaso de bronce con un determinado volumen de asfalto, y calentarlo con un aumento de temperatura normalizado. Se pasa una pequeña llama sobre la superficie del asfalto a intervalos de tiempo estipulados. El punto de inflamación es la temperatura a la cual se han desprendido suficientes volátiles como para provocar una inflamación instantánea.

4.- MATERIAL:

Cemento asfaltico

5.- EQUIPO:

Vaso de Cleveland Recipientes

Page 31: Manual de Laboratorio Elmer

Cronometro Pinzas Termómetro

Guantes Espátulas

6.- PROCEDIMIENTO:

Punto de inflamación (AASHTO T – 48)

1. Calentar C.A. a 140 °C y traspasar la muestra al vaso hasta la línea de llenado.2. Coloque el bulbo suspendido a 0.6 cm (1/4 pulg.) del fondo, en el punto medio entre el centro y

el borde del vaso.3. Cuando la muestra este por debajo de los 30 °C, calentar uniforme a un ritmo entre 14 y 17

°C/min4. Hasta llegar a los 176 °C.5. A partir de los 176 °C. reducir la llama hasta que el aumento de temperatura este en el rango de 5

y 6 °C/min. Hasta los 202 °C.6. Cuando se ha llegado a los 202 °C aplique la llama de prueba sobre la superficie de la muestra,

este procedimiento de aplicación de llama se repite cada 2 °C de aumento de temperatura, o sea cada 30 seg. Hasta que se inflame.

A la temperatura que produce una llamarada o destello en cualquier punto de la superficie de la muestra se lama punto de inflamación.

Punto de llama (AASHTO T – 79).

7. Continúe la aplicación de llama piloto o de prueba a intervalos de lectura de 2 °C hasta que la superficie permanezca encendida por más de 5 seg.

8. Cuando se produzca esta llama leer el termómetro a la temperatura de encendido.

Page 32: Manual de Laboratorio Elmer

7.- ESQUEMA:

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

Punto de inflamación a 204 °CPunto de llama a 232 °C

9.- OBSERVACIONES:

Cuando el punto de inflamación es detectado en la primera aplicación de la llama de prueba, el ensayo queda anulado y se debe realizar nuevamente, la prueba debe realizarse en lugares libres de corrientes de aire.

Page 33: Manual de Laboratorio Elmer

10.- CONCLUSIÓN:

El punto de inflamación es la temperatura hasta la cual se puede calentar el material antes que este se encienda.

11.- APLICACIÓN:

Se a plica a todos los productos de petróleo con puntos de inflamación sobre 70 oC y bajo los 400 oC con excepción de los aceites combustibles. Además para saber hasta que temperatura debo calentar el cemento para evitar accidentes.

12.- BIBLIOGRAFÍA:

- Guía de laboratorio de asfalto -------------------Ing. Angel Marcos Serrudo Flores- Laboratorio de vialidad ----------------------------Universidad Técnica De Loja

ESTABILIDAD Y FLUENCIA DE LA MEZCLA ASFALTICA

MÉTODO DE MARSHALL

1.- NORMAS O REFERENCIAS:

Page 34: Manual de Laboratorio Elmer

AASHTO D – 1559

2.- OBJETIVO:

El objetivo de los ensayos Marshall es determinar el contenido óptimo de asfalto para un determinado tipo de mezcla asfáltica, en este caso, se consideraron las especificaciones técnicas de la Normativa Boliviana, en donde se indican los intervalos permisibles de las propiedades fundamentales para cada tipo de mezcla asfáltica en caliente como lo son: la Densidad, la Estabilidad, la Deformación, el Contenido de Vacíos en la Mezcla y el contenido de Vacíos en el Agregado Mineral

3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:

A fin de determinar un método de laboratorio para la compactación de los cuerpos sometidos a prueba y para un criterio de seguridad de las propiedades de ciertas mezclas con este ensayo de Marshall, fue necesario construir gran número de pistas experimentales, donde se variaban el porcentaje de asfalto y la granulometría de los agregados. De dicho análisis el Cuerpo de Ingenieros de los EEUU estableció el siguiente criterio, basado en los resultados obtenidos con el Ensayo Marshall: La utilización de este criterio se limita solo a las mezclas asfálticas, utilizándose cementos asfálticos de penetración usual, y contenido de agregados con diámetro máximo de una pulgada (2,54 cm.) o menos. Se estableció que para que haya equilibrio entre la estabilidad y la durabilidad los vacíos ocupados por aire en la mezcla total se limitan entre un 3% y 5%.

