Informe de Ductibilidad, Penetracion y Punto de Ablandamiento en Asfaltos

DUCTILIDAD DE LOS MATERIALES ASFALTICOS (INV E-702-07) GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected] RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected] LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected] RESUMEN Para realizar esta prueba tomamos una muestras de material bituminoso, lo calentamos de tal manera que fluya, preparamos los moldes engrasando únicamente las paredes laterales de los centros, una vez calentado el asfalto lo vertimos en el molde con un chorro fino y desplazándonos de extremo a extremo, dejamos secar a temperatura ambiente, y luego lo ponemos en un baño de agua, seguido a esto lo dejamos en el ductilómetro por un tiempo, y procedemos a realizar la prueba, la longitud en la que se rompa el material asfaltico es el resultado de la misma. PALABRAS CLAVES. Ductilómetro, agua, termómetro, moldes. OBJETIVO GENERAL. Determinar la ductilidad de los materiales asfalticos mediante pruebas de laboratorio.

Plato base: sirve como base para ubicar el molde. Termómetro. Elemento para verificar que la temperatura del ensayo se cumpla.

OBJETIVOS ESPECIFICOS MARCO TEORICO Realizar un ensayo en el laboratorio para verificar la ductilidad del material siguiendo varios parámetros para su ejecución como por ejemplo temperatura y la densidad del agua. Verificar el comportamiento del material en el desarrollo del ensayo. MATERIAL Y EQUIPOS Moldes. Elemento empleado para realizar la prueba de ductilidad, es en que se puede ejecutar la tracción del material. Ductilómetro. Elemento de laboratorio que contiene agua y que se encarga de ejercer la fuerza constante con velocidad constante al material asfaltico.

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La ductilidad es una medida de cuanto puede ser estirada una muestra de asfalto antes de que se rompa en dos, la longitud del hilo del material en el momento del corte se mide en centímetros y se denomina ductilidad de la muestra. La presencia o ausencia de ductilidad tiene, usualmente, mayor importancia que el grado de ductilidad existente. Los asfaltos dúctiles tienen normalmente mejores propiedades aglomerantes. Por otra parte, asfaltos con una ductilidad muy elevada son usualmente susceptibles a los cambios de temperatura.

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CALCULOS PROCEDIMIENTO Inicialmente se escoge una muestra de material bituminoso de manera que este limpio, se pone a calentar y se debe esperar hasta el punto en que el asfalto pueda fluir, mientras esto pasa se preparan los moldes, los cuales deben estar engrasados en sus paredes laterales pero teniendo en cuenta que las pinzas no deben tener grasa únicamente la parte de los centros, y también se debe engrasar el plato base. Una vez que tengamos el asfalto listo para verter procedemos a hacer el llenado de los moldes pero con un chorro fino y avanzando de extremo a extremo, dejamos secar a temperatura ambiente por un tiempo de 30 a 40 minutos, y luego el mismo tiempo en un baño de agua, la temperatura de este baño no debe variar 25 +/- 0.5 ºC. una vez concluido este tiempo lo llevamos al Ductilómetro y allí lo dejamos durante 30 minutos aunque este tiempo no cumple con lo que la norma dice pues debería ser 85 a 95 minutos pero por tiempo no se pudo cumplir en nuestro ensayo, seguido esto se quitan las paredes laterales del molde y se procede a realizar el ensayo, introduciendo las clavijas en el sistema y avanzando con una velocidad de tracción aproximadamente de +/- 50 mm por minuto, allí se espera hasta que el asfalto forme un hilo pequeño y se rompa, pero para nuestro caso el hilo formado no fue tan delgado y el quiebre se realizo de un momento a otro sin sospechar que eso pasaría, finalmente se mide la distancia en la que la muestra se rompió y esta corresponde a la ductilidad del material.

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Para el ensayo de ductilidad, trabajando aproximadamente a temperatura de 25 ºC y a una velocidad de 50mm por minuto se obtuvo una longitud de. L=133.8 cm OBSERVACIONES Debido a que se trabajaba con un asfalto reutilizado, la prueba no tuvo los resultados esperados. La temperatura donde se desarrolla la prueba no cuenta con medios para garantizar que esta se cumpla, esto también puede alterar la prueba. El asfalto se rompe aun sin formar un hilo, lo que induce a que esto debe ser por causa del material utilizado. CONCLUSIONES Es necesario cumplir con todos los parámetros de la prueba para que el resultado de la misma sea satisfactorio. Según el resultado de la muestra se puede verificar que nuevos elementos se le agregan al mismo para lograr un buen asfalto. BIBLIOGRAFÍA Manual técnico para el desarrollo del laboratorio de caracterización de materiales 1. Ductilidad de los materiales asfalticos I.N.V.E -702-07

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PENETRACIÓN DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS I.N.V. E – 706 – 07 GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected] RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected] LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected] RESUMEN Este método nos permite medir la dureza o consistencia de un material asfáltico. El cual consiste en la penetración de una aguja normalizada de 100 g la cual se introduce en un recipiente con cemento asfáltico a una temperatura de referencia de 25°C por un tiempo de 5 segundos, midiéndose después la penetración de la aguja en unidades de 0.1 mm. PALABRAS CLAVES. Penetrometro, asfalto, agua, moldes, conos.

