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INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE PAVIMENTOS
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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCOFACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
CURSO: LABORATORIO DE PAVIMENTOS
ALUMNO: BLADIMIR FARFAN VALVERDE
CODIGO: 011300687-J
DOCENTE: Ing. KILDARE J. ASCUE ESCALANTE
CUSCO PERU
2016
CONTENIDO DE ASFALTO
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RESUMEN
El mtodo describe los procedimientos para determinar cuantitativamente el contenido de
ligante asfltico en una mezcla, mediante el proceso de centrifugacin.
Es importante conocer la mayor cantidad de parmetros y estudios que se realizan a los
pavimentos, en el siguiente ensayo detallaremos el proceso seguido para obtener la
cantidad de asfalto de muestras tomadas, y as mismo para conocer (con todo el material
que queda en la centrfuga) la curva granulomtrica con la que se trabaj. As mismo
sabemos que los ensayos nos ayudan, experimentalmente, a determinar ciertos valores, los
cuales por un motivo u otro pueden estar sometidos a pequeos errores, ya sea por la mano
de obra o por la falta de mantenimiento de los equipos, sin embargo, realizar ensayos
siempre ser la mejor manera de determinar ciertas caractersticas. En el ensayo que sigue,
no solo podremos determinar el contenido de asfalto de un pavimento, sino tambin
conocer propiedades granulomtricas de los agregados que restan despus del lavado del
pavimento.
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NDICE
RESUMEN 02
OBJETIVOS 04
REFERENCIA BIBLIOGRAFA 04
MARCO TERICO 05
MATERIALES 09
UBICACIN DE LA MUESTRA 12
PROCEDIMIENTO 13
CLCULOS Y TOMA DE DATOS 22
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 26
BIBLIOGRAFA 27
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ENSAYO 05:
CONTENIDO DE ASFALTO
OBJETIVOS
1. GENERAL
Describe mtodos para la determinacin cuantitativa del asfalto en mezclas en
caliente y en muestras de pavimentos. Los agregados obtenidos mediante mtodos
pueden emplearse para anlisis granulomtrico y otro tipo de ensayos.
2.
ESPECFICOS
Determinar el porcentaje de diferencia de pesos entre el inicial i final.
Determinar el porcentaje de peso del fondo de las mallas
Determinacin cuantitativa de la cantidad de asfalto (material bituminoso).
Elaborar una curva granulomtrica con el material granula obtenido,
despus de pasar por la centrfuga.
Determinar el Tamao mximo nominal y el tamao mximo.
Determinar tipo de agregado.
Tipo de e muestras de mezcla asfltica en caliente.MAC.
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
Norma tcnica Peruana.
ASTM D 2172
AASHTO T 164
MTC E 502 - 2000
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FUNDAMENTO TERICO
Como se nos explic en clases, las mezclas asflticas son emplean en la construccin de
pavimentos (pistas), se utiliza en la capa de rodadura y su funcin principal es proporcionar
una superficie de rodamiento cmoda, segura y econmica a los usuarios de las vas de
comunicacin, facilitando la circulacin de los vehculos, aparte de transmitir
suficientemente las cargas debidas al trfico a la explanada para quesean soportadas por
sta. La estructura de la capa de rodadura en un pavimento flexible est formada por asfalto
ms la adicin de agregados, respondiendo esto a un diseo de mezcla asflticapreviamente elaborado, que satisfaga ciertos parmetros como granulometra de
agregados y porcentaje de asfalto.
1. ASFALTO:
El asfalto, tambin denominado betn, es un material viscoso, pegajoso y de color
negro. Se utiliza mezclado con arena o gravilla para pavimentar caminos y como
revestimiento impermeabilizante de muros y tejados. En las mezclas asflticas es
usado como aglomerante para la construccin de carreteras, autovas o autopistas.
Est presente en el petrleo crudo y compuesto casi por completo de betn
bitumen.
