mtc518

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

EFECTO DEL AGUA SOBRE LA COHESION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS COMPACTADAS (ENSAYO DE INMERSION - COMPRESION)

MTC E 518 - 2000

Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 1075 y AASHTO T 165, los mismos que se han adaptado al nivel de implementacin y a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo est sujeto a revisin y actualizacin continua. Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las clusulas de seguridad y salubridad correspondientes, y determinar adems las obligaciones de su uso e interpretacin 1. OBJETIVO 1.1 Describe el procedimiento a seguirse para determinar la prdida de cohesin que se produce por la accin del agua sobre las mezclas asflticas compactadas preparadas con cementos asflticos. 1.2 En el ensayo se obtiene un ndice numrico de la prdida producida al comparar las resistencias a la compresin simple obtenidas entre probetas recin moldeadas y curadas al aire y probetas duplicadas sometidas a la accin del agua, en las condiciones que se prescriben en esta norma. 2. APARATOS 2.1 Bao de agua. Para la inmersin de las probetas, se dispondr de un bao de agua con la suficiente capacidad para mantener las probetas totalmente sumergidas durante todo el tiempo. El bao ser de cobre, acero o cualquier material inalterable en las condiciones del ensayo, debiendo utilizarse agua destilada o bien agua tratada, la cual se desechar despus de cada inmersin, vaciando y limpiando en seguida adecuadamente el bao. El bao ir provisto de un equipo de control automtico, capaz de regular y mantener la temperatura exigida en el ensayo con un margen de error de 1C. ( 1.8 F). 2.2 Un bao de aire con control manual o automtico de temperatura y con la capacidad adecuada para mantener completamente las probetas a 25 1C (77 1.8 F), antes de la rotura a compresin. 2.3 Placas planas de vidrio o metal para soportar las probetas, tanto durante la inmersin como durante su posterior manejo, para evitar su rotura o deformacin. 2.4 Una balanza con accesorios adecuados para pesar las probetas al aire y en el agua, para determinar sus pesos unitarios, la cantidad de absorcin y cualquier cambio que resulte del ensayo de inmersin.

ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 518 2000 / Pg. 1


3. PROCEDIMIENTO 3.1 Preparacin de las probetas. Se prepararn seis (6) especmenes de 101.6 mm (4") de dimetro por 101.6 mm (4") de altura para cada ensayo. Los aparatos y material necesarios, as como el procedimiento a seguir para la preparacin de las mezclas, moldeo de las probetas y ensayo de las mismas, sern los descritos en el modo operativo MTC E 513, "Resistencia a compresin simple de mezclas asflticas". 3.2 Determinacin del peso especifico aparente. Djese enfriar cada serie de seis (6) probetas al menos durante dos horas, despus de sacarlas del horno de curado. Determnese el peso especifico aparente de cada probeta, de acuerdo con el mtodo MTC E 514, mtodo A, "Saturado con superficie seca". 3.3 Ejecucin del ensayo. Se dividen las seis (6) probetas en dos grupos de tres (3), de manera que el peso especfico aparente promedio de cada uno, sea aproximadamente el mismo y se decide el procedimiento a seguir. Procedimiento No. 1. Inmersin a 49 C (120 F) Grupo No. 1. Las tres (03) probetas de este grupo se pasan a un bao de aire o estufa regulado a 25 1C (77 1.8 F) y se mantienen durante cuatro das en estas condiciones. Finalizando este perodo se sacan del bao de aire y se introducen en un bao de agua regulado a 25 1C (77 1.8F) durante dos horas, determinando a continuacin su resistencia a compresin de acuerdo con la norma MTC E 513. Grupo No. 2. Las tres (03) probetas de este grupo se sumergen en un bao de agua regulado a 49 1C (120 1.8F) durante cuatro das. Al final de este perodo se sacan del bao y se mantienen durante dos horas a temperatura ambiente. Seguidamente se introducen en un bao de agua regulado a 25 1C (77 1.8F) durante dos horas, determinando a continuacin su resistencia a compresin de acuerdo con el mismo modo operativo MTC E 513. Procedimiento No. 2. Inmersin a 60C (140F) Grupo No. 1. Las tres (03) probetas de este grupo se pasan a un bao de aire o estufa regulado a 25 1C (77 1.8F) y se mantienen durante veinticuatro horas en estas condiciones. Finalizando este perodo, se sacan del bao y se introducen en un bao de agua regulado a 25 1C (77 1.8 F) durante dos horas, determinando a continuacin su resistencia a compresin simple de acuerdo con la norma citada. Grupo No.2.Las tres (03)probetas de este grupo se sumergen en un bao de agua regulado a 60 1C (140 1.8 F) durante veinticuatro horas. Finalizado este perodo, se sacan del bao y se



