ensayo de desgaste por la máquina de los angeles-3.docx

INTRODUCCION

En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los cuales su importancia y su conocimiento es indispensable en el diseño de mezclas es la RESISTENCIA A LA ABRASIÓN O DESGASTE de los agregados. a. Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que tendrá el concreto para la fabricación de losas, estructuras simples o estructuras que requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas. b. Los agregados deben ser capaces de resistir el desgaste irreversible y degradación durante la producción, colocación y compactación de las obras de pavimentación, y sobre todo durante la vida de servicio del pavimento; debido a las condiciones de esfuerzo-deformación, la carga de la rueda es transmitida a la superficie del pavimento a través de la llanta como una presión vertical aproximadamente uniforme y alta. La estructura del pavimento distribuye los esfuerzos de la carga, de una máxima intensidad en la superficie hasta una mínima en la subrasante. Por esta razón los agregados que están en, o cerca de la superficie, como son los materiales de base y carpeta asfáltica, deben ser más resistentes que los agregados usados en las capas inferiores, sub base, de la estructura del pavimento, la razón se debe a que las capas superficiales reciben los mayores esfuerzos y el mayor desgaste por parte de cargas del tránsito.

TECNOLOGIA DE MATERIALES

OBJETIVOS

Objetivo general

Establecer el procedimiento para determinar la resistencia al desgaste de agregados

gruesos (mayores a19 mm.) mediante la máquina de Los Ángeles.

Objetivos específicos

Conocer el uso y manejo de la Maquina de los Ángeles.

Determinar la resistencia al desgaste de los áridos gruesos.

Conocer la calidad y el peso de los materiales por el desgaste.

Conocer el uso y funcionamiento de la máquina de Los Ángeles.

Determinar el porcentaje de desgaste que existe en el agregado grueso.


MARCO TEÓRICO

El Ensayo de Desgaste de Los Ángeles, ASTM C-131 ó AASHTO T-96 y ASTM C-535, mide básicamente la resistencia de los puntos de contacto de un agregado al desgaste y/o a la abrasión. La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas 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. Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto. Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Ángeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial.

Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pb ]x100 Pa


HIPÓTESIS DE TRABAJO

La durabilidad y resistencia de las estructuras de concreto y los pavimentos va estar dada principalmente por la calidad del árido. Por lo tanto debemos saber con qué tipo de agregados se cuenta (de alta, baja, o media resistencia al desgaste). Una vez conocido esto, se puede garantizar un buen resultado en lo que sea que se requiera la utilización del árido en cuestión (por lo general en Chile es requerido para pavimentos).

ALCANCE

Este ensaye busca determinar la resistencia al desgaste de las gravas (áridos mayores a 2,5 mm) de densidad real entre 2000 y 3000 (kg/m^3) por el método de la máquina de Los Ángeles


MATERIAL Y EQUIPOS

EQUIPO:

Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con precisión del 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.

Estufa de Secado. Se debe mantener la temperatura uniforme


Tamices. Serie de tamices que deben cumplir con la Norma ICONTEC 32. Se utilizaron los tamices 1 ½", 1", ¾", ½", N°4.

Maquina de los Ángeles. Aparato especificado por la Norma ICONTEC 98.


MATERIAL:

Agregado grueso (500 g)

Agua destilada


Procedimiento del ensayo

➢ Pesar los tamaños de las fracciones correspondientes al grado elegido de acuerdo a la tabla. Registrar la masa a ensayar y registrarla como masa inicial (mi), aproximando a 1g.

➢ Colocar la masa inicial en la máquina de Los Ángeles y ensayar de acuerdo al grado elegido. (Número y masa de esferas y número de revoluciones).

➢ Completado el número de revoluciones sacar el material de la máquina, cuidando de evitar pérdidas o contaminaciones.

➢ Separar la carga abrasiva

➢ Efectuar el primer tamizado en un tamiz de 2,5 mm o mayor.

➢ Tamizar manualmente el material que pasa en un tamiz de 1,6 mm. Según NCh 165.

➢ Reunir el material obtenido en ambos tamices, lavarlo, secarlo a masa constante en estufa a 110± 5 ºC y dejar secar a ➢ Pesar y registrar la masa del material retenido como masa final (mf), aproximando a 1g.

Procedimiento del Ensayo

2. Pesar la muestra con precisión de 1 gr., para el caso de agregados gruesos hasta de 1 ½” y 5 gr. para agregados gruesos de tamaños mayores a 3/4”. 3. Introducir la muestra junto con la carga abrasiva en la máquina de Los Ángeles, cerrar la abertura del cilindro con su tapa, ésta tapa posee empaquetadura que impide la salida de polvo fijada por medio de pernos. Accionar la máquina, regulándose el número de revoluciones adecuado según el método. 4. Finalizado el tiempo de rotación, se saca el agregado y se tamiza por la malla Nº12. 5. El material retenido en el tamiz Nº12 se lava y seca en horno, a una temperatura constante entre 105º a 110ºC pesar la muestra con precisión de1 gr.

