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ASIGNATURA:
Pavimentos (Grupo B)
DOCENTE:
Fernadez Mundaca
Abraham
ALUMNO:
Nanfuñay Gastulo Hugo
CODIGO:
091977-C
Lambayeque, Julio del 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y
ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE ING.
CIVIL
LAVADO ASFALTICO
LAVADO ASFALTICO
I. INTRODUCCION
En el presente informe se da a 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
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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. PROCEDIMIENTO1. 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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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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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.
% de Asfalto=P .Mantes de Lavado−P .M despues de LavadoP. M antes de 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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