ABRASION LOS ANGELES AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE TAMAOS MENORES DE 37.5 mm (1 )(ASTM C-131, AASHTO T96)

INTRODUCCION

Los agregados deben ser capaces de resistir el desgaste irreversible y degradacin durante laproduccin, colocacin y compactacin de las obras de pavimentacin, y sobre todo durante la vida de servicio delpavimento. Debido a las condiciones de esfuerzo-deformacin, la carga de la rueda es transmitida a la superficie del pavimento a travs de la llanta como una presin vertical aproximadamente uniforme y alta. La estructura del pavimento distribuye los esfuerzos de la carga, de una mxima intensidad en la superficie hasta una mnima en la subrasante. Por esta razn los agregados que estn en, o cercade la superficie, como son los materiales de base y carpeta asfltica, deben ser ms resistentes que los agregados usados en las capas inferiores, subbase, de la estructura del pavimento, la razn se debe a que las capas superficiales reciben los mayores esfuerzos y el mayor desgaste porparte de cargas del trnsito.

OBJETIVO GENERAL

Se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo de desgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1 1/2) por medio de la mquina de Los ngeles.

El mtodo se emplea para determinar la resistencia al desgaste de agregados naturales o triturados, empleando la citada maquina con una carga abrasiva.

MARCO TEORICO

La resistencia a la abrasin, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las caractersticas de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partculas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros.Consiste bsicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilndrico de acero que est montado horizontalmente. Se aade una carga de esferas de acero y se le aplica un nmero determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las esferas da por resultado la abrasin y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresndolo como porcentaje inicial.

Porcentaje de desgaste = [Pa Pb] / Pa

Dnde: Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (gr). Pb es la masa de la muestra seca despus del ensayo (gr).En el ensayo de resistencia a la abrasin o al desgaste se utiliza la Maquina de los ngeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de dimetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotacin alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la introduccin del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha abertura est provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones:a. asegurar un cierre hermtico que impida la prdida del material y del polvo.b. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposicin de la pestaa que se menciona ms abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo.c. Tener un dispositivo de sujecin que asegure al mismo tiempo la fijacin rgida de la tapa al tambor y su remocin fcil.

El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaa o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaa debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posicin de la pestaa debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en direccin de la rotacin, no sea menor de 1250 mm. La pestaa debe reemplazarse con un perfil de hierro en ngulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotacin debe ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ngulo.Una carga abrasiva consiste en una esfera de fundicin o de acero de unos 48 mm de dimetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla

TipoNmero de esferasMasa de la esferas (gr)

A125000 25

B114584 25

C83330 25

D62500 15

El ensayo de abrasin estndar Los ngeles es: AASHTO T 96 o ASTM C 131: resistencia a la degradacin de tamao pequeo agregado grueso por abrasin e impacto en la Mquina de Los ngeles

EQUIPOS

- Balanza - Estufa de Secado

- Tamices: 1", ", ,3/8 - Mquina de los ngeles

- Mquina de Los ngeles: consiste en un cilindro de acero, hueco y cerrado en ambos extremos, con un dimetro interior de 711.5 mm (28,2 plg) y una longitud tambin interior de 508.5 mm (20.02 pulg). El cilindro ser fijado sobre dos ejes ubicados en el centro de sus caras paralelas y de modo que puedan girar en posicin horizontal alrededor de este eje. El cilindro estar provisto de una abertura, para introducir la muestra que se desea ensayar, y un entrepao, para conseguir la rotacin de la mezcla y la carga abrasiva.

- Carga Abrasiva: la carga abrasiva consistir en esferas de acero o de fundicin, de un dimetro entre 46.38 mm y 47.63 mm y un peso comprendido entre 390 y 445 gr. La carga abrasiva depender de la granulometra de ensayo, A, B, C o D, de acuerdo a la tabla siguiente:

PREPARACIN DE LA MUESTRA

La muestra destinada al ensayo se obtendr separando mediante tamizado las distintas fracciones del agregado, correspondientes a los retenidos de los tamices 1", ", ,3/8.

Se lavaran separadamente las fracciones de material y recombinadas con una de las granulometras indicadas de acuerdo al mtodo elegido, que se detallan en la Tabla 2, luego se introducirn en un horno, a una temperatura entre 105 y 110 C.

PROCEDIMIENTO

Sacada la muestra del horno, dejarla enfriar.

Se pesan los tamaos de las fracciones correspondientes al grado de ensayo elegido, pesando 1250 gr de cada una de las muestras secadas en el horno, registrndose una masa total inicial de 5000 gr.

De acuerdo a la granulometra considerada se, determina el nmero de esferas de la carga abrasiva, siendo en este caso de 12 esferas.

La muestra y la carga abrasiva correspondiente de 12 esferas, se colocan en la mquina de Los ngeles, y se cierra la tapa.

Activar la mquina, regulndose el nmero de revoluciones indicado por el mtodo. Hacindose girar el cilindro a una velocidad comprendida entre 30 y 33 rpm; el nmero total de vueltas deber ser 500.

Una vez cumplido el nmero de vueltas prescrito, se descarga el material del cilindro y se procede a tamizar por la malla N 12.

El material retenido en la malla N 12 se procede a pesar en la balanza. Obtenindose un segundo peso.

Se coloca nuevamente todo el material tamizado por la malla N 12 en la mquina de Los ngeles, hacindose girar nuevamente el cilindro a una velocidad comprendida entre 30 y 33 rpm; siendo el nmero total de 500 vueltas. Una vez cumplido el nmero de vueltas prescrito, se descarga el material del cilindro y se procede a tamizar por la malla N 12.

El material retenido en la malla N 12 se procede a pesar en la balanza. Obtenindose un tercer peso. Se calcula el desgaste de la grava como el porcentaje de prdida de masa de la muestra de acuerdo a la siguiente frmula:

:

Se calcula la uniformidad de la grava de acuerdo a la siguiente frmula:

:

DATOS OBTENIDOS:

Peso antes de la abrasin: Peso Inicial = 5000 gr.

Peso despus de la abrasin: Peso 2 = 4535 gr. Peso 3 = 3938 gr.

RESULTADOS:

ANALISIS DE RESULTADOS

Para material de subbase Granular (EG 2013), de la tabla 402-02 se tiene que desgaste de Abrasin de Los ngeles debera ser 50% mx. siendo nuestro resultado de 21.24% cumplindose de esta forma dicho ensayo de nuestro material trabajado.

Para la utilizacin de agregados gruesos en bases granulares (EG 2013) la Abrasin de Los ngeles debera de ser 40% mx segn tabla 403-03, siendo nuestro resultado de 21.24% cumplindose de esta forma dicho ensayo para agregados gruesos de nuestro material.

ANEXOS: Maq. Desgate de Los ngeles

Esferas de acero a ser colocadas en Maq. Desgaste de Los ngeles

Vaciado de agregado desgastado Agregado desgastado