Informe de Ensayos de Lab Oratorio

5/11/2018

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 INDICE 1.- REDUCCION DE MUESTRAS DE AGREGADO A TAMAÑO DE ENSAYO:

Pág.

4

1.1- OBJETIVO:

4

1.2.- MÉTODOS DE CUARTEO:

4

1.2.1.- Cuarteo Mecánico:

4

1.2.2.- Cuarteo manual:

4

1.3.- EQUIPO Y MATERIALES:

4

1.4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:

4

2.- GRANULOMETRIA DE AGREGADOS

6

2.1.- OBJETIVOS: 2.2.- EQUIPOS Y MATERIALES

6 7


8

2.4.- MEMORIA DE CÁLCULO

9

2.5.- GRANULOMETRIA DE AGREGADOS

10

2.6.- COMBINACION GRANULOMETRICA

13

3.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD, GRAVEDAD ESPECÍFICA

16

3.1.- OBJETIVO 3.2.-DEFINICIONES

16 16

3.3.- EQUIPO Y MATERIALES 3.4.- EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS 3.4.1.-Extracción de muestras

17 19

3.4.2.- Tamaño de la muestra a ensayar 3.4.3.- Preparación de la muestra de ensayo 3.5.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

20

3.5.1.- Pesada al aire ambiente del árido saturado superficialmente seco 3.5.2.- Pesada sumergida 3.5.3.- Pesada al aire ambiente del árido seco 3.6.- MEMORIA DE CÁLCULO

22

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 4.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS FINOS 4.1.- OBJETIVO: 4.2.-DEFINICIONES

24 24 24

4.3.- EQUIPO Y MATERIALES

24

4.4.-EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS

26

4.5.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

28


32

5.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DEL ASFALTO 5.1.- OBJETIVO: 5.2.-EQUIPOS Y MATERIALES 5.3.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 5.4.- MEMORIA DE CÁLCULO

34 34 34 35 37

6.- ENSAYO DE PENETRACION EN ASFALTOS

38

6.1.- OBJETIVO:

38

6.2.- EQUIPOS Y MATERIALES

38

6.3.- PREPARACION DE LA MUESTRA

39

6.4.- CONDICIONES DE ENSAYO

39


40


41

6.7 ANEXOS

42

7.-ENSAYO DE DUCTILIDAD PARA ASFALTOS

43

7.1.- OBJETIVO:

43

7.2.- EQUIPOS Y MATERIALES

43

7.3.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 7.4.- MEMORIA DE CÁLCULO

44 45

7.5.- ANEXOS

46

8.- METODO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA DEFORMACION PLASTICA DE MEZCLAS ASFALTICAS UTILIZANDO EL APARATO “MARSHALL”

47


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.1.- OBJETIVOS

47

8.2.- RESUMEN DEL METODO

47

8.3.- EQUIPO Y MATERIALES 8.4.- EXTRACCION Y PREPARACION DE LA MUESTRA:

47 48


50


50


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 1.- REDUCCION DE MUESTRAS DE AGREGADO A TAMAÑO DE ENSAYO: “CUARTEO DE MUESTRA”

ASTM C 702 -98 1.1- OBJETIVO: 

Reducir una cantidad de muestra extraída en campo a tamaño adecuado para el ensayo

1.2.- MÉTODOS DE CUARTEO: - Existen dos métodos de cuarteo de material que son:

1.2.1.- Cuarteo Mecánico: - Este se lo realiza con un cuarteador de muestra que debe de tener un número igual de conductos pero no menos de un total de ocho conductos para agregado grueso y doce para agregado fino, los cuales descargan alternadamente a cada lado del cuarteador.

1.2.2.- Cuarteo manual: - Como su nombre lo indica este se lo realiza de forma manual reduciendo la muestra con ayuda de algunos implementos. - Este es el método que se utilizo en el ensayo para la reducción de la muestra. 1.3.- EQUIPO Y MATERIALES: 

El equipo empleado es: - Una regla - Una brocha - Cucharon

1.4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO: 

Con ayuda de un cucharon coloque la muestra original en una superficie dura limpia y nivelada donde no se

produzca ninguna perdida del material. Mezclar la muestra y apilarlo con una forma cónica.  Con mucho cuidado se va aplanando la muestra de tal manera que se obtenga un espesor uniforme. 


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011



El diámetro debe ser aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor



Divida en cuatro partes iguales con ayuda de la regla



Seleccione dos cuartos diagonalmente opuestos y los otros dos deberán ser retirados y con ellos todo el material fino que se encuentre en los espacios divididos con ayuda de la brocha  Mezclar nuevamente la muestra, apilarlo y realizar nuevamente los pasos anteriores hasta reducir la muestra a tamaño de ensayo deseado. 

Al delorgánico cuarteo asegúrese de retirar cualquier tipomomento de material de la muestra ya sean hojas, ramas, etc.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 1.5 ANEXOS:

APILADO DEL MATERIAL

DIVIDIR EL MATERIAL EN 4 PARTES IGUALES

CUARTEO DE AGREGADO GRUESO

SELECCIÓN DE MUESTRA

CUARTEO DE AGREGADO FINO


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 2.- GRANULOMETRIA DE AGREGADOS COMBINACION DE AGREGADOS”

“

ASTM C136 – 01; AASHTO T27 – 99 2.1.- OBJETIVOS: 

Determinar la distribución de los tamaños de las partículas de agregado fino y grueso mayores a 0,075 mm. Mediante un proceso de tamizado  Determinar la combinación granulométrica para la dosificación de las briquetas de mezcla asfáltica de tal forma que la combinación granulométrica este dentro de los límites granulométricos establecidos.

2.2.- EQUIPOS Y MATERIALES: 2.2.1.- Balanza eléctrica: - De 0.01 gr. De precisión para muestras de hasta 200gr.

2.2.2.- Juego de Tamices: - Con aberturas en cada tamiz según la siguiente tabla: Designación de Tamices para Agregado Grueso

Designación de Tamices para Agregado Fino

sistema métrico

sistema habitual Norteamericano

sistema métrico

sistema habitual Norteamericano

63 50 mm. mm. 37.5 mm. *25 mm. *19 mm. *12.5 mm. *9.5 mm. *4.75 mm.

2 1/2” 2”

*2.36 *1.18 mm. mm. *0.60 mm. *0.30 mm. *0.15 mm. 0.075 mm.

Nº16 8 Nº Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

1 1/2” 1” 3/4” 1/2” 3/8”

Nº 4

* Tamices utilizados en el ensayo 2.2.3.- Otros accesorios: - Se emplearan también otros utensilios como ser: Espátula o Brocha o Recipientes o


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 2.3.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO: 



Antes de realizar el ensayo se debe de eliminar todo tipo de impurezas (material orgánico) y toda partícula fina menor a a 0.075 mm. Para ello se procederá a lavar bien la muestra y secarla muy bien. (se recomienda dejarlo secar 24 Hrs. a temperatura ambiente o secarlo en un horno.) Se realiza el cuarteo del material para determinar una cantidad de muestra apropiada según la siguiente tabla: Tamaño máximo de las partículas 63 mm. 50 mm. 37.5 mm. 25 mm. 19 mm. *12.5 mm. **9.5 mm. 4.75 mm. o menos

Tamiz Nº 2 1/2” 2” 1 1/2” 1”

Masa de muestra mínima 35 kg. 20 kg. 15kg. 10 kg.

3/8”

52kg. kg. 1 kg.

Nº 4

0.3 y/o 0.5 kg.

3/4” 1/2”

* Cantidad de muestra mínima utilizada para el agregado Grueso ** Cantidad de muestra mínima utilizada para el agregado Fino 

Verificar que el juego de tamices estén completamente limpios y libres de partículas retenidas, además asegurarse que estén ordenados.

