ENSAYO ENSAYO DE VISCOSIDAD CINEMÁTICA EN EL PAV PAVIMENTO Introducción El asfalto ha sido utilizado para la construcción de carreteras desde la antigüedad ya que tiene ciertas características físicas que le permiten su uso como aglutinante en la mezcla asfáltica. El asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, que tiene las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo con ciertas funciones como !mpermeabilizar la estructura del pavimento, haci"ndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación. # $roporcionar una fuerte unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. !gualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir el espesor de la carpeta asfáltica. Específicamente, Este m"todo describe el procedimiento para determinar la viscosidad cinemática de los asfaltos líquidos a %& '( )*+& '- y de cementos asfalticos a */ '( )01/ '-. 2a viscosidad cinemática del bet3n asfáltico se mide normalmente con viscosímetros de tubo capilar de cristal como el descrito en el procedimiento de ensayo, los aparatos necesarios y el procedimiento de calibración del viscosímetro en el m"todo 4567 8++/. (omo consecuencia de la comodidad del ensayo y de la mayor e9actitud de los resultados, hay una reciente tendencia a medir la viscosidad cinemática de los betunes asfálticos y de los asfaltos fluidificados. $ara este ensayo son necesarios, como como cons consec ecue uenc ncia ia de la ampl amplia ia gama gama de visco viscosi sida dade dess de los los asfalt asfaltos os,, vari varios os viscosímetros calibrados que difieren entre sí en el tama:o del tubo capilar. 2a base de este ensayo es la medida del tiempo necesario para que fluyan un volumen constante de material bajo condiciones de ensayo, como temperatura y altura de líquido, rígidamente controladas. 7ediante el tiempo medido, en segundos, y la constante de calibración del viscosímetro, es posible calcular la viscosidad
Objetivos del ens!o ;iscosi scosida dad d (ine (inemá máti tica ca a */ */ '(. '(. Esta Esta info inform rmaci ación ón tambi tambi"n "n es una una prop propied iedad ad fundamental del asfalto, determina el comportamiento del material con respecto a la temperatura, de esta forma se garantizan condiciones adecuadas para el almacenamiento del asfalto, trasporte y bombeo, además este parámetro se utiliza en el cálculo de
temperaturas de mezclado y compactación, junto al ensayo de viscosidad absoluta a %& '(. )!mportante * c5t < * mm0=s-.
De"iniciones As"lto# es un material aglomerante de color que varía de negro a pardo oscuro a negro, de consistencia sólida, semisólida o liquida, cuyos constituyentes predominantes son betunes que se dan en la naturaleza como tales o que se obtienen en la destilación de petróleo. El asfalto entra en proporciones variables en la constitución de la mayor parte de los crudos de petróleo.
Viscosidd# 2a viscosidad es una característica de los fluidos en movimiento, que muestra una tendencia de oposición hacia su flujo ante la aplicación de una fuerza. (uanta más resistencia oponen los líquidos a fluir, más viscosidad poseen. 2os líquidos, a diferencia de los sólidos, se caracterizan por fluir, lo que significa que al ser sometidos a una fuerza, sus mol"culas se desplazan, tanto más rápidamente como sea el tama:o de sus mol"culas. 5i son más grandes, lo harán más lentamente. 2a viscosidad cinemática es una medida de la resistencia a fluir que presentan los líquidos en general.
Viscos$%etro )denominado tambi"n viscosímetro- es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. ue !saac >e?ton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad.
Ce%ento s"<ico es un ligante fle9ible, impermeable y duradero. 7ediante la aplicación de calor disminuye su viscosidad, permitiendo mezclarse con agregados p"treos, obteni"ndose así una mezcla cuyas e9celentes características han permitido un alto desarrollo tecnológico de su utilización en la ingeniería vial
As"ltos l$'uidos 5on materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida, por ello no se incluyen en el ensayo de penetración, cuyo límite má9imo es &&. 6ambi"n se los denomina asfaltos rebajados o cutbac@s. 5e componen por una fase asfáltica y un fluidificante volátil, que puede ser bencina, @eroseno o aceite. 2os fluidificantes se evaporan )proceso de curado-, quedando el residuo asfáltico el cual envuelve y cohesiona las partículas del agregado
M(todo ASTM D ))* 7E6A8A 8E E>54#A E564>84B $4B4 24 ;!5(A5!848 (!>E746!(4 E> 2!CD!8A5 6B4>5$4BE>6E5 # A$4(A5 Este 7"todo de Ensayo especifica un procedimiento para la determinación de la viscosidad cinemática, en productos de petróleo líquidos, tanto transparentes como opacos, mediante la medición del tiempo en que un volumen de líquido fluye bajo efecto de la gravedad a trav"s de un viscosímetro capilar de vidrio calibrado. El rango de viscosidades cinemáticas comprendido en este 7"todo de Ensayo es de &.0 a && &&& mm0=s. 5ujetadores de ;iscosímetros Dtilícelos de manera que la parte superior de los viscosímetros quede suspendido verticalmente dentro de * en cualquier dirección. 2os viscosímetros cuyo menisco superior no est" directamente encima del menisco inferior puede ser suspendido verticalmente dentro del &. en cualquier dirección.
+ese, del %(todo 2a prueba de viscosidad cinemática para cementos asfálticos, se lleva a cabo a una temperatura de */'( y conforme a las normas 4567 8F0*1&. 4 esta temperatura, el cemento asfáltico fluye fácilmente por acción de la gravedad a trav"s de un tubo )viscosímetro-. 8icha temperatura es utilizada, ya que se apro9ima a las temperaturas que alcanzan las capas inferiores de las mezclas para pavimentos de concreto asfáltico. El cemento asfáltico se vierte en la abertura más grande del viscosímetro hasta que alcance la línea de llenado. 2uego se coloca el viscosímetro en un ba:o de aceite transparente para obtener un equilibrio en la temperatura. Dna peque:a succión de aire es aplicada a la abertura peque:a )tambi"n se le puede aplicar presión de aire en la abertura grande- para inducir el flujo del cemento asfáltico a trav"s de una sección del tubo justo arriba de la línea de llenado. 2uego, por fuerzas gravitacionales, el cemento asfáltico fluye hacia abajo. 5e mide el tiempo )en segundos- que tarda el cemento asfáltico en fluir entre dos marcas. 2a viscosidad cinemática en centisto@es es obtenida multiplicando el tiempo por el factor de calibración que provee el fabricante del viscosímetro. 2a viscosidad absoluta )como la que se obtiene a %&'(- puede ser calculada una vez obtenida la viscosidad cinemática. 5olo se debe multiplicar este valor por la densidad del cemento asfáltico.