4.- MATERIAL Y EQUIPO:4 lts de Cemento Asfáltico23 kg. De agregado grueso o piedra.23 kg. De agregado fino o arena.9 kg. Filler mineral (cuando sea necesario).Conjunto de equipo estándar Marshall incluyendo lo siguiente.1 prensa de compresión.1 anillo de carga y medidor (estabilidad).1 medidor de deformación (flujo).1 mordaza para briquetas.3 moldes de compactación, placa base y collares de extensión.1 martillo de compactación (18” de caída libre y peso de 10 lb.).1 pedestal de compactación.Plato caliente eléctrico, 60 x 30 cm mínimo, con control de temperatura constante de 60 °C.Balanza, capacidad 2 kg. Mínimo, con sensibilidad de 0.1 gr.Balanza, capacidad 5 kg. Mínimo, con sensibilidad de 0.5 gr.; y apto para suspender muestras para obtener sus pesos sumergidos en agua.Termómetro, tipo Dial, con sensibilidad de 2 °C.Cronómetro.Vernier o calibrador.Probeta volumétrica graduada de 1000 ml, de capacidad.Cilindro patrón Ø de 4” exterior, briquetas de concreto metálico o un anillo metálico.Juego completo de tamices según especificaciones.Bandeja 60 x 60 x 5 cm.Envase metálico de 20 lts.Cuchara de albañil.Espátula grande.Toalla para secar las briquetas.

Page 35: Manual de Laboratorio Elmer

Marcador, crayón o tiza.Rollo de papel parafina, para cortar circulo de Ø de 4”.Par de guantes, asbestos.

5.- PROCEDIMIENTO:

Preparación de las briquetas Se preparan un mínimo de tres briquetas para cada % de asfalto.Preparación de los agregados secados de 105 a 110 °C y clasificarlos según especificaciones de la granulometría requerida.Pesar según % de diseño cada fracción hasta completar la granulometría deseada.Calentar el agregado en horno hasta que adquiera una temperatura de 160 °C.Calentar el cemento asfáltico a 150 °C.Preparar el siguiente equipo calentado a temperatura entre 95 y 150 °C. los moldes de compactación, pisón de compactación, cuchara (grande para mezclar) y espátula grande.Pesar el agregado total (1200 grs.) en un recipiente a 160 °C.Verte el cemento asfáltico a 150 °C (en la cantidad calculada equivalente al 4% en peso con respecto al agregado total de una briqueta de 1200 gr.), sobre el agregado.Mezclar vigorosamente por 2 minutos (hasta que este uniforme).Controlar la temperatura de la mezcla que no sea inferior a 130 °C. Controlar que los moldes y martillos estén limpios y a temperatura de 150 °C.Colocar papel común de 4 pulgadas en el fondo del molde, acomodar el collar de extensión del molde.Transferir la mezcla al primer molde, acomodar la mezcla con una espátula caliente 15 golpes alrededor del perímetro y 10 en el centro.Colocar el pisón sobre la superficie de la muestra y realizar la compactación.Dejar enfriar a temperatura ambiente 15 a 20 minutos.Desmoldar las briquetas con un extractor de briquetas e identificarla con números.Preparar la 2da muestra en el 2do molde en la misma forma hasta completar 3 briquetas que luego serán numeradas consecutivamente destacando el porcentaje (%) de asfalto.Repetir este proceso hasta completar las muestra con un 7% de contenido de cemento asfáltico, obteniéndose un total de 21 briquetas.

Densidad de la briqueta después de 24 horas.Igualar con una espátula los bordes.Medir el espesor con un vernier o calibrador 4 veces.Pesar las briquetas sin parafina (balanza de 0.1 grs.).Parafina la briqueta y pesar.Pesar la briqueta parafinada sumergida en agua (balanzas de 0.1 grs.).Determinar la densidad real de la briqueta.