PROCEDIMIENTO


Se lleva la muestra seca al cilindro junto con la carga abrasiva, se hace girar éste hasta completar 500 vueltas.






Se retira el material del cilindro y se hace pasar por el tamiz Icontec 1.68 mm.Tamizado por el tamiz No. 12 (según la Norma)



CÁLCULOS

DIAMETRO DETAMIZ CANTIDAD DE MATERIAL(g)

1

123438

1250+5

1250−4

1250+1

1250+0

PESO TOTAL 5000+2 N ° deesferas 12

N ° derevoluciones 500 Tiempo 15min

%Desgaste = P1 – P2 * 100

P1 = Peso de la muestra seca antes del ensayo.P2 = Peso de la muestra seca después del ensayo retenido en el tamiz No. 12.P1 = 5002 g.P2 = 2530 g% Desgaste = (5002 – 2530) * 1005002


% Desgaste = 49.42 %

FUENTES DE ERROR

1.-Durante el lavado del polvo fino dejado por la grava desintegrada, algunas partículas retenidas en el tamiz No. 12 se escurrieron fuera del recipiente perdiendo peso final que representa el peso del material que resistió la abrasión.

2.- La selección inicial del material que se retiene requiere un peso considerable de material que por el espacio que ocupa dicho material, su secado no puede ser realizado al mismo tiempo en la hornilla, por lo que se estima que el material no fue uniformemente secado dejando lugar a variaciones en la humedad superficial e interna del material analizado.

INTERPRETACIONES

El valor de desgaste obtenido de 49.42% está por encima del valor permitido por la norma

Hondureña de Bases trituradas que debe ser no mayor a 35% para 1000 revoluciones.

Existen otras normas internacionales por ejemplo, la AASHTO T-96 especifica que para el agregado grueso en mezclas asfálticas, el desgaste no debe superar el 40% a 500 revoluciones, considerando que nuestro ensayo se trabajo al doble de revoluciones podemos interpretar que para la muestra cumple los parámetros de la AASHTO.

CONCLUSIONES

Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un agregado de alta resistencia al desgaste (dureza y tenacidad altos). Por lo tanto que dicho agregado es apto para el diseño de la mezcla de concreto, ya que nos podría garantizar buenos resultados al ser utilizado debido a la dureza que presenta al ser sometido a


fricciones junto con las esferas. También se puede tener en cuenta que las propiedades de los agregados dependen principalmente de las características de la roca madre de donde proviene. El porcentaje de desgaste de 34% sirve para la fabricación de losas, pisos y estructuras donde se emplee el concreto.

Según el porcentaje de desgaste del agregado grueso de la muestra, éste material no es admisible en la fabricación de losas de concreto hidráulico en pavimentos rígidos, ya que la resistencia mínima debe ser de 35%.

Por otro lado el agregado grueso tiene suficiente resistencia al desgaste para ser usado en otras estructuras que requieren de menor resistencia en las cuales el porcentaje mínimo de desgaste es del 40%.

De acuerdo a los resultados obtenidos en nuestro ensayo - 38% de desgaste a 1000 revoluciones- y, comparándolo con los valores aceptados por la normas para estructuras de pavimentos consideramos que no podemos hacer una comparación directa pero podemos estimar que para un ensayo de 500 revoluciones el desgaste seguramente hubiese sido menor y por lo tanto cumpliría con las normas para bases, sub-bases y mezclas asfálticas, por lo que podemos concluir que la muestra ensayada es de muy buena calidad.

VOCABULARIO.


-Abrasión: la acción mecánica de rozamiento y desgaste que provoca la erosión de un material o tejido

- Agregado Grueso: el agregado grueso está formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamaño mínimo será de 4,8 mm

-Desgaste : El desgaste es el daño de la superficie por remoción de material de una o ambas superficies sólidas en movimiento relativo

- Dureza : es una propiedad mecánica de los materiales consistente en la dificultad que existe para rayar (mineralogía) o crear marcas en la superficie

-Canto Rodado : es un fragmento de roca suelto, susceptible de ser transportado por medios naturales —como las corrientes de agua, los corrimientos de tierra, etc. Aunque no se hace distinción de forma, en general, un canto rodado adquiere una morfología más o menos redondeada

- Tratamiento Superficial : son una técnica bien establecida y relativamente barata de sellar la superficie desgastada de una carretera e impedir la entrada de agua, restaurando la textura de la carretera e incrementando el agarre y la resistencia al derrape.

BIBLIOGRAFIA


NORMA TECNICA COLOMBIANA # 93. Determinación de la resistencia al desgaste de los tamaños mayores de agregado grueso utilizando la máquina de los ángeles.

NORMA TECNICA COLOMBIANA # 98. Determinación de la resistencia al desgaste de los tamaños menores de agregado grueso utilizando la máquina de los ángeles.

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

http://www.construaprende.com/Lab/12/Prac12_2.htmhttp://ctt.ufro.cl/paginantigualocuf/Ensayos/aridos/losangeles.htm


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