mantienen durante dos horas a temperatura ambiente. Seguidamente se introducen en un bao de agua regulado a 25 1C (77 + 1.8 F) durante dos horas, determinando a continuacin su resistencia a la compresin (norma mencionada). 4. CALCULOS Se calcula el valor de la resistencia a compresin simple de cada grupo de probetas. Con estos valores se calcula el ndice de resistencia conservada por medio de la siguiente expresin:

Indice de resistencia conservada, % = 1001

2 xRR

donde: R1 = Resistencia a compresin de las probetas no sumergidas. (Grupo 1). R2 = Resistencia a compresin de las probetas sumergidas. (Grupo 2). 5. INFORME En los resultados se incluirn los siguientes datos: Condiciones de inmersin. Peso especfico medio de cada grupo de probetas. Resistencia a compresin simple, de cada grupo, en Pa y kgf/cm 2 (lb/puIg 2 ). Indice de resistencia conservada. Los resultados del ndice de resistencia conservada se darn

con aproximacin del 1%. 6. PRECISION Repetibilidad: los resultados de dos ensayos realizados por el mismo operador y con el mismo material, no diferirn en ms del 18%. Reproducibilidad: los resultados de dos ensayos realizados por dos laboratorios diferentes sobre el mismo material, no diferirn en ms del 50%. 7. REFERENCIAS NORMATIVAS

ASTM D 1075



AASHTO T 165

ANEXO

ENSAYO DE INMERSION COMPRESION SOBRE MEZCLAS PREPARADAS EN FRIO CON EMULSION

ASFALTICA

1. OBJETO El ensayo de inmersin - compresin tambin es aplicable para la determinacin de la prdida de cohesin que se produce por la accin del agua sobre mezclas asflticas compactadas, preparadas con emulsiones asflticas. 2. PROCEDIMIENTO 2.1 Numero, tamao y forma de las probetas. Se fabricarn por lo menos seis (6) probetas para cada variacin en proporcin o calidad de los ingredientes de la mezcla. Las probetas sern de forma cilndrica, de 101,6 mm (4") de altura y 101,6 mm (4") de dimetro. 2.2 Preparacin de las mezclas. La cantidad de mezcla necesaria para la fabricacin de cada probeta se preparar mediante el procedimiento que se describe a continuacin. 2.2.1 Agua en la mezcla. El agua total en la mezcla vendr determinada por el valor de la humedad ptima del proctor modificado, efectuado sobre el agregado ptreo solo. En caso de que la emulsin utilizada sea catinica, slo se considerar_0 como agua la que realmente tenga la emulsin. Previamente a la elaboracin de la mezcla, se adicionar el agua necesaria para que se complete, como agua total, la correspondiente a la humedad ptima del ensayo proctor modificado. 2.2.2 Contenido ptimo terico de emulsin. Se determina mediante algn procedimiento basado en el clculo de la superficie especifica del agregado ptreo. 2.2.3 Composicin de la mezcla. Es necesario fabricar probetas de prueba, cuyo contenido de emulsin sea el ptimo terico, para tratar de conseguir el tamao adecuado de 101.6 mm (4") de dimetro y 101.6 mm (4") de altura, corrigindose, si fuera necesario, los pesos de cada componente: agregados, agua y emulsin. Con el fin de obtener la altura especificada, a veces es necesario fabricar dos o tres probetas de prueba.