Colocar la muestra en la tamizadora por aprox. 5 - 10 min. Al concluir el tamizado agitar un poco el juego de tamices para asegurarse que las partículas se acomoden o terminen de pasar los tamices.  Luego proceder a pesar el material retenido por cada tamiz con ayuda de la balanza eléctrica, empezando siempre por el tamiz de mayor abertura.  No olvidar siempre limpiar bien la bandeja de pesaje y tarar la  

balanza tras cada medición.  Una vez terminado el pesaje de todas las muestras de procederá a realizar el calculo correspondiente para generar la curva granulométrica.  Realizar el mismo procedimiento para todos los agregados que se tengan, una vez obtenidas las curvas granulométricas de los diferentes agregados determinar una combinación granulométrica deseada para la preparación de mezcla asfáltica. UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [8] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 2.4.- MEMORIA DE CÁLCULO:

     

Sume y registre todas las fracciones retenidas de todos los tamices, esta suma no debe diferir de la masa inicial registrada en mas de 3% para agregados finos y de 0.5 % para los áridos gruesos Si esta especificación no se cumple se rechaza el ensayo y se realiza otro con una muestra gemela. Calcular la masa retenida acumulada en cada tamiz. Calcule el porcentaje retenido en cada tamiz. Calcular el porcentaje que pasa cada tamiz haciendo la diferencia de 100 entre el % retenido de cada tamiz Graficar la curva granulométrica en un sistema de coordenadas ortogonales cuya abscisa en escala logarítmica indique las aberturas nominales de los tamices y en las ordenadas a escala lineal los valores de los porcentajes que pasan cada tamiz.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 2.5.- GRANULOMETRIA DE AGREGADOS: ANALISIS GRANULOMETRICO ASTM E40 AASHTO T27-99

A. DATOS GENERALES

Proyecto: GRANULOMETRIA DE AGREGADOS Fecha:Ju/25/Agosto/2011

Ubicación: LABORATORIO UMSS Descripcion de la Muestra: Agregado grueso (3/4"). Identificasion de la muestra: GRAVA B. DATOS T ECNICOS

Masa del Recipiente

214.7 Gr.

Masa de la Muestra Seca + Recipiente

2383.9 Gr.

Masa de la muestra Seca

2169.2

Gr.

Tamiz Nº

Diametro (mm)

Masa(Gr) Retenida

Masa Retenida Acumulada (Gr)

% Retenido

% Que Pasa

1"

25.000

0.000

0.000

0

100

3/4"

19.000

0.000

0.000

0.000

100.000

1/2"

12.500

1093.400

1093.400

50.408

49.592

3/8"

9.500

589.900

1683.300

77.604

22.396

Nº 4

4.750

463.100

2146.400

98.953

1.047

Nº 8

2.000

17.300

2163.700

99.751

0.249

Nº 16

1.180

0.500

2164.200

99.774

0.226

Nº 30

0.600

0.100

2164.300

99.779

0.221

Nº 50

0.300

0.100

2164.400

99.783

0.217

Nº 100

0.150

0.300

2164.700

99.797

0.203

Nº 200

0.075

1.100

2165.800

99.848

0.152

Bandeja

0.000

3.300

2169.100

100

0

2169.100

GRANULOMETRIA 120 100 80 60

GRANULOMETRIA

40 20 0 0.010

0.100

1.000

10.000

100.000


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 ANALISIS GRANULOMETRICO ASTM E40 AASHTO T27-99 A. DATOS GENERALES

Proyecto: GRANULOMETRIA DE AGREGADOS Ubicación: LABORATORIO UMSS

Fecha:Ju/25/Agosto/2011

Descripcion de la Muestra: Agregado medio ( 3/8"). Identificasion de la muestra: GRAVA B. DATOS TECNICOS

Masa del Recipiente

214.7 Gr.


1881.3 Gr.


1666.6

Masa Retenida

Masa Retenida

25.000

(Gr) 0.000

3/4"

19.000

1/2"

Tamiz Nº

Diametro (mm)

1"

Gr.

% Retenido

% Que Pasa

Acumulada (Gr) 0.000

0

100

0.000

0.000

0

100

12.500

0.000

0.000

0

100

3/8"

9.500

9.000

9.000

0.54

99.46

Nº 4

4.750

755.700

764.700

45.88

54.12

Nº 8

2.000

493.100

1257.800

75.47

24.53

Nº 16

1.180

170.300

1428.100

85.69

14.31

Nº 30

0.600

63.700

1491.800

89.51

10.49

Nº 50

0.300

38.400

1530.200

91.82

8.18

Nº 100

0.150

41.000

1571.200

94.28

5.72

Nº 200

0.075

38.600

1609.800

96.59

3.41

Bandeja

0.000

53.700

1666.600

100.00

0.00

1663.500


GRANULOMETRIA

40 20 0 0.010

0.100

1.000

10.000

100.000

UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [11]

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ANALISIS GRANULOMETRICO ASTM E40 AASHTO T27-99 A. DATOS GENERALES

Proyecto: GRANULOMETRIA DE AGREGADOS Fecha:Ju/25/Agosto/2011

Ubicación: LAB ORATORIO UMSS Descripcion de la Muestra: Agregado fino (Arena). Identificasion de la muestra: ARENA B. DATOS TECNICOS

Masa del Recipiente

214.7 Gr.


2218.9 Gr.


2004.2

Gr.

Tamiz Nº

Diametro (mm)

Masa Retenida (Gr)

Masa Retenida Acumulada (Gr)

% Retenido

% Que Pasa

1"

25.000

0.000

0.000

0

100

3/4"

19.000

0.000

0.000

0

100

1/2"

12.500

4.300

4.300

0.20

99.80

3/8"

9.500

38.800

43.100

1.99

98.01

Nº 4

4.750

241.100

284.200

14.18

85.82

Nº 8

2.000

243.000

527.200

26.30

73.70

Nº 16

1.180

176.100

703.300

35.09

64.91

Nº 30

0.600

162.000

865.300

43.17

56.83

Nº 50

0.300

467.000

1332.300

66.48

33.52

Nº 100 Nº 200

0.150 0.075

470.800 145.500

1803.100 1948.600

89.97 97.23

10.03 2.77

Bandeja

0.000

51.900

2004.200

100.00

0.00

2000.500


GRANULOMETRIA

40 20 0 0.010

0.100

1.000

10.000

100.000


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 2.6.- COMBINACION GRANULOMETRICA: - La combinación que se utilice debe caer dentro los límites especificados en la siguiente tabla: LIMITES GRANULOMETRICOS Tamaño de tamiz Limites Especificados



25 mm. 19 mm. 12.5 mm. 9.5 mm. 4.75 mm. 2.36 mm. 1.18 mm. 0.60 mm. 0.30 mm. 0.15 mm. 0.075 mm.

Nº 4 Nº 8 Nº 16

100.000 76.000 68.000 57.000 40.000 26.000 17.000

100.000 100.000 86.000 77.000 60.000 46.000 37.000

Nº 30 Nº 50 Nº 100 Nº 200

11.000 8.000 3.000 1.000

27.000 19.000 16.000 7.000

1” 3/4” 1/2” 3/8”

LA COMBINACION UEILIZADA ES LA SIGUIENTE:

45

20

35

Granulometria Combinada

45.000

20.000

35.000

100.000

45.000

20.000

35.000

100.000

22.316

20.000

34.931

77.247

10.078

19.892

34.305

64.275

0.471

10.823

30.037

41.331

0.112

4.906

25.793

30.811

0.102

2.862

22.718

25.682

0.100

2.098

19.889

22.086

0.098

1.637

11.734

13.468

0.091

1.145

3.512

4.748

0.068

0.682

0.971

1.721

0.000

0.000

0.000

0.000


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Combinación Granulometrica 120.000 100.000 a s a P e u q e j a t n e c r o P

80.000 GRANULOMETRIA COMBINADA

60.000

Limite Inferior 40.000

Limite Superior

20.000 0.000 0.010

0.100

1.000

10.000

100.000

Diametro de las Particulas (mm)

2.7.- ANEXOS:

Colocado de la muestra en los tamices

Preparación de los tamices

Tamizado de la muestra


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DESMONTE DE TAMICES PARA PESAJE

PREPARACION PARA PESAJE

DISTINTOS PESAJES DEL ENSAYO


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 3.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS GRUESOS ASTM C 127-01 AASHTO T85-91 3.1.- OBJETIVO: - Determinar la densidad, gravedad específica y la absorción de agua en áridos gruesos - Es aplicable a los áridos gruesos de densidad neta entre 2000 y 3000 kg/m³, que se emplean en el análisis de suelos, elaboración de hormigones y obras asfálticas. 3.2.-DEFINICIONES a) Árido Grueso Material árido retenido en el tamiz de 4.75 mm (Nº4) en el caso de suelos y hormigones, y en el tamiz de 2.36 mm (Nº8) cuando se utilizan en asfaltos. b) Huecos Espacios vacios entre las partículas de un material de árido. c) Poros Espacios vacios interiores de una partícula de material árido.  Poro accesible: poro permeable o abierto.  Poro inaccesible: poro impermeable o cerrado. d) Densidad () Es el cociente entre la masa (m) y el volumen (v) de un material pétreo a una temperatura especificada, se expresa en kg/m³. 

