Penetracion del Cemento Asfaltico 1. INTR INTRODU ODUCC CCIÓ IÓN N El en ensa sayo yo de pe pene netr trac ació ión n de dete term rmin ina a la du durrez eza a o co cons nsis iste tenc ncia ia de lo loss cementos asfalticos. Es de importancia ya que conociendo estos valores presentados después de haber elaborado el ensayo puede prevenirse el agrietamiento del cemento asfaltico y por lo tanto obtener un mejor diseño de asfalto. 2. DESCRIP DESCRIPCIO CION N DEL TRAA! TRAA!O O Para determinar la consistencia de algunos materiales asfalticos se hace el ensayo de penetrabili penetrabilidad, dad, este laboratorio se desarrolló en las instalacion instalaciones es de la universidad piloto de olombia. !"sicamente un breve procedimiento de este es el vert#r en un recipiente el asfalto en estado liquido para después dejarlo enfriar por cierto tiempo y llevarlo después al baño de mar#a a $% grados elsius por & hora, ya con nuestro equipo procedemos a hacer hac er las re respe specti ctivas vas pen penetr etrac acion iones es co con n el pen penetr etro o me metr tro o y sac sacar ar los respectivos c"lculos y an"lisis de resultados adem"s de los ane'os que se tendr"n
en
cuenta
en
el
siguiente
informe.
(o obstante queda por decir que no hubo limitantes grandes en el trabajo y que el desarrollo y procedimiento de este fue el indicado. . ". PROPOS PROPOSITO ITO # ALCA ALCANCE NCE )eterminar la consistencia del asfalto en esta solido por medio del ensayo de penetración $. %ARC %ARCO O TEOR TEORIC ICO O $.1. Ensa&o de de 'e 'enetraci(n *eniendo * eniendo en cuenta la consistencia de los materiales asf"lticos sólidos o semisólidos en los cuales el +nico componente es un asfalto, podemos dete de terrmi mina narr qu que e si situ tuac acio ione ness qu que e at aten enta tan n cu cuen enta ta su es estr truc uctu tura ra la penetr pen etraci ación ón qu que e tie tienen nen los ma mater terial iales es asf asfalt altico icoss se us usan an com como o una medida de consistenci consistencia. a. -a penetración es la
distancia,
e'presada
en
décimas
de
mil#metro mil#metr o hasta la cual una aguja normalizada penetra verticalmente en el material en condiciones denidas denidas de carga, tiempo y temperatura.
Ej/ a $%0 1220 34 durante un tiempo de % segundos y con una carga móvil total, incluida la aguja, de &55 g. Para determinar la medida de las penetraciones
utilizamos
el penetrómetro, esta constituido por un mecanismo que permita el movimiento vertical sin rozamiento apreciable de un v"stago o soporte móvil al cual se pueda jar rmemente por su parte inferior, la aguja de penetración y que permita, adem"s, la colocación sobre el mismo, de diferentes cargas suplementarias el aparato deber" estar calibrado para dar directamente la lectura en unidades de penetración, debe ser capaz de indicar la profundidad de penetración con una apro'imación de 5.& mm. 6asa del v"stago/ 72.% 85.5% g 6asa total del conjunto móvil formado por el v"stago juntamente con la aguja, de %5.5 8 5.5% g. El penetrómetro deber" estar provisto, adem"s, de una base de apoyo para la colocación del recipiente con la muestra, de forma plana y que forme un "ngulo de 95 grados con el sistema móvil, as# como de un nivel de burbuja y tornillos de nivelación. on uno de sus e'tremos simétricamente alado hasta formar un cono de "ngulo comprendido entre :0 75; y 90 75; en toda su longitud, y cuyo eje sea coa'ial con el de la aguja la variación total a'ial entre las intersecciones de las supercies del cono y del cilindro, medida como proyección sobre el eje de simetr#a de la aguja, no deber" e'ceder de 5.5$ mm 15.5:<4. )espués se formar un cono truncado, cuya base tenga un di"metro comprendido entre 5.&7 y 5.&=mm 15.55%% y 5.55=><4 y esté situado en un plano perpendicular al eje de la aguja, con una tolerancia m"'ima de $0 y con sus bordes losos y libres de rebabas. -a te'tura de la supercie cónica 1lo de la supercie de la punta truncada4, medida seg+n la norma 1?merican (ational @tandard !A7=.&4, deber" tener una rugosidad media supercial comprendida entre 5.$ y 5.> Bm 1: a &$ B<4. -a aspereza supercial del eje de la aguja debe estar entre 5.5$% y 5.&$% Bm 1& y%B4. $.2.
