UNIVERSIDAD ALAS PERUANASDISEÑO DE PAVIMENTOS 5. ENSAYOS EN ASFALTOS 5.1. ENSAYOS CEMENTOS ASFALTICOS METODOS PARA MEDIR VISCOSIDAD. Una de las propiedades, más importantes del asfalto es la viscosidad, que se define como la capacidad que tiene el asfalto para resistir la deformación, para medir la viscosidad existen diferentes métodos, según las normas ASTM D3265, D2171: a. Métodos Absolutos: cuando se puede calcular la viscosidad, conociendo las dimensiones del equipo, y las fuerzas operantes, unos ensayos son con el viscosímetro de placas deslizantes, viscosidad en el cono rotativo y viscosímetros capilares. b. Métodos Secundarios: en estos métodos se emplean aparatos, que se basan en viscosidades ya conocidas, el ensayo más conocido de este método es la viscosidad Saybolt Furol. c. Métodos Técnicos o Empíricos: son aquellos métodos que utilizan técnicas rápidas y sencillas, como el de penetración, flotación y punto de ablandamiento. 5.1.1. VISCOSIMETRO DE PLACAS DESLIZANTES. Es utilizado para el estudio de la viscosidad a bajas temperaturas. La formula, para encontrar la viscosidad es: Va dv dy Donde; F peso 980 dinas cm 2 A 6 dv dezplazamientodelaplaca(micrones ) seg 1 dy tiempo( seg ) espesordel apelicula(micrones ) Las unidades de la viscosidad, se dan en centistockes o en centipoise. 5.1.2. VISCOSIDAD EN EL CONO ROTATIVO. El aparato utilizado es el viscosímetro cono cilíndrico rotativo adecuado para medir viscosidades entre 103 y 108 poises. Este ensayo consta de dos conos, de diferentes TEMA: ASFALTOS Página 24 K: constante que la da el fabricante. 5. si no que fluye por el efecto de la gravedad o peso propio (Viscosidad Cinemática). Cuando no se hace vacio en el tubo. Los tubos capilares. en el descenso o ascenso de nivel. varían dependiendo del tipo de viscosidad que se quiera calcular.4. También sirve para medir la viscosidad de los asfaltos líquidos puros y emulsiones.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS dimensiones. quitar el tapón del orificio debidamente calibrado. El ensayo consiste en darle la temperatura adecuada a la muestra. Cuando se hace vacio en el tubo capilar para que pueda subir el asfalto (Viscosidad absoluta). VISCOSIDAD SAYBOLT FUROL.1. conociendo las dimensiones del aparato podemos calcular la viscosidad. 2. t: tiempo que tarde en pasar de una marca a otra. VISCOSIMETROS CAPILARES. Objetivo: Permite conocer los valores de la resistencia del asfalto a fluir. el ensayo consiste en medir el tiempo que tarda en pasar el asfalto de una marca a otra. y medir el tiempo necesario para que pasen 60 cmᵌ de asfalto.1. Figura 1. V = K*t Donde. y en medio de estos se coloca el asfalto. Las unidades son: Segundos Saybolt furol. TEMA: ASFALTOS Página 24 .Ensayo de Viscosidad con el Viscosímetro Capilar. 5. Hay dos tipos de cálculos: 1.3. El viscosímetro furol se utiliza también para analizar la viscosidad de asfaltos diluidos y de emulsiones asfálticas. ENSAYOS PARA MEDIR CONSISTENCIA EN LOS ASFALTOS. Para asfaltos diluidos la temperatura es de 60°C. Este ensayo busca determinar.Ensayo de Viscosidad Saybolt Furol. cuando la bolita pasa a través del anillo.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Conociendo la viscosidad saybolt furol. se puede determinar la viscosidad cinematica y por ende la absoluta. Figura 2. PUNTO DE ABLANDAMIENTO O ANILLIBOLA.2. en segundos saybolt furol.0216 * F Donde: n: viscosidad cinematica en Stokes. según el rompimiento de la emulsión.2. 5. El punto de ablandamiento es el valor de la temperatura. TEMA: ASFALTOS Página 24 . F: viscosidad saybolt furol. 5. una vez que se calienta el asfalto.1. por ser una temperatura aproximada a la de mezclado. Las temperaturas para los ensayos de viscosidad en los cementos asfalticos son: de 135°C. la de 60 °C porque se aproxima a la temperatura máxima que en ciertas regiones se puede presentar durante el verano. la temperatura a la cual se produce el ablandamiento del asfalto. o elaboración de mezclas en caliente. La viscosidad cinematica en función de la viscosidad saybolt furol se determina así: n = 0. y en las emulsiones a 50°C y a 25°C. ENSAYO DE PENETRACION. Este ensayo cubre la determinación del punto de ablandamiento de productos bituminosos en el intervalo de 30 a 157°C (86 a 315°F). Figura 3.