Densidad real (R): Densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas de material árido, más el volumen de los poros accesibles e inaccesibles de estas partículas. Densidad real del árido seco (RS): Densidad real en que se considera solamente la masa del árido seco. o Densidad real del árido saturado superficialmente seco (RT): Densidad real se considera la masa del árido seco más la masa del agua que llana los poros accesibles. o



Densidad neta (N): Densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas de material pétreo más el volumen de los poros inaccesibles.

e) Absorción de agua (α) Masa de agua necesaria para llevar un material árido del estado seco al estado saturado superficialmente seco. UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [16] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Se expresa como porcentaje referido a la masa del pétreo seco. f) Árido seco Material sacado en horno hasta masa constante. Esta condición se obtiene cuando dos pesadas sucesivas, separados por una hora de secado a 110 ± 5ºC, difieren en un porcentaje igual o inferior al 0.1 % de la menor mas determinada. g) Gravedad específica Es la proporción de la masa (o el peso en el aire) entre la unidad de volumen de un material para la masa del mismo volumen de agua a una temperatura determinada. Los valores son dimensionales. h) Gravedad específica seca Aparente (Gsa) Es la proporción de el peso al aire entre la unidad de volumen de la porción impermeable del agregado a una temperatura determinada, para el peso al aire de un volumen equivalente de agua destilada libre de gas a una temperatura determinada. i) Gravedad específica Bulk (Gsb) Es la proporción de el peso en el aire entre unidad de volumen de agregado (incluyendo los vacios permeables e impermeables en las partículas, pero no incluyendo los vacios entre las partículas) para el peso al aire de un volumen equivalente de agua destilada libre de gas a una temperatura determinada. j) Gravedad específica superficialmente seca de Bulk (Gsssb) Es la proporción de la masa en el aire entre la unidad de volumen de agregado, incluyendo la masa de los vacios llenos de agua lo cual se logra sumergiendo el agregado en agua. 3.3.- EQUIPO Y MATERIALES 3.3.1.- Balanza La balanza estará equipada con un aparato adecuado para suspender el contendor de la muestra en el agua desde el centro de la plataforma de pesado o la cazuela de la balanza. La precisión mínima de la balanza será de 0.1 gramos.

Balanza Eléctrica

3.3.2.- Horno


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

Horno Eléctrico

3.3.3.-Canastillo “Porta Muestra” De alambre de acero inoxidable los suficientemente resistente para soportar el peso de la muestra, con malla de abertura igual o inferior que 2 mm. Además, debe estar provisto de un dispositivo que permita suspenderlo de la balanza.

Canastillo “Porta-muestra”

3.3.4.-Estanque Impermeable, inoxidable, de forma y capacidad tal que permita contener totalmente y con holgura el canastillo porta-muestra, de acuerdo con el procedimiento especificado en este método.

Recipiente para determinar el peso sumergido de la muestra “Estanque”


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 3.3.5.- Recipientes Deben estar limpios de material resistente, estancos y de capacidad suficiente para contener la muestra de ensayo.

Recipientes para realizar los pesajes correspondientes

3.4.- EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS 3.4.1.-Extracción de muestras Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los métodos: 

Método para extraer y preparar muestras (ASTM D 75-03, AASHTO T 2-91)  Método para el cuarteo de muestras (ASTM C 702-98 (Reapproved 2003)) 3.4.2.- Tamaño de la muestra a ensayar Es la cantidad mínima de muestra para el ensayo se determina según la tabla Nº1, en función del tamaño máximo nominal del árido. CANTIDAD MÍNIMA DE MUESTRA SEGÚN TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL ÁRIDO Tamaño máximo nominal mm ASTM 12.5 o menos 1/2'' 19 3/4'' 25 1'' 37.5 1(1/2)'' 50 2'' 63 2(1/2)''

Cantidad mínima de muestra kg 2 3 4 5 8 12

Fuente: ASTM 127-01 “Volume 04.02 Concrete and Aggregates”


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 3.4.3.- Preparación de la muestra de ensayo      

Puede emplear el material proveniente del ensayo de tamizado, debidamente homogeneizado. Elimine por tamizado las partículas inferiores a 4.75 mm (Nº4), en el caso de hormigones y suelos y las partículas inferiores a 2.36 mm (Nº 8), en el caso de asfaltos. Lave la muestra hasta remover el polvo superficial o cualquier materia extraña adherida a las partículas. Seque la muestra hasta masa constante en un horno a 110 ± 5ºC. Enfrié la muestra al aire a temperatura ambiente por un periodo de 24 ± 4 h. Sumerja la muestra en agua a temperatura ambiente por un periodo de 24 ± 4 h.

Separación de la muestra mediante el tamizado Tamiz Nº8 “Agregado grueso y fino”

3.5.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO Efectúe las siguientes pesadas a la muestra de ensayo: 3.5.1.- Pesada al aire ambiente del árido saturado superficialmente seco  Retire la muestra del agua

y seque superficialmente las partículas, haciéndolas rodar sobre un paño absorbente hasta que desaparezca la película visible de agua adherida. Seque individualmente las partículas mayores manteniendo el árido, ya secado superficialmente, cubierto con un paño hasta el momento de pesar. Efectué toda la operación en el menor tiempo posible.  Determine inmediatamente la masa de agregado saturado superficialmente seco, por pesada al aire ambiente, aproximando a 0.1gr. y registre su valor como Msss.


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a

b

c

d

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a) b) c) d)

Muestra saturada después de 24 horas de inmersión Seque la muestra con paño absorbente. Enrolle la muestra y seque las partículas más grandes. La condición saturada superficialmente seca se logra cuando las partículas presentan un color opaco. e) Determinar la masa saturada superficialmente seca y regístrela como

3.5.2.- Pesada sumergida  Coloque la muestra inmediatamente en el canastillo porta-muestra  Sumerja el canastillo en agua a 20 ± 3º C, por un periodo al menos de 3 min.  Determine la masa sumergida, aproximando 0.1 gr. Registre su valor como MSUM

c)

a) Colocar la muestra en el canastillo porta-muestra. b) Enganchar el canastillo porta-muestra en la balanza. Sumerja la muestra por un lapso de 3 min y regístrela como Msum


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 3.5.3.- Pesada al aire ambiente del árido seco  Retire la muestra del canastillo y

vacíela completamente del recipiente, cuidando de no dejar partículas

atrapadas.  Seque la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5ºC.  Enfríe la muestra a temperatura ambiente, en lo posible dentro de un recipiente protegido, para evitar la absorción de humedad del aire.  Determine la masa de la muestra seca, por pesada en el aire ambiente, aproximadamente a 0.1 gr. Registre su valor como Ms

a) Retire la muestra del canastillo porta-muestra b) Secar la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5ºC. c) Enfríe la muestra a temperatura ambiente y determine la masa de la muestra seca regístrela como Ms

3.6.- MEMORIA DE CÁLCULO DATOS Ms = 1028.8 gr. Msum = 640.8 gr. Msss = 1031.2 gr.

Ms = Peso del árido grueso seco Msum = Peso del árido grueso sumergido Msss = Peso del árido grueso superficialmente seco

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DENSIDAD DEL ÁRIDO GRUESO Densidad real del pétreo saturado superficialmente seco (R)   

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Densidad real del árido seco (RS) 

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GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL ÁRIDO GRUESO Gravedad específica saturada superficialmente seca de Bulk ( Gsssb)

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 4.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS FINOS ASTM C 128-01 (Reapproved2003) AASHTO T84-00 4.1.- OBJETIVO: Determinar la densidad, gravedad específica y la absorción de agua en áridos finos. Es aplicable a los áridos finos de densidad neta entre 2000 y 3000 kg/m³, que se emplean en el análisis de suelos, elaboración de hormigones y obras asfálticas. 4.2.-DEFINICIONES k) Árido Grueso Material árido retenido en el tamiz de 4.75 mm (Nº4) en el caso de suelos y hormigones, y en el tamiz de 2.36 mm (Nº8) cuando se utilizan en asfaltos. l) Huecos Espacios vacios entre las partículas de un material de árido. m) Poros Espacios vacios interiores de una partícula de material árido.  Poro accesible: poro permeable o abierto.  Poro inaccesible: poro impermeable o cerrado.

n) Densidad () entre la masa (m) y el volumen (v) de un material pétreo a una temperatura especificada, se Es el cociente expresa en kg/m³. 

