Laboratorio de Vias y Carreteras II

GUIAS DE PRACTICAS ICI

Código de registro: RE-10-LAB-117-001 Versión 1.0

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS

Ensayo AM-1 MÉTODO DE ENSAYO PARA EL RECONOCIMIENTO Y TOMA DE MUESTRAS DE GRAVA Y ARENA TRITURADAS

AASHTO: Ensayo T 2

1.-CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

Por lo general los áridos provienen de la fragmentación de rocas y han llegado al tamaño deseado ya sea por un proceso de disgregación natural, o bien por medio de un proceso mecánico, empleando maquinas diseñadas para la aplicación de esfuerzos a las rocas provocando su fragmentación y por tanto su reducción de tamaño. En la planta de trituración o chancadora se procesa por medio de las siguientes operaciones sucesivas de alimentación, trituración primaria, secundaria y terciaria, transportes, cribado, lavado, almacenamiento etc., con objeto de obtener los productos finales especificados.

2.-COMPETENCIAS

El estudiante aplicara el conocimiento para la obtención de muestras de: gravas y arenas para los siguientes propósitos:

Investigación preliminar de las fuentes de suministros o yacimientos.

Aceptación o rechazo de la fuente de suministro o yacimiento.

Inspección del embarque de materiales.

Inspección de materiales en el lugar de trabajo. 3.-EQUIPO Y HERRAMIENTAS

Palas Picotas Flexo metro Bolsas de lona Bolsas de nylon

4.-PROCEDIMIENTO 4a) OBTENCIÓN DE MUESTRAS

Las muestras de todos los materiales de ensayo, sobre los cuales están basados una aceptación o rechazo de la fuente de suministro o yacimiento, serán tomadas por el inspector. La obtención de muestras es tan importante como el ensayo mismo, y la persona que saca la muestra debe hacer uso de todas las precauciones a fin de obtener muestras que nos indiquen la verdadera naturaleza y condición de los materiales que ellos representan.

4b) MUESTRAS TRITURADAS

GRAVA, ARENA, PIEDRA Y ESCORIA DE FUENTES COMERCIALES. 4b.1) Obtención de muestras para determinar calidad:

a) Donde sea practicable, muestras de fuentes comerciales deben obtenerse del producto terminado, la muestra debe ser tomada de acuerdo al procedimiento descrito en "(E) Grava y Arena de producción".

b) Las muestras deben ser ensayadas para determinar las pérdidas por desgaste, mediante el método Estándar de ensayo de desgaste del agregado grueso ("Abrasión de Los Ángeles" descrito más adelante) y serán obtenidas de las fuentes comerciales de suministro.

4b.2) Toma de muestras en planta: Una inspección general de la planta y un registro de las facilidades de cribado deben ser efectuados. Las muestras serán obtenidas con preferencia de los vagones o camiones durante la operación de cargar desde los montones o tolvas. Para determinar las variaciones en la granulometría de! material deben obtenerse muestras por separado, en diferentes momentos y mientras el material esta siendo cargado. Si tas muestras son obtenidas de la tolva, ellas deben ser tomadas de la sección completa por donde escurre el material a medida que este va siendo descargado. Debe permitirse que aproximadamente de 2 a 5 toneladas de material escurra o salga de la tolva antes de obtener la muestra. El ensayo de las muestras por separado dará una mejor idea sobre las variaciones que se produzcan, pero las muestras deben ser mezcladas y reducidas por cuarteo cuando se desee obtener una condición promedio 4b.3) Toma de muestras en el sitio de entrega:

a) Cuando no sea practicable visitar la planta las muestras pueden obtenerse,

tanto para calidad como para el tamaño, en el lugar de destino, preferiblemente mientras el material este siendo descargado. La persona encargada de la toma de muestras debe darse cuenta que la segregación de los diferentes tamaños ocurre muy frecuentemente y las muestras se seleccionarán de tal manera que muestre cualquier diferencia que puede ocurrir, bien en la calidad o bien en el tamaño del material.

Muestras por separado se tomarán de tres o más puntos de cada unidad de transporte, siendo cada muestra representativa tan aproximadamente como sea posible un promedio de la unidad de transporte de donde se saca la muestra y que sea la indicada por una observación cuidadosa. Estas muestras por separado deben mezclarse o reunirse para formar una mezcla compuesta, y esta será, si es necesario, reducida por cuarteo, pero si se desea una información sobre las variaciones de las muestras, estas deben ser ensayadas por separado.

4f) MARCADO Y EMBARQUE DE LAS MUESTRAS 4f.1) Marcado:

Cada muestra o depósito por separado debe ir acompañado por una tarjeta o formulario regular que quede, preferiblemente, dentro del depósito o bolsa dando la información siguiente;

a) Nombre de la persona que ha tomado la muestra y el cargo oficial que desempeña.

b) La persona inmediatamente superior que supervisó la obtención de muestras.

c) Fuente de suministro o yacimiento. d) Uso propuesto para el material. e) Ubicación geográfica y facilidades de transporte (nombre del ferrocarril, canal o río, u otro medio común de transporte).

4f.2) Embarque de las muestras:

a) Las muestras de piedra de cantera, piedra triturada y escoria, serán embarcadas en una caja o bolsa, bien aseguradas

b) Las muestras de ripio de pozo, arena, material cernido u otros materiales finos, se embarcarán en una caja de, cierre hermético o una bolsa de tejido fino de manera que no exista pérdidas de las partículas más finas.

5.-TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6.-MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS Las muestras de piedra triturada, grava o arena que han de ser sujetas a un análisis granulométrico de acuerdo con el método de ensayo en el "Análisis Granulométrico de los Agregados Grueso y Fino", deben estar compuestos por los cantidades mínimas de pesos que se indican en el siguiente cuadro:

7.- CUESTIONARIO

1. Qué objeto tiene el conocer a los agregados por su origen? 2. Describa métodos de toma de muestras 3. Descripción del muestreo en bandas transportadoras



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AM-2 MÉTODO DE ENSAYO PARA CUARTEAR MANUALMENTE

AASHTO: Ensayo ASTM: Ensayo

1.-CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO.-

La finalidad de esta práctica es el de establecer el método manual para reducir

las muestras de agregados obtenidas en el campo al tamaño requerido para las

pruebas en laboratorio utilizando muestras para cada ensayo.

2.-COMPETENCIAS Este ensayo el estudiante permite conseguir muestras representativas por medio de:

Cuarteador de fusiles

Lona con forma cuadriculada 3.-EQUIPO

1. Equipo de Cuarteadores de 1, ¾, 3/8 “ de abertura 2. Carpa de Lona 3. Pala 4. Dos Barras de 3 m. de Longitud y 1” de diámetro 5. Bandejas

4.-PROCEDIMIENTO

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

a) Las muestras deben escogerse de modo que representen los diferentes materiales que se encuentran disponibles en el depósito. Debe hacerse el cálculo aproximado de la cantidad de los diferentes materiales. Si el depósito es trabajado como un pozo o banco de frente abierto, la muestra debe ser tomada directamente de varios lugares de dicho frente, de manera que ellos representan por inspección visual todos aquellos materiales que pueden ser usados.

Debe tenerse cuidado de eliminar todo material que haya caído del frente a lo largo de la superficie. Es necesario, especialmente en pequeños depósitos de material, excavar pozos de ensayo que se encuentren a alguna distancia por detrás y paralelos al frente, para determinar la extensión de la fuente de abastecimiento. El nivel de profundidad de estos pozos depende de la cantidad de material que se necesita usar de dicho yacimiento. No se incluirá en la muestra el material que se desprende del pozo y que no será utilizado, Deben obtenerse muestras por separado tanto del frente del banco como de los pozos de ensayo, y si por inspección visual se ve que hay considerable variación en el material, deben obtenerse muestras por separado a diferentes profundidades. Si se desea una información sobre las variaciones del pozo, cada una de las muestras obtenidas se ensayara por separado, pero si se desea solamente determinar una condición promedio, las muestras tomadas por separado se mezclan para obtener una "mezcla compuesta" y esta se reduce por cuarteo a la cantidad de material requerido en el ensayo. Si el material es una mezcla de grava y arena, la muestra será lo suficientemente grande para producir no menos de 12 kilos del constituyente más pequeño.

b) La obtención de muestras de yacimientos que no representan un frente expuesto se hará mediante la perforación de pozos de ensayo. El número y profundidad de estos dependerá de las condiciones locales y la cantidad de material que va ha emplearse de dicho yacimiento. Una muestra por separado deberá obtenerse de cada pozo de sondeo y si se desea una información sobre las variaciones en el depósito, cada una de dichas muestras deberá ensayarse por separado; pero si se desea solamente determinar una condición promedio y el examen no indica una apreciable diferencia en el tamaño de! grano, color, etc., las muestras tomadas por separado deberán reunirse en una "mezcla compuesta" y reducirse a la cantidad requerida para el ensayo.

c) Es muy difícil asegurar una muestra representativa de un material almacenado en pilas y si las condiciones requieren obtener muestras de dichas fuentes se recomienda tomar muestras por separado de diferentes lugares de las pilas, teniendo especia! cuidado de observar todas las áreas donde se ha producido segregación, y tomar en cuenta que el material cerca de la base de la pila es generalmente segregado y más grueso que el promedio del material en la pila. Al obtener muestras de arena la capa exterior o superficial debe quitarse hasta que se haya llegado a la arena húmeda.

d) Registro: Además de la información que se acompaña a todas las muestras del material que se encuentra a los costados del camino, deberá acompañarse todos los datos indicados en "C. Piedra de Cantera".