Rotura de las briquetas Sumergir las briquetas en baño maría de 60 °C. Ya numeradas e identificadas agrupándolas desde el valor más bajo en porcentaje de cemento asfáltico, dejar las briquetas en baño maría por un tiempo de 30 a 40 minutos.Preparar el equipo de prensa y los medidores de estabilidad y flujo del equipo Marshall, verificando y probando que:Que la mordaza superior se deslice fácilmente sin pegarse Verificar que el anillo de carga esté en cero.Limpiar la superficie interior de la mordaza para cada ensayo.Acomodar la mordaza manteniendo su eje lo más vertical posible, centrando el pistón superior de la prensa sobre la mordaza.Verificar que el gato de la prensa suba la plataforma a una velocidad constante de 2 pulgadas por minuto, esto se logra manualmente haciendo 2 revoluciones completas de la manilla por segundo.

Page 36: Manual de Laboratorio Elmer

Sacar una briqueta del baño a 60 °C y 4% de contenido de asfalto, secar con un trapo o toalla superficialmente.Colocar la briqueta en la mordaza para la compresión mecánica en sentido diametral, centrar, colocar el medidor de flujo.Ejecutar el ensayo de compresión en menos de 30 segundos.Registrar el valor de la estabilidad que representa la máxima carga obtenida, así como el valor de flujo correspondiente a ese instante en que se produce la rotura de la muestra.El valor del flujo representa la deformación de la briqueta en el momento de la máxima carga.Controlar que la operación tarde menos de 30 segundos y repetir para las otras briquetas.Determinar la estabilidad corregida,Estabilidad= L1 x K1 x K2L1 = Lectura obtenida de ensayo K1 = Factor de equivalencia en kg. Del aroK2 = Factor de corrección de la altura medidaHaciendo uso de la tabla de corrección en función de la altura medida mediante el vernier con la mayor precisión posible, se deberá obtener los factores de corrección correspondiente.

El valor de la estabilidad representa la máxima carga obtenida y leer a la vez el medidor de flujo.Con estos datos se trazan las curvas del ensayo: Densidad % de vacíos en la mezcla. Estabilidad Marshall % de vacíos llenos de asfalto flujo, así para obtener el optimo de asfalto.

6.- ESPECIFICACIONES DEL MÉTODO MARSHALL

Este método fue formulado por Bruse Marshall con el departamento de carreteras del estado de Missisipi. El cuerpo de ingenieros de USA. Investigaron, mejoraron y agregaron ciertas características para desarrollar el criterio de diseño de mezclas. El método Marshall es aplicable sólo a mezclas asfálticas en caliente que contengan agregados con tamaño máximo ≤ 25 mm. El método puede usarse tanto para el diseño en laboratorio como en el control en obra.

I. Esquema de método.-

Antes de la preparación de las muestras de ensayo se requiere:

1.- Que los materiales cumplan con las especificaciones del proyecto.

Agregado grueso: Desgaste en la máquina de los Ángeles < 40% (el más importante), caras fracturadas < al 80% (tamiz Nº 8), la minoridad < 25%, peso unitario > a 1360 Kg/m3 (t-19). El tamaño máximo < a la mitad del espesor de la capa a compactar.Agregado fino: Equivalente de arena > a 45% (el más importante), contenido de arcilla < a 5%, libre de material orgánico, índice de plasticidad < a 4% (t-90), límite líquido > al 20 % ( t-89).Granulometría: Se trabajará con fajas granulométricas de FFAA: Ø máx.=1”.

TAMICES % QUE

PASA1" 100

3/4" 82-1001/2" 70-903/8" 60-82

4 42-7010 30-7040 15-4080 8-26

200 3-8

Page 37: Manual de Laboratorio Elmer

Criterio de diseño MARSHALL para superficies y BasesCriterio Mezclas Método Marshall

Tráfico

Ligero Medio Pesado

Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo

CompactaciónNº golpes/cara

35 50 75

Estabilidad, lb(N) 750 (333) 1200 (5333) 1800 (8000)

Flujo0.01 Pulg(0.25mm)

8 18 8 16 8 14

Vacíos de aire, % 3 5 3 5 3 5

Vacíos en elagregado mineral

Ver el gráfico siguiente

7.- ESQUEMA:

Page 38: Manual de Laboratorio Elmer

8.- DATOS Y CÁLCULOS:

TAMIZ % QUE PASA [gr.] % QUE RETIENE [gr.] PESO [gr.]1" 100 0 1253/4" 90 10 1251/2 " 80 10 1253/8" 70 10 250N°4 50 20 25010 40 10 12540 30 10 12580 15 15 137.5200 5 10 BASE 0 5

Peso de los agregados por cada briqueta

Peso de la tara = 157.2 grs. 277.20Peso del agregado ¾” = 120 grs. 517.20Peso del agregado ½” = 240 grs. 937.20 PARA 5 % DE ASFALTOPeso del agregado ⅜” = 420 grs. 1357.20Peso del agregado ⅜” = 420 grs.Peso del asfalto = 63.16 grs.