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS El punto de ablandamiento es útil para clasificar productos bituminosos y es un valor índice de la tendencia del material a fluir cuando está sometido a temperaturas elevadas. debe de tener en cuenta la temperatura de ablandamiento. La elección del asfalto para una obra vial.2. TEMA: ASFALTOS Página 24 . y exige una temperatura de 25°C. utilizando el aparato de anillo y bola. El objetivo del ensayo es medir la penetración de la aguja en un tiempo de cinco segundos. La penetración se mide en decimas de milímetro. según el clima y condiciones de trabajo a la que estará sometido. durante su vida de servicio.Ensayo de Punto de Ablandamiento o Anillo y Bola. 5. El aparato con que se realiza el ensayo se llama “Penetrometro”.2. el cual consta de una aguja de 100 gr de peso. 3.Ensayo de Penetracion. Este ensayo se lo hace porque es necesario que el asfalto tenga cierta expansión y contracción. El aparato utilizado para realizar este ensayo es el “Ductilometro”.Ensayo de Ductilidad. TEMA: ASFALTOS Página 24 . las especificaciones dicen que se debe de estirar como mínimo un metro. este ensayo consiste en estirar el asfalto a velocidad constante (cinco centímetros por minuto).UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Figura 4. por lo cual el asfalto será mas dúctil cuando se estira más y menos dúctil cuando se estira menos. normalmente el ensayo se lo realiza a una temperatura de 25 °C. 5. Figura 5. Las unidades del ensayo son en centímetros. ENSAYO DE DUCTILIDAD.2. Para conocer la perdida en ductilidad. la pérdida de peso y consistencia. además por medio de este ensayo se puede determinar si el asfalto está contaminado o no. Figura 6.Ensayo de película delgada en horno . 5. porque el asfalto a una determinada temperatura se puede incendiar. una vez que se lo retira del horno se lo vuelve a pesar y la diferencia de estos dos es la pérdida de peso que sufre el asfalto. se lo debe pesar antes de meter al horno a 163 °C.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS 5. PERDIDA POR CALENTAMIENTO. Este ensayo simula la perdida de las propiedades del asfalto una vez que ya es mezclado con los agregados. y viscosidad. Para determinar la pérdida de peso. PERDIDA POR CALENTAMIENTO EN PELICULA DELGADA (3mm). El ensayo tiene por objeto. consistencia. conocer los cambios que se producen en los asfaltos al calentarlos a altas temperaturas. con el fin de llevarlos a la viscosidad adecuada de manejo.4. se debe realizar los ensayos antes y después de llevar al horno a 163°C. y con una simple regla de tres se calcula el porcentaje de perdida.3. Este ensayo nos permite conocer la temperatura máxima a la cual se puede someter el asfalto. PUNTO DE INFLAMACION. 5.2. Las especificaciones exigen como mínimo 250°C.Ensayo de Punto de Inflamación. Este es un ensayo de seguridad contra incendios. MEDIANTE LA COPA DE CLIBELAND.3. durante cinco horas. Página 24 TEMA: ASFALTOS Figura 7.1. no ha sido sometido al proceso cracking. a causa de la rigidez que va adquiriendo el material al enfriarse.5. pero si la mancha es heterogénea el ensayo es positivo por lo que se concluye que el asfalto si ha sido sometido al proceso cracking. De manera Cualitativa: el objetivo de este ensayo es saber si el asfalto ha sido sometido o no al proceso cracking. mediano. Este ensayo nos permite conocer la temperatura a la cual el asfalto se vuelve quebradizo. De Manera Cuantitativa: este ensayo nos permite conocer que tanto a sido craqueado el asfalto. 2.2. El ensayo se aplica a los TEMA: ASFALTOS Página 24 . ENSAYO DE OLIENSIS O DE LA MANCHA. Y a una temperatura de de 163°C. Este ensayo fue diseñado por Oliensis. por lo cual lleva este nombre. 5.Ensayo de la Mancha PUNTO DE FRACTURA FRASS. Figura 8.4. 5. Hay dos maneras de realizar el ensayo: 1. con la ventaja que se lo puede realizar en un tiempo menor (85 min). si la mancha es homogénea el ensayo es negativo.