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2. MEZCLAS BITUMINOSAS:
Las mezclas bituminosas estn compuestas por una combinacin de ridos y ligantes
hidrocarbonados que mezclados a altas temperaturas forman una pelcula continua
que envuelve a los ridos. Los ridos son un material elastoplstico y el betn visco
elstico, por lo tanto, se considera que las mezclas bituminosas son un material,
viscoelastoplstico. Estas mezclas se fabrican en centrales fijas o mviles y
posteriormente se transportan a obra para su extendido y compactacin.
Debido a las caractersticas del betn, las mezclas bituminosas tienen un
comportamiento que depende de la temperatura y la velocidad de aplicacin de las
cargas. Slo en determinadas condiciones se puede considerar que tienen un
comportamiento elstico y lineal. Estas condiciones son cuando las temperaturas
son bajas y la velocidad de aplicacin de las cargas es elevada
3.
EL CONTENIDO DE ASFALTO
Es el porcentaje de asfalto que se incorpora en la mezcla. Parte del asfalto ser
absorbido por el agregado y el resto de asfalto formar una pelcula que rodean las
partculas. A los primeros se les denomina asfalto absorbido y al segundo asfalto
efectivo. El ptimo contenido de asfalto de la mezcla est en funcin de la
granulometra y el porcentaje de absorcin del material. Mezclas con alto
porcentaje de filler (mayor superficie especfica) requerirn mayor porcentaje
asfalto, por ejemplo las mezclas SMA tienen mas porcentaje de asfalto que una
mezclas convencional y superpave. Mezclas porosas (% filler menor de 2%)
necesitan menor porcentaje de asfalto.
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4. ENSAYO DE LAVADO DEL ASFALTO POR MEDIO DE LA CENTRFUGA
(Extraccin cuantitativa de asfalto en mezclas para pavimentos)
Los resultados de los ensayos de extraccin por centrifugado en la mquina de
lavado asfaltico indicaran el contenido de bitumen de la mezcla asfltica. Los
resultados de los ensayos granulomtricos de los agregados remanentes
caracterizaran una mezcla con una fraccin de grava, partculas angulares y tamao
mximo. Para el ensayo se puede usaar 4 reactivos:
- Solucin saturada de carbonato de amonio (NH4)2 CO3, qumicamente puro
- Cloruro de metileno, qumicamente puro.
- Tricloroetano qumicamente puro.
- Benceno qumicamente puro
Estos solo deben usarse bajo una campana o un sistema de desfogue efectivo, en un
rea bien ventilada, por su toxicidad.
5. GRANULOMETRA EG 2013 PARA EL DISEO DE MEZCLA MARSHALL
La gradacin de los agregados ptreos para la produccin de la mezcla asfltica en
caliente deber ajustarse a alguna de las siguientes gradaciones. No olvidar que el
material de la mezcla de los agregados debe estar libre de terrones de arcilla y se
aceptar como mximo el 1% de partculas deleznables segn ensayo MTC E212.
Tampoco deber contener materia orgnica y otros materiales deletreos.
La seleccin de una curva granulomtrica para el diseo de una mezcla asfltica por
caliente, est en funcin de dos parmetros: el tamao mximo nominal del
agregado y el de lnea de control (superior e inferior), las lneas de control son puntos
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de paso obligado para la curva granulomtrica. La siguiente tabla presenta el tamao
mximo nominal ms utilizado, as como sus lneas de control de acuerdo con la
ASTM D3515
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MATERIALES
Centrfuga Elctrica:Es un aparato que aplica una fuerza centrfuga sostenida (esto
es, una fuerza producida por rotacin) para impeler la materia hacia afuera del
centro de rotacin. Este principio se utiliza para separar partculas en un medio
lquido por sedimentacin.
Gasolina de 90 octanos: La gasolina es una mezcla de hidrocarburos derivada
del petrleo que se utiliza como combustible para el lavado asfaltico el pavimento.
Filtro:Un dispositivo que elimina o selecciona ciertas partculas, evita que los finos
se eliminen.
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Muestra Asfltica: En nuestro caso muestra de la calle Obispo Molinero San
Sebastin -Cusco.
Bandeja: Depsito utilizado para separar la muestra y luego pesarla.