--------------------- 1420.36 grs.

Peso de la tara = 157.2 grs. 277.20Peso del agregado ¾” = 120 grs. 517.20Peso del agregado ½” = 240 grs. 937.20 PARA 5.5 % DE ASFALTO

Page 39: Manual de Laboratorio Elmer

Peso del agregado ⅜” = 420 grs. 1357.20Peso del agregado ⅜” = 420 grs.Peso del asfalto = 69.84 grs.

--------------------- 1427.04 grs.

Peso de la tara = 157.2 grs. 277.20Peso del agregado ¾” = 120 grs. 517.20Peso del agregado ½” = 240 grs. 937.20 PARA 6 % DE ASFALTOPeso del agregado ⅜” = 420 grs. 1357.20Peso del agregado ⅜” = 420 grs.Peso del asfalto = 76.59 grs.

--------------------- 1433.79 grs.

Peso de la tara = 157.2 grs. 277.20Peso del agregado ¾” = 120 grs. 517.20Peso del agregado ½” = 240 grs. 937.20 PARA 6.5 % DE ASFALTOPeso del agregado ⅜” = 420 grs. 1357.20Peso del agregado ⅜” = 420 grs.Peso del asfalto = 83.41 grs.

--------------------- 1440.61 grs.

Peso de la tara = 157.2 grs. 277.20Peso del agregado ¾” = 120 grs. 517.20Peso del agregado ½” = 240 grs. 937.20 PARA 7 % DE ASFALTOPeso del agregado ⅜” = 420 grs. 1357.20Peso del agregado ⅜” = 420 grs.Peso del asfalto = 90.32 grs.

--------------------- 1447.52 grs.

N°BRIQUETAS

ALTURA DE BRIQUETAS DENSIDADBRIQUETASG.B.

h1(cm)

h2(cm)

h3(cm)

h(cm)

FACTORh

h (cm)CORREGIDO

AIRE AGUA

Page 40: Manual de Laboratorio Elmer

1 7.5 7.3 7.22 7.34 0.795 5.835 1222.8 654 2.152 7.7 7.75 7.6 7.68 ………… ………… 1224 648 2.13

2.141 7.6 7.45 7.4 7.48 0.77 5.759 1262 668 2.122 7.45 7.15 7.2 7.25 0.82 5.495 1158 580 2

2.061 7.48 7.62 7.53 7.56 0.77 5.822 1262 678 2.162 7.6 7.6 7.62 7.61 0.77 5.859 1152 670 2.15

2.151 7.68 7.62 7.62 7.64 ………… ………… 1265 680 2.162 7.38 7.1 7.28 7.25 0.82 5.948 1225 640 2.09

2.1251 7.72 7.75 7.62 7.7 ………… ………… 1270 693 2.22 7.8 7.55 7.6 7.65 ………… ………… 1252 658 2.11

2.15

9.- OBSERVACION:La observación, especialmente la observación participante, ha sido utilizada en varias disciplinas como instrumento en la investigación cualitativa para recoger datos sobre la gente, los procesos y las culturas. Este artículo proporciona una revisión de varias definiciones de la observación participante, la historia de su empleo, los objetivos para los cuales se ha usado, las posturas del observador, y cuándo, qué y cómo observar. Se discute asimismo la información para tomar y escribir notas de campo, con algunos ejercicios para enseñar técnicas de observación a investigadores en formación.10.- CONCLUSIÓN:Las instrucciones para redactar sus notas de campo incluyen el hacer que comiencen dibujando un mapa del escenario y brindando una descripción de los participantes. A través de hacer que registren en un lado del papel la información que reciben por sus sentidos y en el otro lado cualesquier pensamientos, sentimientos, ideas que tienen acerca de lo que está pasando, es más probable que comiencen a ver la diferencia entre los datos observados y su propia construcción o interpretación de la actividad11.- APLICACIÓN:Este método se lo realiza en el laboratio para una determinado ensayo de carretera de tipo asfaltico es muy importante en ahalar los datos ,su aplicación se lo realiza siempre en el laboratorio obteniendo algún tipo de tipo de cemento alfaltico 12.- BIBLIOGRAFÍA:

Rincón del vago… Apuntes del auxiliar angel….