5.-TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6.-MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

1. La muestra debe ser representativa, lo que se obtiene por cuarteo. 2. El peso de la muestra de agregado fino que se usa en el ensayo debe ser de

unos 500 gr. 3. El peso de la muestra de agregado grueso que se usa en el ensayo debe

estar de acuerdo con el siguiente cuadro:

Tamaño máximo de la partículas, en pulgadas

Peso mínimo de la muestra, en gramos

3/8 ½ ¾ 1

1000 2500 5000 10000

4. Si se trata de mezclas de grava y arena se deben separar usando el tamiz

No.4 y analizar las partes separadamente. 7.- CUESTIONARIO

1. Cuántas formas de cuarteadores conoce? 2. Describa el cuarteo Método de la Lona 3. Si tenemos una muestra con tamaño máximo de ¾ “ cuántos gamos se

requiere para realizar los ensayos?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AM-3 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA GRANULOMÉTRÍA DEL AGREGADO GRUESO Y FINO TRITURADO AASHTO: Ensayo T 27 ASTM: Ensayo C 136

1.- CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO.- La granulometría es la determinación más corriente y una de las más importantes

que se realizan a un árido; y representa la distribución de los tamaños que posee el

árido. La granulometría está directamente relacionada con las características de

manejabilidad del concreto.

La granulometría permite también obtener el módulo de finura del árido y su

expresión gráfica representada por la curva granulométrica.

Para determinar la granulometría de un árido se considera la masa de una muestra

de ensayo; se tamiza la muestra y se determina la masa de las fracciones del árido

retenidas en cada uno de los tamices. Se calculan los porcentajes parciales

retenidos y se expresa la granulometría.

2.-COMPETENCIAS

El estudiante clasificara y separara por tamaños los granos que lo componen por medio de tamices con aberturas cuadradas 3.-EQUIPO

Juego de tamices Horno de temperatura constante (110 ± 5°C) Balanza de Capacidad. 20 Kg. sensibilidad a 1 gr. Balanza de Capacidad. 2610 gr. sensibilidad a 0,1 gr. Bandejas Brocha Cepillo grande y pequeño de Acero Cepillo grande y pequeño de Bronce Vibrador mecánico de tamices Guantes de Goma

4.- PROCEDIMIENTO

5. La muestra debe ser representativa, lo que se obtiene por cuarteo.

6. El peso de la muestra de agregado fino que se usa en el ensayo debe ser de unos 500 gr

7. El peso de la muestra de agregado grueso que se usa en el ensayo debe estar de acuerdo con el siguiente cuadro:

8. Si se trata de mezclas de grava y arena se deben separar usando el tamiz No.4 y analizar las partes separadamente.

9. Para determinar la cantidad de material fino (que pasa por el tamiz No. 200) ver el ensayo hidrométrico expuesto en el capitulo de Suelos.

4.2 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO – VÍA HÚMEDA

1. Se pone a secar la muestra en un horno a 110 ± 5°C y se deja enfriar a la temperatura ambiente para luego pesar la cantidad requerida para hacer la prueba.

2. Se desmoronan los grumos de material con un rodillo de madera. 3. Pesar la cantidad de muestra necesaria, después se pone la muestra en una

charola con agua y se deja remojar hasta que todo el material se haya desintegrado. Esto requiere de 2 a 12 horas.

4. Se vacía el contenido del recipiente sobre la malla No. 200, cuidadosamente y con ayuda de agua, lave lo mejor posible la muestra para que todos los finos pasen por la malla. El material que pasa a través de la malla No. 200 puede analizarse por medio de otros métodos. Conserve este material en caso de que haya necesidad de realizar este análisis (hidrometría).

5. El material retenido en la malla No. 200 se pasa a un recipiente, lavando la malla.

6. Se seca el material del recipiente en el horno y se pesa. 7. Se colocan los tamices sucesivamente desde la No. 4 hasta el No. 200 y al

final la base. Se agrega el suelo seco y se tapa. 8. Se agita todo el juego de mallas, horizontalmente con movimientos de

rotación y verticalmente con golpeteos eventuales. El tiempo de agitado depende de la cantidad de finos en la muestra, pero por lo general no debe ser menor a 15 minutos si el agitado es manual. Para el agitado de las mallas, es muy conveniente el uso del aparato especial "Agitador Ro-Tap".

9. Se quita la tapa y se separa la malla No 4 vaciando la fracción de suelo que ha sido retenido en la malla a un recipiente para luego ser pesado. A las partículas que han quedado trancadas entre los hilos de la malla no hay que forzarlas a través de ella; invierta el tamiz y con ayuda de una brocha o un cepillo de alambre, desprenda y agregue a las depositadas en el recipiente.

10. Se pesa cuidadosamente la fracción de la muestra del paso anterior. Se pone en una charola o cápsula. Se guarda esta fracción de muestra hasta el final de la prueba para poder repetir las pesadas en caso de error.

11. Se obtienen así los pesos de las fracciones retenidas en cada una de las mallas.

5.-TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6.-MEDICIÓN, CÁLCULOS Y GRÁFICOS La cantidad mínima de muestra esta en función del tamaño máximo del árido. El cuadro siguiente indica las cantidades.

Tamaño máximo de la partículas, en pulgadas

Peso mínimo de la muestra, en gramos

3/8 ½ ¾ 1

1000 2500 5000 10000

1. Se obtiene la suma de los pesos retenidos en cada malla y se verifica ese total con el peso de la muestra que se colocó en el juego de tamices; si el error excede el 1%, se vuelve a pesar cada fracción. Si el error es menor se lo usa para corregir el peso de la fracción mas grande.

2. Se obtienen los porcentajes de material retenido en cada malla respecto al peso de la muestra seca original. Se anotan en el registro.

3. Se determina los porcentajes acumulativos de material que ha pasado por cada malla, se resta al 100% el porcentaje retenido en cada malla.

4. Del análisis por mallas grandes efectuadas para preparar la muestra se obtiene que el material que paso la malla No 4 es un porcentaje de la muestra total. Con el objeto de tener los porcentajes acumulativos en todas las mallas, es necesario multiplicarlos por el porcentaje obtenido al preparar la muestra.

5. Se dibuja la curva granulométrica en papel semilogarítmico. En la escala aritmética se anotan los porcentajes de material que paso por las distintas mallas. En la escala logarítmica, las aberturas de las mallas que corresponde al diámetro de las partículas.

7. CUESTIONARIO

1. Defina qué es la granulometría combinada 2. Que es una curva granulométrica? 3. En un ensayo granulométrico se tiene los siguientes resultados:

TAMIZ RET.

INDIVIDUAL

10 33,1

30 25,3

40 23,9

50 20,1

100 18,08

200 15,6

-200 58,5

Dibuje La curva granulométrica y calcule el Coeficiente Uniformidad (Cu) y Coeficiente de Curvatura (Cc).




Ensayo AM-4 MÉTODO DE ENAYO PARA DETERMINAR POR LAVADO EL CONTENIDO DE MATERIALES MÁS FINOS QUE EL

TAMIZ Nº200 EN AGREGADOS MINERALES AASHTO: Ensayo T 11 ASTM: Ensayo C 117

1.-CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO El material más fino que el tamiz Nº 200 que posee un árido se conoce generalmente

como limo o arcilla; ésta recubre los granos de árido formando una película que

desmejora la adherencia entre el árido y el cemento asfaltico lo cual afecta a la

resistencia mecánica del concreto asfaltico.

