informe de ductibilidad, penetracion y punto de ablandamiento en asfaltos
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Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniería Civil
DUCTILIDAD DE LOS MATERIALES ASFALTICOS
(INV E-702-07)
GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected]
RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected]
LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected]
RESUMEN
Para realizar esta prueba tomamos una muestras de material bituminoso, lo calentamos de tal manera
que fluya, preparamos los moldes engrasando únicamente las paredes laterales de los centros, una vez
calentado el asfalto lo vertimos en el molde con un chorro fino y desplazándonos de extremo a
extremo, dejamos secar a temperatura ambiente, y luego lo ponemos en un baño de agua, seguido a
esto lo dejamos en el ductilómetro por un tiempo, y procedemos a realizar la prueba, la longitud en la
que se rompa el material asfaltico es el resultado de la misma.
PALABRAS CLAVES.
Ductilómetro, agua, termómetro, moldes.
OBJETIVO GENERAL.
Determinar la ductilidad de los materiales
asfalticos mediante pruebas de laboratorio.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar un ensayo en el laboratorio para verificar la ductilidad del
material siguiendo varios parámetros
para su ejecución como por ejemplo
temperatura y la densidad del agua.
Verificar el comportamiento del
material en el desarrollo del ensayo.
MATERIAL Y EQUIPOS
Moldes. Elemento empleado para realizar la prueba de ductilidad, es en
que se puede ejecutar la tracción del
material.
Ductilómetro. Elemento de
laboratorio que contiene agua y que
se encarga de ejercer la fuerza
constante con velocidad constante al
material asfaltico.
Plato base: sirve como base para
ubicar el molde.
Termómetro. Elemento para verificar
que la temperatura del ensayo se
cumpla.
MARCO TEORICO
La ductilidad es una medida de cuanto puede
ser estirada una muestra de asfalto antes de
que se rompa en dos, la longitud del hilo del
material en el momento del corte se mide en
centímetros y se denomina ductilidad de la
muestra.
La presencia o ausencia de ductilidad tiene,
usualmente, mayor importancia que el grado
de ductilidad existente. Los asfaltos dúctiles
tienen normalmente mejores propiedades
aglomerantes. Por otra parte, asfaltos con una
ductilidad muy elevada son usualmente
susceptibles a los cambios de temperatura.
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PROCEDIMIENTO
Inicialmente se escoge una muestra de material
bituminoso de manera que este limpio, se pone
a calentar y se debe esperar hasta el punto en
que el asfalto pueda fluir, mientras esto pasa se
preparan los moldes, los cuales deben estar
engrasados en sus paredes laterales pero
teniendo en cuenta que las pinzas no deben
tener grasa únicamente la parte de los centros,
y también se debe engrasar el plato base. Una
vez que tengamos el asfalto listo para verter
procedemos a hacer el llenado de los moldes
pero con un chorro fino y avanzando de
extremo a extremo, dejamos secar a
temperatura ambiente por un tiempo de 30 a
40 minutos, y luego el mismo tiempo en un
baño de agua, la temperatura de este baño no
debe variar 25 +/- 0.5 ºC. una vez concluido
este tiempo lo llevamos al Ductilómetro y allí
lo dejamos durante 30 minutos aunque este
tiempo no cumple con lo que la norma dice
pues debería ser 85 a 95 minutos pero por
tiempo no se pudo cumplir en nuestro ensayo,
seguido esto se quitan las paredes laterales del
molde y se procede a realizar el ensayo,
introduciendo las clavijas en el sistema y
avanzando con una velocidad de tracción
aproximadamente de +/- 50 mm por minuto,
allí se espera hasta que el asfalto forme un hilo
pequeño y se rompa, pero para nuestro caso el
hilo formado no fue tan delgado y el quiebre
se realizo de un momento a otro sin sospechar
que eso pasaría, finalmente se mide la
distancia en la que la muestra se rompió y esta
corresponde a la ductilidad del material.
CALCULOS
Para el ensayo de ductilidad, trabajando
aproximadamente a temperatura de 25 ºC y a una velocidad de 50mm por minuto se obtuvo
una longitud de.
L=133.8 cm
OBSERVACIONES
Debido a que se trabajaba con un
asfalto reutilizado, la prueba no tuvo
los resultados esperados.
La temperatura donde se desarrolla la
prueba no cuenta con medios para
garantizar que esta se cumpla, esto
también puede alterar la prueba.
El asfalto se rompe aun sin formar un hilo, lo que induce a que esto debe ser
por causa del material utilizado.
CONCLUSIONES
Es necesario cumplir con todos los
parámetros de la prueba para que el
resultado de la misma sea
satisfactorio.
Según el resultado de la muestra se
puede verificar que nuevos elementos
se le agregan al mismo para lograr un
buen asfalto.
BIBLIOGRAFÍA
Manual técnico para el desarrollo del
laboratorio de caracterización de materiales 1.