Page 41: Manual de Laboratorio Elmer

MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE TESTIGOS

1.- NORMAS O REFERENCIAS:AASHTO T – 228ASTM – D 70

2.- OBJETIVO:Este método define los procedimientos para la extracción de muestras por aserrado, tanto en pavimentos terminados como en obras estructurales. El propósito es, en general, la recepción de las obras, pues los ensayos de las muestras permiten verificar el cumplimiento de las especificaciones, lo que asegura en la mayor medida posible, la calidad y duración de las obras contratadas, minimizando los costos de mantenimiento.

El procedimiento establece la forma como deben extraerse muestras cilíndricas de pavimentos de hormigón y asfalto (base asfáltica, capa intermedia y capa asfáltica) así como de estructuras, tales como puentes, obras de arte, soleras y muros de contención, entre otros.

3.- DEFINICIONES

Testigo

Muestra cilíndrica aserrada, extraída de pavimentos terminados y/o de elementos de hormigón estructural, cuyo fin es verificar que los diferentes parámetros de diseño (densidad, espesor, resistencia, etc.) cumplan con las especificaciones de la obra.

Broca

Dispositivo metálico construido en acero, de forma tubular, con corona de corte diamantada y habitualmente refrigerado por agua, que se emplea para cortar testigos. Existen de diferentes diámetros y longitudes, para diversos usos y requerimientos.

Testigos de pavimentos asfálticos

Las muestras de pavimentos asfálticos están destinadas principalmente, a determinar la densidad y el espesor, con el objetivo de verificar el cumplimiento de las especificaciones de diseño . También, en muchas ocasio nes sirven par a determ inar adicio nalmente, el contenido porcentual de asfalto, por medio del ensaye de extracción.

Testigos de pavimentos de hormigón

Las muestras de pavimentos de hormigón se emplean principalmente para verificar el espesor de las losas y en menor grado , para determinar resistencias cuando los ensayes realizados en muestras de hormigón fresco, resultan insuficientes para una debida evaluación estadística de la obra. También se utilizan para comprobar la calidad final cuando se han registrado deficiencias durante la construcción.

Testigos de hormigones estructurales

Page 42: Manual de Laboratorio Elmer

En hormigones estructurales, las muestras se ocupan principalmente para determinar espesores y en algunos casos para evaluar la resistencia estructural del hormigón cuando se han registrado deficiencias durante la construcción.

4.- EQUIPO Y MATERIALES

Existen dos categorías de equipos para la extracción de testigos (testigueras), los que se diferencian por su peso, potencia, rendimiento y maniobrabilidad.

Equipos de alto rendimiento

Corresponden a las testigueras de gran peso y potencia, montadas sobre un carro para transporte y que incluyen un sistema hidráulico con dispositivo de fijación, los que se adosan a la superficie para darle al equipo la adecuada estabilidad. Disponen de una bomba y un estanque de agua, lo que les da gran autonomía, permitiendo una alta velocidad y calidad de corte (ver Figura A0901_1).

Es conveniente que estas testigueras cuenten con un sistema para el control de la presión de corte que se está aplicando.

Equipos de bajo rendimiento

Son equipos portátiles para extraer testigos, que se utilizan preferentemente en estructuras, dada su gran versatilidad, pues son lo suficientemente pequeños y livianos para moverlos e instalarlos con relativa facilidad en el lugar requerido (ver Figura A0901_2); pueden ser accionados por un motor a explosión o un motor eléctrico.

La desventaja de estas testigueras radica en que cortan con menor velocidad y calidad que los de alto rendimiento, debido a su menor potencia y menor estabilidad por el bajo peso y sistema de fijación.CONDICIONES GENERALES Operación de los equiposLos equipos deberán operarse según las indicaciones de los respectivos fabricantes, sin perjuicio de lo cual, el trabajo deberá ajustarse a las disposiciones de seguridad y prevención de riesgos vigentes.

