LABORATORIO - PAVIMENTOS VARGAS FLORES JORGE LUIS 5989557
LABORATORIO N° 1 ENSAYO ENSAYO DE ANILLO - BOL A AASHTO AA SHTO T 53
1. OBJETIVO El objetivo de este ensayo es la determinación del punto de ablandamiento de materiales bituminosos o anillo de bola (cemento asfáltico).
2. FUNDAMENTACION FUNDAMENTA CION TEORICA 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 anill o y la bola “y se puede aplicar a los mate riales sólidos o Semi sólidos. Punto de ablandamiento
Como sabemos, los asfaltos, incluso los más duros, no son sólidos verdaderos y, por tanto, no puede hablarse de punto de fusión de los asfaltos en su estricto sentido físico. Al determinar la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un sólido desde una temperatura T1 inferior a su punto de fusión A otra T2, superior a este punto, es preciso sumar al producto de la diferencia T2 – T1 por el calor específico del cuerpo el “calor latente de fusión”, producto de la masa del cuerpo por una constante característica. En el asfalto no existe este último término. Sin embargo, por conveniencias de identificación, se define en los asfaltos un punto de ablandamiento convencional que es la temperatura a la que el asfalto alcanza determinado estado de fluidez. Existen varios ensayos para la determinación del punto de ablandamento, de los que los más usados con el anillo y bola, el de Krämer-Sarnov y el punto de gota. Punto de ablandamiento anillo y bola.
El punto de reblandecimiento anillo y bola se determina colocando en un recipiente de agua, y a una determinada temperatura altura sobre el fondo, un anillo de latón de dimensiones fijas que se ha rellenado rel lenado previamente con asfalto fundido y se ha dejado enfriar a temperatura ambiente durante cuatro horas. Sobre el tapón de asfalto se coloca una bola de acero de 9,53 mm. de diámetro, y después se calienta el baño de forma que la temperatura del agua suba a velocidad constante. Por efecto del calor del asfalto se va ablandando y la bola
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desciende gradualmente envuelta en una bolsa de asfalto hasta tocar el fondo del baño. La temperatura del baño en este momento se denomina punto de reblandecimiento anillo y bola del asfalto ensayado. En este método definimos el “punto de ablandamiento” con la temperatura a la que una probeta del material en forma de disco, mantenida horizontalmente dentro de un anillo, se deforma por el peso de una bola de acero y toca una superficie situada a 2.4 cm. Cuando se calienta a una velocidad determinada en un baño de agua o glicerina.
3. NORMAS DE CONSULTA Las normas de consulta para la realización de este laboratorio están asignadas por: ASTM D – 36 AASHTO T –53
4. EQUIPOS EQUIPOS DE LABORATORIO LA BORATORIO
Anillos de bronce
Platos de base
Bolas (esferas de acero de 9.5 mm)
Guías de contacto de las bolas
Recipiente de vidrio que se pueda calentar
Soporte de anillos
Termómetro
5. MATERIALES
Agua destilada
Producto bituminoso
6. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 6.1
Preparar la muestra calentándola y agitándola continuamente para prevenir que se sobrecaliente, hasta que ésta esté suficientemente fluida para verterla. Cuidando de no superar en ningún instante los 110 ºC por encima del punto de ablandamiento y tratando de eliminar al final las burbujas incorporadas a la mezcla mediante la agitación continua.
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Calentado y preparado de la mechilla.
Calentado del material bituminoso.
Material bituminoso calentado, punto de ebullición.
Enrasado de las muestras antes de armar el equipo.
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Armado del equipo para el ensayo según norma.
Prueba y medición de temperaturas vs tiempo de deformaciones de las muestras.
Terminación del ensayo, muestras dando lecturas mediante temperatura del agua de 45 C y 46 C.
6.2
La muestra se debe calentar a la temperatura temper atura de vertido en un tiempo no superior a los 30 minutos, una vez lista se procede a verter la muestra caliente dentro de los dos anillos, precalentados a aproximadamente a la temperatura de vertido. Mientas se lleva a cabo el llenado, los anillos anill os se deben apoyar sobre una placa de bronce, previamente cubierta con un agente desmoldante, para prevenir que el material bituminoso se adhiera a la placa. Luego se deja enfriar al menos 30 minutos a una temperatura mínima de 8 ºC por debajo del Punto de Ablandamiento, y no dejando transcurrir más de 4 horas antes de terminar el ensaye.
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7. CÁLCULOS TIEMPO
TEMPERATURA
1 min
31
2 min
32.8
3 min
34
4 min
36
5 min
37.5
6 min
38.8
7 min
40
8 min
41.8
9 min
43
10 min
A = 45
10 min
B = 46
CÁLCULO CÁL CULO DE PUNTO DE ABL AB L ANDAMIENTO ANDA MIENTO 0.97118 * (C - 1.444570)
A = 45
B = 46
0.97118 * 45 - 1.444570
0.97118 * 46 - 1.444570
Punto Ablandamiento Bola (A) = 42.391 C
Punto Ablandamiento Bola (B) = 43.385 C
Punto de Abland amiento Pro medio = 42.87 42.878 8C
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8. CONCLUSIONES Se obtuvo una temperatura de 42.39 °C y 43.38 °C para cada bola, un promedio de 42.878 °C por lo que se concluye que el material ensayado cumple con los requisitos establecidos en la tabla. Por lo tanto, se puede concluir que los resultados obtenidos en el ensayo responden fielmente a lo esperado para un cemento asfaltico con material bituminoso, pudiendo ser usado para lo especificado en el diseño del pavimento.
9. BIBLIOGRAFÍA
“Normas para Pavimentos”, fecha de publicación: 25 de febrero de 2016, 2
páginas, sitio web de consulta:
ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_No rmas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-712-07.pdf
