Guia Ensayo de Penetracion

DIRECCIÓN DE APOYO ACADEMICOLABORATORIO DE GEOTECNIA Y ASFALTO

Código : DAA-PE-GEA-02AFecha : 2009/09/01Página : 1 de 7Versión : 1B

ENSAYO DE PENETRACIÓN DE BETÚN ASFÁLTICO

ÍNDICE

NUMERO DESCRIPCIÓN PAGINA REVISIÓN FECHA

1. OBJETO 22. ALCANCE 23. DEFINICIÓN 2 4. GENERALIDADES 25. REALIZACIÓN 35.1 EQUIPOS Y MATERIALES 35.2 PREPARATIVOS 5

CONDICIONES DEL ENSAYO 65.3 PROCESO DEL ENSAYO 65.4 REGISTRO DE LOS RESULTADOS 7

CALCULOS NUMERICOS 7REFERENCIA 7

Preparado por:

…………………………………

LABORATORISTAFecha: 2009-10

Revisado por:

………………………………………..FRANCISCO ORTIZ

JEFE DE LABORATORIOFecha: 2009-10

Aprobado por:

…………………………………….EVER CABRERADIRECTOR DAAFecha :2009-10

REVISIÓN

01

ENSAYO DE PENETRACIÓN DE BETÚN ASFÁLTICODAA-PE-GEA-02A

Versión 1BPágina: 2 de 7

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO DE PENETRACIÓN DE BETÚN ASFÁLTICO1-OBJETO Este método fija el modo por el cual se determina la penetración de materiales bituminosos para la evaluación de la mayor o menor consistencia de estos materiales.

2- ALCANCE El ensayo de penetración es una manera de medir la consistencia o dureza relativa de los asfaltos sólidos y semi sólidos, así como para efectos de clasificación de los cementos asfálticos. Esta consistencia está expresada como la distancia que una aguja de dimensiones especificadas penetra verticalmente un una muestra bajo condiciones estrictamente controladas, de pes, tiempo y temperatura. 3- DEFINICIÓNLa penetración es la distancia en décima de milímetros, que una aguja padronizada penetra verticalmente en una muestra de material bituminoso, en condiciones especificadas de carga, tiempo, y termperatura.

4- GENERALIDADES

El ensayo de penetración determina la dureza o consistencia relativa de un betún asfáltico. Cuando no se menciona específicamente otras condiciones, se entiende que la medida de la penetración se hace a 25 ºC, que la aguja está cargada con 100 g. y que la carga se aplica durante 5 segundos. La penetración determinada en estas condiciones se llama Penetración Normal.Los cementos asfálticos se clasifican en grados según su dureza o consistencia por medio de la penetración.El instituto del Asfalto ha adoptado cuatro grados de cemento asfáltico para pavimentación con penetraciones comprendidas dentro de los márgenes siguientes: 60 – 70, 85 – 100, 120 – 150 y 200 – 300.



5-REALIZACIÓN

5.1- EQUIPOS Y MATERIALES- Penetrómetro , incluyendo aguja, vástago y soporte. (Fig. N° 1).

PENETROMETROMANUAL (Fig. Nº 1)



Aguja de penetración normal conforme a la figura N° 2

Fig. N° 2

- Recipiente cilíndrico con fondo plano de vidrio o de metal y con las siguientes dimensiones internas

Diámetro AlturaPara materiales con penetración hasta 200 55 mm 35 mm

Para materiales con penetración mayor a 200 70 mm 45 mm

- Cuba cilíndrica con fondo plano, de vidrio o de metal, con dispositivo en el fondo para apoyar, sin balancearse el recipiente con la muestra y con las siguientes medidas internas

Diámetro AlturaPara materiales con penetración hasta 200 90 mm 55 mm

Para materiales con penetración mayor a 2001 20 mm 65 mm

- Un baño de agua, con control para mantener una temperatura constante de 25 ºC.

- Un mechero de gas.

- Un par de guantes de asbesto.

- Un cronómetro con precisión de 0.1 segundo.

- Un reloj contador de minutos con alarma.

- Un lienzo limpio.

100 g

100 g

Penetración en décimas de mm.

BETUN ASFALTICO 77º F – 25º C BETUN ASFALTICO

77º F – 25º C



- Termómetro graduado en 0.1 º C., de 19º a 27º C.

- Termómetro graduado en 0.1º C., de –8º a 32º C.

- Termómetro graduado en 0.1º C., de 25º a 55º C.

- Termómetro graduado en 2º C., de 0º a 200º C.

- Tamiz Nº 50 ( 0.3 mm.) de malla de latón, de 15 cm de diámetro y bordes de latón.