Densidad real (R): Densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas de material árido, más el volumen de los poros accesibles e inaccesibles de estas partículas. Densidad real del árido seco (RS): Densidad real en que se considera solamente la masa del árido seco. o Densidad real del árido saturado superficialmente seco (RT): Densidad real se considera la masa o

del árido seco más la masa del agua que llana los poros accesibles. 

Densidad neta (N): Densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas de material pétreo más el volumen de los poros inaccesibles.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Absorción de agua (α)

Masa de agua necesaria para llevar un material árido del estado seco al estado saturado superficialmente seco. Se expresa como porcentaje referido a la masa del pétreo seco. o) Árido seco Material sacado en horno hasta masa constante. Esta condición se obtiene cuando dos pesadas sucesivas, separados por una hora de secado a 110 ± 5ºC, difieren en un porcentaje igual o inferior al 0.1 % de la menor mas determinada. p) Gravedad específica Es la proporción de la masa (o el peso en el aire) entre la unidad de volumen de un material para la masa del mismo volumen de agua a una temperatura determinada. Los valores son dimensionales. q) Gravedad específica seca Aparente (Gsa) Es la proporción de el peso al aire entre la unidad de volumen de la porción impermeable del agregado a una temperatura determinada, para el peso al aire de un volumen equivalente de agua destilada libre de gas a una temperatura determinada. r) Gravedad específica Bulk (Gsb) Es la proporción de el peso en el aire entre unidad de volumen de agregado (incluyendo los vacios permeables e impermeables en las partículas, pero no incluyendo los vacios entre las partículas) para el peso al aire de un volumen equivalente de agua destilada libre de gas a una temperatura determinada. s) Gravedad específica superficialmente seca de Bulk (Gsssb) Es la proporción de la masa en el aire entre la unidad de volumen de agregado, incluyendo la masa de los vacios llenos de agua lo cual se logra sumergiendo el agregado en agua. 4.3.- EQUIPO Y MATERIALES 4.3.1.-Balanza De capacidad superior a 1 Kg y una precisión mínima de 0.1 gr.

Balanza Eléctrica


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 4.3.2.-Horno Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

Horno Eléctrico

4.3.3.- Recipientes Deben estar limpios de material resistente, estancos y de capacidad suficiente para contener la muestra de ensayo.

Recipientes para realizar los pesajes correspondientes

4.3.4.- Matraz Es un matraz aforado en el que se pueda introducir fácilmente la muestra de ensayo. Debe llevar una marca de calibración que indique el volumen contenido con una precisión de ± 0.1 ml. Dicho volumen excederá a lo menos en un 50 % al volumen aparente de la muestra del pétreo fino. Se recomienda emplear un matraz de 500 cm³ de capacidad. También puede emplearse un picnómetro.

Matraz de 500ml.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 4.3.5.- Molde – Cono Con forma tronco – cónica, de 40 ± 3mm de diámetro en la parte superior, 90 ± 3mm de diámetro en la parte inferior y 75 ± 3mm de altura. Confeccionado por una plancha metálica de un espesor igual o superior a 0.8mm.

Molde - Cono

4.3.6.- Pisón Es una varilla metálica, con uno de sus extremos de sección plana y circular, de 25 ± 3mm de diámetro. Debe tener una masa de 340 ± 15 gr.

Pistón de 340 gr.

4.4.-EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS 4.4.1.- Extracción de muestras Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los métodos: 

Método para extraer y preparar muestras (ASTM D 75-03, AASHTO T 2-91)  Método para el cuarteo de muestras (ASTM C 702-98 (Reapproved 2003)) 4.4.2.-Tamaño de la muestra a ensayar Para cada ensayo se usará una cantidad de árido fino superior a 50 gr, e inferior a 500 gr. 4.4.3.- Preparación de la muestra de ensayo 

Corte el material retenido en tamiz de referencia (tamiz Nº4 para hormigón y tamiz Nº8 para mezclas asfálticas). UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [27]

http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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Separando la muestra en el tamiz de referencia



si la muestra de laboratorio contiene un porcentaje superior al 15% de material retenido sobre el tamiz de referencia, considérela como un integral y determine los porcentajes de la fracción retenida y de la fracción que pasa respecto del total de dicha muestra.  Ensaye la fracción retenida de acuerdo con la (ASTM C 127-01, AASHTO T85-91) y la fracción que pasa de acuerdo con este método de ensayo.  Reduzca por cuarteo de acuerdo a la (ASTM C-702), la muestra de terreno o la fracción que pasa indicada en “Preparación de la muestra de ensayo” segundo párrafo, a una cantidad de árido de

aproximadamente el doble del tamaño de muestra de laboratorio requerido.


Llene el matraz solamente con agua a una temperatura de 20 ± 3ºC hasta la marca de calibración. Mida y registre la masa del matraz con agua (Ma). Llene con agua a 20 ± 3ºC hasta la marca de calibración, agite y deje reposar un instante. Mida y registre la masa total del matraz con la muestra de ensayo y el agua (Mm)

a) Muestra más agua hasta la marca de calibración b) Registrar la muestra más agua como Mm


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Coloque la muestra en el matraz y cúbrala con agua a una temperatura de 20 ± 3ºC, hasta alcanzar aproximadamente 2/3 del volumen del matraz.

a)

b)

a) Colocar la muestra en el matraz con la ayuda de un embudo de papel para evitar la pérdida de muestra. b) Muestra ingresando a través del embudo al matraz

Seque el árido en horno a una temperatura de 110 ± 5ºC Cubra el árido en su totalidad con el mínimo de agua a una temperatura ambiente para asegurar su saturación en un periodo de 24 ± 4 h.

a)

b)

c)

d)

Llenado de agua al matraz mas el árido hasta la marca de calibración a) Pesado del matraz mas la muestra más agua (Mm) b) Extracción del árido saturado para ser secado c) Lavado de las partículas finas para evitar pérdidas en el peso.

Agite el matraz a fin de eliminar burbujas de aire golpeando ligeramente con la palma de la mano. En caso de pétreos muy finos, se debe utilizar una bomba de vacío. Deje reposar durante 1 hora manteniendo a una temperatura de 20 ± 3ºC. Eliminar el exceso de agua con cuidado para evitar la pérdida de finos, extienda la superficie sobre una superficie plana comenzando la operación de desecar dirigiendo sobre ella una corriente moderada de UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [29] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 aire caliente y remover con frecuencia para garantizar el secado homogéneo hasta llegar a su condición suelta.

a)

b)

d) a) b) c) d) e)

c)

e)

Eliminación del exceso de agua, evitando la pérdida de finos Secado de la muestra en una hornilla eléctrica Operación de desecado removiendo la muestra Proceso de eliminación de agua por evaporación Masa seca al final del proceso

Saque la muestra del matraz, evitando pérdidas de material, y séquela hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5ºC. déjela enfriar a una temperatura ambiente. Determine y registre la masa de la muestra de ensayo en condición seca (Ms) Sostenga el molde cónico firmemente sobre una superficie lisa, plano y no absorbente, con su diámetro mayor hacia abajo, llénelo con el árido en condición suelta en una capa y enrase.

a) Vaciado de la muestra al cono b) Vaciado de la segunda capa de muestra después del apisonado


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Compacte suavemente con 25 golpes de pisón uniformemente distribuidos sobre la superficie, en cada golpe deje caer el pisón libremente desde una altura de 5mm sobre la superficie del árido. Dicha altura debe conservarse, ajustándola a la nueva elevación de la muestra después de cada golpe.

a)

b)

c)

a) Compactado de la muestra en la primera capa b) Distribución de los 25 golpes en todo el área de la superficie del árido c) Compactado de la última capa

Remueva cuidadosamente todo el material sobrante en la superficie. Levante el molde verticalmente. Si hay humedad libre la muestra conservará la forma del cono. En este caso elimine el exceso de humedad, repitiendo el procedimiento. Cuando, al retirar el molde, el árido caiga suavemente según su talud natural, será indicación que éste ha alcanzado la condición saturada superficialmente seca.

a)

b)

a) Enrasado de la superficie, retirando el material excedente b) Retiro del molde, el árido cae suavemente según su talud natural

Inmediatamente que el árido alcance la condición de saturada superficialmente seca, obtenga el tamaño de muestra de ensayo requerido, pese y registre su m


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 4.6.- MEMORIA DE CÁLCULO DATOS Ms = 470.70 gr. Ma = 680.90 gr. Mm = 969.70 gr. Msss = 475.9 gr.