Una vez determinada la composicin de la probeta patrn, se fabricarn series de seis (6) probetas cada una, con variaciones de uno en uno por ciento de emulsin, de tal manera que se tengan por lo menos dos valores por debajo del ptimo terico y dos por encima de dicho valor. La granulometra, en todos los casos, ser igual a la obtenida en la formula de trabajo. La cantidad de emulsin bituminosa necesaria para cada mezclada se obtendr despus de agitar el recipiente donde se encuentra, de tal manera que sea homognea y representativa. 2.3 Fabricacin y curado de las probetas 2.3.1 Mezcla. Cuando se tengan preparados los agregados, el agua y la emulsin, se vierten los primeros en la mezcladora mecnica mencionada en el numeral 2.7. de la norma (resist. a la comprensin) MTC E513, incorporndose el agua y agitndose hasta la distribucin homognea de la misma, que suele lograrse entre 15 y 20 segundos. A continuacin, se va vertiendo la emulsin sin parar la agitacin hasta conseguir la completa envuelta de la mezcla. Esta ltima fase se logra en un lapso de 30 a 40 segundos. 2.3.2 Compactacin de probetas. Una vez conseguida una mezcla homognea se coloca el molde cilndrico sobre el pistn inferior (comprensin simple) MTC E 513, mantenindolo apoyado en los soportes, introducindose un papel de filtro en la base. Se vierte aproximadamente la mitad de la mezcla en el molde y se distribuye por medio de 25 golpes de esptula, aplicando los 15 primeros en la periferia para evitar la formacin de hormigueros junto a las paredes del molde, y los 10 restantes sobre el centro. Se vierte entonces la otra mitad y se aplican de forma similar otros 25 golpes de esptula. A la parte superior se le da una forma ligeramente redondeada para conseguir que el pistn, superior quede perfectamente asentado, colocndose un papel de filtro antes de proceder a la compactacin. Dispuesta la mezcla para la compactacin, sta se realizar. 2.3.3 Curado de probetas. Una vez terminada la compactacin, se extraen las probetas mediante un dispositivo adecuado de extraccin, aplicando una ligera carga a la parte superior por medio del pistn, de manera que la probeta se deslice de una manera suave y uniforme, aprecindose este hecho por la ausencia de carga en el manmetro de la prensa. Con las probetas ya desmoldadas, se inicia el periodo de curado. La mitad de cada serie se mantiene al aire a 25 C durante catorce (14) das antes de proceder. a su rotura. La otra mitad de la serie sufre el mismo curado durante siete (7) das, sumergindose a continuacin en bao de agua a igual temperatura (25 C) durante siete (7) das ms, antes de proceder a su rotura. Inmediatamente antes de la inmersin, se determinara la densidad de los probetas.



2.3.4 Rotura de probetas. Pasados los catorce (14) das se procede a la rotura de probetas, obtenindose resultados de compresin axial sin soporte lateral. La velocidad de rotura ser la indicada de la norma respectiva (MTC E 513). Grupo No. 1. Son las probetas curadas durante 14 das en aire a 25 C. Los valores obtenidos con estas probetas se denominan resistencia a compresin. Grupo No. 2. Son las probetas curadas durante 7 das en aire y 7 das en agua. Los valores obtenidos en la rotura de estas probetas se llaman resistencia a inmersin. 3. CALCULOS 3.1 Resistencia a compresin. Se expresar mediante el cociente entre la carga mnima obtenida en el ensayo, y la seccin transversal de las probetas curadas en aire. 3.2 Resistencia a inmersin. Se expresa igual a la anterior, pero con las probetas curadas siete (7) das en aire y siete (7) das en agua. 3.3 Resistencia conservada. Es el cociente, expresado en tanto por ciento, del valor medio de resistencia a inmersin dividido por el valor medio de resistencia a compresin, para cada juego de probetas preparado con el mismo contenido de emulsin.


mtc518

Documents

Transcript of mtc518