Ductilidad de los materiales asfalticos
I.N.V.E -702-07
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PENETRACIÓN DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS
I.N.V. E – 706 – 07
GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected]
RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected]
LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected]
RESUMEN
Este método nos permite medir la dureza o consistencia de un material asfáltico. El cual
consiste en la penetración de una aguja normalizada de 100 g la cual se introduce en un
recipiente con cemento asfáltico a una temperatura de referencia de 25°C por un tiempo de
5 segundos, midiéndose después la penetración de la aguja en unidades de 0.1 mm.
PALABRAS CLAVES.
Penetrometro, asfalto, agua, moldes, conos.
OBJETIVO GENERAL.
Determinar la clasificación de una
muestra de asfalto a través del ensayo
de penetración.
OBJETIVO ESPECIFICO
Analizar y comprender su grado de
penetración del asfalto en el
ambiente.
Obtener información de este material
bituminoso para sus aplicaciones en
la ingeniería.
MATERIAL Y EQUIPOS
Penetrometro,
Moldes de aluminio (Enlatados)
Conos de papel
Tina con agua
Cronometro
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MARCO TEORICO
La consistencia del asfalto puede medirse con
un método antiguo y empírico, como es el
ensayo de penetración, en el cual se basó la clasificación de los cementos asfálticos en
grados normalizados. En la figura 3.52 puede
verse el ensayo de penetración normal.
Consiste en calentar un recipiente con cemento
asfáltico hasta la temperatura de referencia,
25ºC (77ºF), en un baño de agua a temperatura
controlada. Se apoya una aguja normalizada,
de 100 g de peso sobre la superficie del
cemento asfáltico durante 5 segundos. La
medida de la penetración es la longitud que
penetró la aguja en el cemento asfáltico en
unidades de 0,1 mm. Ocasionalmente el ensayo de penetración se
realiza a distinta temperatura en cuyo caso
puede variarse la carga de la aguja, el tiempo
de penetración, o ambos.
PROCEDIMIENTO
Se escoge una muestra de material bituminoso,
en este caso ya había en una vasija un asfalto
(desconocido porque no conocíamos datos)
que estaba siendo empleado para ensayos, éste se pone sobre la estufa eléctrica y se deja
calentar, para que pase de estado solido a
liquido es decir, que fluya para poderlo verter
en los dos moldes de aluminio (recipiente de
salchichas enlatadas), el tiempo da
calentamiento fue de 20 min
aproximadamente, se vierte en estos dos
recipientes, y se tapa con unos conos de papel
por 1 hora para enfriarlos, después de pasar
ese tiempo se retiran los conos y se llevan los
recipientes a una tina con agua para enfriarlos
una temperatura de 25ºC +- 0.5ºC durante el mismo tiempo que los conos, es decir otra
hora, al finalizar ese tiempo se llevan los
moldes al penetrometro para hacer las
respectivas mediciones agregándole una masa
de 100 gr y acerco la aguja hasta la superficie
del material, las cuales se iban haciendo 3
penetraciones en cada molde con un intervalo
de penetración de 5 segundos, claro entre
penetraciones había que limpiar la aguija para
proseguir y éstos fueron los datos que se
obtuvieron:
Molde1 Penetración
(0.1mm)
Molde2 Penetración
(0.1mm)
70 73
65 66
70 69
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OBSERVACIONES
El material de muestra no era el
indicado porque este ya tenia varias veces de ser ensayado, es decir un
asfalto recalentado.
El material utilizado para el ensayo
no se pasó por ningún tamiz.
En el momento de calentar el asfalto
se observó que este tenia pequeñas
burbujas en su superficie.
CONCLUSIONES
Al concluir el trabajo no sólo se tiene
un mayor conocimiento sobre que es
el asfalto y usos que tiene, sabemos
que las averías de las calles y
carreteras se dan por un gran número
de razones, así es que antes de criticar
un hueco se debe pensar cuales son
las condiciones ambientales, que tipo
de mezcla se uso, el peso de la carga
que soporta.
Por las mediciones este asfalto es de
tipo 60/70, esa es su clasificación por
el ensayo de penetración.
BIBLIOGRAFIA
Norma Técnica Colombiana PENETRACIÓN DE LOS
MATERIALES ASFÁLTICOS I.N.V.
E – 706 – 07
http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/l
aboratorio/ensayosm7.htm
http://www.urbacom.eu/asfalto.htm
http://icc.ucv.cl/obrasviales/docencia/as
faltos%20productos.htm
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PUNTO DE ABLANDAMIENTO DE MATERIALES
BITUMINOSOS.
(APARATO DE ANILLO Y BOLA) INV E 712-07
GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected]
RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected]
LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected]
RESUMEN
El ablandamiento de un material bituminoso no tiene lugar a una temperatura definida cualquiera, sino
más bien, hay un cambio gradual en la consistencia debido al incremento de temperatura, entonces
cualquier procedimiento que se adopte para determinar el punto en que se inicia el ablandamiento
puede ser de naturaleza un tanto arbitraria.