Ms Ma Mm Msss

= Peso del árido fino seco = Peso del matraz + peso del agua = Peso del matraz+ agua + muestra = Peso del árido fino saturado superficialmente seca

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DENSIDAD DEL ÁRIDO FINO Densidad real del pétreo saturado superficialmente seco (R) 

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 Absorción de agua (α)

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GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL ÁRIDO GRUESO

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 5.- MÉTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DEL ASFALTO ASTM D70-03 AASHTO T228-04 5.1.- OBJETIVO: Determinar la densidad del cemento asfáltico, mediante el uso de picnómetro a la temperatura requerida 5.2.-EQUIPOS Y MATERIALES     

Picnómetro de 24 a 30ml de capacidad. Balanza eléctrica de precisión de 0.1 gr. Baño termostático capaz de mantener la temperatura requerida en un rango de ± 0.1 ºC. Termómetro de -8 a 32ºC, con una precisión de 0.1ºC Agua destilada.

5.2.3.- CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO O PROBETA 

Determine la masa del picnómetro limpio y seco con su tapa, y desígnela comoA, aproximando a 0.01 gr.  Llene el picnómetro con agua destilada y ajuste firmemente la tapa girándola. Sumerja totalmente el picnómetro en un vaso con agua destilada. Coloque el vaso con el picnómetro en el baño de agua de forma que el agua del baño quede al mismo nivel que la del vaso. Manténgalos en el baño como mínimo 30 minutos a la temperatura de ensayo. Retire en picnómetro y seque rápida y cuidadosamente toda humedad superficial, determine la masa y desígnela como B, aproximando a 0.01 gr.

a)

b)

c) Determinar la masa de la probeta limpio y seco mas tapa “A” d) Determinar la masa de la probeta más agua y tapa “B”


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5.3.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO Caliente una pequeña cantidad de material hasta una condición fluida, mediante la aplicación de calor en forma suave: debe prevenir la pérdida por evaporación. Una vez que la muestra este suficientemente fluida viértala dentro del picnómetro, limpio y seco, hasta aproximadamente la mitad

a) a) b) c)

b)

a)

Calentado del cemento asfáltico en hornilla eléctrica Vierta la muestra de asfalto en si condición fluida en una probeta limpia y seca Cuidar que el asfalto no toque las paredes de la probeta por encima del nivel de referencia.

Es conveniente calentar ligeramente el picnómetro antes de vaciar el material. Se deben tomar precauciones para evitar que el material toque las paredes del picnómetro por encima de su nivel final, y evite la inclusión de burbujas de aire, aplicando ligeramente la llama de un mechero a la superficie del picnómetro y del asfalto.

Calentado del picnómetro antes de del vaciado del asfalto UMSS –FCYT

Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [35] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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Enfríe el picnómetro y su contenido de temperatura ambiente y determine la masa con la tapa incluida. Designe esta masa como C, aproximando a 0.01 gr.

Figura Nº4 Enfriado del picnómetro a temperatura ambiente antes de ser pesado

Termine de llenar con agua destilada, inserte la tapa firmemente, sumérjalo completamente en un vaso lleno de agua destilada y colóquelo en el baño, de acuerdo a lo indicado en el segundo párrafo (Calibración del Picnómetro) a la temperatura de ensayo por unos 30 min. Retire el picnómetro del vaso y séquelo con un paño. Determine la masa y desígnela como D, aproximando a 0.01 gr.

Figura Nº5 Pesado del picnómetro con asfalto a ua destilada mas la ta a


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 5.4.- MEMORIA DE CÁLCULO DATOS A B C D



= 65.10 gr. = 104.50 gr. = 90.00 gr. = 105.10 gr.

A = Peso del picnómetro limpio y seco B = Peso del picnómetro + agua destilada C = Peso del picnómetro + asfalto D = Peso del picnómetro + agua destilada +asfalto

DENSIDAD DEL ASFALTO Densidad real del pétreo saturado superficialmente seco (R) 

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 6.- ENSAYO DE PENETRACION EN ASFALTOS ASTM D 5 – 97, AASHTO T 49 – 97 6.1.- OBJETIVO:  Determinar la dureza mediante la penetración de materiales bituminosos sólidos y semisólidos. 6.2.- EQUIPOS Y MATERIALES: 6.2.1.- Penetrómetro: - Cualquier equipo que permita el movimiento vertical sin fricción apreciable del vástago sostenedor de la aguja y que sea capaz de indicar la profundidad de la penetración con una precisión de 0,1 mm. - El peso del vástago será de 47,5 ± 0.05 gr. El peso total del vástago con aguja será de 50 ± 0,05 gr. para cargas totales de 100 y 200 gr. Dependiendo de las condiciones en que se aplique el ensayo.

6.2.2.- Aguja de Penetración.- La aguja es de acero inoxidable templado y duro, debe tener aproximadamente 50 mm. De largo y diámetro entre 1,00 y 1,02 mm. - Debe ser simétricamente afilada en forma cónica con un ángulo entre 8: 40’ y 9: 40’ con respecto al largo total del cono. -La masa conjunta del casquete y la aguja será de 2,5 ± 0,05 gr. 6.2.3.- Capsulas: - Deben ser de vidrio o metal de forma cilíndrica y con fondo plano con las siguientes dimensiones: 

Para penetraciones menores a 200: 55 mm. De diámetro y 35 mm. De profundidad  Para penetraciones entre 200 y 350 55 mm. De diámetro y 70 mm. De profundidad 6.2.4.- Baño de agua: - Deberá tener una capacidad mínima de 10 lts. Y un sistema apto para mantener una temperatura de 25:C con una tolerancia de ± 0.1:C

6.2.5.- Transportador de capsula: - debe tener una capacidad mínima de 350 ml. Y una profundidad suficiente de agua que permita cubrir la altura del contenedor de la muestra. Debe estar provisto de algún medio que asegure firmemente la capsula y evite el balanceo. UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [38] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 6.2.6.- Aparato medidor de tiempo: - Utilice cualquier aparato que mida el tiempo que este graduado en 0,1 s. O menos y cuya precisión este dentro de ± 0,1 s para un intervalo de 60 s. 6.2.7.- Termómetros: Se puede usar un termómetro de vidrio de rango adecuado con subdivisiones y escala máxima de error de 0,1 :C. 6.2.8.- Hornilla - Hornilla convencional de gas o eléctrica para fundir la muestra. 6.3.- PREPARACION DE LA MUESTRA: 

 

 

Calentar la muestra (cemento asfaltico) cuidadosamente evitando calentamientos locales hasta que llegue a fundirse, entonces revuelva constantemente subiendo la temperatura hasta no mas de 90:C por encima del punto de ablandamiento esperado. No caliente la muestra por más de 30 min. Y evite la incorporación de burbujas en la muestra. Vierta la muestra en la capsula a una profundidad tal que cuando se enfrié a la temperatura del ensayo la profundidad de la muestra sea al menos 10mm. Mayor que la profundidad a la cual se espera que la aguja penetre. Proteja la capsula contra el polvo cubriéndola con un vaso y deje enfriar a temperatura ambiente entre 15 y 30 :C. entre 1 a 1.5 Hrs. Para una capsula pequeña y 1.5 a 2 Hrs para una capsula grande. Utilice el transportador de capsulas y coloque la muestra junto con este en el baño de agua manteniéndolas a temperatura de ensayo por un tiempo de 1 a 1,5 Hrs para capsulas pequeñas y de 1,5 a 2 Hrs las capsulas grandes.