- Varilla de de latón de +/- 30 cm. de longitud y +/- 6 mm. de diámetro.

- Recipiente en forma de taza de acero con capacidad de 500 ml.

- Cuerpo de prueba (muestra del asfalto a ser ensayado)

5.2- PREPARATIVOS

5.2.1.- Calentar la muestra en la estufa hasta su fusión a la más baja temperatura posible, hasta que se presente homogénea, libre de bolillas de aire, por agitación y suficientemente fluida para su rápido escurrimiento. En ningún caso esta temperatura debe exceder de 90º C. el punto de ablandamiento del asfalto, determinado por el ensayo de punto de Ablandamiento.

5.2.2.- Colar la muestra a través del tamiz Nº 50

5.2.3.- Verter para el recipiente (cápsula) la muestra, en cantidad tal que cuando enfriada a la temperatura del ensayo, la altura de la muestra tenga como mínimo, 10 mm más que la profundidad a que la aguja penetra en el ensayo.

NOTA: Cuando varían las condiciones del ensayo se deben preparar una muestra para cada una de las condiciones establecidas.

5.2.4.- Dejar los recipientes enfriar a la temperatura de 20º a 30º C., protegidos contra el polvo, 90 a 120 minutos los de 70 mm. de diámetro y de 60 a 92 minutos los de 55 mm. de diámetro.

5.2.5.- Al fin del tiempo de enfriamiento, colocar el recipiente y la cuba dentro del baño María a la temperatura especificada. La variación de la temperatura no debe estar más o menos de 0.1ºC.

El tiempo que la muestra debe permanecer en este baño es de 90 a 120 minutos y de 60 a 90 minutos, conforme se empleen recipientes mayores o menores.

CONDICIONES DEL ENSAYO1. Las condiciones de carga, temperatura y tiempo, que pueden ser empleada

es la siguiente.



Carga ( gr) Temperatura ( ºC) Tiempo (seg)

100 25 5

5.3- PROCESO DEL ENSAYO5.3.1.- Colocar la aguja de penetración en su alojamiento dentro del aparato y las sobrecargas necesarias.

5.3.2.- Regular el penetrómetro de modo que el puntero indique cero, o anotar la lectura inicial del mostrador.

5.3.3.- Introducir en la cuba el recipiente (cápsula) con la muestra. Esta operación es realizada dentro del baño.

5.3.4.- Colocar la cuba en el recipiente, manteniéndola llena de agua del baño, en el plato del penetrómetro. La variación de la temperatura durante el ensayo debe ser inferior a 0.1º C.

5.3.5.- Hacer Coincidir la punta de la aguja con la superficie libre de la muestra. Esto puede ser hecho estableciéndose el contacto de la aguja con su imagen reflejada en la superficie de la muestra.

5.3.6.- Con el cronómetro en funcionamiento, verificar la temperatura y soltar el asta que asegura la aguja, durante el tiempo especificado.

5.3.7.- Después de la penetración la extremidad de la aguja debe quedar del fondo del recipiente por lo menos a 10 mm. para materiales de penetración hasta 200 y 20 mm. para los de penetración encima de este valor.

5.3.8.- Hacer en el mostrador la lectura de la distancia penetrada.

5.3.9- Efectuar el ensayo tres veces en cada muestra en lo mínimo. La diferencia entre los puntos de penetración de la aguja, y de estos a las paredes del recipiente no debe ser inferior a 10 mm. para los materiales con penetración inferior a 200, y 20 mm. para los de penetración mayor a 200.

5.3.10.- A fin de cada penetración, la cuba con el recipiente y la muestra debe volver al baño. La aguja será cuidadosamente limpiada con un paño humedecido con tetracloruro de carbono, después con un paño limpio y seco.

5.4- REGISTRO DE LOS RESULTADOSEl valor de la penetración es dado por la media de en mínimo tres penetraciones. La media es redondeada al entero. El valor de cada una de las penetraciones no debe variar uno de otro que las cantidades mostradas abajo.

PENETRACIONES 0 a 49 50 a 149 150 a 249 250 o más



Máxima deferencia entre las más altas y más baja determinaciones 2 4 6 8

CALCULOS NUMERICOS

- La penetración será el promedio de al menos tres lecturas realizadas (expresada en la cifra entera más cercana) cuyos valores no difieren de este promedio en más de la tolerancia.

PUNTO TIEMPO DE PENETRACIÓN(segundos)

PENETRACIÓN0.1 mm

1 5 312 5 313 5 32

Ejemplo:

31 + 31 + 32Penetración =

3 Penetración = 31 décimas de mm

(*/-) Tolerancia = Penetración/100 +1

REFERENCIA

AASHTO T49-68

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