Punto de Ablandamiento

 

CARRETERAS II CIV 42 “LABORATORIO”   

PUNTO DE ABLANDAMIENTO

INTRODUCCION: El ablandamiento de un material bituminoso no tiene lugar a una temperatura definida cualquiera, sino más bien, hay un cambio gradual en la constancia debido al incremento de temperatura, entonces cualquier procedimiento que se adopte para determinar el punto en el que se inicia el ablandamiento puede ser de naturaleza un tanto arbitraria. El procedimiento de uso común en los laboratorios se conoce como ‘’método del anillo y bola’’ y se puede aplicar a los materiales sólidos y semisólidos. Para obras de ingeniería se requiere que los materiales a utilizar cumplan ciertos requisitos de calidad y tengan ciertas propiedades químicas y mecánicas, es por eso que se debe determinar estas condiciones a las cuales los materiales pierden o cambian estas características, y para el asfalto que q ue es un material bituminoso(visco-elástico) es preciso determinar a qué temperatura este comienza a fluir. OBJETIVOS: Objetivo general: determinar el punto de ablandamiento del material asfaltico utilizando el aparato de anillo y bola, sumergiéndolo en agua. Objetivo específico: interpretar los resultados obtenidos en la práctica, y ver si estos cumplen con la norma de especificación. FUNDAMENTO TEORICO: Los asfaltos son materiales termoplásticos, por lo cual no puede hablarse de un punto de fusión en el término estricto de la palabra. Se establece entonces un punto de ablandamiento, ablandamiento, determinado de terminado por la temperatura a la que alcanza un determinado d eterminado estado de fluidez. Los asfaltos de d diferentes iferentes tipos se reblandecen a diferentes temperaturas. El punto de reblandecimiento se determina usualmente por el método de ensayo del anillo y bola. Consiste en llenar de asfalto fundido un anillo de latón de dimensiones normalizadas, normalizadas, se deja d eja enfriar a la temperatura ambiente necesariamente arbitraria, esta diferencia es importante solamente para puntos de ablandamiento ligeramente por encima de los 80°C (176°F).

ING. Humberto Marcelo Pacheco

 

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El cambio de agua por glicerina para puntos de ablandamiento por encima de 80°C, crea una discontinuidad. Los más bajos puntos de ablandamiento que es posible obtener con baños de glicerina, son del orden de 84.5°C (184°F). En estos casos, la corrección será de -4.2°C (-7.6°F). (-7. 6°F). Si se necesita resolver una discrepancia, se repetirá el ensayo. e nsayo. Bajo cualquier circunstancia, si el valor medio de las dos temperaturas determinadas en glicerina, es de 80.0°C (176°F), o más bajo, repítase el ensayo utilizando un baño de agua caliente. Para convertir puntos de ablandamiento ligeramente por encima de d e 80°C (176°F) determinados en agua, en aquellos determinados en glicerina, la corrección es de + 4.2°C (+ 7.6°F). Para dilucidar discrepancias, repítase el ensayo en glicerina. El punto de ablandamiento está definido como la menor temperatura a la que una muestra suspendida en un anillo horizontal, de dimensiones especificadas, es forzada a caer 25mm por el  peso de una bola de acero a cero especificada cuando la muestra se calienta mediante incrementos a una velocidad prescrita en un baño de agua. Además, el punto de reblandecimiento 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 p ara establecer la uniformidad de los embarques o fuentes de abastecimiento.  abastecimiento.  MATERIALES: Los materiales utilizados en la práctica fueron:

  Talco   Vaselina liquida

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  Una bandeja

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  Hornilla eléctrica

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  Un porta anillos y su ensamblaje dos anillos y las dos bolas

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  Un termómetro

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  Una bolsa de hielo

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  Cemento asfaltico

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  Una espátula

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PROCEDIMIENTO:  PROCEDIMIENTO:  EXTRACCION Y PREPARACION DE LA MUESTRA

  Calentamos con cuidado la muestra, agitándola continuamente para prevenir un sobrecalentamiento

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local hasta que esté suficientemente fluida para verterla. En ningún caso la temperatura de la muestra debe exceder los 110°C por sobre el punto de ablandamiento estimado elimine las burbujas de aire incorporadas en la muestra mediante agitación continua.

