Laboratorio Pavimentos

ÍNDICE

PRÁCTICA #1 Equivalente de arena .............................................................................. 1

PRÁCTICA #2 Valor relativo de soporte modificado .................................................... 4

PRÁCTICA #3 Desgaste de los Ángeles ........................................................................ 7

PRÁCTICA #4 Intemperísmo acelerado ......................................................................... 9

PRÁCTICA #5 Afinidad ................................................................................................... 12

PRÁCTICA #6 Pruebas en asfaltos ................................................................................ 15

PRÁCTICA #7 Prueba Marshall ..................................................................................... 23

PRÁCTICA #8 Contenido asfalto en una mezcla ........................................................... 28

PRÁCTICA #9 Permeabilidad en carpetas asfálticas .................................................... 29

REALIZADO POR

ING. ABRAHAM POLANCO RODRÍGUEZ Índice

PRÁCTICA # 1. EQUIVALENTE DE ARENA

Objetivo:

Determinar la calidad que tiene un suelo que se va emplear en las capas de un pavimento; esta calidad es desde el punto de vista de su contenido de finos indeseables de naturaleza plástica.

Definición:

Este método cuantifica el volumen total de material no plástico deseable en la muestra, fracción gruesa, denominando su proporción volumétrica como equivalente de arena.

Equipo y material que se utiliza:

• Probetas de lucita o acrílico transparente, con escala de alturas graduada y con tapón de hule.

• Tubo irrigador de acero inoxidable, provisto de un tramo de manguera de hule y con un sifón.

• Pisón metálico con peso de1000 ± 5 gr.

• Cápsulas metálicas de 57 mm de diámetro, con capacidad 85 ± 5

cm3

• Embudo de vidrio o plástico, de boca ancha, de 10 cm de diámetro.

• Cronómetro.

• Dos botellas de vidrio o de plástico con capacidad mínima de 3.78 litros

• Agitador metálico manual que permita oscilaciones con amplitud de 20 cm de la probeta instalada, o agitador automático con la misma amplitud de oscilación y que

opere con una frecuencia de 175 ± 2 ciclos/min.

• Balanza de 2 kg. de capacidad y 0.1 gr. de aproximación.

• Horno con termostato que mantenga una temperatura de 105 ± 5°C .

• Guantes de hule.

• Papel filtro con velocidad de filtrado rápida.

Solución de reserva. Se prepara disolviendo 454 gr. de cloruro de calcio en 1.89 litros de agua destilada; como al preparar esta solución se genera calor, se le deja enfriar y se hace

pasar a través del papel filtro; a continuación se agregan 47 gr. de solución volumétrica al

40% de formaldehído R.A. (solución comercial) y 2050 gr. de glicerina U.P.S. (glicerina normalizada), se mezcla el total y se agrega agua destilada hasta completar 3.78 lt; finalmente se agita toda la solución para homogenizarla.

Solución de trabajo. Se prepara colocando en la botella 3.78 lt de capacidad, 85 ± 5 cm3 de la solución de reserva, se llena con agua destilada y se agita para obtener una solución

homogénea. En lugar de agua destilada puede utilizarse agua limpia de la llave, siempre y cuando al hacerse pruebas comparativas con la misma muestra de suelo, se obtenga resultados prácticamente iguales en el equivalente de arena.

Procedimiento:

a) Preparación de la muestra

1. De la muestra total se toma por cuarteo la porción necesaria para obtener aproximadamente 500 gr. de material que pasa por la malla No. 4.75.

2. Se hace pasar el material así obtenido tomando las precauciones necesarias para evitar la perdida de finos, pudiendo requerirse para esto ultimo humedecerlo

ligeramente. Si la fracción retenida en la malla No. 4.75, contiene partículas con fino adherido, se frota vigorosamente con las manos cubiertas con guantes y el polvo resultante se agrega al material que inicialmente paso la malla No. 4.75.

3. Se homogeniza perfectamente la mezcla con las manos enguantadas, se llena una cápsula, se golpea esta en su base contra la mesa de trabajo con el fin de acomodar las partículas y finalmente se enrasa.