6.4.- CONDICIONES DE ENSAYO: - Para distintas temperaturas se puede utilizar las siguientes condiciones de ensayo: Temperatura Carga Tiempo gr. seg. ⁰C 0 200 60 4 200 60 45 50 5 46.1 50 5 - si no se tiene ninguna especificación puede también utilizar: Temperatura Carga Tiempo ⁰C gr. seg. 25

100 5 UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [39] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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6.5.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:  A menos que se especifique otra cosa colocar un peso de 50 gr. sobre la aguja que en conjunto formaran un peso total de 100 gr. ± 0,1 gr. Para garantizar que se este trabajando a temperatura de ensayo puede realizarse este en el baño de agua o retirar la capsula con el transportador asegurándose que este completamente cubierto por agua a temperatura de ensayo.  Posicione la aguja descendiendo lentamente hasta que la aguja toque la superficie de la muestra; realice esto con la punta de la aguja haciendo contacto real con su imagen reflejada sobre la superficie de la muestra, o con ayuda de un papel verificar que la aguja este posicionada.  Se procede con la penetración de la muestra con las condiciones de ensayo requeridas.  Realice por lo menos tres penetraciones en la superficie de la muestra en un punto distanciado a por lo menos 10 mm. De las paredes de las capsulas, y a no menos de 10 mm. Entre uno y otro 



Si la penetración es mayor que 200 use un mínimo de tres agujas dejándolas en la muestra hasta contemplar las tres penetraciones.

Calentar el cemento asfaltico

Colocar la nuestra en baño de agua

Realizar el ensayo con el Penetrómetro


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 6.6.- MEMORIA DE CÁLCULO: PENETRACION DEL ASFALTO ASTM D 5- 97, AASHTO T 49 -97 A. DATOS GENERALES: Proyecto: ENSAYO DE LABORATORIO Ubicación: U.M.S.S. Descripción de la muestra: Cemento asfaltico 85 - 100 Identificación de la muestra: B. DATOS TECNICOS O CONDICIONES DE ENSAYO: Temperatura de ensayo T= 25 :C Tiempo de ensayo del Penetrómetro Carga total para el

ensayo

Tipo de cemento asfaltico Grado de penetración

t=

5

seg.

q=

100

gr.

85 - 100

C. MEMORIA DE CALCULO: Nº de lectura 1 2 3 4 5 6 Promedio de penetración

Lectura del Penetrómetro 85 100 92 90

Carga de ensayo gr. 100 100 100 100

Temperatura de ensayo 25 :C 25 :C 25 :C 25 :C

91,75

Penetración en decima de mm.

9,175


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 6.7 ANEXOS:

Hornilla Eléctrica para calentar el asfalto Penetrómetro

Ensayo de penetración del cemento asfaltico


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 7.-ENSAYO DE DUCTILIDAD PARA ASFALTOS ASTM D 113 – 99, AASHTO T51 – 00 7.1.- OBJETIVO:  Determinar la longitud, medida en centímetros a la cual se alarga antes de romperse cuando dos extremos de una briqueta se tracciona a velocidad y temperatura especificada. 7.2.- EQUIPOS Y MATERIALES: 7.2.1.- Moldes: - Los moldes son de bronce o zinc, tienen un diseño similar al del grafico siguiente: - Consta de cuatro piezas: dos clips y dos lados del molde -Las especificaciones del molde requeridas son: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)

Distancia entre los centros: 111.5 a 113.5 mm. Largo total de la briqueta: 74.5 a 75.5 mm. Distancia entre clips: 29.7 a30.3 mm. Borde del clip: 6.8 a 7.2 mm. Radio del clip: 15.75 a 16.25 mm. Ancho mínimo de la sección transversal: 9.9 a 10.1 mm. Ancho de la boca del clip: 19.8 a 20.2 mm. Distancia entre los centros de radio: 42.9 a 43.1 mm. Diámetro del orificio del clip: 6.5 a 6.7 mm. Espesor: 9.9 a 10.1 mm.

7.2.2.- Baño de agua: - Deberá tener una capacidad mínima de 10 lts. Y un sistema apto para mantener una temperatura de 25:C con una tolerancia de ± 0.1:C

7.2.3.- Ductilómetro: -Para traccionar las briquetas de asfalto se puede usar cualquier aparato construido de modo que la muestra se mantenga continuamente sumergida en agua. 7.2.4.- Termómetro: - El termómetro a utilizar será ASTM 63 C con un rango de temperatura entre -8 y 32 :C


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7.3.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO: 

Arme el molde sobre una placa base, cubra cuidadosamente la superficie de la placa y las superficies interiores del molde con una película delgada de desmoldante (talco y glicerina) para evitar que el material a ensayar se adhiera a las paredes del molde y la base.  Caliente la muestra con cuidado previniendo calentamientos locales hasta que este suficientemente fundida para verter, se preverá no exceder la temperatura de calentamiento a mas de 80 a 110 :C por encima del punto de ablandamiento esperado.  Tamice la muestra fundida a través del tamiz Nº 50 (No realizado por falta de tamiz para este tipo de procedimiento) luego continúe revolviendo y vierta el material dentro del molde.  Realice el llenado vertiendo el asfalto con un chorro delgado hacia atrás y hacia adelante, de extremo a extremo hasta que el molde quede por sobre el nivel de llenado.      

Durante el llenado cuide de no tocar el molde para evitar que este se distorsione. Deje enfriar a temperatura ambiente por 30 a 40 min. Y luego coloque en el baño de agua a temperatura de ensayo (25:C) por 30 min. Proceder a retirar el excedente de las muestras con una espátula y un cuchillo caliente de tal manera que quede enrasado en el molde. Coloque nuevamente la muestra en el baño de agua a temperatura de ensayo durante 85 a 95 min. Para luego proceder a desmoldar y ensayar la muestra. Ya en el ensayo enganche los anillos de cada extremo de los clips a las clavijas del ductilómetro y sepárelos a la velocidad especificada ( ) hasta la ruptura de la briqueta. Mida la distancia en centímetros entre los clips traccionados en el momento de producirse la ruptura.

Durante el desarrollo del ensayo el agua en el estanque del ductilómetro cubrirá la briqueta a lo menos 2.5 cm. Y esta se atenderá continuamente a la temperatura especificada (25:C) con una tolerancia de ±0.5:C  Si durante el ensayo la muestra tiene una catenaria hacia abajo se procederá a regular la densidad del agua añadiendo sal a esta para lograr que la muestra se mantenga lo más horizontal posible. 


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 7.4.- MEMORIA DE CÁLCULO: DUCTILIDAD DEL ASFALTO ASTM D 5- 97, AASHTO T 49 - 97 A. DATOS GENERALES: Proyecto: ENSAYO DE LABORATORIO Ubicación: U.M.S.S. Descripción de la muestra: CEMENTO ASFALTICO 85 - 100 Identificación de la muestra: B. DATOS TECNICOS O CONDICIONES DE ENSAYO: Temperatura de ensayo T= 25 :C Velocidad del ensayo V= 5 cm/min. Tipo de cemento asfaltico Grado de penetración

85 - 100

C. MEMORIA DE CALCULO: Nº de lectura 1 2 3 4 5 6

Longitud de alargamiento 245 148

Promedio

Velocidad de ensayo 5 cm/min. 5 cm/min.

Temperatura de ensayo 25 :C 25 :C

146,5 cm.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 7.5.- ANEXOS:

PREPARACION DEL ENSAYO

MUESTRA EN EL DUCTILOMETRO

MUESTRA FALLIDA (PEGADO A LA BASE)

MUESTRA ESTIRADA

ROTURA DE LA MUESTRA


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.- METODO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA DEFORMACION PLASTICA DE MEZCLAS ASFALTICAS UTILIZANDO EL APARATO “MARSHALL ” ASTM 1559 – 01; AASHTO T 245 – 97 8.1.- OBJETIVOS: 

