Ensayos de Laboratorio

Vista previa del material en texto

Practica de laboratorio para la caracterización de cementos asfalticos
Fernando Fontalvo, Felipe Quintana, Moisés Salazar, Jaiver Peña y Cristian Dearmas. 
Penetración de materiales bituminosos [INV E-706-13]: 
ANALISIS
El instituto nacional de vías provee varias especificaciones que sirven para clasificar el material que se esta ensayando, estas son las siguientes:
RESULTADOS
De esta manera es posible analizar que uso se le puede dar a cada material ensayado, para la primera muestra y segunda muestra los resultados obtenidos estiman que sea un asfalto – caucho tipo I o tipo II, de igual manera puede tratarse de un asfalto con polímeros tipo V o un asfalto convencional con bajo grado de penetración. La tercera muestra se espera que sea un asfalto – caucho tipo I o tipo II, de igual manera puede tratarse de un asfalto con polímeros tipo IIa o tipo V o un asfalto convencional 40-50
CONCLUSIONES
Los valores de las desviaciones estándar al ser distintos se deduce que el ensayo fue realizado por una misma persona, y de igual forma las condiciones ambientales habrían sido relevantes en el procedimiento de este. 
Se obtuvieron valores de penetración inferiores al rango 60-70 en la mezcla asfáltica, se infiere que la reutilización de las muestras incide en la calidad de estas De igual forma, la temperatura es un actor relevante durante este ensayo, al momento del traslado de muestra 
Para la primera, segunda y tercera muestra debido a que sus temperaturas son de 25°C, 20°C y 30°C respectivamente, los valores de grado de penetración son bajos y con ello se infiere que son materiales de consistencia dura debido a que no está sometido a altas temperaturas, por lo tanto, se deduce que deben tener buenos rendimientos a esas temperaturas. 
Se concluye que los resultados obtenidos en base al tipo de mezcla asfáltica entre menos temperatura tengan menos blanda será y por tal razón sería más complejo que sea penetrado, de esta manera, un material asfaltico a mayor temperatura tendrá una consistencia mucho más blanda.  Esto se vuelve importante hasta el punto de que en función de la temperatura del proyecto se pueda elegir el tipo de mezcla asfáltica más eficiente. 
2.  Punto de ablandamiento de materiales bituminosos (aparato de anillo y bola) [INV E-712-13].
RESULTADOS
ANALISIS
Según los requisitos de las especificaciones expuestas en las tablas 4,5 y 6, la muestra ensayada tendría uso, en cementos asfalticos convencionales que tengan grado de penetración entre 80-100, en cementos asfalticos con caucho no podría ser utilizado y tampoco para cementos asfalticos modificados con polímeros ya que no cumplen con sus condiciones mínimas
CONCLUSIONES
El punto de ablandamiento mide la temperatura a la cual el cemento asfaltico pasa de un estado sólido a uno en el cual fluye como líquido. Esta temperatura es muchas veces utilizada como indicador de la máxima temperatura de operación de las mezclas en servicio.
El valor del punto de ablandamiento puede ser muy importante a la hora de establecer la temperatura en la que el asfalto modifica sus características físicas, ya que estos cambios se pueden observar en lugares con altas temperaturas.
El material bituminoso utilizado en la prueba de laboratorio al ser clasificado de acuerdo a las especificaciones de un cemento asfaltico convencional indica que es un material de alta penetración, es decir blando, que puede ser utilizado en zonas de bajas temperaturas.
De igual manera, al no poder cumplir con la calidad especificada para cementos asfalticos caucho o con polímeros, podría ser utilizado como emulsión asfáltica para otros tipos de procesos en el diseño y construcción de pavimentos
3.  Ductilidad de los materiales asfálticos [INV E-702-13]. 
RESULTADOS
ANALISIS
Las muestras en ningún momento del ensayo tuv-ieron rotura y tampoco se hundieron, por ello, al momento de superar el rango (+100 cm) se da por terminando el ensayo y se puede decir que se alcanzó el máximo estiramiento dictado en la   norma. De esta manera, es posible clasificar en las tablas anteriormente mostradas el material para cualquier uso como asfalto convencional,  asfalto con grano de caucho o asfalto con polímeros gracias a las excelentes propiedades que posee. 
CONCLUSIONES
El ensayo aporta una medida a las propiedades a tensión que tienen los materiales bituminosos, a través de los resultados obtenidos es posible indicar un excelente comportamiento del material en cuanto a la adhesividad y un apropiado comportamiento de servicio. Siempre lo ideal es que el cemento asfaltico experimente un comportamiento dúctil bajo carga durante su vida útil en el pavimento. Un comportamiento contrario o frágil en una mezcla puede llevar a micro fisuración térmica a bajas temperaturas de servicio y rotura inmediata de la mezcla bajo cargas repetidas
4. Viscosidad- Viscosímetro Rotacional [INV E-717-13]. 
RESULTADOS (asfalto 1)
RESULTADOS (asfalto 2)
RESULTADOS (asfalto 3)
ANALISIS 
De esta manera al terminar el ensayo es posible observar que en las anteriores graficas a una mayor temperatura la viscosidad va disminuyendo, lo cual es lógico y con esto se evidencia la adecuada realización del ensayo, además que no se tiene una tendencia lineal. 
Por otro lado, se tiene que el asfalto 1 es más rígido en comparación con los demás por sus altos valores de viscosidad. Teniendo los valores de viscosidad a una temperatura de 60°C para cada muestra bituminosa ensayada, es posible clasificarlas a través de las tablas anteriormente expuestas del instituto nacional de vías. De modo que para las muestras asfálticas 1,2 y 3 se tendría que pueden ser de utilizadas como tipo 40/60, 60/70 y 80/100 en asfaltos convencionales.
CONCLUSIONES
La viscosidad es un parámetro físico relevante para determinar, de manera aproximada, las temperaturas de fabricación de mezclas asfálticas y de extensión como de compactación de dichas mezclas en el laboratorio. De igual forma, es importante para la evaluación de estudios sobre envejecimiento de asfaltos. 
Por otro lado, la utilización de estos ensayos para asfalto modificado no es seguro ya que principalmente el comportamiento de estos materiales recae grandemente en la velocidad de corte (fluido no newtoniano) y que las temperaturas reportadas por diferentes ensayos son muy altas y no realistas. 
Es importante resaltar que la temperatura de compactación no puede ser determinada de la misma manera como se hace en laboratorio, puesto que se hace necesario la realización de tramos de prueba donde se puedan evaluar los efectos de los equipos de compactación y las condiciones propias de la obra. 
BIBLIOGRAFIA 
Rondon Quintana, H., & Reyes Lizcano, F. (2015). Pavimentos, Materiales, Construcción y Diseño (1st ed.). Bogotá.
Montejo Fonseca, A. (2002). Ingeniería de Pavimentos para carreteras (2nd ed.). Bogotá.