ENSAYO DE PUNTO DE ABLANDAMIENTO.docx

COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIÓN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA “ MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE ”

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1. INTRODUCCION En cualquier obra de ingeniería se requiere que los materiales a utilizar cumplan ciertos requisitos de calidad y tengan ciertas propiedades químicas y mecánicas; es por esto que se debe determinar las condiciones a las cuales los materiales pierden o cambian estas características, y para el asfalto que es un material bituminoso es preciso determinar a qué temperatura comienza a fluir y para esto se realiza este ensayo.

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DESCRIPCION DEL TRABAJO El presente laboratorio es hallar el punto de ablandamiento del cemento asfáltico mediante el ensayo de anillo y bola, ya que este dato es necesario para saber hasta que temperatura el material puede o debe ser elevado para hacer su manejo más fácil, así como el recubrimiento de estos a los agregados granulares. Para la realización del ensayo de laboratorio se usa un disco horizontal de material asfáltico, el cual soportara una bola de acero, se calienta la misma a condiciones controladas en un baño de líquido, hasta que deformado por el calor, toma contacto con una placa de referencia situada a 25 mm por debajo.

3. PROPOSITO Y ALCANCE El presente ensayo tiene como objetivo la determinación del punto de ablandamiento del cemento asfáltico en el intervalo de 30 a 157°C utilizando el el aparato de anillo y bola.

4. MARCO TEORICO 4.1. PUNTO DE ABLANDAMIENTO. Es la temperatura a la cual una muestra suspendida en un anillo horizontal de dimensiones especificadas, es forzada 25 mm hacia abajo por el peso de una bola de acero especificada, cuando la muestra es calentada a una velocidad de aumento de temperatura prescrita en un un baño de agua agua o glicerina.

4.2. ASFALTO. 4.2. ASFALTO. Material aglomerante de color marrón oscuro a negro, de consistencia variable, constituido principalmente por betunes. El asfalto puede ser natura u obtenido por refinación de petróleo. 1


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5. MARCO PRACTICO 5.1. EQUIPO UTILIZADO 

Equipo de Ensayo : Constituido por los siguientes elementos:

ANILLO

BOLA DE ACERO

CENTRADOR DE BOLA

De broce, de dimensiones especificadas

Con un diámetro de 9.53 mm y un peso comprendido entre 3.45 gr. y 3.55 gr.

Es una guía o dispositivo que permite centrar la bola; construida en latón con las dimensiones especificadas.

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BAÑO

.TERMÓMETRO

MECHERO DE GAS

Compuesta por un Vaso de Cristal o Vidrio de 800 ml aproximadamente, capaz de resistir el calor, que tenga un diámetro no menor que 85

Termómetro que tengan un rango de 16C que nos permitan soportan temperaturas entre 30° a 200°C.

El mechero se encuentra conectado a una garrafa.

ANILLO, GUÍA CENTRADORA DE BOLA Y BOLA

SOPORTE DE ANILLO

VASO DE VIDRIO

AGUA DESTILADA

GEOMANTA SOPORTE

MECHERO DE GAS

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5.2. MUESTRA A ENSAYAR Para la ejecución del ensayo de punto de ablandamiento se toma una muestra de cemento asfáltico en cantidad suficiente para llenar los anillos y efectuar la prueba. Cabe resaltar que por motivos de ahorro de tiempo no se llevó a cabo la preparación de la muestra, se trabajó con una muestra ya preparada.

Se calienta con mucho cuidado la muestra, agitándola continuamente para prevenir un cobrecalentamiento local, hasta asegurar que la misma se encuentre suficientemente fluida para poder verter..

Al agitar la muestra, se deberá evitar la formación de burbujas. En ningún caso la temperatura de la muestra debe exceder de 110°C por sobre del punto de ablandamiento estimado

Llevar la muestra de asfalto a la temperatura de vertido, en un tiempo no mayor que 240 min: posteriormente se vertirá la muestra caliente dentro del anillo, precalentados aproximadamente a la temperatura de vertido. Mientras se llenan los anillos debe apoyarse sobre una placa de bronce, previamente recubierta con un agente desmoldante, para prevenir que el material se adhiera a la placa..

Enfriar por los menos durante 30 min; después de enfriado, cortar el exceso de material con na espátula o cuchillo ligeramente caliente.

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5.3. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 5.3.1. REALIZACIÓN DEL ENSAYO

Se escogerá el tipo de termómetro a usar dependiendo, del tipo de Baño líquido y el punto de ablandamiento al que se quiera llegar.

Para dicho ensayo, se utilizó Baño con agua destilada para un ablandamiento esperado de 110°C..

Se procedió a hacer el montaje de los aparatos en el laboratorio (Aparato con los anillos, termómetro y la guía para centra la bola en posición).

Se llena el Vaso con el líquido apropiado hasta una altura de 105 ± 3 mm.

