Ensayo de Abrasion Por Medio de La Maquina de Los Angeles

 

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.

 

Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

1. OB OBJE JETI TIVO VOS: S:

1.1OBJETIVO 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

1.2OBJETIVO ESPECÍFICO: Determinar la resistencia al desgaste, o abrasión, de los agregados naturales o triturados, empleando la mencionada máquina.

2. MA MARC RCO O TE TEÓR ÓRIC ICO: O:

•

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 .

Laboratorio de Mecánica de Suelos II – Ing. Merly Condor A.Quen

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II 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. 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 Pasa Retiene tamiz

tamiz

(1 ½ “)

(1”)

A

B

C

D

Cantidad de material a emplear (gr.) 1250 ± 25

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II (1”)

( 3/4”)

( 3/4”)

( 1/2“)

( 1/2“)

( 3/8”)

1250 ± 25 1250 ±

2500 ±

10 1250 ±

10 2500 ±

10

10 2500 ±

(3/8”)

(1/4”)

(1/4”)

(N° 4)

(N° 4)

(N° 8)

Peso Total N° de esferas N° de revoluciones

10 2500 ± 10 5000 ±

5000 ±

5000 ±

5000 ±

10 5000 ±

10 12 500

10 11 500

10 8 500

10 6 500

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 Pasa Retiene tamiz (3”) (2 ½”) (2”) (1 ½”) (1”)

tamiz (2 ½”) (2”) (1 ½”) (1”) (3/4”)

Peso Total N° de esferas N° de revoluciones

E

F

G

Cantidad de material a emplear (gr.) 2500 ± 50 2500 ± 50 2500 ± 50

5000 ± 50 5000 ± 25

10000 ±

10000 ±

100 12 1000

75 12 1000

5000 ± 25 5000 ± 25

10000 ± 50 12 1000

3. EQUIP EQUIPOS OS Y MATER MATERIALES IALES UTILI UTILIZADO ZADOS: S:

a) Máq Máqui uina na de Lo Los s Áng Ángele eles: s: 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. Laboratorio de Mecánica de Suelos II – Ing. Merly Condor A.Quen

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II 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.

b) Jue Juego go d de e Ma Malla llas: s: 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) Es Esfe fera ras s de A Ace cero ro:: O cargas abrasivas, son esferas de acero inoxidable, utilizadas dentro de la máquina de Los Ángeles, son de Laboratorio de Mecánica de Suelos II – Ing. Merly Condor A.Quen

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II 46.38 a 47.63 mm de diámetro, de peso equivalente entre 330 a 444 gr.

d) Bala Balanza nza Elec Electróni trónica: ca: Para determinar los pesos de lo que se retuvo en cada malla, así como para separar los pesos para cada tamiz.

e) Ch Char arol olas as:: Para contener muestra, residuos, etc.

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

f) Brocha: Para la limpieza de las mallas, también se puede usar una escobilla para las mallas de suelos gruesos.

g) Hor orn no: Para el secado de las muestras, luego del lavado.

 

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

4. PR PROC OCED EDIM IMIE IENT NTO: O: La manera en que se realizó la práctica fue secuencialmente como se muestra a continuación: -

PRIMERO: Se tr tra aba bajó jó co con n la mu mues esttra ex exttraíd raída a de la ca can nte tera ra AMAUTA AMA UTA,, ten teniend iendo o com como o pro propor porcio ciones nes:: El 100 100% % la mue muestr stra a de la cantera. Llevando un total de 10 kl para el ensayo, hasta el Laboratorio de Suelos y Asfalto de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez.

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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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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II -

TERCERO: Ya separadas las cantidades, se procedió a realizar su lavado, para posteriormente hacerlas secar en el horno durante 24 horas.

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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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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

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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.

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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. CÁL CÁLCU CULO LO EXPER EXPERIME IMENTA NTAL: L: -

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

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II -

Datos: SUELO CON GRANULOMETRÍA TIPO “A” Peso Del Material a Malla que

Retiene

pasa

tamiz

Isla

1” ¾” ½” 3/8”

15% 187 188 187 187

1 ½” 1” ¾” ½”

Emplear Espinal 85% 1064 1062 1062 1063  TOTAL

NÚMERO DE REVOLUCIONES CARGA ABRASIVA

 Total 1251 1250 1249 1250 5000

500 12

PESO SECO INICIAL

5000

PESO SECO SECO FIN FINAL AL RET RETENIDO ENIDO POR LA M MALLA ALLA N N°° 12 3857

% DESGASTE

22,86 %

6. CO CONC NCLU LUSI SION ONES ES::

Luego dede haber con el ensayo Abrasión por medio de la Máquina Los culminado Ángeles podemos concluirdeque:

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II

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Se obtuvo un porcentaje de desgaste de la muestra igual al 22.86 % de la muestra.

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El porcentaje obtenido se encuentra dentro de los parámetros permisibles requeridos para la composición de una carretera.

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Pudimos asimilar el procedimiento adecuado que se lleva a cabo para determinar el ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles, realizándolo paso a paso.

7. RE RECOM COMEND ENDACI ACIONE ONES: S:

 Ya habiendo realizado el ensayo de Abrasión por medio de la Máquina de Los Ángeles, consideramos tomar como recomendación:

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Realizar el lavado de muestra de manera que se obtenga agua cristalina, pues si no se realiza de manera adecuada, el ensayo puede tener resultados erróneos.

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Elegir la adecuada gradación que se usará, teniendo en cuenta el  Tamaño Máximo Nominal, que se obtendrá del Análisis Granulométrico.

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Realizar el tamizado de manera que no haya retención de partículas en las mallas, y que esté realizado lo mejor posible, para evitar errores.

-  Tratar de evitar la pérdida de muestra fina en la Máquina de Los

Ángeles, pues esto podría representar un error importante si es en

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Abrasión por medio de la máquina de Los Ángeles– Laboratorio de Mecánica de Suelos II bastante cantidad.

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Realizar los cálculos minuciosamente, sin cometer errores al momento de digitar, o colocar datos.

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Procurar realizar el ensayo de manera que se pueda obtener resultados aceptables, para no realizar el ensayo nuevamente.

8. BIB BIBLIO LIOGRA GRAFÍA FÍA Y WEBGRA WEBGRAFÍA FÍA::

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Apu Ap untes ntes y sep epar arat atas as pr prop opor orcciona ionada dass en la as asig igna nattura ura de Laboratorio de Mecánica de Suelos Suel os II.

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Wikipedia, La Enciclopedia Libre. http://es.wikipedia.org/

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Mecánica De Suelos - Juárez Parillo.

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Mecánica De Suelos - Rico Rodríguez.

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