Determinar la resistencia a la deformación plástica de la mezcla asfáltica para pavimentación.  Determinar el contenido óptimo de asfalto en la mezcla. 8.2.- RESUMEN DEL METODO: - El procedimiento consiste en la elaboración de briquetas (probetas cilíndricas de 101.6 mm. De diámetro y 63.5 mm. De altura cuya preparación se basa en la norma: ASTM 1559 – 01; AASHTO T 245 – 97 rompiéndolas posteriormente en la prensa Marshall determinando su estabilidad y flujo. - Si se desea determinar el porcentaje de vacios de las mezclas, se determinaran previamente los pesos específicos de los materiales empleados y de las briquetas compactadas antes del ensayo de rotura. - Previa a la preparación de las briquetas es necesario determinar la granulometría de los áridos y la combinación de estos, además de los pesos específicos de los mismos.asi como también del asfalto - Para determinar el contenido óptimo de asfalto en la mezcla se harán varias briquetas con distintos porcentajes de asfalto de tal forma que al graficar los valores obtenidos del ensayo se pueda determinar el valor óptimo de asfalto en la mezcla. 8.3.- EQUIPO Y MATERIALES: 8.3.1.- Molde s de Compactación: - Se conforman de una placa de base plana con su molde y collar de extensión cilíndricos. El molde deberá tener un diámetro interior de 4” y una altura aproximada de 3”, la placa de base y el collarín deberán ser intercambiables o sea que se deberán ajustar en los dos extremos de los moldes 8.3.2.- Extractor: - Que sirva para sacar las briquetas del molde 8.3.3.- Martillo de compactación: - Consiste en una cara circular de 100mm. De diámetro equipada con un peso de 4.515 ± 15 gr. (10lb) Y construido de modo de obtener una altura de caída de 460 ± 2 mm.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.3.4.-Pedestal de compactación: - Consiste en un poste de madera de 205 x 205 x 455 mm. Cubierto con una placa de acero de 305 x305 x25 mm. Debe estar empotrado y quedar firmemente afianzada y a nivel. 8.3.5.- Sujetador de molde: Consiste en un aro con resorte diseñado para mantener centrado y fijo el moldeen el pedestal durante la compactación. 8.3.6.- Mordaza: Son dos segmentos de cilindro (superior e inferior) con un radio interno de 51 ± 0.2 mm. Diseñado para transmitir la carga. 8.3.7.- Maquina Marshall: - Aparato eléctrico diseñado para aplicar carga a las probetas durante el ensayo a una velocidad de deformación de 50± 1 mm/min. Esta equipada con un anillo de prueba calibrada para determinar la carga aplicada de una capacidad superior a 25 kN y una sensibilidad de 45 N. con un dial graduado de 0.0025 mm. Y un medidor de flujo con una precisión de 0.01 mm. Para determinar la deformación que se produce en la carga máxima. 8.3.8.- Horno: - el horno debe de tener un termostato capaz de controlar y mantener la temperatura requerida. 8.3.9.- Baño de agua: Deberá ser controlado termostáticamente a 60 ± 1 :C y también contara con un f ondo falso y un

termómetro centrado y fijo. 8.4.- EXTRACCION Y PREPARACION DE LA MUESTRA: 8.4.1.-Nuero de Briquetas: - Preparar a lo menos 3 y de preferencia 5 briquetas para cada contenido de asfalto 8.4.2.- Temperatura de mezclado: - Es la temperatura a la cual debe calentarse el cemento asfaltico para producir una viscosidad de 170 ± 20 cSt. 8.4.3.- Temperatura de compactación: - Sera aquella a la cual el cemento asfaltico alcanza una viscosidad de 280 ± 30 cSt. UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [48] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.4.4.-Preparacion de muestra: - Pese en bandejas separadas para cada briqueta la cantidad necesaria de cada fracción para producir muestra que de como resultado una briqueta compacta de altura igual a 65 mm. Normalmente se requieren 1200 gr. - Coloque las bandejas en el horno y caliente a una temperatura de aproximadamente 30 °C sobre la temperatura de mezclado. - Coloque el árido caliente en una bandeja y revuelva completamente, forme un cráter en el árido y pese la cantidad necesaria de cemento asfaltico e incorpórela en la bandeja junto con los áridos. Asegúrese que la temperatura en ese instante sea la de mezclado. - Mezcle el asfalto y el árido tan rápido como sea posible hasta que de completamente uniforme. 8.4.5.- Compactación de Briquetas: - Prepare el molde y el martillo, limpiándolos completamente y calentándoles durante 15 min. A una temperatura próxima a la de compactación - Coloque un disco de papel filtro (papel común pintado con aceite sucio) cortado a medida, suavice las paredes del molde con aceite. - Coloque el conjunto collar molde y base en el pedestal del compactador. - Llene el molde con la espátula acomodando la mezcla15 veces en el perímetro y 10 veces en el centro. - La temperatura antes de compactar debe estar en los límites establecidos para la compactación y si no es así descártela, en ningún caso la mezcla debe recalentarse. - Con el martillo de compactación aplique (35, 50, 75 en base al nivel de trafico proyectado) golpes en un tiempo no superior a 90s. - Saque la base y el collar, invierta y re ensamble el molde y aplique en la otra cara del molde el mismo número de golpes. - Después de compactar saque la base y deje enfriar la briqueta al aire. Si se desea puede utilizar un ventilador. Normalmente se deja enfriar toda la noche. 8.4.6.- Determinación de densidad y espesor: - Con ayuda de un calibrador sacar 4 espesores de cada briqueta y luego proceda a determinar la densidad real de la mezcla asfáltica de acuerdo a la ASTM D 2726 - 04 UMSS –FCYT Laboratorio de Pavimentos y Asfaltos [49] http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me -de -e nsayos-de -la b-ora tor io

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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.5.- PROCEDIMIENTO DE ENSAYO: 

Para briquetas confeccionadas con cemento asfaltico coloque estas en un baño de agua a 60 ± 1°C durante 30 a 40 min antes de ensayar.

Limpie completamente la mordaza, la temperatura de esta debe mantenerse entre 21 °C y 38 °C usando un baño de agua si es necesario lubrique las barras guías con una película delgada de aceite de modo que la parte superior de la mordaza se deslice nuevamente  Si se usa un anillo de prueba para medir la carga aplicada asegúrese que el dial este firmemente ajustado y en cero.  Saque la probeta del agua y seque cuidadosamente la superficie coloque y centre la probeta en la parte inferior de la mordaza luego coloque la parte superior y centre el conjunto en el aparato de carga.  Aplique carga a la briqueta a una velocidad constante de deformación de 50 ± 1 mm/min. Hasta que produzca la falla. 

El punto de falla queda definido por la carga máxima obtenida el cual se define como la estabilidad Marshall como el numero total de Newtons o libras necesarios para producir falla de la briqueta a 60°C  A medida que avanza el ensayo de estabilidad sujete firmemente el medidor de flujo sobre la barra guía, cuando se produzca la carga máxima, tome la lectura y anótela. Esta lectura es el valor de la fluidez de la briqueta expresada en unidades de 0.25 mm (1/100 pulg.)  El procedimiento completo de estabilidad y fluencia comienza desde el momento en que se retira la briqueta del agua y no debe durar mas de 30 s. 

8.6.- MEMORIA DE CÁLCULO: 8.6.1.- Temperatura de mezclado y compactación: - De la curva de Viscosidad V.S. Temperatura obtenemos un rango de temperaturas tanto de mezclado y compactación de: Para 170 ± 20 cSt.  TMezclado = (138.3 – 147.2) °C Para 280 ± 30 cSt.  TCompactacion= (129.4 – 135) °C


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.6.2.- Primera aproximación del contenido de asfalto: - Se determina según la formula de Mac Kenson y Frickstad:

X = 0.15, si 11 – 15% pasa el tamiz #200 X = 0.18, si 6 – 10% pasa el tamiz #200

P = 0.035*A + 0.045*B + X*c + F Del ensayo de granulometría obtenemos:

X = 0.2, si < 5 % pasa el tamiz #200

A = % Agregado retenido en el tamiz #8 = (100-30.811) =69.189% B = % que pasa el tamiz #8 y es retenido por el tamiz #200 = (100-1.721) – 30.811 = 67.468% C = % q Agregado que pasa el tamiz #200 = 1.721% Y el coeficiente F esta entre 0.7 y 1 % por lo tanto empleamos 0.85% P = 0.035 * 69.189 + 0.045* 67.468 + 0.2 * 1.721 + 0.85 P= 6.65%



redondeando

P = 6.5%

8.6.3.- Determinación de cantidades necesarias de agregado y asfalto para l confección de briquetas: Peso total de la briqueta: ASFALTO % de Asfalto Asfalto en gr. 4 48 4.5 54 5 60 5.5 66 6 72 6.5 78 * Valores teóricos requeridos Peso total de la briqueta: ASFALTO % de Asfalto Asfalto en gr. 4 48 4.5 54 5 60 5.5 66 6 72 6.5 78 * Valores utilizados en el ensayo

1200 gr. AGREGADOS 45% 20% grava de 3/4" grava de 3/8" 518.4 230.4 515.7 229.2 513.0 228.0 510.3 226.8 507.6 225.6 504.9 224.4

35% Arena 403.2 401.1 399.0 396.9 394.8 392.7

1200 gr. AGREGADOS 45% 20% grava de 3/4" grava de 3/8" 518.0 230.0 516.0 230.0 514.0 228.0 510.0 228.0 508.0 226.0 506.0 224.0