5--PROCEDIMIENTO

Antes de extraer un testigo del pavimento verifique que se en cuentre limpio y despejado. Localice el equipo a no menos de 60 cm de los bo rdes de la pista, siendo preferible colocarlo dentro del tercio central de ella.

En estructuras analice la posición en que conviene extraer el testigo, para que sea representativo del elemento que se pretende controlar; además, determine la posible posición de las enfierraduras, de manera que la extracción no implique debilitar la sección.

Para que la extracción de un testigo resulte eficiente es indispensable tener presente las siguientes consideraciones:

Brocas

Las brocas deben ser las adecuadas respecto a calidad y dimensiones para el tipo de trabajo a realizar y deben encontrarse en buenas condiciones. Normalmente para pavimentos de hormigón se usan brocas de 6 pulgadas (150 mm) de diámetro y para pavimentos de asfalto de 4 pulgadas (100 mm)

Page 43: Manual de Laboratorio Elmer

AguaLa presión del agua debe ser suficiente para una adecuada refrigeración, la que incide en una buena operación y en la vida útil de la broca.

Presión de corte

La presión de corte aplicada debe concordar con la capacidad del equipo empleado. Posicionamiento del Equipo

El equipo deberá asentarse sobre la superficie de forma que la broca se apoye perpendicularmente sobre ella y los dispositivos de fijación aseguren la estabilidad durante la extracción.

Velocidad de corte

Inicie el corte a baja velocidad y presión moderada, hasta que los dientes de la broca hayan penetrado en el elemento a muestrear. Una vez alcanzada esa condición, aumente la velocidad y la presión hasta los niveles normales pa ra un adecuado rendimiento; mantenga esos niveles constantes durante todo el tiempo que tome la extracción de manera de asegurar una geometría uniforme en el testigo.

Testigos en pavimentos asfálticos

En las extracciones en pavimentos asfálticos, verifique que la temperatura superficial no sea demasiado alta, para evitar que el testigo se disgregue durante la operación.

Identificación

Los testigos extraídos deben identificarse claramente de acuerdo a un código de registro que incluya al menos un número correlativo, el kilometraje y la pista; para marcar utilice pintura u otro producto de marcación indeleble.

Embalaje

Deposite los testigos, previamente marcados e identificados, en bolsas de polietileno de alta densidad, debidamente embalados para evitar que se alteren sus propiedades durante el traslado al laboratorio o sala de ensayes.

Almacenamiento

Almacene los testigos de capas asfálticas en lugares apropiados, sin luz solar directa, temperatura ambiental entre 10° y 30º C y sin condensación, a objeto de mantener inalterada su condición original hasta el momento del ensaye.

7.- ESQUEMA:

Page 44: Manual de Laboratorio Elmer

9.- OBSERVACIONES:Equipadas con penetrómetros dinámicos normalizados y de perforadoras que trabajan en roto percusión, estas permiten la perforación de barreno, la perforación "rotary", extracción de testigos, tubaje?

Page 45: Manual de Laboratorio Elmer

10.- CONCLUSIÓN:un método muy dinámico y práctico para realizarlo en campo…para luego ser llevado al laboratorio y ser producido a ffurzas…u nosda como resultado las cargas a soportar 12.- BIBLIOGRAFÍA:

http://www.univalle.edu/publicaciones/carreras/civil/articulo06.htm http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/ensayosm7.htm http://www.camohesa.com/informaciontecnica.html

http://ingenieria-civil2009.blogspot.com/2009/04/asfaltos-especificaciones-tecnicas.html

EXTRACCION DE ASFALTO

1. NORMAS O REFERENCIAS:ASTM D-2172

2. OBJETIVOS:

- Determinación cuantitativa del asfalto en mezclas asfálticas en caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante estos métodos pueden emplearse para análisis granulométrico y otro tipo de ensayos.

- Separar el material granulométrico del asfalto por medio de empleando la máquina de centrifugación.- Determinar los pesos iníciales y finales de la muestra a ensayar, de los filtros empleados en el

proceso de centrifugación.

