desgaste maquina de laboratorio los angeles...dentro del cilindro de acero se ajusten fuertemente...

Desgaste Maquina de Los Ángeles

DESGASTE MAQUINA DE

LOS ANGELES

Tutor: Gioconda G. de Celis

Tesista: Yucely Albornoz

Marzo 2014

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Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Desgaste Maquina de Los Ángeles

258 Facultad de Ingeniería – Escuela de Civil

5.4.5. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS AL DESGASTE UTILIZANDO LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES

MÉTODO DE ENSAYO

COVENIN ASTM AASHTO

266-77 267-78

C 131-01 C 535

T 96-02

5.4.5.1. INTRODUCCIÓN

Este método se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo de

desgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1½") por medio de la máquina de Los

Ángeles, así como también evaluar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos, de

tamaños mayores de 19 mm (3/4").

Este ensayo ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidadrelativa o la

competencia de diferentes fuentes de agregados pétreos desimilares composiciones

mineralógicas. Los resultados no brindanautomáticamente comparaciones válidas entre

fuentes marcadamente diferentesen origen, composición o estructura.

Los límites de las especificaciones deben ser asignados con extremaprecaución,

considerando los tipos de agregados disponibles y sucomportamiento histórico en

aplicaciones finales específicas.

Es responsabilidad de quien emplee el ensayo, el establecimiento deprácticas

apropiadas de seguridad y salubridad, y la aplicación de limitacionesregulatorias con

anterioridad a su uso.

5.4.5.2. OBJETIVO

Determinar la resistencia al desgaste de agregados naturales o triturados, empleando

la máquina de los ángeles consecuencia de la acción combinada de la abrasión, machaqueo e

impacto.


Universidad De Los Andes 259

5.4.5.3. DURACIÓN

Para realizar el ensayo y obtener los resultados se estiman un máximo de 24 horas.

5.4.5.4. EQUIPOS E IMPLEMENTOS

a) Máquina de desgaste de los ángeles.

b) Balanza con capacidad de 20 Kg. con apreciación de 1 g.

c) Tamices para agregado grueso.

d) Horno con control de temperatura uniforme de 110 ºC ± 5 ºC.

e) Carga abrasiva o esferas metálicas de fundición o de acero.

f) Tamiz # 12.

Figura N°1, Equipo Necesario para el ensayo

5.4.5.5. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Horno Máquina de Desgaste delos Ángeles

Tamiz N° 12 Esferas Metálicas



a) La muestra para el ensayo se obtendrá mediante el tamizado separando las distintas

fracciones del agregado según el método acorde a la granulometría del material a

ensayar.

b) Las fracciones se deben lavar separadamente.

Nota 1:Si el agregado esta libre de costras o de polvo, puede eliminarse el procedimiento de lavado

antes y después del ensayo.

c) La eliminación del lavado posterior rara vez reducirá la pérdida medida en más del 0,2%

del peso de la muestra original.

Si se quisiera obtener mayor información sobre la uniformidad de la muestra que se

esta ensayando, determinando la pérdida después de 100 revoluciones en el caso de

agregados de tamaño mayor de 37.5 mm (11/2”) y 200 revoluciones para agregados

con tamaño 19 mm (3/4”), no se debe lavar el material retenido en el tamiz Nº 12.

d) Una vez lavado el material se procede a introducirlo en el horno a una temperatura de

105 ºC y 110 ºC hasta que su puedo sea constante.

e) Se deberá elegir en la tabla N°1 “Granulometrías representativas de los agregados, para

la selección del método de ensayo a utilizar” (Véase Figura N°1), la gradación más

parecida al agregado que se va a ausar en la obra tomando en cuenta el tamaño del

agregado para la ejecución del ensayo.

Se deberá trabajar con la unión de la tabla de especificaciones de la norma ASTM C 131

y la tabla de la norma ASTM C 535 para agregados de tamaño menor de 37.5 mm (1

½”) y agregados de tamaño mayor de 19 mm (3/4”).

