ensayo de abrasion por medio de la mÁquina de los Ángeles

UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Asignatura: LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II

Ing. Merly M. Condori Chura

Informe Nº 02

Tema: ABRASIÓN POR MEDIO DE LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES

Integrantes: Grupo Nº 10

ARCANA SAMILLÁN, Iván G.

CHECCO KANA, Eloy Elber

QUISPE FLORES, Kenyi Washinton

QUISPE PAYÉ, David

RIVERA HUAYHUA, David Andru

SEJJE LUQUE, Elvis Javier Leonel

TITO MIRANDA, Lucero Angélica

TORRES VALENCIA, Renzo Alexander

Ciclo: VI

Grupo: B

Semestre: 2012 – II

JULIACA, Noviembre del 2012.

Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

PRESENTACIÓN

Una de las principales propiedades que se necesitan conocer de los agregados que se usarán

como material en la composición de la capa de base o sub base en una carretera es la

Abrasión, o Resistencia al Desgaste.

El presente informe tiene como finalidad principal exponer el procedimiento que se realizó

para el ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles, para el cual tuvimos

como fuente de consulta una Guía de Laboratorio de Mecánica de Suelos II, proporcionada por

nuestra docente, la Ing. Merly Condori Chura.

En el laboratorio que nos proporciona la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, se

realizó el tamizado y dividido de muestra, para luego realizar el lavado correspondiente, el

posterior secado, y sometido a la Máquina de Los Ángeles, determinando su resistencia al

desgaste.

Se podrá apreciar los objetivos que se esperaron obtener de la práctica o ensayo, una breve

fundamentación del ensayo, los materiales que se necesitaron, el procedimiento detallado que

se hizo, algunos cálculos que se realizaron, algunas recomendaciones con respecto al ensayo, y

las conclusiones que se tuvieron luego de realizada la práctica.

Los estudiantes.

Laboratorio de Mecánica de Suelos II – Ing. Merly Condori Chura 2


1. OBJETIVOS:

1.1 OBJETIVO GENERAL:

Dar a conocer y asimilar los procedimientos que se llevan a cabo para el ensayo de

Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles

1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO:

Determinar la resistencia al desgaste, o abrasión, de los agregados naturales o

triturados, empleando la mencionada máquina.

2. MARCO TEÓRICO:

Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles:

Éste método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste de

los agregados de tamaños menores a 1 ½” (3.75 mm) y agregados gruesos de tamaños

mayores de ¾”, por medio de la máquina de Los Ángeles.

Máquina de los Ángeles.

La máquina de los Ángeles tiene las siguientes características. Consiste en un tambor

cilíndrico hueco de acero, cerrado en sus extremos, que tiene un diámetro interior de 28

pulgadas (711±5 mm ) y longitud interior de 0,2 pulgadas (508 ± 5 mm ), Este tambor se

montara sobre ejes fijados en sus extremos, pero sin penetrarlo. de tal manera que

pueda girar alrededor de estos ejes, en posición horizontal, con una tolerancia de 1:100

en su pendiente . Para facilitar la introducción de la muestra, deberá construirse una

puerta en el tambor. Esta puerta deberá ser hermética , para evitar salida de polvo,

debidamente fijada al tambor y facil de quitar .

Esta puerta debe diseñarse de tal manera que tenga la forma de la superficie cilíndrica y

se cierra herméticamente para no dejar escapar polvo durante la ejecución del ensayo.

Un perfil angular de acero removible proyectado radialmente en la parte inferior del

tambor montado mediante pernos o tasadores. Se debe evitar que la carga abrasiva

golpee la puerta o no tenga contacto con ella durante la prueba.



Un perfil angular de acero removible, proyectado radialmente 3.5 ± 0.1 pulgadas(89±2

mm.) en la parte interior del tambor de montara a lo largo de uno de los lados de la

superficie cilíndrica interior del tambor, o en la superficie interior de la puerta .

