Ensayos cementos Asfalticos

ENSAYO PENETRACIÓN DE LOS ASFALTOS

2.5.2.1. INTRODUCCIÓN

El ensayo de Penetración permite determinar la dureza o consistencia relativa de los cementos asfálticos, midiendo la distancia en décimas de milímetros que una aguja normalizada penetra verticalmente en una muestra de asfalto, en unas condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo. El ensayo ha sido normalizado por la Asociación Americana de Ensayos y Materiales (ASTM), bajo el código D5, y consiste en colocar una muestra del ligante en un recipiente de volumen normalizado hasta lograr la temperatura de referencia (25 C -77 F), apoyar sobre la muestra la aguja y dejarla penetrar durante un tiempo determinado. La carga aplicada (aguja + pesa + vástago) es de 100 g, y el tiempo de aplicación de la misma es de 5 s (Figura N° 1). El ensayo puede realizarse en otras condiciones, donde siempre se deben reportar los resultados indicando las condiciones de temperatura, carga y tiempo en los que se ejecutó el ensayo. La distancia que la aguja penetra en el cemento asfáltico es registrada en unidades de 0.1 mm. Queda evidente que mientras más blanda es la muestra, mayor será la penetración de la aguja.

2.5.2.2. DEFINICIÓN

Es la distancia en décimas de milímetro que una aguja o cono de dimensión especificada penetra verticalmente en una muestra de asfalto bajo condiciones específicas de ensayo.

2.5.2.3. OBJETIVO

Determinar la penetración de los materiales bituminosos con el fin de medir la consistencia o dureza de los mismos.

ENSAYO PESO ESPECIFICO

2.5.1.1. INTRODUCCIÓN

La determinación del peso específico del cemento asfáltico no es requisito en las especificaciones de estos materiales, sin embargo, existen razones por las cuales se debe conocer:

• El asfalto se expande cuando es calentado y se contrae cuando es enfriado. Esto significa que el volumen dado a una cierta cantidad de cemento asfáltico será mayor a altas temperaturas. Las medidas de peso específico proveen un patrón para efectuar correcciones de temperatura – volumen.

• El peso específico de un asfalto es esencial en la determinación del % de vacíos en un pavimento compactado (Asphalt Institute. 1992).

2.5.1.2. DEFINICIÓN

El peso específico se expresa como la relación del peso de un volumen determinado del material, a una temperatura de 25 C (77 F) o de 15.6 C (60 F), y el peso de un volumen igual de agua, ambos volúmenes a una misma temperatura.

2.5.1.3. OBJETIVO

Determinar el peso específico de materiales como cementos asfálticos por medio del picnómetro.

ENSAYO DE DUCTILIDAD

2.5.6.1. INTRODUCCIÓN

Casi todas las especificaciones para aglutinantes establecen valores mínimos para la ductilidad. Para los cementos asfálticos estos se aplican al material original, y para los asfaltos líquidos y emulsiones asfálticas se aplican al residuo después de la destilación.

Los materiales asfálticos dúctiles tienen mejores propiedades aglomerantes que aquellos que les falta esta característica. Es más importante la existencia de la ductilidad que el valor obtenido en el ensayo. Por otra parte, si estos materiales poseen una ductilidad muy elevada son usualmente más susceptibles a los cambios de temperatura.

La ductilidad de los materiales bituminosos se mide por su distancia de elongación antes de la ruptura, cuando los extremos de una briqueta conteniendo el espécimen se separan a una velocidad y temperatura determinada. A menos que se indique lo contrario, el ensayo se efectuará a la temperatura de 25 ± 0.5 C (77 ± 0.9 F) y con velocidad de 5 cm por minuto ± 5.0 %. Cuando se desea realizar un ensayo de ductilidad a baja temperatura, este se hará a 4 C (39.2 F) y a una velocidad de separación de 1 cm por minuto.

Este ensayo consiste en moldear en condiciones y con dimensiones normalizadas una probeta de betún asfáltico que después se somete, a la temperatura establecida, a un alargamiento con una velocidad especificada hasta que el hilo que une los dos extremos rompe. La longitud (en cm) a la que el hilo de material se rompe define su ductilidad (véase figura N° 1).

2.5.6.2. DEFINICIÓN

La Ductilidad es una medida de cuanto pueda alargarse o estirarse una muestra de Cemento Asfáltico antes de que se rompa en dos partes.

2.5.6.3. OBJETIVO

Determinar la medida de estiramiento de una muestra de asfalto antes de que se rompa en dos partes.

ENSAYO PUNTO DE ABLANDAMIENTO

2.5.3.1INTRODUCCIÓN

El ensayo de anillo y bola se emplea para determinar el punto de reblandamiento de los asfaltos, de acuerdo con la norma COVENIN 419. Este ensayo ha sido normalizado por la ASTM bajo el numero D-2398, y empleado fundamentalmente para conocer el grado de susceptibilidad que tiene un material ante las variaciones de temperatura. El ensayo de Anillo y Bola consiste en llenar de asfalto un anillo de latón de dimensiones determinadas. La muestra preparada se suspende en un baño de agua, y sobre el centro del anillo se coloca una bola de acero de dimensiones y peso especificados. A continuación, se calienta el baño de agua a una rata de incremento determinada, y se anota la temperatura que define el “Punto de Ablandamiento” de la muestra ensayada, a la cual la bola de acero toca una barra de acero que está colocada a 2.54 cm por debajo de la posición inicial del anillo. La temperatura también es una medida de la consistencia del ligante (véase figura N° 1).

2.5.3.2. DEFINICIÓN

Punto de Reblandamiento: Es la temperatura a la cual una muestra circular (disco) del material a ensayar, contenida en un anillo en posición horizontal, es forzada hacia abajo una distancia de 25.4 mm bajo el peso de una bola de acero, mientras el material sumergido en un baño de agua o de glicerina, es sometido a calentamiento a una velocidad previamente establecida.

2.5.3.3. OBJETIVO

Determinar el punto de reblandamiento de materiales bituminosos que se reblandecen a temperaturas comprendidas entre 80 y 200 C.

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