2.- COMPETENCIAS El estudiante describe el procedimiento para determinar la cantidad total de material más fino que el tamiz No 200 en el agregado mediante lavado.

3.- EQUIPO

Tamices No. 200 y Nº16 Recipiente para sumergir la muestra Balanza de Cáp. 2610 gr. sensibilidad a 0,1 gr. Homo de temperatura constante (110 ± 5°C) Bandejas Platos Cepillo pequeño de Acero Cepillo pequeño de Bronce Guantes de Goma

4.- PROCEDIMIENTO 4.1 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA La muestra se obtiene del material húmedo con el fin de evitar la segregación de las partículas. La cantidad de material debe ser tal que después de secado en el horno su peso este de acuerdo con las cantidades que aparecen en el cuadro siguiente:

Diámetro máximo de las Partículas (pul)

Peso mínimo de la muestra (Kg.)

¼ ¾

1 ½ o mayor

0.5 2.5 5.0

4.2 ÁNALISIS GRANULOMÉTRICO – VÍA HÚMEDA

1. La muestra de ensayo se seca hasta peso constante a una temperatura que no exceda 110 ± 5°C. Determinar el peso con una aproximación del 0,1% del peso de la muestra de ensayo.

2. Después de secar y pesar la muestra de ensayo, se coloca al recipiente y se agrega la cantidad suficiente de agua para cubrir el material. El contenido del recipiente se agita vigorosamente y el agua de lavado se vacía inmediatamente sobre la serie de los tamices (No.16 y No.200) arreglados de modo que el No 16 se encuentre en la parte superior.

3. La agitación debe ser lo suficiente vigorosa para obtener una completa separación de las partículas gruesas de aquellas que son mas finas que el tamiz No 200 y traer el material fino en suspensión de modo que sea removido por decantación del agua de lavado. Debe evitarse, tanto como sea posible, la decantación de las partículas gruesas de la muestra. La operación se repite hasta que el agua de lavado se vea clara.

4. Todo el material retenido en los dos tamices se devuelve a la muestra lavada. El agregado lavado se seca hasta peso constante a una temperatura que no exceda 110 ± 5°C y se pesa con una aproximación del 0,1% del peso de la muestra lavada.

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6.- MEDICIÓN, CÁLCULOS Y GRÁFICOS El porcentaje de material mas fino que el tamiz No 200 se determina por medio de la fórmula siguiente:

7.- CUESTIONARIO

1. Qué porcentaje máximo del agregado fino que pasa por el Tamiz Nº 200 es admitido?

2. Qué sucederá si el % de material más fino que el Tamiz Nº 200 es mayor al 10%?

100*sec

200º%originalpeso

lavadoopesooriginalpesoNtamizelpasaquematerialde



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AM-5 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO

ESPECÍFICO DEL AGREGADO GRUESO

AASHTO: Ensayo T 85 ASTM: Ensayo C 127

1.- CONOCIMIENTO TEORICO PREVIO El peso específico de los áridos permite conocer los volúmenes compactos de los

agregados gruesos con el fin de dosificar mezclas asfálticas. Relacionando con la

cantidad de asfalto.

2.- COMPETENCIAS

El estudiante determinara el peso específico del agregado grueso. El peso específico a "granel" del agregado grueso seco es el valor que generalmente se aplica en los cálculos para el concreto asfaltico 3.- EQUIPO

Balanza que tenga una capacidad de 8 Kg. sensible a 0.1 gr. Cesto de alambre malla No. 4 de aproximadamente 20 cm. de

diámetro y 20 cm. de altura Recipiente adecuado para sumergir el cesto de alambre en agua y un

dispositivo adecuado para suspender el cesto de alambre del centro del platillo de la balanza.

4.-PROCEDIMIENTO 4.1 PREPARADO DE LA MUESTRA

La muestra consiste de aproximadamente 5 Kg. de material separado por el método de cuarteo y de manera que todo el material quede retenido sobre el tamiz de 3/8". 1. Después de lavar completamente la muestra para quitar el polvo o cualquier

impureza que cubra la superficie, se seca al horno 2. Luego se obtiene el peso de la muestra en la condición de superficie seca. 3. Después de pesar la muestra, en condiciones de superficie seca, se coloca

inmediatamente en el cesto de alambre y se determina su peso en el agua. 4. Luego, la muestra se seca hasta peso constante a una temperatura de 110

± 5°C, se enfría a la temperatura del ambiente y se pesa. 5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6.- CÁLCULOS Y GRAFICOS

Peso especifico = A/B grs/cm3 Donde:

A = Peso de la muestra secada al horno en el aire, en grs. B = Peso de la muestra inmersa en el agua, en grs.

Peso específico (superficie seca) = A/B El término (B ) es la pérdida de peso de la muestra sumergida y significa, por lo tanto, el volumen del agua desplazada o sea el volumen de la muestra. A

Peso específico aparente= Gramos/cm3

7.- CUESTIONARIO

1. Cuál es el objetivo de este ensayo? 2. Cómo se determina la saturación de los agregados? 3. Qué tiempo de inmersión necesitan los áridos en el agua para este ensayo?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AM-6 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL

EQUIVALENTE DE ARENA

AASHTO: Ensayo T 176 ASTM: Ensayo D 2419

1.- CONOCIMIENTO TEORICO PREVIOS El ensayo de equivalente de arena indica la proporción entre los elementos gra-

nulares y material fino arcillosos de un árido. Es particularmente útil para analizar

áridos que contienen alto contenido de tamaños inferior a 0,080 mm o Nº 200

2.-COMPETENCIAS El estudiante conseguirá rápidamente el contenido de finos y materiales arcillosos en los agregados finos. 3. EQUIPO

Tubo plástico cilíndrico graduado y transparente, una tapa de goma, varilla de irrigación, un pié montador pesado, sifón y un pie elevador.

Recipiente medida de lata, que tenga 2 ¼” de diámetro y capacidad de 85 ± 5ml

Tamiz No. 4 Embudo Dos botellas de un galón (3.78 lt.), para almacenar la "Solución Stock"

y la "Solución Trabajo" Una barra para mezclar Reloj cronómetro Sacudidor mecánico (opcional)

Anhidro Cloruro de Calcio, 454 gr.

USP Glicerina, 2050 gr. (1640 ml.)

Formaldehído, solución 40 % volumen, 47gr (45 ml). Solución Stock Disolver tos 454 gr. de Cloruro de Calcio en 1.89 l. De agua destilada. Enfriar y filtrar en papel filtro. Adicionar los 2050 gr. de glicerina y los 47 gr. de formaldehído a la solución filtrada, mezclar bien y diluir en 3,78 4.-PROCEDIMIENTO PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Se obtiene una muestra representativa del material a ensayar en cantidad suficiente y se reduce por cuarteo.

1. Obtener por lo menos 500 gr. de material que pasa el tamiz Nº 4. 2. La muestra si preparada se coloca en una bandeja y se seca al horno a 105

ºC hasta `peso constante 3. Se llena el frasco de Mariote con la solución manteniendo cerrada la pinza

de Mhor 4. Se hace pasar la solución por medio del tubo lavador a la probeta cilíndrica

hasta la división Nº 50 (100 ml. de altura) 5. Se vuelca en la probeta una medida de la arena tamiza en el Nº4. Se golpea

la base del cilindro fuertemente sobre la palma de la mano varias veces para desalojar las burbujas de aire y favorecer el mojado de la muestra, se deja repodar 10 min.

6. Al término de este periodo de 10 min. Se tapa el cilindro y se sacude vigorosamente de una a otro costado manteniéndolo horizontal se ejecuta 90 ciclos en 30 seg. Con un desplazamiento horizontal de 20 cm. Un ciclo representa un movimiento completo de ida y vuelta. Para realizarlo el operador deberá tomar la probeta y deberá accionarla con movimientos de sus brazos manteniendo inmóviles los hombros y caderas.