El perfil angular deberá tener un espesor apropiado y estar montado, mediante pernos,

pasadores, u otro medio adecuado, de tal modo que sea firme y rígido. La posición del

perfil angular deberá ser tal que la distancia del perfil a la abertura de la puerta, medida

a lo largo de la circunferencia exterior del tambor, en la dirección de rotación, no sea

menor de 50 pulgadas (1,27 m).

Carga Abrasiva a utilizar.

La cantidad de material a ensayar y el número de esferas a incluir depende de la

granulometría del agregado grueso. En las tablas N° 01 y N° 02, se muestra el método a

emplear, así como la cantidad de material, número de esferas, número de revoluciones

y tiempo de rotación para cada una de ellos. La gradación que se use deberá de ser

representativa de la gradación original del material suministrado para la obra.

Las tablas son como se muestran a continuación:

TABLA N° 1: PESO DE AGREGADO Y NÚMERO DE ESFERAS PARA AGREGADOS GRUESOS

HASTA DE 1 ½ “ (ENSAYO DE ABRASIÓN ASTM C – 131)

MÉTODO A B C D

Pasa tamiz Retiene tamiz Cantidad de material a emplear (gr.)

(1 ½ “) (1”) 1250 ± 25

(1”) ( 3/4”) 1250 ± 25

( 3/4”) ( 1/2“) 1250 ± 10 2500 ± 10

( 1/2“) ( 3/8”) 1250 ± 10 2500 ± 10

(3/8”) (1/4”) 2500 ± 10

(1/4”) (N° 4) 2500 ± 10

(N° 4) (N° 8) 5000 ± 10

Peso Total 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10

N° de esferas 12 11 8 6

N° de revoluciones 500 500 500 500

TABLA N° 2: PESO DE AGREGADO Y NÚMERO DE ESFERAS PARA AGREGADOS GRUESOS

DE TAMAÑOS MAYORES A ¾” (ENSAYO DE ABRASIÓN ASTM C – 535)



MÉTODO E F G

Pasa tamiz Retiene tamiz Cantidad de material a emplear (gr.)

(3”) (2 ½”) 2500 ± 50

(2 ½”) (2”) 2500 ± 50

(2”) (1 ½”) 2500 ± 50 5000 ± 50

(1 ½”) (1”) 5000 ± 25 5000 ± 25

(1”) (3/4”) 5000 ± 25

Peso Total 10000 ± 100 10000 ± 75 10000 ± 50

N° de esferas 12 12 12

N° de revoluciones 1000 1000 1000

3. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS:

a) Máquina de Los Ángeles: La máquina de los ángeles ha sido desarrollada teniendo en

cuenta las especificaciones técnicas de las normas ASTM, INVIAS Y NTC; con el objetivo

de determinar la resistencia de los agregados a la abrasión.

El equipo consta de un tambor montado en los extremos con ejes y rodamientos sobre

una estructura metálica, la cual lo soporta para que este gire de acuerdo a lo

programado con contador digital que activa y/o desactiva el motor para que el tambor

de un determinado número de vueltas según se requiera en la realización del ensayo.

b) Juego de Mallas: Comúnmente se utiliza 3”, 2 1/2", 2”, 1 1/2”, 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”,

1/4”, Nº4, Nº 8 y un tamiz N° 12 para el cálculo del desgaste.



Son tamices de malla de acero, que se utiliza para poder separar las partículas en

tamaños distintos.

c) Esferas de Acero: O cargas abrasivas, son esferas de acero inoxidable, utilizadas dentro

de la máquina de Los Ángeles, son de 46.38 a 47.63 mm de diámetro, de peso

equivalente entre 330 a 444 gr.

d) Balanza Electrónica: Para determinar los pesos de lo que se retuvo en cada malla, así

como para separar los pesos para cada tamiz.



e) Charolas: Para contener muestra, residuos, etc.

f) Brocha: Para la limpieza de las mallas, también se puede usar una escobilla para las

mallas de suelos gruesos.

g) Horno: Para el secado de las muestras, luego del lavado.



