UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS
CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Asignatura: LABORATORIO DE MECÁNICA MECÁNICA DE SUELOS II Ing. Merly M. Condori Chura Informe Nº 02 Tema: ABRASIÓN POR POR MEDIO DE DE LA MÁQUINA 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 – 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.
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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles – Laboratorio de Mecánica de Suelos II
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.
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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles – Laboratorio de Mecánica de Suelos II 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
Pasa tamiz
Retiene tamiz
(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)
D
Cantidad de material a emplear (gr.)
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
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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles – Laboratorio de Mecánica de Suelos II 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
Pasa tamiz
Retiene tamiz
(3”)
(2 ½”)
2500 ± 50
(2 ½”)
(2”)
2500 ± 50
(2”)
(1 ½”)
2500 ± 50
(1 ½”)
(1”)
(1”)
(3/4”)
G
Cantidad de material a emplear (gr.)
5000 ± 50 5000 ± 25
5000 ± 25 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.
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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles – Laboratorio de Mecánica de Suelos II 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.
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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles – Laboratorio de Mecánica de Suelos II
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.
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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.
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-
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.
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-
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:
Dónde:
-
= Peso inicial
= Peso final
Datos:
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