7. Se retira el tapón, se introduce el tubo lavador. Al descender el tubo se rocía las paredes del cilindro con la solución lavándolas. Luego se sumerge el tubo hasta el fondo del cilindro, se lava la arena haciendo ascender los materiales arcillosos manteniendo la probeta cilíndrica en posición vertical. Para ello se imprime el tubo lavador con los dedos pulgares e índice, en un suave efecto de punzonado, pequeñas oscilaciones verticales y simultáneamente se hacer girar alternativamente. AL mismo tiempo se gira la probeta cilíndrica lentamente con la otra mano

8. Cuando el nivel del liquido se aproxima ala división 185 (370 mm. de altura) se levanta el tubo lavador lentamente sin detener el flujo de la solución regulándola de manera tal que el nivel del líquido alcance la división 190 (380 mm. de altura)

9. Se deja reposar, evitando perturbaciones durante 20 min al termino de ese tiempo se lee el nivel superior de la suspensión de finos.

10. Se desciende suavemente el pistón en el cilindro hasta que repose sobre la arena. Se gira ligeramente el vástago sin presionarlo hasta uno de los tornillos descentrado sea visible. Se lee el nivel del centro del tornillo en la división mas próxima

11. Cuando una lectura de la arena o de los finos se encuentra situado entre 2 divisiones se beberá tomar la lectura sobre la división inmediata superior. Ej: Una lectura de altura de finos entre 79 y 80 será anotada como 80

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CÁLCULOS Si tenemos una lectura de 7.95, entonces registrar 8.0; y si tenemos una lectura de 3.22 se debe registrar esta como 3.3 siempre redondeando al entero mayor inmediato. El cálculo para el equivalente de arena se realiza dividiendo la lectura de arena entre la de arcilla con la siguiente ecuación:

Donde: EA = Equivalente de arena

Si las lecturas fueran de 41.2; 43.8; 40.9; se registrarían así: 42; 44; 41; dividiéndolas entre 3, dando un resultado de 42.3; el cual también se redondea al número entero mayor 43. 7. CUESTIONARIO

1. Qué solución se utiliza para este ensayo? 2. De los dos valores S.E. a vista y S.E. a pistón, Cuál es el valor más usual?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS ENSAYO AS-2 ENSAYO DE DESTILACION

AASHTO T 52 – 83

100*___sup___

___sup___

finoslosdeeriorniveldelectura

arenaladeeriorniveldellecturaEA

ASTM D 20 – 72 (1977)

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO La destilación es la operación fundamental para conocer las cantidades de emulsiones que tiene el cemento asfaltico. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes. El ensayo de destilación se emplea para determinar las proporciones relativas de betún y disolvente en el asfalto Fluidificado.

2. COMPETENCIAS.

El estudiante someterá a destilar los asfaltos. Asfalticos diluidos

3. EQUIPO.

Frasco de destilación

Tubo condensador – Un condensador de vaso delgado

Fuente de calor – Calentador a gas

Escudo del frasco – Que cubre para la destilación de la llama

Gasa – Para la destilación de llama

Chimenea del quemador – Para la destilación del marco

Recipientes

Balanza a 0.1g

Termómetro

4. PROCEDIMIENTO.

4.1. Pesar el frasco (junto con el termómetro y corcho) a los 0.1 g. más cercanos y entonces pesa 100.0 ± 0.1 g. de la muestra en el frasco.

4.2. Aplique el calor al frasco para que la primera gota destilada (aceite o agua), caiga al fondo tubo del condensador en 5 a 15 minutos; dentro de 2 minutos después de la primera gota, ajuste la proporción de destilación, y como consecuencia mantenga esa proporción, para que de 50 a 70 gotas por minuto caigan al fondo del condensador. Caliente el tubo del condensador cuando sea necesario, para prevenir la acumulación de sólidos en el tubo de destilación.

4.3. Reúna lo destilado de los fragmentos en la probeta graduada; la probeta graduada como

el termómetro indican la temperatura máxima para cada uno, especificando el fragmento: Los fragmentos siguientes normalmente se graban:

Arriba de 170º C 170º a 235º C 235º a 270º C 270º a 300º C El residuo de 300º C

A veces se requiere fragmentos a otras temperaturas, como 170º a 200º C y 200º a 235º C, o 300º a 355º C y residuo a 355º C.

4.4. No cambie la posición del termómetro durante la destilación. No haga ninguna corrección

para el tallo emergente del termómetro, pero, si la presión barométrica está fuera del rango de 756 a 765, ajuste la temperatura de acuerdo con la Tabla 1.

Tabla 1

El ajuste de Temperaturas de Prueba de Destilación para la Presión Barométrica

Presión Barométrica

mm Hg

Las Temperaturas de los Fragmentos para los Varios Rangos de Presión Barométricos. de g C

786 a 795 172 202 237 272 302 357 776 a 785 171 201 236 271 301 356 766 a 775 171 201 236 271 301 356

756 a 765 170 200 235 270 300 355

746 a 755 169 199 234 269 299 354 736 a 745 169 199 234 269 299 354 726 a 735 168 198 233 268 298 353 716 a 725 168 198 233 267 297 352 706 a 715 167 197 232 267 297 351 696 a 705 167 197 231 266 296 351 686 a 695 166 196 231 265 295 350 676 a 685 166 195 230 265 295 349 666 a 675 165 195 230 264 294 348 656 a 665 165 194 229 264 293 348 646 a 655 164 194 228 263 292 347 636 a 645 164 193 228 262 292 346 626 a 635 163 193 227 262 291 345 616 a 625 163 192 226 261 290 345 606 a 615 162 191 226 260 290 344

596 a 605 162 191 225 260 289 343

4.5. Cuando la temperatura máxima especificada para la prueba sea indicada por el termómetro, inmediatamente quite la llama y la tapa del frasco-escudo, o cuando el calentador a gas se usa como una fuente de calor, inmediatamente quite la tapa de escudo del frasco y bájela por lo menos 150 mm (6 in.) Permita refrescarse al aparato por lo menos 5 minutos, o hasta que ningún vapor sea visible. Elimine cualquier aceite que permanezca en el tubo del condensador en el receptor que contiene el último fragmento.

4.6. Pese los receptores que contienen lo destilado de los fragmentos con precisión a 0.1 g. Pese el frasco (con el termómetro en su lugar) y el residuo a 0.1 g de precisión.

4.7. El agua contenida debe estar a 170º C, determine el volumen de agua y calcule la nueva

masa de aceite destilada, asumiendo que 1 ml de agua pesa 1 g. La cantidad de agua contenida en este fragmento puede determinarse por ambos métodos siguientes:

4.7.1. Transfiera el fragmento, después de pesar, a un tubo o el cilindro graduado de

0.1 ml. Enjuague al receptor por largo tiempo con el benceno, agregando los enjuagues al tubo o cilindro que contiene el fragmento.

4.7.2. El fragmento a 170º C puede unirse a la probeta graduada que tiene una cima

señalada con luz. Después de pesar, agregue benceno que producirá una separación clara del agua y aceite destilado.

4.8. Si el residuo de destilación requiere más comprobaciones, baje el termómetro hasta que

su bombilla esté en el residuo líquido. Si el residuo no es completamente fluido, caliéntelo cuidadosamente a una temperatura que no excede 150º C sosteniendo la bombilla del frasco por encima de una gasa del alambre calentado por un quemador a gas o por la inmersión en un baño conveniente cuya temperatura no excede 150º C. Incline el frasco y gire para que el residuo fluya alrededor de los lados, y recopile cualquier aceite que se haya condensado en la superficie del frasco. Mezcle los volúmenes del frasco hasta que ellos sean homogéneos. Permita que el residuo se refresque a una temperatura a que puede verterse prontamente al frasco sin pérdida de material volátil y entonces puede ingresar en el equipo de comprobación deseado o en un recipiente conveniente. Cubra el recipiente.


6. CALCULOS Y GRAFICOS.

Convierta los resultados de la destilación a una base agua-libre, D, en el por ciento, como sigue:

Fraccione a 170º C:

W100

100WFD

Segundo, el Fragmento subsiguiente Incluyendo el Residuo:

W100

100FD

Donde: F = la masa del fragmento o residuo, g W = los mililitros de agua, expresados en gramos, en el fragmento destilado a 170º C.

7.- CUESTIONARIO. Para que se realiza el ensayo de Destilación? En base a los resultados de la destilación clasifique a los asfaltos. Cuales son los límites permisibles de destilación en construcción de carretera



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS

ENSAYO AS-3 ENSAYO DE PENETRACION PARA DETERMINAR LA CONSISTENCIA DE CEMENTOS ASFALTICOS

AASHTO T 49 – 84 ASTM D 5 – 73 (1978)

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO Los cementos asfálticos se utilizan principalmente en aplicaciones viales. Son sólidos a temperatura ambiente y se clasifican por su consistencia de acuerdo al grado de penetración, se utiliza la clasificación por penetración a 25°C. Son recomendados para la construcción de carreteras, autopistas, caminos y demás vías y forman parte de la capa estructural de una vía, brindando propiedades de impermeabilidad, flexibilidad y durabilidad aún en presencia de los diferentes agentes la externos tales como el clima, la atura, la temperatura ambiental y condiciones severas de tráfico.