4. El efectuar esta prueba con muestras humedecidas implica un ahorro considerable de tiempo, pero generalmente se obtienen valores del equivalente de arena inferiores a los que resultan empleando muestras secas; por lo tanto cuando el valor del equivalente de arena del material este por debajo o muy cerca del mínimo especificado, se remitirá la prueba por triplicado, empleando muestras secadas al horno hasta peso constante a una temperatura de 105 ± 5°C , en cuyo caso el peso del material que deberá emplearse en cada cápsula llena será el mismo.

b) Pasos a seguir:

1. Se coloca la botella con la solución de trabajo en una repisa que estará a una altura de 905 ± 25 mm, sobre el nivel de la mesa de trabajo.

2. Se instala l sifón en la botella, el cual se llena soplando por el tubo corto y

manteniéndolo abierta la pinza de que está provisto el tubo largo.

3. Se vierte en la probeta, utilizando el sifón, solución de trabajo hasta una altura de

101.5 ± 2.5 mm.

4. Se coloca en la probeta la muestra previamente preparada, usando el embudo para evitar perdidas de material. Se golpea firmemente varias veces la base de la probeta contra la palma de la mano, para remover las burbujas de aire que hubieran quedado atrapadas y facilitar el humedecimiento del material.

5. Se deja reposar la muestra durante 10 ± 1 minutos, procurando no mover la probeta.

A continuación se coloca el tapón de hule en la probeta y se afloja el material del fondo de esta inclinándola y agitándola simultáneamente.

6. Se agita la probeta en la forma que se indica a continuación:

Mediante agitación manual, para lo cual deberá sostenerse la probeta por sus extremos y agitarla vigorosamente con un movimiento lineal horizontal, hasta completar 30 ciclos en 30 seg. con una carrera aproximada de 20 cm, entendiéndose por ciclo un movimiento de oscilación completo.

Para agitar satisfactoriamente la probeta, el operador deberá mover solamente los antebrazos relajando el tronco y en especial los hombros.

7. Una vez efectuada la operación de agitado, se destapa la probeta, se coloca sobre la mesa de trabajo, se introduce en ella el tubo irrigador y se acciona de manera que al bajar, se vayan lavando las paredes de la probeta; se lleva el tubo hasta el fondo de la misma. Efectuando ligeramente sobre el un ligero picado al material, acompañado de movimientos rotatorios alternativos del tubo alrededor de su eje y trasladándolo por el contorno interior de la probeta. Esta acción tiene por objeto separar el material fino de las partículas gruesas con el fin de dejarlo en suspensión.

8. Cuando al nivel del liquido llegue a 15 pulgadas se saca lentamente el irrigador de la probeta sin cortar el flujo de la solución, de manera que el líquido se mantenga aproximadamente al mismo nivel. Se regula el flujo un poco antes de que el tubo este afuera y se ajusta el nivel al final en la probeta a 15 pulgadas.

9. Se deja la probeta en reposo durante 20 minutos ± 15 seg., contados a partir del momento en que se haya extraído el tubo irrigador.

10. Transcurrido el periodo de reposo se lee en la escala de la probeta el nivel superior

de los finos en suspensión, el cual se denominara “lectura de arcilla” o altura total.

11. Después de hacer la lectura de arcilla, se introduce lentamente el pisón en la probeta, hasta que por su propio peso el pisón descanse en la fracción gruesa, teniendo cuidado de no perturbar los finos en suspensión. Mientras desciende el pisón, se conserva uno de los vértices ochavados en su pie en contacto con la pared de la probeta, en las proximidades de la escala de graduación. Cuando el pisón se detenga al apoyarse en la fracción gruesa, se hace la lectura del nivel superior del indicador, y se registra como “lectura de arena”.

12. Cuando el nivel de la fracción fina o de la gruesa queden entre dos divisiones de la escala de graduación, deberá registrarse las lecturas correspondientes a la división superior.

13. Se calcula el equivalente de arena con la siguiente formula:

EA = Lectura.de.arena ×100

Lectura.de.arcilla

Esta prueba se realiza por duplicado y en cada caso al valor de equivalente de arena se aproxima al entero superior. Si los dos valores obtenidos no discrepan significativamente, se reportara el promedio aritmético como el valor de equivalente

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