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS 5.3. Este ensayo nos brinda los mismos datos que el de calentamiento en película delgada. y en el cual se analiza una mancha. PERDIDA POR CALENTAMIENTO ROTATIVO EN PELICULA FINA. mucho. que puede ser: poco. El ensayo está basado en la diferente carga eléctrica. ENSAYOS HECHOS EN LAS EMULSIONES ASFALTICAS.1.2. Lo mismo sucede con la viscosidad con una viscosidad de 4 x 10^9 poises. El objetivo de este ensayo es determinar si la emulsión es cationica o anionica. negativa o positiva. Todo asfalto que se lo somete al ensayo de penetración con la temperatura del punto de fractura frass siempre va a ser 1. en qué electrodo se ha depositado la película de ligante. ENSAYO DE ELECTROFORESIS.2. observando.25 decimas de milímetro. y consiste en someter una película del material que recubre una placa de acero. a ciclos sucesivos de flexión a temperaturas decrecientes. 5. que poseen las partículas bituminosas en las emulsiones aniónicas o catiónicas.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS materiales asfálticos de consistencia sólida y semisólida. y a partir de estos parámetros poder clasificar las emulsiones. y consiste en introducir en la emulsión una pareja de electrodos unidos a una fuente de alimentación de corriente continua.Ensayo Punto de Fractura Frass. TEMA: ASFALTOS Página 24 . 5. Figura 9. al cabo de un tiempo. 5.Ensayo de Electroforesis o Carga de Partículas. por el orificio y a partir de esta podemos conocer la viscosidad absoluta y cinemática. Figura 11. Este ensayo es muy similar al de la viscosidad saybolt furol hecho en los cementos asfalticos.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Figura 10.2.2. la única diferencia es que ya no es cemento asfaltico lo que pasa por medio del orificio calibrado si no emulsión asfáltica. TEMA: ASFALTOS Página 24 .Identificación Microscópica de las Emulsiones. Se mide el tiempo que tarda en pasar 60 ml de emulsión. VISCOSIDAD SAYBOLT FUROL. El residuo por destilación sirve para establecer las características del asfalto base. Figura 13.2. En este ensayo se destila una muestra de 200 g de la emulsión hasta una temperatura de 260°C (500°F). 5.Ensayo de Viscosidad Saybol Furol. Y por tanto es un ensayo nos permite separar al asfalto del agua.Ensayo de Residuo por Destilación. RESIDUO POR DESTILACION.4. Este ensayo nos permite conocer.3. la cantidad de asfalto y agua que tiene la emulsión. CONTENIDO DE AGUA Este ensayo nos permite averiguar el contenido de agua de la emulsión. al residuo se le realizan los ensayos de ductilidad y penetración descritos anteriormente. TEMA: ASFALTOS Página 24 . la cual la podemos conocer por diferencia de peso. 5.2.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Figura 12.en aproximadamente 50 minutos. Aunque no es muy conveniente que la emulsión tanga glóbulos muy grandes porque puede obstruir el equipo en el campo y la homogeneidad de la película de emulsión asfáltica.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Figura 14. 5. 20.Ensayo Contenido de Agua. además este ensayo nos determina la cantidad de producto asfáltico mal emulsionado que hay en la emulsión. TEMA: ASFALTOS Página 24 . ENSAYO DE ASENTAMIENTO. este ensayo nos permite conocer qué cantidad de glóbulos de asfalto quedan retenidos en la malla numero veinte.6. Este ensayo nos permite. saber si la emulsión asfáltica está bien elaborada.5. La diferencia de pesos que se toman de los orificios se deben comparar con especificaciones.2. ENSAYO DE PARTICULAS RETENIDAS EN LA MALLA NUMERO 20. a mayor tamaño de las partículas más rápido será la sedimentación. Mediante este ensayo se valora la sedimentación que se produce durante el almacenamiento de las emulsiones asfálticas.2. Una vez realizado el ensayo de asentamiento. se procede a pasar los glóbulos de asfalto por la malla No. 5. TEMA: ASFALTOS Página 24 .2.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DISEÑO DE PAVIMENTOS Figura 15. Los granos de rotura lenta se usan como agregados finos y agregados polvorientos. en este ensayo se utiliza emulsiones cationicas puesto que responde al cemento portland por efecto del área superficial. MISCIBILIDAD CON CEMENTO PORTLAND Se utiliza para saber si la emulsión es de rotura lenta (separación de las fases en mayor tiempo). 5. Aquí se determina la cantidad de material retenido en el tamiz 1.7.4mm (Nº14) (en el cual también se lavo inicialmente la emulsión con asfalto).Ensayo Tamizado en la Malla # 20.