2. COMPETENCIAS

En este ensayo el estudiante comprobara el valor de la dureza o consistencia a la penetración de los cementos asfálticos sólidos y semi – sólidos, así como también para la clasificación de los cementos asfálticos.

3. EQUIPO.

3.1. Aparato de penetración (Penetrómetro de Asfalto) – La superficie del recipiente de muestra será llano y el eje del buzo será aproximadamente 90 grados a esta superficie. La parte será intercambiable sin el uso de herramientas especiales.

3.2. La aguja – La aguja se graduará a 440º C o se igualará, HRC 54 a 60.

Será aproximadamente 50 mm (2 in.) en la longitud y 1.00 a 1.02 mm (0.039 a 0.040 in.) el diámetro. Se adelgazará simétricamente a un fin a un cono cuyo ángulo estará dentro del rango de 8.7 a 9.7 grados encima de la longitud entera del diámetro de la aguja, y de quien el eje será coincidente con el eje de la aguja dentro de 0.0127 mm (0.0005 in.) el agotamiento máximo, la base más pequeña será de 0.14 a 0.16 mm (0.0055 a 0.0063 in.) en el diámetro. El truncamiento será cuadrado con el eje de la aguja dentro de 2 grados, y el borde será afilado y libre de los zumbidos.

3.3. Baño de agua – Con una capacidad mínima de 10 litros y una parrilla

perforada situada a por lo menos 5 cm del fondo. Deberá mantener una temperatura constante de 25º C ± 0.1º C u otra temperatura especificada en el ensayo.

3.4. Termómetro – Graduado en 0.1º C con un error máximo de temperatura de ensayo de ± 0.1º C.

3.5. Cronómetro – Graduado a 0.1 segundos con un contador de segundos

o también un sistema automático acoplado al penetrómetro.

3.6. Recipiente de Transferencia – Cilíndrico, con un volumen aproximado de 350 ml, podrá ser de plástico, vidrio o metal. En su interior deberá tener un dispositivo que soporte el recipiente de la muestra y evite su desviación durante el ensayo.

4. PROCEDIMIENTO.

4.1. Caliente la muestra con el cuidado necesario previniendo el calentamiento local hasta que se haya puesto fluido. Entonces constantemente revolver evitando la introducción de burbujas aéreas, no levante la temperatura de la muestra del asfalto más de 100º C o 180º F sobre su punto de ablandamiento esperado. Entonces sitúe en el recipiente de penetración de la muestra a una profundidad tal que, cuando se enfrié, la profundidad de la muestra es por lo menos 10 mm mayor que la profundidad a laque se espera que penetre. Cuando varían las condiciones del ensayo preparar una muestra para cada variación.

4.2. Cubra cada recipiente con una protección contra el polvo, y permite

refrescar en una atmósfera a una temperatura de 30º C o 86º F y ningún más bajo que 20º C o 68º F por lo menos de 1½ ni más de 2 horas cuando la muestra está en uno de 175 ml (6 onzas) de recipiente el tiempo debe ser por lo menos de 1 hora y no más de 1½ horas cuando la muestra está en un 90 ml (3 onzas) de recipiente. Entonces ponga la muestra en el baño de agua mantenido a la temperatura prescrita de prueba, junto con el plato del traslado, y le permite no permanecer menos de 1½ horas ni más de 2 horas.

Temperatura [º C]

Carga [g]

Tiempo [seg]

0º (32º F) 200 60

4º C (39.2º F)

200 60

46.1º C (115º F)

50 5

4.3. Limpie la aguja de penetración en tolueno u otra sustancia solvente, enjuague con un paño limpio e inserte la misma en el penetrómetro.

4.4. A menos que sean indicadas otras situaciones coloque el peso sobre la aguja formando un total de 100 ± 0.1 g.

4.5. Coloque el recipiente de la muestra dentro del plato de transferencia,

instalando este dentro del baño de modo que la muestra esta totalmente sumergida. Instalar el penetrómetro y ejecutar la prueba inmediatamente.

4.6. Ajustar la aguja apoyada sin penetrar sobre la superficie de la muestra

haciendo que coincida exactamente la imagen del agua reflejada es obtenida utilizándose una fuente de luz que ilumine adecuadamente la muestra.

4.7. Coloque en cero el cronometro y el puntero del penetrómetro. Libere

rápidamente la aguja durante el tiempo especificado y registre el valor de penetración. En caso de que el recipiente con la muestra a sufra algún movimiento no tome en cuenta el resultado.

4.8. Para cada muestra realice por lo menos tres determinaciones en diferentes puntos de su superficie, distintas entre si y del borde 10 mm (3/8 in.) como mínimo.

4.9. Después de cada penetración, retire del plato de transferencia la

muestra y coloque el baño a calentar hasta alcanzar la temperatura especificada. Limpie la aguja (como ya se indico) y realice una nueva penetración. Valores mayores a 200 tendrán que tener un mínimo de tres penetraciones.


6. CALCULOS Y GRAFICOS

6.1 Informe a la unidad entera más cercana el promedio de por lo menos tres

penetraciones cuyos valores no difieren por más la cantidad mostrado debajo:

6.2. Donde no se mencionan las condiciones de prueba específicamente, se entienden la temperatura, carga y tiempo para 25º C (77º F) 100 g, 5 seg, respectivamente. Pueden usarse otras condiciones de temperatura, carga, y tiempo para la comprobación especial, como

Media Tolerancia Valor [0,1 mm]

A B C D E F = 3% E G = E ± F

0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

Molde

Nº

Lecturas

7.- CUESTIONARIO

7.1. En que condiciones debe aplicarse el cambio de carga, temperatura de ejecución y tiempo de penetración de la aguja? 7.2. Según la penetración, cual es la clasificación de los Cementos Asfálticos y su aplicación. 7.3. Es posible realizar el ensayo de Penetración en Asfaltos Diluidos y por que



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS ENSAYO AS- 4 ENSAYO DE PUNTO DE INFLAMACION

AASHTO T 79 – 84

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

La práctica establece en colmar un vaso de bronce con un determinado volumen de asfalto, calentarlo a una proporción lenta y constante con un aumento de temperatura normalizado. La llama piloto se pasa intervalos de tiempo especificado. El punto de inflamación es la temperatura a la cual se han desprendido suficientes gases volátiles como para inducir una infla-mación fugaz.

2. COMPETENCIAS.

El estudiante en este ensayo, medirá la temperatura del cemento asfáltico, a partir de la cual habrá peligro en su manipulación, debido a la inflamación de sus vapores. Este método comprende la determinación de puntos de inflamación de todos los productos derivados del petróleo, excepto aceites y productos con punto de inflamación por debajo de 79º C (175º F) empleando el aparato del vaso abierto de Cleveland de asfaltos que tienen la inflamación o encendido menores a 93.3º C (200º F).

Cada vez que se vaya a realizar este ensayo, el estudiante debe tomar en cuenta las medidas de seguridad apropiadas, sobre todo las primeras veces que se aplica la llama de ensayo, ya que algunas muestras pueden producir llamas anormales.

3. EQUIPO.

3.1. Aparato de Cleveland - Este aparato consiste en un vaso de bronce con mango termo resistente, porta termómetro con bisagras que permite elevarlo para facilitar la colocación específica en la copa, el calentador de 750 vatios de níquel – cromo, va montado sobre una base robusta de fundición, e incorpora un transformador sin pasos variable para un control adecuado del grado de elevación de la temperatura, de acuerdo con las especificaciones, el ensamblaje esta contenido en un alojamiento de acero inoxidable con orificios de enfriamiento, válvula de control para el paso de gas; la ignición del dispositivo nivelador de la llama piloto es análogo.

3.2. Termómetro - El rango de temperaturas debe ser – 5º a 100º C (20º a

230º F) y debe conformar a los requisitos para el termómetro a 9º C como según ASTM E 1 se usará.

3.3. Malla – de 460 mm (18 in.) de base y 610 mm (24 in.) alto, es

recomendable que tenga un frente abierto.

3.4. Lave afinadamente el recipiente del ensayo con un solvente apropiado, a fin de remover cualquier residuo de ensayos anteriores.