OBJETIVO GENERAL.

3 Determinar la clasificación de una muestra de asfalto a través del ensayo de penetración. OBJETIVO ESPECIFICO Analizar y comprender su grado de penetración del asfalto en el ambiente. Obtener información de este material bituminoso para sus aplicaciones en la ingeniería. MATERIAL Y EQUIPOS Penetrometro, Moldes de aluminio (Enlatados) Conos de papel Tina con agua Cronometro

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puede variarse la carga de la aguja, el tiempo de penetración, o ambos. PROCEDIMIENTO Se escoge una muestra de material bituminoso, en este caso ya había en una vasija un asfalto (desconocido porque no conocíamos datos) que estaba siendo empleado para ensayos, éste se pone sobre la estufa eléctrica y se deja calentar, para que pase de estado solido a liquido es decir, que fluya para poderlo verter en los dos moldes de aluminio (recipiente de salchichas enlatadas), el tiempo da calentamiento fue de 20 min aproximadamente, se vierte en estos dos recipientes, y se tapa con unos conos de papel por 1 hora para enfriarlos, después de pasar ese tiempo se retiran los conos y se llevan los recipientes a una tina con agua para enfriarlos una temperatura de 25ºC +- 0.5ºC durante el mismo tiempo que los conos, es decir otra hora, al finalizar ese tiempo se llevan los moldes al penetrometro para hacer las respectivas mediciones agregándole una masa de 100 gr y acerco la aguja hasta la superficie del material, las cuales se iban haciendo 3 penetraciones en cada molde con un intervalo de penetración de 5 segundos, claro entre penetraciones había que limpiar la aguija para proseguir y éstos fueron los datos que se obtuvieron:

MARCO TEORICO La consistencia del asfalto puede medirse con un método antiguo y empírico, como es el ensayo de penetración, en el cual se basó la clasificación de los cementos asfálticos en grados normalizados. En la figura 3.52 puede verse el ensayo de penetración normal. Consiste en calentar un recipiente con cemento asfáltico hasta la temperatura de referencia, 25ºC (77ºF), en un baño de agua a temperatura controlada. Se apoya una aguja normalizada, de 100 g de peso sobre la superficie del cemento asfáltico durante 5 segundos. La medida de la penetración es la longitud que penetró la aguja en el cemento asfáltico en unidades de 0,1 mm. Ocasionalmente el ensayo de penetración se realiza a distinta temperatura en cuyo caso

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Molde1 Penetración (0.1mm) 70 65 70

Molde2 Penetración (0.1mm) 73 66 69

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OBSERVACIONES El material de muestra no era el indicado porque este ya tenia varias veces de ser ensayado, es decir un asfalto recalentado. El material utilizado para el ensayo no se pasó por ningún tamiz. En el momento de calentar el asfalto se observó que este tenia pequeñas burbujas en su superficie. CONCLUSIONES Al concluir el trabajo no sólo se tiene un mayor conocimiento sobre que es el asfalto y usos que tiene, sabemos que las averías de las calles y carreteras se dan por un gran número de razones, así es que antes de criticar un hueco se debe pensar cuales son

las condiciones ambientales, que tipo de mezcla se uso, el peso de la carga que soporta. Por las mediciones este asfalto es de tipo 60/70, esa es su clasificación por el ensayo de penetración.

BIBLIOGRAFIA Norma Técnica Colombiana PENETRACIÓN DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS I.N.V. E – 706 – 07 http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/l aboratorio/ensayosm7.htm http://www.urbacom.eu/asfalto.htm http://icc.ucv.cl/obrasviales/docencia/as faltos%20productos.htm

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PUNTO DE ABLANDAMIENTO DE MATERIALES BITUMINOSOS. (APARATO DE ANILLO Y BOLA) INV E 712-07 GUILLERMO ANDRES ARIZA DURAN. [email protected] RAFAEL ANDRES BARRAGAN ACEVEDO. [email protected] LUIS DAVID MEDINA CHAPARRO. [email protected]

RESUMEN El ablandamiento de un material bituminoso no tiene lugar a una temperatura definida cualquiera, sino más bien, hay un cambio gradual en la consistencia debido al incremento de temperatura, entonces cualquier procedimiento que se adopte para determinar el punto en que se inicia el ablandamiento puede ser de naturaleza un tanto arbitraria. El procedimiento de uso común en los laboratorios de materiales para carreteras se conoce como “método del anillo y la bola “y se puede aplicar a los materiales sólidos o Semi sólidos .