Baldes: Usado para verter la gasolina que sale de la mquina
Mquina Tamizadora: Usada para realizar el proceso de zarandeo
Balanza Elctrica: Sirve para conocer el peso de todo lo que necesitamos
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Tamices: Para obtener la granulometra , 3/8, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200
y fondo
Horno Elctrico: Para disolver un poco la muestra de pavimento.
Esptula
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UBICACIN
La muestra se obtuvo del distrito de Santiago, de la calle obispo Molinero la primera cuadra.
Aprovechando trabajos de instalacin de agua de SEDAPAL rompieron la va de la cual se obtuvo la
muestra.
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PROCEDIMIENTO
1.
Para la presente practica se tom una muestra de pavimento de 1302.5 gr. En
pedazos de 2 y 3 pulgadas la cual para su ablandamiento se meti al horno a 180 C
x 20 min.
2.
Cuando la muestra est ya ablandada se procede a reducirla a pedazos ms
pequeos.
3. Se procede a colocar la muestra en la centrifuga.
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4.
Agregamos la muestra a la centrifuga y procedemos a echar el combustible
(gasolina, con la esptula removernos suavemente. En este caso no usamos los
disolventes ya mencionados, debido a que se necesita un permiso especial para
comprarlos.
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5. Procedemos a tapar con el filtro (previamente pesado) y luego con su tapa
empernndolo. Al final luego de encerrarlos con la tapa de la centrifuga con sus
pernos bien y procedemos a encender la maquina centrifuga.
6.
Al estar en funcionamiento la mquina de la centrifuga la gasolina acta como un
disolvente el cual separar el asfalto del agregado.
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7. Girando suavemente el indicador vamos el nmero de revoluciones.
8.
Al inicio la gasolina saldr de un color oscuro esto quiere decir que el asfalto se est
lavando.
9.
Se segira lavando hasta que la gasolina salga de un color claro.
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10.luego apagaremos la maquina centrifuga, golpear suavemente la otra tapa, con esta
tapa y con una brocha limpiar del filtro la arena apegada.
11.
Vaciar en una tara el agregado seco y se volatiza (es decir, se prende el material),
para que se elimine el exceso del solvente. Se pesa para que podamos calcular el %
de contenido de Asfalto.
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12.
Se procede a tamizar, el material que quedo, tambin se pesa el disco de papel
absorbente, y ese peso se agrega al peso del fondo.
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13.
Se procede a llevar el material a la mquina tamizadora, se prende la mquina por
2 min.
14.
Se procede verificar el tamao mximo y el tamao nominal mximo.
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15.
Despus de tamizar y verificar el tamao mximo y el tamao nominal mximo,
procedemos a pesar el material retenido en cada tamiz, y cada valor se coloca en el
cuadro.
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16.Pesado de cada tamiz
MALLAPESO RET
gr.TAMIZ mm.
3/4" 19 0
1/2" 12.5 175.6
3/8" 9.5 125.9
#4 4.75 234.4
#8 2.36 99.8
#16 1.18 70.8
#30 0.6 80.3#50 0.3 180.7
#100 0.15 163.2
#200 0.075 59
Fondo 21.4
TOTAL 1211.1
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CLCULO Y TOMA DE DATOS
1.
Se toma el peso de la muestra antes de ser disuelta que ser el peso inicial.
2.
Despus de pasar por la centrfuga se procede a pesar la muestra sin el ligante
(asfalto).
3.
Obtenemos la cantidad de asfalto por medio de la ecuacin:
Cant. de Asfalto =
Peso Inicial peso final
Peso Inicial
o Se obtiene el siguiente cuadro:
PORCENTAJE DE ASFALTO
Peso Inicial 1302.5 gr
Peso final 1215 gr
% Aslfato 6.718%
4.
Se procede a realizar el tamizado, de la manera ya establecida en anteriores
ensayos.
5.
Se suma el peso del filtro despus del ensayo menos el peso del filtro inicial, y se
coloca a la cantidad de la base.