3.5. El equipo de Cleveland se posiciona en una zona sólida y nivelada.

Debe evitarse la luz fuerte en la parte superior del aparato, para que la llama pueda verse fácilmente. A una temperatura del cuarto de 25º ± 5º C (77º ± 9º F) debe mantenerse a lo largo de la prueba. No debe existir corrientes de aire. Ajustar la posición horizontal y vertical. Preferentemente debe utilizarse un extractor de vapores cuando los materiales sean contaminantes tóxicos. Estos ajustes sólo deben hacerse cuando se requiere. Normalmente el aparato se usa continuamente para una serie de pruebas.

3.6. Coloque el termómetro en posición vertical, con el extremo del bulbo

a 6.4 mm del fondo del recipiente en un punto equidistante del centro y a un lado del recipiente y de la llama

4. PROCEDIMIENTO. 4.1. Colocar la muestra en el recipiente de tal modo que quede

debidamente en la marca del aforo. Saque cualquier demasía de la muestra, por medio de una pipeta o un dispositivo apropiado, limpie los residuos externos. Remueva cualquier burbuja de aire de la superficie de la muestra.

4.2. Sitúe el vaso en el baño de metal y ajuste el porta termómetro para

que se apoye firmemente en una posición vertical entre el centro y borde del vaso y en una línea que atraviesa el centro del vaso y el pivote de la ignición. Ponga el termómetro para que el fondo de la bombilla sea 6.4 mm (¼ in.) sobre el fondo interno del vaso.

4.3. Conecte el equipo a un toma corriente que suministre los 220 VAC /

60 Hz, Encienda la ignición y ajuste la llama del ensayo.

4.4. Aplique el calor al vaso para que la temperatura de la muestra suba de 1º ± 0.3º C (2º ± 0.5º F) por minuto.

4.5. Caliente la muestra de tal modo que, inicialmente el aumento de

temperatura sea de 14º C a 16º C por minuto cuando la temperatura este próxima a los 56º C por debajo del punto de encendido disminuya la velocidad de calentamiento, de modo que el aumento de la temperatura en los 28º C finales sea de 5º C a 6º C por minuto.

4.6. Comenzando por lo menos a 28º C por debajo del probable punto de

encendido, aplique la llama piloto en incrementos de 2º C pasando por el centro del recipiente con un movimiento circular horizontal. El centro de

la llama debe moverse en un plano horizontal a no más de 2 mm encima del plano del borde superior del recipiente. El movimiento de la llama de ser primero en un sentido y luego en el otro, este movimiento debe durar aproximadamente 1 segundo.

4.7. Grabe, el punto de inflamación, leyendo la temperatura del termómetro

en el momento de la aplicación de llama o destello que aparece en cualquier punto de la superficie de la muestra este es el punto de fulgor del asfalto propiamente dicho. No debe ser confundido con un halo azulado, que a veces circunda la llama piloto.


6. CALCULOS Y GRAFICOS

Registrar la temperatura en grados Celsius, el tiempo y la flama

7.- CUESTIONARIO

7.1.-Cual la influencia de la presión barométrica en la determinación del punto de inflamación? 7.2.-Cuales son los puntos de inflación comunes en cementos asfálticos asfaltos diluidos? 7.3.-En fase de ejecución de proyectos (preparación de mezclas asfálticas), son alcanzados los puntos de inflación?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS ENSAYO AS- 5 DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD SYBOL FUROL

AASHTO T 72 – 83

ASTM D 88 – 81

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO. El asfalto es un material termoplástico cuya viscosidad disminuye al crecer su temperatura. La relación entre la temperatura y la viscosidad puede no ser la misma para diferentes orígenes o tipos y grados de material asfáltico. Normalmente se especifican las temperaturas de aplicación para diversos empleos de los materiales asfálticos, pero como consecuencia de las variaciones de viscosidad, el especificar solamente la temperatura no es suficiente para hacer uso adecuado de los materiales. Por ello, el Instituto del Asfalto recomienda que se tenga en cuenta la relación viscosidad-temperatura de cada material asfáltico antes de fijar la temperatura adecuada para el tipo de procedimiento constructivo empleado. La temperatura más adecuada para mezclado en instalación mezcladora es aquella a que la viscosidad del asfalto está comprendida entre 75 y 150 segundos Saybolt-Furol. Las temperaturas más elevadas de este campo de variación son normalmente más adecuadas para mezclas con áridos finos. No hay que olvidar que la temperatura de los áridos regula en medida importante la temperatura de la mezcla.

2. COMPETENCIAS.

El estudiante en este ensayo alcanzara a determinar la viscosidad de Saybolt Furol de productos del petróleo según su viscosidad, para 60º C (140º F). También se especifica una viscosidad mínima a 135º C (270º F). El propósito es dar valores limites de consistencia a estas dos temperaturas. Se eligió la temperatura de 60º C (140º F) por que se aproxima a la temperatura superficial de las calzadas en servicio pavimentadas con mezclas asfálticas; y la de 135º C (275º F), por que se aproxima a la mezcla y distribución de mezclas asfálticas en caliente para pavimentación.

3. EQUIPO.

3.1. Equipo de viscosidad Saybolt Furol (ver figura 1) 3.2. Tubo de Saybolt Furol o tubo de viscosidad (ver figura 2) 3.3. Frasco receptor Saybolt

3.4. Termómetro - de acuerdo a las especificaciones 3.5. Soporte metálico – para el termómetro 3.6. Baño con termostato – que puede tener agua o aceite de acuerdo a la

temperatura de trabajo. 3.7. Tapa metálica – para el tubo de viscosidad 3.8. Embolo con filtro – equipado con tamices intercambiables de 850 m

(Nº 20) 3.9. Hornilla o fuente de calor – que proporciona un máximo de 1200 watts

y de 500 a 600 watts en el punto medio.

3.10. Cronómetro – graduado en décimas de segundo

3.11. La muestra – el material esta de acuerdo con lo especificado por la AASHTO T 40

4. PROCEDIMIENTO PREPARACION DE LOS EQUIPOS.

4.1. Limpie el viscosímetro completamente con un solvente apropiado de

toxicidad baja; entonces quite todo el solvente del viscosímetro y su galería. Limpie el frasco receptor de la misma manera.

4.2. Prepare el viscosímetro en un área dónde ellos no se expongan a

cambios rápidos de temperatura, polvo o vapores que podrían contaminar la muestra.

4.3. Ponga el frasco receptor bajo el viscosímetro para que la marca de la

graduación en el frasco sea de 100 a 130 mm (4 a 5 in.) debajo el fondo del cuello del frasco.

PREPARACION DE LA MUESTRA.

4.4. En la fase inicial es conveniente colocar una tela de asbesto entre el

recipiente y la hornilla. Encender la hornilla y calentar la muestra a una temperatura de 10º a 15º C por encima de la temperatura del ensayo y agitarla de vez en cuando, exceptuado en los últimos 30º C donde la agitación es continua. El calentamiento de la muestra no debe exceder

las 2 horas y será hecha una vez para cada nuevo ensayo y no se autoriza su recalentamiento.

4.5. Establezca y controle la temperatura del baño a la temperatura del

ensayo seleccionado. 4.5.1. La temperatura del ensayo normal por medir de la viscosidad de

Saybolt Furol es 25.0º, 37.8º, 50.0º y 98.9º C (77º, 100º, 122º y 210º F).

4.5.2. Otras temperaturas del ensayo en el uso incluyen 60.0º y 82.2º C (140º

y 180º F).

4.6. Inserte un tapón de corcho, manteniendo un cordón atado para su fácil levantamiento, en la cámara aérea al fondo del viscosímetro. El corcho encajará y tapara herméticamente para prevenir el escape de aire.

4.7. Revuelva bien la muestra, vierta directamente a través de un tamiz de

malla apropiada en el viscosímetro hasta que el nivel sea el indicado. El tamiz apropiado será 150 m (Nº 100).

4.8. Para materiales como asfálticos líquidos que tienen los componentes

muy volátiles como los de curando rápido y medio, No se permitirá el calentamiento en recipiente abierto.

4.9. Revuelva la muestra en el viscosímetro con el termómetro de

viscosidad, equipado con el apoyo del termómetro. Use un movimiento redondeado a 30 a 50 rpm en forma horizontal. Cuando la temperatura de la muestra permanece constante dentro de 0.05º C (0.10º F) de la temperatura de la prueba durante 1 minuto de revolver continuamente, quite el termómetro.