PALABRAS CLAVES: ductilometro, grasa.

Anillo,

bola,

EQUIPOS OBJETIVO GENERAL.

Este método cubre la determinación del punto de ablandamiento de productos bituminosos en el intervalo de 30° a 157° C (86° a 315° F), utilizando el aparato de anillo y bola, sumergido en agua destilada (30° a 80° C), (cemento asfáltico).

Para este laboratorio utilizamos los siguientes equipos y materiales

Una porta-anillo y ensamblaje. Un termómetro. Dos anillos. Dos esferas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular el punto de ablandamiento del asfalto. Interpretar los datos obtenidos en la prueba y comparar con los datos reales de punto de ablandamiento del asfalto. Universidad Industrial de Santander

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MARCO TREORICO.

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Los productos bituminosos son materiales visco elásticos y no cambian del estado sólido al estado líquido a una temperatura definida, sino que gradualmente se tornan más blandos y menos viscosos cuando la temperatura se eleva. Por esta razón, el punto de ablandamiento se debe determinar por medio de un método arbitrario fijo, pero definido que produzca resultados reproducibles y comparables.

C (230°F); se debe usar un termómetro 16C (ó 16F). La temperatura de iniciación del baño deberá ser de 5° ± 1° C (41° ±2° F).

El punto de ablandamiento es útil para clasificar productos bituminosos y es un valor índice de la tendencia del material a fluir cuando está sometido a temperaturas elevadas, durante su vida de servicio. También, puede servir para establecer la uniformidad de los embarques o fuentes de abastecimiento.

“tuvimos q esperar menos tiempo debido a la reutilización del asfalto se calentó mucho más rápido” Después procedimos a llenar los anillos de material asfaltico en forma líquida y luego dejamos enfriar por un tiempo estimado de media hora.

2. PROCEDIMIENTO. Se escoge, dependiendo del punto de ablandamiento esperado, el baño líquido y el termómetro adecuado, entre los siguientes casos: Baño con agua destilada recién hervida, para ablandamiento esperado entre 30° y 80° C (86° y 176° F); se debe usar un termómetro 15C (ó 15F). La temperatura, al comenzar el baño, deberá ser de 5° ± 1° C (41° ± 2° F). Baño con glicerina USP, para obtener ablandamientos por encima de 80° C (176° F) y hasta 157° C (315° F); se debe usar un termómetro 16C (ó 16F). La temperatura de iniciación del baño deberá ser de 30° ± 1° C (86° ± 2° F). Baño con glicol etileno para ablandamiento entre 30° C (86° F) y 110° Universidad Industrial de Santander

En esta prueba que hicimos fue escoger un material asfaltico el cual calentamos siguiendo las especificaciones (No calentar el material asfaltico por más de 1hora, Que el material no pase de 110 °C y que no aparezcan burbujas de aire en el material).

Luego se hace el montaje de los aparatos en un laboratorio ventilado, colocando los anillos con los especímenes, las guías para las bolas y los termómetros en posición, y se llena el baño con el líquido apropiado hasta una altura de 105 ±3 mm (4 1/8” ± 1/8”). Usando unas tenazas apropiadas, se colocan las dos bolas en el fondo del baño para que adquieran la misma temperatura de iniciación que el resto del montaje. Se coloca todo el conjunto del baño, en agua con hielo o se calienta muy suavemente, para alcanzar y mantener durante 15 minutos la temperatura de iniciación apropiada. “este paso no se pudo llevar a cabo con certeza debido a la falla de los termómetros y q la estufa calentaba en un rango muy alto”. (Nota1), para asegurar que la tasa de elevación de la temperatura sea constante a 5° C/min (9° F/minuto). La máxima variación permitida para un período de 1 Escuela de Ingeniería Civil

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minuto, después de transcurridos los 3 primeros minutos, será de ± 0.5° C (± 1° F). Se repite cualquier ensayo en el cual la rata de elevación de la temperatura no caiga dentro de estos límites.

CALCULOS. Punto de ablandamiento= “40º” [C]. Tiempo aproximado= 1 hora 3. OSERVACIONES. En el procedimiento anterior se escogió la prueba con agua destilada. Los termómetros estaban dañados. Lo cual nos conlleva a un error muy alto. Decidimos tomar como temperatura final 40° (c) En esta prueba hay que tener muy en cuenta que las esferas deben estar bien centradas, ya que de los contrario puede que no bajen al tiempo. La diferencia entre las dos temperaturas no excede 1ºC, pues do lo contrario se repetiría la prueba.

BIBLIOGRAFIA.

Normas invitas: I.N.V. E – 712 – 07. I.N.V. E – 702 – 07. I.N.V. E – 706 – 07. Ductilidad

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