6. Cada peso retenido luego se expresa en % retenido con la siguiente frmula:
% Retenido = peso de material retenido en cada tamiz *100Peso de la Muestra
7. Luego procedemos a completar los datos que faltan en el porcentaje retenido
acumulado y el porcentaje acumulado que pasa:
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% Pasa= 100 - % Retenido Acumulado
Finalmente obtenemos los siguientes cuadros:
Para muestra de asfalto:
GRANULOMETRA DE LOS AGREGADOS
MALLAPESO
RET gr. Compensacin
nuevopesoret
ACUMULADOgr.
%RET.PARCIAL
% RETACUM.
% QUEPASA
ESPECIFICACIONES
TAMIZ mm. min max
3/4" 19 0 0 0.00 0.00 100.00 100 100
1/2" 12.5 175.6 0.549 175.05 175.05 14.41 14.41 85.59 90 100
3/8" 9.5 125.9 0.549 125.35 300.40 10.32 24.72 75.28
#4 4.75 234.4 0.549 233.85 534.25 19.25 43.97 56.03 44 74
#8 2.36 99.8 0.549 99.25 633.50 8.17 52.14 47.86 28 58
#16 1.18 70.8 0.549 70.25 703.76 5.78 57.92 42.08
#30 0.6 80.3 0.549 79.75 783.51 6.56 64.49 35.51
#50 0.3 180.7 0.549 180.15 963.66 14.83 79.31 20.69 5 21
#100 0.15 163.2 0.549 162.65 1126.31 13.39 92.70 7.30
#200 0.075 63.42 0.549 62.87 1189.18 5.17 97.87 2.13 2 10Fondo 25.82 25.82 1215.00 2.13 100.00 0.00 0 0
TOTAL 1219.94 1215.00 100.00
PESO grs.
Peso del filtro 24.2
filtro + finos 33.04
peso finos 8.84
a repartir 4.42
ERROR -4.94compensacin 0.549
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Y obtenemos el siguiente grfico de granulometra:
1.00
10.00
100.00
0.06 0.6 6
PORCENTAJEQ
UEPASA
DIAMETRO
GRANULOMETRIA TMin Tmax
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Gradacin de la mezcla asfltica en caliente MAC
Para esta gradacin le corresponde MAC-2
1.00
10.00
100.00
0.06 0.6 6
POR
CENTAJEQUEPASA
DIAMETRO
GRANULOMETRIA TMin Tmax
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El peso inicial Peso final es de 87.5 gr.
En el fondo se tiene 25.82 gr. Siendo esto el 1.98 % del peso inicial
El contenido de Asfalto es de 6.718%, lo cual se encuentra dentro de los parmetros
recomendados (Segn el Mtodo Marshall el % de pavimento vara entre el 4% y 7%
del peso total del rido)
El tamao Maximo es es de (19.0 mm)
El tamao mximo nominal es (12.5 mm)El tipo de agregado es piedra chancada.
Observaciones se observ que algunos pedazos de pavimento que no se lavaron con
la gasolina por lo cual se observa en la variacin de peso, se debe siempre llevar al
horno antes de trabajar con el pavimento para su ablandamiento, se debe verificar
la calibracin y ptimas condiciones de los equipos de laboratorio.
Segn la gradacin de la mezcla asfltica en caliente tenemos un MAC-2
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BIBLIOGRAFA
ASTM D 3515.
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES.MANUAL EM 2000.
LIMA: MTC.
https://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/
manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdf
Minaya, S. y Ordoez A., MANUAL DE ENSAYOS PARA PAVIMENTOS, LIMA: UNI
https://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdfhttps://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdfhttps://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdfhttps://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdfhttps://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/manuales/EM-2000/seccion-05/mtc502.pdf7/25/2019 Bladimir Farfan Valvede - Contenido de Asfalto
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OBSERVACIONES
La centrifuga que se utiliz se encontraba obstruida en la parte de desage de la gasolina
por lo cual se tuvo que arreglar por el ingeniero de la prctica los equipos deben ser
revisados cada final de semestre por la autoridad encargada..