4.10. Inmediatamente ponga la punta del tubo en la galería, y aplique la

succión para quitar la muestra hasta su nivel en la galería el margen de la inundación. No toque el margen de la inundación con el tubo de retiro; la cabeza líquida eficaz de la muestra se reduciría.

4.11. Verifique para estar seguro que el frasco receptor está en la posición

apropiada; entonces saque el corcho del viscosímetro que usa el cordón atado, y empieza el cronometrar simultáneamente

4.12. Detenga el cronómetro en el momento que el fondo del menisco de la

muestra alcanza la marca de la graduación del frasco receptor, Anote el tiempo cronometrado en segundos a 0.1 s más cercanos.

Nota: Si la muestra espuma a burbujas de aire es aconsejable dejar que el hilo toque levemente el cuello del frasco.


6.- CALCULOS.

4.13. Multiplique los segundos cronometrados por el factor de la corrección para el viscosímetro en 9.2

4.14. Informe los segundos corregidos cronometrados como la viscosidad

de Saybolt Furol de la muestra a la temperatura en que el ensayo fue hecho.

4.15. Los valores del informe deben estar al segundo entero más cercano.

Tabla 1 ASTM Viscosidad de Saybolt

Temperatura Standard de la

Prueba º C

ASTM Termóm

etro Nº

Termómetro

Rango º C

Subdivisión º C

21.11 17 19 a 27 0.1

25.00 17 19 a 27 0.1

37.80 18 34 a 42 0.1

50.00 19 49 a 57 0.1

54.40 19 49 a 57 0.1

60.00 20 57 a 65 0.1

82.20 21 79 a 87 0.1

98.90 22 95 a 103 0.1

Tabla 2 Medios Recomendados del Baño

Temperatura Standard de

la Prueba º C

Medios Recomendados

del Baño

Máxima Temperatura Diferencial

º C

Precisión Funcional

del Control de la

Temperaturas del Baño

º C

21.1 Agua ± 0.05 ± 0.05

25.0 Agua ± 0.05 ± 0.05

37.8 Agua, o aceite de la viscosidad 50 a 70 SUS en 37º C

± 0.15 ± 0.05


± 0.20 ± 0.05


± 0.30 ± 0.05


± 0.50 ± 0.05


± 0.80 ± 0.05

98.9 Aceite de la viscosidad de 330 a 370 SUS en 37º C

± 1.10 ± 0.05

7. CUESTIONARIO.

Para que se realiza el ensayo de Viscosidad Sybol Furol? En que tipo de asfalto es recomendable realizar este tipo de ensayos y por que? Cuales son los límites permisibles de Viscosidad Sybol Furol en construcción de carreteras.



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AS-7 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD

DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS COMPACTADAS


La estructura de un pavimento consta de la mezcla del concreto asfaltico compactado asfáltico, estas capas ó carpetas que se colocan arriba de la capa base preparada. La carpeta superior es la de rodamiento, esta puede tener un espesor desde menos de 25 mm a más de 100 mm dependiendo de una gran variedad de factores y circunstancias, construcción y mantenimiento. Mientras una gran variedad de bases y sub-bases pueden ser utilizados en las estructuras de los pavimentos asfálticos, a menudo éstas consisten de material granular compactado.

En consecuencia debido a que el tráfico donde se incrementan en peso y en volumen, estas carpetas diseñadas deben soportar los esfuerzos sometidos por las movilidades es por este motivo que el diseño de las mezclas asfálticas deben ser sometidas a un control de la densidad compactada para obtener una buena estabilidad y reducido a deformación.

2. COMPETENCIAS

El estudiante con este método permite determinar la densidad máxima de mezclas bituminosas, sueltas (sin considerar volúmenes de huecos de aire)

3. MATERIAL Y EQUIPO

Cemento Asfáltico RC 80-100 Equipo de compactación de briquetas Moldes para la compactación de briquetas Equipo de Baño María Horno Eléctrico Hornilla a gas Balanza de precisión cap.2610 grs. Sensibilidad de 0.1gr Canastillo de fierro Badilejo Espátula Ancha Pocillos Metálicos para la mezcla Bandejas Franela o paño Guantes de Asbesto

4. PROCEDIMIENTO a) Calentar los materiales por separado a una temperatura constante de 140ºC b) Mezclar el Cemento Asfáltico diluido con lo agregados en pocillo metálico

(mezclador)

c) Compactar la muestra en los moldes con 75 golpes por cara d) Extraer la briqueta del molde, dejar enfriar y limpiarla bien e) Sumergir la briqueta en el Baño Maria a 25ºC durante 1 minuto y pese la

briqueta con el canastillo en el agua. Secar la briqueta con un paño y determinar su peso en el aire saturado con superficie seca


6. CÁLCULOS

A G = ---------------- X 1.000 ( Kg/cm3)

B - C Donde:

A = Peso de la briqueta en el aire B = Peso de la briqueta saturada con superficie seca C = Peso de la briqueta en el agua G = Densidad de la Briqueta

7.- CUESTIONARIO

1. Cuándo la briqueta se considera en condiciones de saturado

superficialmente seca? 2. Cuál es la temperatura que se seca la masa constante?


Código de registro: RE-10-LAB-117-001 Versión12.0

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AS-6 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LAS

PROPIEDADES MARSHALL DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA


1. CONOCIMIENTO TEORICO PEQUERIDO

Criterios propuestos por el Ing. americano Bruce G. Marshall. La evaluación del comportamiento frente a deformaciones plásticas permanentes del esfuerzo por rodado se realiza mediante un equipo de simulación en laboratorio desarrollado por el Ing. Marshall 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 las mezclas con el ensayo Marshall, fue necesario construir un gran número de briquetas experimentales, en las cuales se variaban el porcentaje de asfalto y la granulometría de los agregados para determinar el efecto de compactación de las probetas de ensayos. Estableciendo el siguiente criterio, basado en los resultados obtenidos con el ensayo Marshall. Utilizándose cementos asfálticos de penetración usual, y contenido de agregados con diámetro máximo de una pulgada (2,54 cm.) implantando que que para que haya equilibrio entre la estabilidad y la durabilidad los vacíos ocupados por aire en la mezcla total serian limitados entre 4.5 y 6.0%.de asfalto

2. COMPETENCIAS

En este ensayo el estudiante aplicara los criterios propuestos por el Ing. americano Bruce G. Marshall. Donde empleara los equipos para medir la estabilidad y fluencia de las mezclas asfálticas, es decir, su resistencia al desplazamiento lateral.

3. MATERIAL Y EQUIPO

Cemento asfáltico RC 80-100

Prensa Marshall

Balanza de 20 Kg. sensibilidad de 1 gr.

Horno Eléctrico

Martinete de Compactación

Moldes de Compactación

Pedestal para Compactación

Mordazas para ensayos de Estabilidad

Tanque para baño Maria

Cuchara

Badilejo

Bandejas de Plancha

Cuarteador

Termómetro de 10 – 200ºC

Hornilla eléctrica

Papel Filtro

Guantes de asbesto

Pocillos Metálicos para la mezcla 4.PROCEDIMIENTO

1. La preparación se realiza con mezclas calientes por separado el agregado y el asfalto, temperatura aproximada a 177ºC. Se prepara varios moldes con mezcla de diferentes porcentajes de cemento asfáltico; variando en un medio por ciento (0.5%) los incrementos de cemento asfáltico. Por lo menos dos contenidos de asfalto deben ser inferiores y dos superiores al contenido de asfalto óptimo

2. Se mezclan muy bien estos materiales 3. En cada molde se colocarán 1200 grs. de mezcla y después de golpearla

25 veces con una espátula, se colocará el molde en el sujetador especial del pedestal.

4. Una vez sujeto el molde se coloca a ambas caras una lámina de papel filtro, se compactará la mezcla haciendo caer 75 veces el pisón de 10 lb. luego se invertirá el molde y se repetirá la operación; terminada la compactación la mezcla antes de la operación debe tener una temperatura no menor a 110ºC

5. Después de enfriada se la sacará del molde, la altura de la muestra debe ser de 6 a 7,0 cm. (2 ½ “).

6. Una vez extraída las briquetas, estas se dejan reposar por 24 horas y al día siguiente se sumergen al baño maría por espacio de 30 minutos y a una temperatura de 60ºC

7. Luego la briqueta se coloca a la mordaza para luego colocar a la prensa Marshall para la prueba de Estabilidad y Fluencia.

