Desgaste de Los Angeles

 

  UNIVERSIDAD AUTONOMA “TOMAS FRIAS” 

FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

CARRETERAS II (CIV –  325)  325) FABRICA DE ASFALTOS DOCENTE:

ING. GERARDO RIOS

AUXILIAR:

UNIV. JESUS SAAVEDRA

UNIVERDITARIO:

SEMPERTEGUI ALIAGA ISELA DAYANA

SEMESTRE:

I/2017

S

 

ABRASION LOS ANGELES DSGASTE DE LOS AGREGADOS PARA TAMAÑOS MENORES A 1(½)” 

1. 1.   OBJETIVO. OBJETIVO GENERAL. Establecer el método de ensayo para determinar la resistencia al desgaste de agregados gruesos, mediante la máquina de los Ángeles. OBJETIVO ESPECÍFICO. - Determinar el porcentaje de desgaste que existe en el agregado grueso. - Conocer el uso y manejo de la Maquina de los Ángeles  Ángeles  - Determinar la calidad del agregado de acuerdo con el porcentaje de desgaste. - Calcular el porcentaje de pérdida de material por abrasión - Determinar si el agregado es apto para uso en carreteras. 2. 2.   NORMA A USAR ASTM C 131 – 131 – 01  01 AASHTO T 96 – 96 – 02  02 UNE EN 1097 – 1097 – 2:  2: 1998

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3. 3.   MARCO TEORICO. Este ensayo se recoge en la norma NLT-149 NLT-149 “Resistencia al desgaste de los áridos por medio de la máquina de Los Ángeles”. La máquina de Los Ángeles consiste en un tambor cilíndrico de acero que gira en posición horizontal. Este cilindro cil indro está provisto de una abertura para introducir la muestra que se desea ensayar y un entrepaño para conseguir el volteo del material. En la máquina de Los Ángeles se introduce una muestra de árido limpio y lavado, con una de las siete granulometrías indicadas por la norma, y una carga abrasiva compuesta de esferas de fundición o de acero, cuyo peso total depende de la granulometría elegida. Con la muestra y la carga abrasiva en el interior del tambor, se hace girar este a una velocidad constante y durante un número determinado de vueltas, tras lo que se separa la muestra por el tamiz 1,6 UNE, lavando y secando en estufa lo retenido en el. El resultado del ensayo es la diferencia entre el peso original de la muestra y su peso al final del ensayo, expresada en tanto por ciento del peso inicial. A este valor numérico se le denomina coeficiente de desgaste Los Ángeles. Por lo general, se puede decir que coeficientes superiores a 50 corresponden a áridos de mala calidad, no aptos para la construcción de capas de firme. Coeficientes inferiores a 20 corresponden a áridos con resistencia al desgaste suficiente para cualquier posible aplicación, y en particular, para capas de rodadura bituminosas que hayan de soportar tráfico pesado. Este ensayo ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidad relativa o la competencia de diferentes fuentes de agregados pétreos de similares composiciones mineralógicas. Los resultados no brindan automáticamente comparaciones válidas entre fuentes marcadamente diferentes en origen, composición o estructura. Los límites de las especificaciones deben ser asignados con extrema precaución, considerando los tipos de agregados disponibles y su comportamiento histórico en aplicaciones finales específicas.

Algunas definiciones importantes para desarrollo de esta prueba son: Dureza: Oposición que ofrecen los materiales a la penetración, abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, etc. Depende de la constitución mineralógica, la estructura y la procedencia de los agregados. La dureza del agregado grueso es una propiedad decisiva para la selección de los materiales. Generalmente se determina por medio de un ensayo denominado desgaste en la máquina de los Ángeles. Abrasión: acción mecánica de rozamiento y desgaste que provoca la erosión del material. La resistencia a la abrasión de un agregado frecuentemente se usa como un índice general de su calidad. La resistencia a la abrasión es esencial cuando el agregado se usará en un concreto sujeto al desgaste, como en los pisos para servicio pesado (industriales), revestimientos de canales o pavimentos. La baja resistencia al desgate de un agregado puede aumentar la cantidad de finos en el concreto durante el mezclado mezc lado y, consecuentemente, puede haber un aumento en la demanda de agua, requiriéndose ajustes de la relación agua-cemento. Univ. Sempértegui Aliaga Isela Dayana.

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El ensayo más común de resistencia a la abrasión es el ensayo de abrasión de Los Ángeles (método del tambor giratorio) realizado de acuerdo con la ASTM C-131. En este ensayo, una cantidad especificada de agregado se coloca en un tambor de acero que contiene esferas de acero, se gira el tambor y se mide el porcentaje de material desgastado. Las especificaciones normalmente establecen un límite máximo de pérdida de masa. Sin embargo, una comparación de los resultados de los ensayos de abrasión con la resistencia a la abrasión de un concreto producido con el mismo agregado, generalmente no muestra una clara relación. La pérdida de masa resultante del impacto del tambor, frecuentemente, es comparable con aquella abrasión por abrasión. La resistencia al desgaste del concreto se determina más precisamente por la abrasión del propio concreto. El Ministerio de Industria y Comercio (MEIC) en el decreto Nº 10854-MEIC, artículo 1º, especifica que el porcentaje por peso máximo de pérdida por abrasión es de 50%, lo que implica que el agregado grueso sometido a la prueba de abrasión se puede clasificar en dos categorías: buena y mala calidad. El reglamento del Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT) especifica porcentajes de acuerdo al uso que se le vaya a dar al agregado en carreteras, entre ellos se encuentran los siguientes: Tabla 1. Porcentajes de pérdida por abrasión.