Mantener un temperatura de baño a 5°C durante 15 min. con ayuda de un mechero de gas. . . Se hace el montaje del centrador de bola o guía de bola en el anillo.

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Una vez montada de manera apropiada, se coloca la bala en la guía de centraje.

De esta manera poder adquirir la misma temperatura de iniciación que el resto del montaje..

Se va bajando poco a poco el equipo de soporte (anillo, guía de centraje y bala).

Se utiliza una malla , pantalla o geomanta en la parte inferior para uniformisar la llama de fuego.

Mantener una velocidad de aumento de temperatura uniforme. medir la temperatura con ayuda del termómetro

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En el instante en que la muestra toque la placa inferior, se deberá medir la temperatura

Mantener una velocidad de aumento de temperatura uniforme. medir la temperatura con ayuda del termómetro

5.4. RESULTADOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS A continuación se presentan los tiempos a los que fue medida la temperatura.

TEMPERATURA

TIEMPO

22°C

10:35 a.m.

68°C

10:52 a.m.

75°C

10:57 a.m.

82°C

11:03 a.m.

85°C

11:05 a.m.

95°C

11:11 a.m.

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6. CONCLUSIONES En el diseño de pavimentos es de vital importancia el conocer aquellos materiales que se necesitan para tal fin, ya que de esto depende el buen funcionamiento de los mismos dentro de la estructura de pavimento y el óptimo funcionamiento de la misma. Siendo el ensayo de punto de ablandamiento nos proporciona un parámetro importante sobre el material bituminoso ya que el conocer la temperatura a la cual este comienza a comportarse de manera fluida y empieza a ser trabajable, es de gran ayuda a la hora de la planeación, ya que sería más fácil decidir cuál será el método para calentar el cemento asfaltico y que tanta energía se requerirá para ello. Se llega a concluir que el ensayo de punto de ablandamiento realizado en laboratorio no fue satisfactorio, teniendo como resultados negativos, ya que no se alcanzó una temperatura de aproximadamente 110°C, la temperatura máxima a la que se llegó fue 95°C durante 36 min de ensayo. Esto nos indica que el Cemento asfáltico pudo haber sido Reutilizado o Reciclado. Esto se pudo deber a varios factores como por ejemplo;

al

momento de calentar la muestra el no garantizar la verticalidad de la flama puede ocasionar calentamientos locales que pueden afectar los resultados obtenidos u otro factor que pudo afectar fue la ubicación de la esfera en el centro de los anillos debido a que esto influye directamente en la manera como se deformará el asfalto a temperaturas elevadas producidos por el peso de la esfera de acero.

7. RECOMENDACIONES  Para la realización de este tipo de prácticas es necesario que el estudiante asista al

laboratorio de Pavimentos con conocimientos previos, acerca de los ensayos necesarios de control de calidad de cementos asfálticos y agregados.

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 Las prácticas de Laboratorio de Pavimentos se las debe realizar en un ambiente adecuado

que cuente con todo el material necesario para que todos los estudiantes participen en la práctica.  En dicha prueba hay que tener muy en cuenta que la esfera debe estar bien centrada, ya

que de lo contrario puede que no baje al tiempo.

8. OBSERVACIONES  Por cuestiones de tiempo el material asfáltico escogido no fue preparado por los

estudiantes.  En este ensayo las mayores causas de error tienen que ver con lo relacionado a la

temperatura ya que esta debe ser estrictamente controlada desde el inicio del ensayo.  Se pudo observar que el cemento asfáltico, tuvo un disgregamiento, desprendimiento

hacia la parte superior del vaso de vidrio, pudiendo ser este porque el mismo era un material reutilizado, reciclado, o por que no hubo un correcto vaciado o preparación de la muestra.

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BIBLIOGRAFÍA  Apuntes de Ingeniería del Terreno II. M. Melis (2000). ETSICCP. Universidad de A Coruña.  Manual of Soil Laboratory Testing, Volume 3. K.H. Head (1988). John Wiley & Sons, Inc.

(Disponible en la biblioteca de la ETSICCP)  Soil Mechanics Laboratory Manual. B.M. Das (1992). 5 th Edition. Engineering Press. Austin,

Texas.

PAGINAS WEB  http://www.wordreference.com/definicion/escarificar  http://es.scribd.com/doc/102813345/Informe-de-Ductibilidad-Penetracion-y-Punto-de-

Ablandamiento-en-Asfaltos  http://www.buenastareas.com/ensayos/Punto-De-Ablandamiento-De-Un-

Asfalto/3279794.html  http://es.scribd.com/doc/102813345/Informe-de-Ductibilidad-Penetracion-y-Punto-de-

Ablandamiento-en-Asfaltos  http://ingenieriacivilfacil.blogspot.com/2013/12/laboratorio-de-asfalto-punto-de.html

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