35% Arena 404.0 402.0 40.0 396.0 396.0 394.0


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.6.4.- Determinación del espesor, Densidad Real y gravedad especifica de Bulk de la mezcla compactada ESPESOR y/o ALTURAS DE LAS PROBETAS "BRIQUETAS" % de Asfalto 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5

Altura de las probetas "Briquetas" H1 (cm.) H2 (cm.) H3 (cm.) H4 (cm.) Promedio (cm) 6.575 6.68 6.68 6.57 6.626 6.36 6.4 6.51 6.325 6.399 6.33 6.31 6.28 6.3 6.305 6.11 6.215 6.18 6.155 6.165 6.75 5.96 6.1 6.06 6.218 6.19 6.235 6.27 6.175 6.218

DENSIDAD REAL Y GRAVEDAD ESPECIFICA DE BULK DE LA MEZCLA COMPACTADA % Asfalto

MS

MSSS

MSUM

G (kg/m3)

Gmb

4.0

1178.7

1196.8

687.4

2313.90

2.314

4.5

1171.9

1181.3

681.3

2343.80

2.344

5.0

1176.5

1181.3

685.9

2374.85

2.375

5.5

1169.5

1171.2

684.4

2402.42

2.402

6.0

1152.8

1155.3

671.6

2383.30

2.383

6.5

1177.6

1179

684.2

2379.95

2.380

8.6.5.- Determinación de la estabilidad y flujo con el equipo Marshall

% Asfalto

Lectura del Dial

Estabilidad libras

Indice de Flujo 0.01"

4.00%

116

1101.92

10

4.50%

172

1632.07

8

5.00%

251

2377.36

8

5.50%

313

2960.38

10

6.00%

218

2066.98

10

6.50%

251

2377.36

10


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 8.6.6.- Gravedad Específica en agregados gruesos: - Gravedad específica seca aparente: Gsa= 2.652 - Gravedad especifica seca Bulk: Gsb= 2.635 - Gravedad especifica saturada superficialmente seca de bulk:

Gsssb= 2.641

8.6.7.- Gravedad Específica en agregados finos: - Gravedad específica seca aparente: Gsa= 2.60 - Gravedad especifica seca Bulk:

Gsb= 2.528

- Gravedad especifica saturada superficialmente seca de bulk:

Gsssb= 2.556

8.6.8.- Gravedad especifica de Bulk (Gmb) - Gravedad especifica de Bulk de mezcla compactada: Gravedad Especifica de % de Bulk de la mezcla Asfalto Compactada Gmb 0.04 2.314 0.045 2.344 0.05 2.375 0.055 2.402 0.06 2.383 0.065 2.38 8.6.9.- Gravedad especifica Teórica máxima: Gmm= 100/((%Asf/Gsa) + (% grueso/A)*(% fino/B)) A= Gsb + Gsa / 2 ; para agregado grueso A= 2.644 B= Gsb + Gsa / 2 ; para agregado fino  B= 2.564 % de Asfalto 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065

Gravedad Especifica Teorica Maxima Gmm

2.459 2.441 2.423 2.406 2.389 2.372


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*8.6.10.- Gravedad especifica efectiva del agregado Gravedad % de Especifica Efectiva Asfalto del Agregado Gse 0.04 2.611 0.045 2.611 0.05 2.611 0.055 2.611 0.06 2.611 0.065 2.611

*8.6.11.- Porcentaje de asfalto absorbido: Porcentaje de % de Asfalto Absorbido Asfalto Pba 0.04 0.281 0.045 0.281 0.05 0.281 0.055 0.281 0.06 0.281 0.065

0.281

*8.6.13.- Porcentaje de asfalto efectivo:

% de Asfalto 0.04 0.045 0.05

Porcentaje de Asfalto Efectivo Pbe 3.730 4.231 4.733

0.055 0.06 0.065

5.234 5.736 6.237


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 *8.6.14.- Porcentaje de vacíos en el agregado mineral: % de

% Vacios en el Agregado Mineral

Asfalto VMA 0.04 14.299 0.045 13.640 0.05 12.956 0.055 12.430 0.06 13.582 0.065 14.150 *8.6.15.- Porcentaje de vacíos de aire en la mezcla compactada: % Vacios de Aire % de en la Mezcla Asfalto Compactada VTM 0.04 5.879 0.045 3.964 0.05 1.990 0.055 0.164 0.06 0.248 0.065 -0.331

*8.6.16.- Porcentaje de vacíos Llenos de asfalto: % Vacios Llenos de % de Asfalto VFA Asfalto 0.04 58.887 0.045 70.938 0.05 84.638 0.055 98.677 0.06 98.173 0.065 102.342

* Los resultados de estos puntos se muestran también en la planilla siguiente par la determinación de las curvas.


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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 CORRECCIÓN POR ESPESOR

Densidad vs. % Contenido de Asfalto 2420 2400

Den.vs%Asf

3 2380 m / g K d 2360 a i s n e D2340

Polinómica (Den.vs%Asf) 2

y = -262096x + 30242x + 1520.2

2320 2300 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%

% Contenido de Asfalto

Estabilidad vs. % Contenido de Asfalto 2800 2600 2400

Est.vs.%Asf.

2200

) b l ( 2000 d a d i 1800 l i b a 1600 t s E

Polinómica (Est.vs.%Asf.) y = -6E+06x 2 + 681379x - 16735

1400 1200 1000 800 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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%VTM vs. % Contenido de Asfalto 7 6

VTM vs. %Asf.

5 4

Polinómica (VTM vs. %Asf.)

) % ( M3 T V

y = 167706x 3 - 15767x 2 - 3.9417x + 20.606

2 1 0 4.5% -1

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%


Flujo vs. % Contenido de Asfalto 11.000 Flujo vs. %Asf. 10.500 Polinómica (Flujo vs. %Asf.)

o j u 10.000 l f e d e c i d 9.500 n I

y = 7142.9x 2 - 704.29x + 26.1

9.000 8.500 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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%VMA vs. % Contenido de Asfalto 15 VMA vs. Asf. 14 Polinómica (VMA vs. Asf.)

) 14 % ( A M V

y = 130768x 3 - 10968x 2 + 45.566x + 21.723

13

13

12 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%


%VFA vs. % Contenido de Asfalto 120 100 VFA vs. Asf.

80 ) % ( A F V

Polinómica (VFA vs. Asf.) 2 y = -68731x + 9005.5x - 192.73

60 40 20 0 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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INFORME DE ENSAYOS DE LABORATORIO 2011 CORRECCIÓN POR VOLUMEN

Densidad vs. % Contenido de Asfalto 2420 2400 Den.vs%Asf

3 2380 m / g K d 2360 a i s n e D2340

Polinómica (Den.vs%Asf) y = -262096x 2 + 30242x + 1520.2

2320 2300 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%


Estabilidad vs. % Contenido de Asfalto 2800 2600

Est.vs.%Asf.

2400 ) 2200 b l ( 2000 d a d i 1800 l i b a 1600 t s E

Polinómica (Est.vs.%Asf.) y = -6E+06x 2 + 712463x - 17465

1400 1200 1000 800 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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%VTM vs. % Contenido de Asfalto 7 VTM vs. %Asf. 6 5

Polinómica (VTM vs. %Asf.)

4

) % ( 3 M T V

y = 167706x 3 - 15767x 2 - 3.9417x + 20.606

2 1 0 4.5% -1

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%


Flujo vs. % Contenido de Asfalto 11.000

10.500 Flujo vs. %Asf. o j u 10.000 l f e d e c i d 9.500 n I

Polinómica (Flujo vs. %Asf.) 2

y = 7142.9x - 704.29x + 26.1

9.000

8.500 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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5/11/2018



%VFA vs. % Contenido de Asfalto 120 100 VFA vs. Asf. 80 ) % ( 60 A F V

Polinómica (VFA vs. Asf.) y = -68731x 2 + 9005.5x - 192.73

40 20

0 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%


%VMA vs. % Contenido de Asfalto 15 VMA vs. Asf.

14

Polinómica (VMA vs. Asf.)

) 14 % ( A M V

y = 130768x 3 - 10968x 2 + 45.566x + 21.723

13

13

12 4.5%

5.0%

5.5%

6.0%

6.5%

7.0%



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Informe de Ensayos de Lab Oratorio

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