Nota 2: Se debe tomar en cuenta la cantidad de material a utilizar tanto para agregados de tamaño

menor de 37.5 mm (1 ½”) como para agregados de tamaño mayor de 19 mm (3/4”), en el caso de este

último se necesita mayor cantidad de material ya que entre sus retenidos se encuentran los agregados

más grandes y por lo tanto se le debe aplicar mator número de revoluciones o vueltas.

5.4.5.6. PROCEDIMIENTO



a) Una vez seleccionado el método a utilizar (véase tabla N°1 “Granulometrías

representativas de los agregados, para la selección del método de ensayo a utilizar”) y

determinado el peso de la muestra a usar, se colocan en la máquina de los ángeles la

muestra y el número de esferas correspondiente para el ensayo (véase Figura N° 2 y 3).

Nota 3:Se debe ajustar bien en la tapa de la ventana de alimentación de la máquina para evitar perder

material fino durante el ensayo.

Figura N°2, Colocacion de la muestra en la Máquina de los Ángeles.

Figura N°3, Colocacion de las esferas en la Maquina de Los Ángeles.

b) Luego, se pone a funcionar su mecanismo como se muestraen la figura N° 4, a

una velocidad que debe estar comprendida entre 30 y 33 revoluciones por minuto

(rpm) y el número total de vueltas deberá ser el especificado en el método a utilizar.



La máquina deberá girar de manera uniforme para mantener una velocidad periférica

constante.

Figura N°4, Clocando a funcionar el mecanismo de la Maquina.

c) Una vez cumplido el número de vueltas prescrita, se descarga el material del cilindro y

se procede a efectuar una separación en la muestra ensayada del material más grueso,

luego este se lava y se seca en horno a una temperatura comprendida entre los 110 ± 5

ºC.

d) La fracción fina que retiene el tamiz # 12 como se muestra en la figura N° 5, se une con

el material más grueso y la muestra pasante se desecha.

e) La relación de pérdida después 100 o 200 de 500 o 1000 revoluciones dependiendo del

agregado especificado para los dos tipos de ensayo, no debería exceder en más de 0,20

% para materiales de dureza uniforme. Cuando se realice esta determinación se

procurará evitar toda pérdida de muestra.



Figura N°5, Separacion del material. fraccion fina retenido en el tamiz N° 12.

f) La muestra total incluido el polvo producido por el desgaste se vuelve introducir en la

máquina hasta completar las vueltas especificadas por el método elegido para el

ensayo.

Un procedimiento recomendable es que después de descargar el material a ensayar

dentro del cilindro de acero se ajusten fuertemente los tornillos de la tapa de la

máquina como se muestra en la figura N° 6, que en muchos casos permite que el

material que esta en proceso de ensayo se pase entre las fisuras de los bordes de la

tapa y se pierda.

Figura N°5, Tornillos de la tapa de la Maquina de los Angeles bien ajustados.



5.4.5.7. CÁLCULOS Y RESULTADOS

El cálculo de este ensayo es muy sencillo, siendo el porcentaje de desgaste igual a la

diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra ensayada, expresado en tanto

por ciento del peso original y se expresa de la siguiente forma:

Donde:

Pf= Peso final

Pi= Peso inicial

5.4.5.8. PRECISIÓN DE ENSAYO

a) Para agregados con tamaño máximo nominal de 19 mm (3/4”), con % de pérdidas entre

10 y 45 %, el coeficiente de variación entre resultado de varios laboratorios, es de 4.5

%.

b) Resultados de dos ensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes, sobre

muestras del mismo agregado grueso, no deberán diferir el uno del otro en más deñ

12.7 % de su promedio.

c) El coeficiente de variación de operadores individuales, se encontró que es el 25.

d) Los resultados de dos ensayos bien ejecutados sobre el mismo agregado grueso, no

deberán diferir el uno en más del 5.7 % de su promedio.

e) Las esferas de fundición, serán de un diámetro entre 46.38 mm y 47.63 mm y un peso

comprendido entre 390 g y 445 g.