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA

El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CÁLCULOS

Con los valores obtenido del punto 7 se calculan los parámetros siguientes:

Dm = Densidad máxima teórica %Vm = % de Vacíos en la mezcla

%Vag = % de Vacíos en los agregados %VCA = % de Vacíos en el Cemento Asfáltico Drm = Promedio de la Densidad Real %CA = % del Cemento Asfáltico referido al agregado GCA = Gravedad Especifica del Cemento Asfáltico Gag = Gravedad Especifica de los Agregados

7.- CUESTIONARIO

1. En que se diferencia los Vacíos en el agregado mineral (VAM) 2. Que temperatura debe tener el asfalto para la mezcla con los áridos? 3. Cuantos golpes por cara deberá compactarse y por que?



UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE ASFALTOS Ensayo AS-8 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL

CONTENIDO DE LIGANTE ASFÁLTICO EN MEZCLAS POR MEDIO DE LA CENTRÍFUGA (EXTRACCIÓN)

Gag

CA

GCA

CADmt

%100%

100

100% x

Dmt

DrmDmtVm

GCA

CAxDrmVmVag

%%% 100

%

%%% x

Vag

VmVagVCA



La determinación de contenido de cemento asfáltico por lavado centrífugo, cuyo objetivo es determinar cuantitativamente la cantidad de ligante asfaltico contenido en unas mezclas asfálticas para pavimentación y de muestras de mezclas asfálticas elaboradas en laboratorio o producidas en planta, mediante la eliminación del ligante asfáltico por medio de la centrifuga.

2. COMPETENCIAS.

El estudiante determina el porcentaje de Asfalto contenido en una carpeta asfáltica.

3 . EQUIPO

Extractor Centrífugo

Papel filtro en forma de anillos

Horno eléctrico

Recipiente Esmaltado

Tetracloruro o Bisulfito de Carbono

Balanza de sensibilidad de 0,01 de gr.

Cuchara Grande

Probeta graduada de 1000 cc.

Papel madera

Bidón de 10 ltrs. de cap. 4. PROCEDIMIENTO

La mezcla se prepara en un recipiente esmaltado, calentándola por medio de la estufa eléctrica, hasta que este suficientemente blanda para que se pueda desintegrar completamente con la cuchara.

Una vez que la muestra este desintegrada, se deja enfriar. SI la muestra contiene partículas mayores de ¾ de diámetro se pesa no menos de 500 grs.; si no tuviera se pesa sólo 2000 grs. En seguida se coloca la muestra en el recipiente cóncavo del extractor, el cual se cierra bien de colocar el anillo de papel filtro.

Se coloca la probeta graduada debajo del cubo de salida del extractor. El bisulfito

de carbono u otro solvente es introducido en el extractor en dosis de 150 cc.

Después de permitir que el solvente actúe durante unos minutos, se conecta el motor regulándose la velocidad hasta que el asfalto disuelto salga en forma en forma de una corriente fina. Cuando la primera carga del solvente termine de drenarse, se para el motor y se añade otra porción de solvente, se repite la operación hasta que el líquido salga limpio, lo que generalmente se logra entre la cuarta y sexta repetición. Se saca el recipiente cóncavo del extractor colocándolo sobre una hoja de papel de madera, luego se seca bien la muestra y se pesa. La diferencia entre este peso y el peso original es el peso del asfalto extraído. 5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA

El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos 6.-CÁLCULOS Porcentaje de Contenido de Asfalto 7. CUESTIONARIO

1. Cuántos disolventes conoce indique por lo menos dos. 2. Calcular el % de asfalto con los siguientes datos:

Peso de la muestra después del ensayo =1562.2 gr. Peso del agregado =1478.0 gr. Peso del filtro = 18.2 gr. Peso del fino en el extractor =4.2 gr.




Ensayo AS-9 MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS EMPLEADOS EN

100___

)__(__% x

muestraladePeso

FinalPesoInicialPesoAsfaltodeContenido

MEZCLAS ASFÁLTICAS DESPUÉS DE ELIMINAR EL LIGANTE ASFÁLTICO

AASHTO: Ensayo T 30 ASTM: Ensayo


La granulometría del agregado triturado pétreo de la mezcla asfáltica, no constituye como tal una prueba de calidad para la mezcla, después de la extracción del ligante asfaltico, la determinación granulométrica con el material pétreo debe satisfacer los parámetros de la norma AASHTO T-30 La granulometría es la determinación más corriente de los áridos y representa la distribución de los tamaños que posee el agregado

2. COMPETENCIAS

El estudiante encontrara la distribución granulométrica por medio de los tamices con aberturas cuadradas.

3. EQUIPO

1. Juego de tamices 2. Horno de temperatura constante (110 ± 5°C) 3. Balanza Cap. de 20 Kg. con aproximación de 1 gr. 4. Balanza Cap. de 2610 grs. con aproximación de 0,1 gr. 5. Brocha 6. Vibrador mecánico de tamices 7. Hornilla

4. PROCEDIMIENTO

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

10. El tamaño de la muestra estará de acuerdo con la gradación ¾ “, peso de la muestra 2 Kg.

11. Seque la muestra en horno a 110 ± 5°C . El peso total de la muestra ensayada corresponde a la suma del agregado lavado seco, el material fino en el solvente y la diferencia en el filtro.

12. Después que la muestra se ha secado y pesado se coloca en un recipiente y se cubre con agua o solvente. Cuando se usa agua, adiciones una cantidad suficiente de un agente humectante para asegurara la separación total del material que pasa el tamiz Nº200 de las partículas del agregado grueso. El contenido del recipiente de be agitarse vigorosamente e inmediatamente se vierta el agua del lavado sobre una serie de tamices Nº8 y Nº 200, use una espátula o cuchara larga para remover el material

13. La agitación debe ser lo suficientemente vigorosa para que produzca una completa separación de todas las partículas mas finas que el Nº200 del agregado grueso. Estando los finos en suspensión se removerán mediante decantación y lavado. Debe tenerse cuidado de evitar la perdida del agregado grueso. La operación debe repetirse hasta que el agua este limpia.

14. Todo el material retenido en los tamices debe volverse al recipiente, el agregado lavado debe secarse hasta peso constante a una temperatura de 110 ± 5°C y pesarse aproximado a 0,1 %

15. Luego se tamiza el agregado en la serie indicada en las especificaciones incluyendo el tamiz Nº200. Se anota el peso del material retenido por cada tamiz y la cantidad que pasa el Nº200( 3/4” , ½” , 3/8”, Nº4, Nº10, Nº40, Nº80 y Nº200). La suma de estos pesos se chequeara con el material seco después de lavado en una tolerancia de 2% del peso total. Al peso del material que pasa el tamiz Nº 200 obtenido por tamizado seco se suma el peso del material fino del solvente y el peso removido por lavado, obteniéndose así la cantidad total que pasa el tamiz Nº200

16. El peso de la fracción retenida en los distintos tamices y el total que pasa en el tamiz Nº200 se convierte a %, dividiendo cada uno de ellos por el peso total del agregado

17. Con estos valores el % que pasa se determina la curva granulométrica.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CÁLCULO

6. Se obtiene la suma de los pesos retenidos en cada malla y se verifica ese

total con el peso de la muestra que se colocó en el juego de tamices; si el error excede el 1%, se vuelve a pesar cada fracción. Si el error es menor se lo usa para corregir el peso de la fracción mas grande.

7. Se obtienen los porcentajes de material retenido en cada malla respecto al peso de la muestra seca original. Se anotan en el registro.

8. Se determina los porcentajes acumulativos de material que ha pasado por cada malla, se resta al 100% el porcentaje retenido en cada malla.

9. Del análisis por mallas grandes efectuadas para preparar la muestra se obtiene que el material que paso la malla No 4 es un porcentaje de la muestra total. Con el objeto de tener los porcentajes acumulativos en todas las mallas, es necesario multiplicarlos por el porcentaje obtenido al preparar la muestra.

10. Se dibuja la curva granulométrica en papel semilogarítmico. En la escala aritmética se anotan los porcentajes de material que paso por las distintas mallas. En la escala logarítmica, las aberturas de las mallas que corresponde al diámetro de las partículas.

7. CUESTIONARIO

1. Cuál es el procedimiento? 2. Cuál es el campo de aplicación de los resultados de este ensayo?

Laboratorio de Vias y Carreteras II

Documents

Transcript of Laboratorio de Vias y Carreteras II