4. PROCEDIMIENTO:

La manera en que se realizó la práctica fue secuencialmente como se muestra a

continuación:

- PRIMERO: Se trabajó con las muestras extraídas de las canteras Espinal e Isla, teniendo

como proporciones:

Espinal 85%

Isla 15%

Llevando un total de 10 kg para el ensayo, hasta el Laboratorio de Suelos y Asfalto de

la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez.

- SEGUNDO: De acuerdo a la granulometría realizada, se determinó que se usaría la

Gradación A, que sería dividir el total en partes de 1250 gr aproximadamente.



- TERCERO: Ya separadas las cantidades, se procedió a realizar su lavado, para

posteriormente hacerlas secar en el horno durante 24 horas.

- CUARTO: Ya con la muestra seca, se procedió a utilizar la Máquina de Los Ángeles,

utilizando una carga abrasiva de 12 esferas, que corresponde a la Gradación A,

conjuntamente con un Número de revoluciones igual a 500.



- QUINTO: El tiempo al que se sometió la muestra fue de 15’ 15’’, que está normado

para el tipo de Gradación que se usó, luego de pasado este tiempo se procedió a

retirar la muestra de la máquina, para pesarla, tamizarla y lavarla.

- SEXTO: Finalmente se llevó la muestra ya tamizada y lavada, a secar al horno durante

24 horas, para obtener un peso final que se utilizará para determinar la resistencia al

desgaste.

5. CÁLCULO EXPERIMENTAL:

- El resultado del ensayo se expresa en porcentaje de desgaste, calculándose como la

diferencia entre el peso inicial y final de la muestra de ensayo con respecto al peso

inicial:

% desgaste=W i−W f

W i

∗100

Dónde:

W i = Peso inicial

W f = Peso final

- Datos:



SUELO CON GRANULOMETRÍA TIPO “A”

Malla que

pasa

Retiene

tamiz

Peso Del Material a EmplearTotal

Isla 15% Espinal 85%

1 ½” 1” 187 1064 1251

1” ¾” 188 1062 1250

¾” ½” 187 1062 1249

½” 3/8” 187 1063 1250

TOTAL 5000

NÚMERO DE REVOLUCIONES 500

CARGA ABRASIVA 12

PESO SECO INICIAL 5000

PESO SECO FINAL RETENIDO POR LA MALLA N° 12 3857

% desgaste=5000−38575000

∗100

% DESGASTE 22,86 %

6. CONCLUSIONES:

Luego de haber culminado con el ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles podemos concluir que:

- Se obtuvo un porcentaje de desgaste de la muestra igual al 22.86 % de la muestra.

- El porcentaje obtenido se encuentra dentro de los parámetros permisibles requeridos

para la composición de una carretera.

- Pudimos asimilar el procedimiento adecuado que se lleva a cabo para determinar el

ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles, realizándolo paso a paso.



7. RECOMENDACIONES:

Ya habiendo realizado el ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles, consideramos tomar como recomendación:

- Realizar el lavado de muestra de manera que se obtenga agua cristalina, pues si no se

realiza de manera adecuada, el ensayo puede tener resultados erróneos.

- Elegir la adecuada gradación que se usará, teniendo en cuenta el Tamaño Máximo

Nominal, que se obtendrá del Análisis Granulométrico.

- Realizar el tamizado de manera que no haya retención de partículas en las mallas, y

que esté realizado lo mejor posible, para evitar errores.

- Tratar de evitar la pérdida de muestra fina en la Máquina de Los Ángeles, pues esto

podría representar un error importante si es en bastante cantidad.

- Realizar los cálculos minuciosamente, sin cometer errores al momento de digitar, o

colocar datos.

- Procurar realizar el ensayo de manera que se pueda obtener resultados aceptables,

para no realizar el ensayo nuevamente.

8. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA:

Apuntes y separatas proporcionadas en la asignatura de Laboratorio de Mecánica

de Suelos II.

Wikipedia, La Enciclopedia Libre. http://es.wikipedia.org/

Mecánica De Suelos - Juárez Parillo.

Mecánica De Suelos - Rico Rodríguez.

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ensayo de abrasion por medio de la mÁquina de los Ángeles

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