Asfalto
El ?sfalto es un producto natural o compuesto que proviene de la destilación seca de productos org"nicos vegetales. Es una mezcla de !et+n con
productos
materiales
inertes
tales
como @#lice, ?rena, ?rcilla, etc. El ?sfalto se utiliza principalmente en la pavimentación de viales. -"minas asf"lticas/ 3ormadas por dos capas de !et+n asf"ltico entre las que se dispone un ltro 1Pl"stico, 3ibra de Cidrio, etc.4 Dormigón asf"ltico/ 6ezcla de ridos y !et+n asf"ltico. $.". Cementos asf)lticos -os cementos asf"lticos se utilizan principalmente en aplicaciones viales. @on sólidos a temperatura ambiente y se clasican por su consistencia de acuerdo al grado de penetración o por su viscosidad. @on recomendados para la construcción de carreteras, autopistas, caminos y dem"s v#as y forman parte de la capa estructural de una v#a, brindando propiedades de impermeabilidad, Fe'ibilidad y durabilidad a+n en presencia de los diferentes agentes la e'ternos tales como el clima, la atura, la temperatura ambiental y condiciones severas de tr"co. $.$. Ti'os de cementos asfalticos Entre la variada gama de tipos de asfalto, podemos nombrar los siguientes/ ?sfaltos G'idados o @oplados Estos son asfaltos que han sido sometidos a un proceso de des hidrogenación y posteriormente a un proceso de polimeración. Este asfalto es e'puesto a una elevada temperatura pas"ndole una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus caracter#sticas y ser empleado en aplicaciones m"s especializadas. El proceso de o'idación en los asfaltos presenta las siguientes modicaciones f#sicas/ • • •
?umento del peso espec#co ?umento de la viscosidad )isminución de la susceptibilidad térmica
?sfaltos @ólidos o )uros ?sfaltos con una penetración a temperatura ambiente
menor
que
&5.
?dem"s de ser aglutinante e impermeabilizante, se caracteriza por su Fe'ibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayor#a de los
"cidos,
sales
y
alcoholes.
3lu'ante o ?ceite 3lu'ante 3racción de petróleo relativamente poco vol"til empleada en ocasiones para ablandar el asfalto hasta la consistencia deseada frecuentemente se emplea como producto b"sico para la fabricación de materiales asf"lticos para revestimientos de cubiertas. ?sfaltos 3illerizados ?sfaltos en cuya composición hay materias minerales namente molidas que pasan por el tamiz H $55. ?sfaltos -#quidos @on materiales asf"lticos de consistencia blanda o Fuida, por ello no se incluyen en el ensayo de penetración, cuyo l#mite m"'imo es >55 *ambién se los denomina asfaltos rebajados o cutbacIs. @e componen por una fase asf"ltica y un Fuidicante vol"til, que puede ser bencina, queroseno o aceite. -os fuidicantes se evaporan 1proceso de curado4, quedando el residuo asf"ltico el cual envuelve y cohesiona las part#culas del agregado. ?sfalto de curado r"pido/ Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado r"pido y se designan con las letras J 1Japid uring4. $.*. Control de calidad del cemento asf)ltico El control de calidad normalmente se reere a los ensayos necesarios para controlar un producto y as# determinar la calidad del producto que est" elaborando, a través de par"metros establecidos. Para este ensayo se tiene un rango de peso especico del cemento de & a &.57KgLlitros $.+. E,-i'o ?guja (ormalizada
•
> capsulas normalizadas
•
Penetrometro
$.. Condiciones del ensa&o El pavimento modicado con pol#meros debe ser introducido en los embases a una temperatura de &&5M *. %ARCO PRACTICO *.1. Procedimiento del ensa&o &. Primero se coloca el cemento asfaltico en los envases $. @e calibra el aparato de la siguiente manera, de modo que la aguje este en encima del envase pero no toque el cemento asfaltico
>.
@e dejara caer el vastago durante % segundos
7. @e procede a empujar el marcador de penetrometro hasta donde bajo la aguja y se observa el marcador del penetrometro
%. @e realiza el mismo procedimiento para los > envases, en > lugares diferentes de el radio medio +. CONCLUSIONES # RESULTADOS +.1. Res-ltados &er ensayo $do ensayo >er Ensayo PJG6
apsula & apsula $ apsula > %5
>5
$>
$9
>=
&%
>= >:,>>
&$ $=,55
>= $7,=2
+.2. Concl-siones @eg+n la tabla los valores tienen valores menores al grado de penetración de 75A%5 de un cemento asfaltico /rado de 'enetraci(n $0*0 +00 *100 1201*0 200"00 %in %a %in %a %in %a %in %a %in %a
3 Penetraci(n a 2*4C 5467 100/. *s P-nto
de
a8landamiento
9C
75
D-ctilidad
a
2*4C
5467; *cm
en
tricloro etileno; = Penetraci(n des'->s
a
:%
5
&$5
5
$55
7$
>:
1&$54
1&&%4
1&5:4
1&554
$>5
$>5
$$5
&2%
17%54
17%54
17%54
17$%4
1>%54
&55
&55
&55
&55
&55
99
99
99
99
99
%$N
72N
7$N
>2
%5
2%
&55
&55O
3 >5 5
>$ 1954
2*4C
5467; *cms
25
3 &%
7=
de 'r-e8a de 'el?c-la %=N del/ada D-ctilidad
=5
3 &5
75
5967 P-nto de in:amaci(n $>5 4C 5467
%5
3
de 'r-e8a
de 'el?c-la del/ada
. RECO%ENDACIONES @e tomaran las precauciones necesarias para que la muestra del ensayo sea verdaderamente representativa, de aspecto homogéneo y sin contaminación. -as condiciones normalizadas del ensayo son, respectivamente, de $%0, &55g, y %s para la temperatura, la carga, y el tiempo de duración de la misma. @in embargo, se admite emplear otras condiciones de ensayo. Primero se comprueba que el v"stago soporte de la aguja esta perfectamente limpio y seco, y que se deslice en forma suave y sin rozamiento. . OSER@ACIONES El cemento asfaltico debió mantenerse en baño maria durante todo el ensayo, y no fue realizado correctamente por lo que los datos no son de conanza.