UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE ING. CIVIL
LAVADO ASFALTICO
ASIGNATURA:
Pavimentos (Grupo B) DOCENTE:
Fernadez Mundaca Abraham ALUMNO:
Nanfuñay Gastulo Hugo CODIGO:
091977-C Lambayeque, Julio del 2013
LAVADO ASFALTICO
I.
En el presente informe se da a
INTRODUCCION
conocer el procedimiento adecuado para la obtención de
porcentaje de asfalto en una mezcla asfáltica por medio de una centrifuga. El lavado asfaltico es la extracción por centrifugado en la que una centrifuga elástica produce una fuerza centrífuga sostenida, es decir, por medio de rotación el árido se separa del asfalto quedando este afuera del centro de rotación. Este conocimiento nos permitirá conocer si la muestra asfáltica que se va a utilizar cumple con las condiciones de diseño. Sabemos que la mezcla asfáltica es la unión de áridos mas bitumen, los áridos por una parte son materiales elastoplasticos mientras que el asfalto es un material visco-elástico. Luego de mezclarlos obtenemos un material viscoelastoplatico cuyo comportamiento en función de la temperatura y de la velocidad de las cargas. Los ensayos realizados están basados en las Normas ASTM D 2172 y AASHTO T 164, las mismas que se han adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad.
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II.
NORMATIVIDAD
Dentro del marco normativo encontramos las siguientes: ASTM D2171.Este método de ensayo cubre los procedimientos para la determinación de la viscosidad del ligante de asfalto (betún) por viscosímetros capilares de vacío a 60 º C [140 º F]. Es aplicable a materiales que tienen viscosidades en el intervalo de 0,0036 a más de 20 000 Pa · s (0.036 a más de 200 000 P). Este método de ensayo es adecuado para su uso a otras temperaturas, pero la precisión se basa en determinaciones en aglutinantes de asfalto a 60 º C [140 º F]. AASHTO T 164.Esta norma describe métodos para la determinación cuantitativa de asfalto en mezclas asfálticas en caliente y en muestras de pavimentos. Se obtienen mejores resultados cuantitativos cuando el ensayo se efectúa sobre mezclas y pavimentos inmediatamente después de su preparación. MTC E 502 – 2000 Describe métodos para la determinación cuantitativa del asfalto en mezclas asfálticas en caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante estos métodos pueden emplearse para análisis granulométrico y otro tipo de ensayos. Los resultados obtenidos con estos métodos pueden afectarse por la edad de los materiales ensayados; es así como las muestras más viejas tienden a producir contenidos ligeramente menores de asfalto. Se obtienen mejores resultados cuantitativos cuando el ensayo se efectúa sobre mezclas y pavimentos inmediatamente después de su preparación.
A continuación se adjunta la norma MTC E 502 - 2000 “EXTRACCION CUANTITATIVA DE ASFALTO EN MEZCLAS PARA PAVIMENTOS” del manual de ensayo de materiales (EM 2000)
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III.
OBJETIVOS
Determinar el porcentaje de asfalto de un determinado pavimento Comprobar el diseño asfáltico del pavimento.
IV.
MARCO TEÓRICO
La finalidad de los estudios para profundizar en la caracterización del ligante del pavimento en servicio, fue el establecer en qué medida la composición o el comportamiento del mismo era un factor determinante para el deterioro del pavimento. En ese sentido la aplicación de este ensayo permitió determinar la cantidad de bitumen, Las mezclas bituminosas están compuestas por una combinación de áridos y ligantes hidrocarbonados que mezclados a altas temperaturas forman una película continua que envuelve a los áridos. Los áridos son un material elastoplástico y el betún visco elástico, por lo tanto se considera que las mezclas bituminosas son un material, viscoelastoplástico. Estas mezclas se fabrican en centrales fijas o móviles y posteriormente se transportan a obra para su extendido y compactación. Debido a las características del betún, las mezclas bituminosas tienen un comportamiento que depende de la temperatura y la velocidad de aplicación de las cargas. Sólo en determinadas condiciones se puede considerar que tienen un comportamiento elástico y lineal. Estas condiciones son cuando las temperaturas son bajas y la velocidad de aplicación de las cargas es elevada Los resultados de los ensayos de extracción por centrifugado en la máquina de lavado asfaltico indicaran el contenido de bitumen de la mezcla asfáltica. Los resultados de los ensayos granulométricos de los agregados remanentes caracterizaran una mezcla con una fracción de grava, partículas angulares y tamaño máximo.
a) Bitumen El betún o bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa, negra, pegajosa, completamente soluble en disulfuro de carbono y compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos. El betún es la fracción residual (el fondo) resultante de la destilación fraccionada del petróleo. Es la fracción más pesada y la que tiene el punto de ebulliciónmás elevado. No debe ser confundido PAVIMENTOS
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LAVADO ASFALTICO con el asfalto (al que a veces se llama 'betún de Judea' o 'judaico', pero que es una mezcla de minerales y betún) ni con el alquitrán (que se obtiene de la destilación destructiva del carbón y es químicamente diferente).
b) Asfalto El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizado en impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de bitumen. Como el asfalto es un material muy impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:
Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.
Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.
c) Mezcla Asfáltica Una mezcla asfáltica en general es una combinación de asfalto y agregados minerales pétreos en proporciones exactas que se utiliza para construir firmes. Las proporciones relativas de estos minerales determinan las propiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento de la misma como mezcla terminada para un determinado uso. La mezcla asfáltica debe ser duradera, es decir, debe ser resistente a las acciones tales como el despegue de la película de asfalto del agregado por efectos del agua, abrasión del tránsito, etc. Debe ser resistente a las solicitaciones de tránsito a través de su estabilidad. Una mezcla debe ser impermeable para que sus componentes no estén bajo la acción directa de los agentes atmosféricos y debe ser trabajable para su fácil colocación y compactación en terreno. Cada una de estas y otras propiedades deseables de las mezclas asfálticas. Estas mezclas asfálticas pueden ser confeccionadas en plantas y con los equipos apropiados para esta labor. Según sus propiedades y espesores de capa, se considera que aportan capacidad estructural al pavimento.
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V.
MATERIALES
MUESTRA ASFÁLTICA Extraída de la obra de pavimentación en el Departamento de Lambayeque CENTRÍFUGA ELÉCTRICA Una centrífuga es un aparato que aplica una fuerza centrífuga sostenida (esto es, una fuerza producida por rotación) para impeler la materia hacia afuera del centro de rotación. Este principio se utiliza para separar partículas en un medio líquido por sedimentación. GASOLINA 95 OCTANOS La gasolina es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza como combustible para el lavado asfaltico. JUEGO DE TAMICES Utilizado para el análisis granulométrico, se utilizaron tamices: 3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾ “, ½ “, 3/8”, ¼”, Nº4, Nº8, Nº10, Nº16, Nº20, Nº30, Nº40, Nº50, Nº80, Nº100, Nº200 + Platillo. BALANZA Para pesar la muestra asfáltica, con sensibilidad de 1.0 g. BALANZA ELECTRONICA Para pesar los pesos retenidos en el ensayo granulométrico BANDEJA BROCHA CUCHARON
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VI.
PROCEDIMIENTO
1. Siempre que se va a ensayar un material primero debe hacerse un cuarteo para obtener una muestra representativa, por lo tanto, primero realizaremos un cuarteo a la MUESTRA ASFALTICA.
2. Pesamos 1,500 kg de Muestra Asfáltica
3. Se coloca en el recipiente el 1,500kg de Mezcla Asfáltica mas el solvente (gasolina de 95 Octanos) en la centrifuga
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LAVADO ASFALTICO 4. Luego seguimos agregando el solvente hasta ver que el residuo del lavado asfaltico sea lo más claro posible o en todo caso del color del mismo solvente esto quiere decir que todo el asfalto de la mezcla asfáltica ya se desprendió de los áridos.
5. Una vez terminado terminado de lavar la Mezcla Asfáltica y haber separado Agregado de Asfalto procedemos a quitar la muestra de la centrifuga par luego secarla.
6. Con la muestra seca, realizamos el análisis granulométrico respectivo, utilizando para esto el juego de tamices (3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾ “, ½ “, 3/8”, ¼”, Nº4, Nº8, Nº10, Nº16, Nº20, Nº30, Nº40, Nº50, Nº80, Nº100, Nº200 + Platillo)
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LAVADO ASFALTICO 7. Pesamos el material retenido en cada malla, utilizando la balanza electrónica
VII.
CALCULOS
a) Porcentaje de Asfalto Es la el porcentaje que se obtiene de dividir el peso del asfalto entre el peso de la muestra antes del lavado.
b) Curva Granulométrica Es la curva que se obtiene de la gráfica semi-logarítmica donde se ubican los puntos del diámetro de las partículas (eje X) y porcentaje que pasa en peso (eje Y). Esta curva se grafica junto con las especificaciones técnicas del ensayo (dos curvas que nos darán el uso granulométrico).
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VIII.
CONCLUCIONES
El peso resultante de agregado después del ensayo de granulometría fue de 1440.73 gr. Resultando 713.22 gr de agregado grueso y 727.51 de agregado fino. Y según la tabla adjunta la granulometría del agregado no cumplen con las especificaciones establecidas. Por lo que se muestra en la curva granulométrica, el diseño no está dentro del huso, y según la gráfica la mezcla contiene mayor cantidad de agregado grueso del que se necesita. El valor del porcentaje de asfalto posee un valor pequeño ya que la mezcla posee mayor cantidad de agregado grueso, si fuera todo lo contrario, el % de asfalto sería mucho mayor. Según los resultados expuestos anteriormente, el diseño de mezcla asfáltica analizada no cumple con las especificaciones señaladas en la norma (granulometría), conteniendo mayor cantidad de agregado grueso, por lo que el pavimento en el futuro sufrirá algunas fallas producto de la discontinuidad de agregados. La proporción de asfalto en la mezcla es importante y debe ser determinada exactamente en el laboratorio, y luego controlada con precisión en la obra. Y depende mucho de la granulometría, para encontrar el porcentaje adecuado, pues como se menciono a mayor cantidad de agregado grueso menor % de asfalto, pero a mayor cantidad de agregado fino mayor % de asfalto. Una muestra de mezcla de pavimentación preparada en el laboratorio puede ser analizada para determinar su posible desempeño en la estructura del pavimento antes de ser colocada en obra, y esto es posible gracias a el ensayo realizado, por lo que de ahí su importancia aplicativa en la vida profesional.
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