5.4.5.9. POSIBLES ERRORES

a) El no cumplimiento de los parámetros y especificaciones del ensayo.

b) El uso indebido del equipo de desgaste de los ángeles.

c) La pérdida de material en cualquier circunstancia del proceso de preparación o durante

el ensayo.



d) Programación errada del número de revoluciones del equipo.

Tabla Nº 1. GRANULOMETRÍAS REPRESENTATIVAS DE LOS AGREGADOS, PARA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE ENSAYO A USAR.

TAMAÑO DEL CEDAZO

ASTM C 131 ASTM C 535

PASA RETENIDO A B C D 1 2 3

3” 2 ½” 2500+50

2 ½” 2” 2500+50

2” 1 ½” 5000+50 5000+50

1 ½” 1” 1250+25 5000+50 5000+50

1” ¾” 1250+25 5000+50

¾” ½” 1250+10 2500+10

½” 3/8” 1250+10 2500+10

3/8” ¼” 2500+10

¼” N°4 2500+10

N°4 N°8 5000+10

TOTAL PESO, g 5000+10 5000+10 5000+10 5000+10 10000+10 10000+75 10000+50

N° DE ESFERAS 12 11 8 6 12 12 12

REVOLUCIONES 500 1000



Figura N°2, Especificaciones generales de la Máquina de los Ángeles

PLACA DE IGUAL ESPESOR QUE LA EMPACADURA

DISEÑO ALTERNATIVO CON

TOPE DE PERFIL LAMINADO

EMPACADURA

ENTREPAÑO CON PERFIL ANGULAR

LAMINADO 150x100x13

PLACA DE TAPA 190x6

ENTREPISO DE ACERO 510x90x25

DISEÑO PREFERIDO DE ENTREPAÑO

PLACA DE ACERO

EMPACADURA

PLACA DE 13mm DE ESPESOR DE EMPAQUE DE EMPAQUETADURA

PLACA DE TAPA 100x6

EXTREMOS DE ACERO DE ESPESOR NO

MENOR DE 12 mm

MEDIDA EXTERIOR NO MENOR DE 125m

EMPACATADURA

ABERTURA 150

DIRECCION DE ROTACION

RECIPIENTE

EL APOYO DEL EJE MONTADO EN PILARES DE HORMIGON U OTROS SOPORTES RIGIDOS



PLANILLA DE ENSAYO

Desgaste Maquina de Los Ángeles

LABORATORIO DE MECÁNICA DE LOS SUELOS Y PAVIMENTOS

ENSAYO DESGASTE DE LOS ANGELES

NOMBRE DEL PROYECTO: __________________________________________________________________________

PROCEDENCIA DE LA MUESTRA:______________________________________________________________________

CALICATA N°:___________ TIPO DE GRADACION:_______________ FECHA DE REALIZACION DEL ENSAYO:___________

% TIPO DE GRADACIÓN (gr.)

PASA RETENIDO A B C D E F G

3" 2 1/2" 2,500

2 1/2" 2" 2,500

2" 1 1/2" 5,000 5,000

1 1/2" 1" 1,250 5,000 5,000

1" 3/4" 1,250 5,000

3/4" 1/2" 1,250 2,500

1/2" 3/8" 1,250 2,500

3/8" 1/4" 2,500

1/4" N° 4 2,500

N° 4 N° 8 5,000

ESFERAS 12 11 8 6 12 12 12

ROTACIONES 500 500 500 500 1000 1000 1000

PESO TOTAL DE LA MUESTRA (gr.); (W1):

PESO RETENIDO EN EL TAMIZ N° 12 (gr.); (W2):

PESO QUE PASA EL TAMIZ N° 12 (gr.); (W3):

PORCENTAJE (%) DE DESGASTE:

OBSERVACIONES:

% DE DESGASTE (%) = W1 - W2 * 100 = W3 * 100 W1W1

ENSAYADO POR:_____________________________ REVISADO POR:______________________________ FECHA:_______________________

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