Un agregado que se degrade con facilidad, hace difícil que la curva granulométrica se mantenga intacta durante los procesos de manejo del material, ya que desde que se obtiene de la fuente hasta su uso en el concreto, el agregado es sometido a diversos procesos que provocan el desgaste. La dureza del material, composición mineralógica, porosidad textura superficial y discontinuidades son factores que influyen en la velocidad y grado en el que ocurre la degradación del agregado. El número de esferas a utilizar depende de la l a graduación del agregado. La tabla que se muestra a continuación, indica el tipo de material según su graduación, luego de tamizarlo.

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La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso c aso de pisos y pavimentos, para lo ccual ual los agregados que se utilizan deben estar duros. Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas ICONTEC 93 y Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos. Dicho método más conocido como el de la l a Máquina de los Angeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por re resultado sultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial. Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pa  – Pb  Pb ] / Pa Donde Paes la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs) Pbes la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza la Maquina de los Ángeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilíndrico cilíndri co hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones: Asegurar un cierre hermético que impida la pérdida del material y del polvo. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo. Univ. Sempértegui Aliaga Isela Dayana.

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Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción fácil. El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de 1250 mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo. Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de unos 48 mm de diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se ensaya 4. 4.   EQUIPOS.   12 Esferas de acero de 46.38 mm. – mm. – 47.63  47.63 mm. que tiene un peso aproximado de 390gr.  –  – 445  445 gr. 

  Juego de Tamices de (1(1/2)” , 1” , 3/4” , 1/2” , 3/8” )

  Juego de Taras.

  1 Estufa de 100 +- 5 ºC.  

  1 Balanza Balanza con  con aproximación de 1 gr.

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  Agregado Agregado  

Máquina de los ángeles La máquina de Los Ángeles consiste en un tambor cilíndrico de acero que gira en posición horizontal. Este cilindro está provisto de una abertura para introducir la muestra que se desea ensayar y un entrepaño para conseguir el volteo del material.

En la máquina de Los Ángeles se introduce una muestra de árido limpio y lavado, con una de las siete granulometrías indicadas por la norma, y una carga abrasiva compuesta de esferas de fundición o de acero, cuyo peso total depende de la granulometría elegida. Con la muestra y la carga abrasiva en el interior del tambor, se hace girar este a una velocidad constante y durante un número determinado de vueltas, tras lo que se separa la muestra por el tamiz 1,6 UNE, lavando y secando en estufa lo retenido en el. El resultado del ensayo es la diferencia entre el peso original de la muestra y su peso al final del ensayo, expresada en tanto por ciento del peso inicial. A este valor numérico se le denomina coeficiente de desgaste Los Ángeles. Por lo general, se puede decir que coeficientes superiores a 50 corresponden a áridos de mala calidad, no aptos para la construcción de capas de firme. Coeficientes inferiores a 20 corresponden a áridos con resistencia al desgaste suficiente para cualquier posible aplicación, y en particular, para capas de rodadura bituminosas que hayan de soportar tráfico pesado.

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5. 5.   PROCEDIMIENTO.

Especificando los pasos   Tamizamos la muestra por los tamices de1 ½” (37.5 mm) ,1” (25 mm), 3/4” (19

mm), 3/8 (9.5 mm), y tamiz de fondo.   El tamizado se realizó aproximadamente por un minuto con movimientos horarios y

anti horarios.   Pesamos el material retenido en los tamices 1”, 3/4”, 1/2”, y 3/8” en taras

diferentes.   Depositamos los pesos retenidos de los tamices anteriores en una sola tara para

poder pesarla.   Después de abrir la máquina de los ángeles, procedemos a poner pon er las esferas una por

una, inmediatamente los pesos retenidos pesados.   La máquina deberá girar alrededor de 500 vueltas.

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  Después se retira el material y se lo separa de las esferas.   Por último se acumula el material y se lo pesa.

6. 6.   DATOS. TAMIZ 1 ¾ ½ 3/8

PESO(GR) 1250 1250 1250 1250 5000 4425

PESOFINAL

7. 7.   CALCULOS Y RESULTADOS. 8. 8.   Con ayuda de la siguiente formula podremos calcular el porcentaje de abrasión

5000 − 4425   ∗ 100% 00%  5000 %   ó ó = , % 

% ó =

9. 9.   IMÁGENES VISUALES DEL ENSAYO.

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10.  CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 10.  Conclusiones:   Como el porcentaje de peso del agregado grueso perdido por abrasión fue de

15,104%, se puede afirmar que este agregado es apto para el uso en la construcción de carreteras.   Si el porcentaje de peso del agregado grueso perdido por abrasión es más del 50 %

directamente se descarta este material, ya que no es apto para usarlo en la construcción de carreteras.   Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos

con un agregado de alta resistencia al desgaste.   Por lo tanto que dicho agregado es apto para el diseño de la mezcla de concreto,

ya que nos podría garantizar buenos resultados al ser utilizado debido a la dureza que presenta al ser sometido a fricciones junto j unto con las esferas.   También se puede tener en cuenta que las propiedades de los agregados

dependen principalmente de las características de la roca madre de donde proviene. El porcentaje de desgaste de 34% sirve para la fabricación de losas, pisos y estructuras donde se emplee el concreto. Univ. Sempértegui Aliaga Isela Dayana.

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Recomendaciones:   Se debe hacer uso de los l os instrumentos de seguridad como ser: tapones para los

oídos, cascos y la mascarilla, esto con el fin de evitar cualquier accidente.   Tener cuidado al momento de empernar la máquina de los l os ángeles.   Ser muy cuidadosos al momento de realizar el tamizado y pesado de la muestra,

esto con el fin de evitar pérdidas excesivas de material.

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