  Lleve la muestra de asfalto a la temperatura de vertido, en un tiempo no mayor de 20 min; vierta la

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muestra caliente dentro de los dos anillos, precalentados aproximadamente a la temperatura de vertido. Mientras se llenan los anillos debe apoyarse sobre una placa de bronce, previamente recubierta con un agente desmoldante, mezcla 50% de talco con 50% de vaselina vaselina,, para prevenir que el material bituminoso se adhiera a la placa. Enfríe por lo menos durante 30 min a una temperatura mínima de 8°C por debajo del punto de ablandamiento esperado.

ING. Humberto Marcelo Pacheco

 

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  Después del enfriado, corte el exceso de material con una espátula o cuchillo ligeramente caliente

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 para poder cortar. En caso caso que se repita el ensayo, utilice mues muestra tra nueva en un recipiente limpio.

Procedimiento para materiales que tengan un punto de ablandamiento igual o menor que 80°C.

  Ensamble el aparato con los anillos, el termómetro y la guía para centrar las bolas en posición y

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llene el baño con agua fresca destilada a 5 ± 1°C a una profundidad no menor de 100mm ni mayor de 110mm. Mantenga la temperatura del baño a 5°C durante 15 min, colocando el recipiente del ensayo en agua helada, si es necesario. Utilizando unas pinzas coloque una bola previamente ajustada a la misma temperatura del baño, en cada una de las guías de centraje de las bolas.

ING. Humberto Marcelo Pacheco

 

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  Aplique calor de tal manera que la temperatura del líquido aumente con una velocidad uniforme de

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5°C pro min; evite el efecto de las corrientes de aire, utilizando protectores protectores si es necesario.

  Para el calentamiento se permite el uso de un mechero de gas o un plato caliente eléctrico: sin

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embargo, el plato eléctrico precisa tener un sistema para incrementar las temperaturas sin demora,  para mantener la velocidad velocidad de calentamiento.

  La velocidad de aumento de temperatura deberá ser uniforme y no se promediará durante el periodo

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del ensayo. La variación máxima permisible para cualquier minuto de tiempo, después de los tres minutos, será ±5°C. elimine todos los ensayos en que los que la velocidad de aumento de temperatura no esté dentro de estos límites. ING. Humberto Marcelo Pacheco

 

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  Anote para cada anillo y bola la temperatura indicada por el termómetro; en el instante que la

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muestra que rodea la bola, toque la placa inferior. Si la diferencia entre estos valores excede 1°C, repita el ensayo.

ING. Humberto Marcelo Pacheco

 

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DATOS Y RESULTADOS: En el ensayo realizado, utilizamos utilizamos cemento asfaltico obtenido de la alcaldía, este cemento solo llego a una temperatura de 42.5 ⁰C. Es decir que las dos bolitas cayeron a una temperatura de 42.5 ⁰C. ⁰C.   Según las especificaciones técnicas, la muestra debería estar entre un rango de 42  –   80 ⁰C, por lo que el cemento asfaltico cumple con las especificaciones. especificaciones. CONCLUSIONES: Después de realizar el ensayo, se pudo llegar a la conclusión de que la muestra no es taba en buenas condiciones, ya que dicha muestra cumplió al límite con los valores de las especificaciones. Es necesario realizar este ensayo en las muestras de asfalto, para el diseño del pavimento, y tener  buenas carpetas asfálticas, asfálticas, y a lo largo no sufran daños. RECOMENDACIONES: Se recomienda que el momento de sumergir la muestra al baño maría invertido, fijarse a cada rato que la temperatura dentro del aparato de ensamblaje y fuera sea de 5 grados, para que así el ensayo este realizado correctamente. BIBLIOGRAFIA: María  –  guía  guía laboratorio l aboratorio vial   Universidad técnica Federico Santa María – 

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  Guía de laboratorio de asfaltos UAJMS

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  Civilgeek.com

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ING. Humberto Marcelo Pacheco