3. FUNDAMENTO TEORICO:

El ligante de la mezcla se extrae con tricloroetileno, bromuro de n-propilo o cloruro de metileno, empleando el equipo de extracción aplicable al método particular. El terpeno se puede emplear en los métodos A o E. El contenido de asfalto se calcula por diferencias a partir de las masas del agregado extraído, del contenido de humedad, y del material mineral en el extracto. El contenido de asfalto se expresa como porcentaje en masa de las mezclas libres de humedad. PrecaucionesLos solventes indicados a continuación deberán emplearse tan sólo bajo una campana o bajo una superficie con un sistema de desfogue efectivo en un área bien ventilada, ya que todos son tóxicos en algún grado, como se indica enseguida:Solvente | Máxima concentración aceptable para exposición durante 8 h (ppm) |Benceno | 25 |Cloruro de metileno | 200 |Tricloroetileno | 100 |Tricloretano -1,1,1- | 350 |El tricloroetileno y el tricloroetano -1,1,1- en presencia del calor y humedad pueden formar ácidos que son extremadamente corrosivos para ciertos metales, particularmente cuando éstos se mantienen en contacto durante períodos prolongados. Deberá evitarse que estos solventes permanezcan en pequeñas cantidades en los tanques afluentes de los extractores de aluminio al vacío. Cuando se almacena tricloroetileno en un recipiente de acero y se halla en contacto continuo con humedad, puede descomponerse por deshidratación para formar líquidos hidrocarbonados no saturados y cloruro de hidrógeno. Los tambores de acero que contengan tricloroetileno deberán almacenarse en un sitio frío y seco, y deberán mantenerse herméticamente

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sellados y usarse tan poco frecuentemente como sea posible. El tricloroetileno deberá transferirse de los tambores a botellas de vidrio carmelitas y limpias para uso en el laboratorio.

4. MATERIALES:

- Agregados

- Cemento asfaltico

5. EQUIPOS:

- Horno que pueda mantener la temperatura a 110 o +- 5 oC

- Recipiente plano de tamaño apropiado para calentar los especímenes

- Balanza de capacidad suficiente y con aproximación minima de 0,1 % de la masa de la muestra

- Placa de calentamiento eléctrica con velocidad de calentamiento ajustable

- Cilindros graduados de 1000 o 2000 ml de capacidad. O uno de 100 es opcional.

- Capsula de porcelana de 125 ml de capacidad

- Desecador

6. PROCEDIMIENTO:

Preparación de la muestra

1. Obtención de la muestra de acuerdo a especificaciones

2. Preparar los especímenes de ensayo

3. Si la muestra está muy dura se la debe calentar el horno a 110 oC

4. Pesar el material requerido para el ensayo

5. La cantidad de la muestra se determina según el tamaño máximo nominal del agregado de acuerdo con las especificaciones en las tablas.

6. Colocar el material una cantidad de 650 gr en la tasa de extracción.

7. Se cubre con tricloroetileno y se deja por un tiempo hasta que la porción se desintegre.

8. Se seca y se determina el peso del anillo filtrante y se ajusta alrededor del borde de la tasa.

9. Se coloca la tasa que contiene el solvente en el aparato de extracción.

10. Se aprieta firmemente y se coloca una vaso graduado bajo el desague para recoger el estracto.

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11. Se inicia la centrifugación girando lentamente y aumentando gradualmente la velocidad a un máximo de 3600 rev/min hasta que deje de fluir el solvente por el desague.

12. Aumentar el solvente hasta que el extracto no sea de color oscuro.

13. Se seca el anillo hasta peso constante en el horno

14. Se vierte todo el contenido de la tasa y se pesa juntamente con el anillo

15. Lugo ambos se colocan en el horno y se pesan nuevamente

16.

8 .- ESQUEMA

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9.- OBSERVACIONES:Precauciones

Los solventes indicados a continuación deberán emplearse tan sólo bajo una campana o bajo una superficie con un sistema de desfogue efectivo en un área bien ventilada, ya que todos son tóxicos10.- CONCLUSIÓN:Determinación cuantitativa del asfalto en mezclas asfálticas en caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante estos métodos pueden emplearse para análisis granulométrico y otro tipo de ensayos.12.- BIBLIOGRAFÍA: Buenasnotas.comRincón del vago.Apuntes del auxiliar angel