El procedimiento de uso común en los laboratorios de materiales para carreteras se conoce como
“método del anillo y la bola “y se puede aplicar a los materiales sólidos o Semi sólidos .
PALABRAS CLAVES: Anillo, bola,
ductilometro, grasa.
OBJETIVO GENERAL.
Este método cubre la determinación del
punto de ablandamiento de productos bituminosos en el intervalo de 30° a 157°
C (86° a 315° F), utilizando el aparato de
anillo y bola, sumergido en agua destilada (30° a 80° C), (cemento asfáltico).
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Calcular el punto de ablandamiento
del asfalto.
Interpretar los datos obtenidos en la
prueba y comparar con los datos reales
de punto de ablandamiento del asfalto.
EQUIPOS
Para este laboratorio utilizamos los
siguientes equipos y materiales
Una porta-anillo y ensamblaje.
Un termómetro.
Dos anillos.
Dos esferas.
1. MARCO TREORICO.
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Los productos bituminosos son materiales
visco elásticos y no cambian del estado
sólido al estado líquido a una temperatura
definida, sino que gradualmente se tornan
más blandos y menos viscosos cuando la
temperatura se eleva. Por esta razón, el
punto de ablandamiento se debe
determinar por medio de un método
arbitrario fijo, pero definido que produzca
resultados reproducibles y comparables.
El punto de ablandamiento es útil para
clasificar productos bituminosos y es un
valor índice de la tendencia del material a
fluir cuando está sometido a temperaturas
elevadas, durante su vida de servicio.
También, puede servir para establecer la
uniformidad de los embarques o fuentes
de abastecimiento.
2. PROCEDIMIENTO.
Se escoge, dependiendo del punto de
ablandamiento esperado, el baño líquido y
el termómetro adecuado, entre los
siguientes casos:
Baño con agua destilada recién hervida,
para ablandamiento esperado entre 30° y
80° C (86° y 176° F); se debe usar un
termómetro 15C (ó 15F). La temperatura,
al comenzar el baño, deberá ser de 5° ± 1°
C (41° ± 2° F).
Baño con glicerina USP, para obtener
ablandamientos por encima de 80° C
(176° F) y hasta 157° C (315° F); se debe
usar un termómetro 16C (ó 16F). La
temperatura de iniciación del baño deberá
ser de 30° ± 1° C (86° ± 2° F).
Baño con glicol etileno para
ablandamiento entre 30° C (86° F) y 110°
C (230°F); se debe usar un termómetro
16C (ó 16F). La temperatura de iniciación
del baño deberá ser de 5° ± 1° C (41° ±2°
F).
En esta prueba que hicimos fue escoger
un material asfaltico el cual calentamos
siguiendo las especificaciones (No
calentar el material asfaltico por más de
1hora, Que el material no pase de 110 °C
y que no aparezcan burbujas de aire en el
material).
“tuvimos q esperar menos tiempo debido a
la reutilización del asfalto se calentó
mucho más rápido” Después procedimos a
llenar los anillos de material asfaltico en
forma líquida y luego dejamos enfriar por
un tiempo estimado de media hora.
Luego se hace el montaje de los aparatos
en un laboratorio ventilado, colocando los
anillos con los especímenes, las guías para
las bolas y los termómetros en posición, y
se llena el baño con el líquido apropiado
hasta una altura de 105 ±3 mm (4 1/8” ±
1/8”).
Usando unas tenazas apropiadas, se
colocan las dos bolas en el fondo del baño
para que adquieran la misma temperatura
de iniciación que el resto del montaje.
Se coloca todo el conjunto del baño, en
agua con hielo o se calienta muy
suavemente, para alcanzar y mantener
durante 15 minutos la temperatura de
iniciación apropiada. “este paso no se
pudo llevar a cabo con certeza debido a la
falla de los termómetros y q la estufa
calentaba en un rango muy alto”.
(Nota1), para asegurar que la tasa de
elevación de la temperatura sea constante
a 5° C/min (9° F/minuto). La máxima
variación permitida para un período de 1
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minuto, después de transcurridos los 3
primeros minutos, será de ± 0.5° C (± 1°
F). Se repite cualquier ensayo en el cual la
rata de elevación de la temperatura no
caiga dentro de estos límites.
CALCULOS.
Punto de ablandamiento= “40º” [C].
Tiempo aproximado= 1 hora
3. OSERVACIONES.
En el procedimiento anterior se escogió la
prueba con agua destilada.
Los termómetros estaban dañados. Lo cual
nos conlleva a un error muy alto.
Decidimos tomar como temperatura final
40° (c)
En esta prueba hay que tener muy en
cuenta que las esferas deben estar bien
centradas, ya que de los contrario puede
que no bajen al tiempo.
La diferencia entre las dos temperaturas
no excede 1ºC, pues do lo contrario se
repetiría la prueba.
BIBLIOGRAFIA.
Normas invitas:
I.N.V. E – 712 – 07.
I.N.V. E – 702 – 07.
I.N.V. E – 706 – 07.
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