Ensayo de absorción de los Ángeles

ENSAYO DE ABRASIÓN DE LOS ÁNGELES

1. Introducción

En una estructura de pavimentos los agregados que la conforman deben ser capaces de resistir el desgaste irreversible y su degradación durante toda la vida útil o de servicio del pavimento. Debido a las condiciones esfuerzo-deformación la carga de los neumáticos es transmitida al pavimento a través de la llanta como una presión vertical aproximadamente uniforme y alta. La estructura del pavimento distribuye los esfuerzos de la carga, de una máxima intensidad en la superficie hasta una mínima en la sub rasante. Por esta razón los agregados que están en, o cerca de la superficie, como son los materiales de base, sub base y carpeta asfáltica, deben ser más resistente que los agregados usados en las capas inferiores, mejoramiento, subrasante, de la estructura del pavimento, la razón se debe a que las capas superficiales reciben los mayores esfuerzos y el mayor desgaste por parte de cargas del tránsito. También se está usando el ensayo de abrasión para calificar la calidad de piedra de la subbase.

1. Objetivos:

• Hacer el ensayo de abrasión para determinar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos mediante la máquina de los Ángeles.
• Determinar que tipo de material es (tipo A, B, C, D) de acuerdo al porcentaje de desgaste que presente el material.

1. Marco teórico.

La Resistencia a la abrasión, desgaste o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo.

El desgaste depende de la resistencia del mismo rozamiento con las esferas y con el agregado mismo. Cuanto menor sea la perdida, habrá mayor confiabilidad de que el agregado tenga una buena resistencia para el uso que se le destine.

Mediante el ensayo de abrasión por medio de la máquina de los ángeles se puede conocer la resistencia del agregado al desgaste mecánico o físico por contacto directo con las esferas de acero que giran junto con el material a una velocidad de 33 revoluciones por segundo, por 15 minutos esto depende del tamaño del agregado para tomar la cantidad según el tipo como se ve en la Tabla 1., originando desmenuzamiento del material y graduación de la muestra según la tabla 2.

[pic 1]

[pic 2]

Fuente: Normas Técnicas Ecuatorianas. NTE INEN 860, Tabla 2. Gradación de las muestras de ensayo, pág. 4, 2011 – 333.

1. Equipos y materiales

• Tamices 11/2”, 1”, 3/4”, 1/2 ”, 3/8” para separar la muestra de acuerdo al tipo de material que mejor se ajuste a la granulometría. Y el tamiz número 12 para el cálculo del desgaste.

[pic 3]

• Maquina de desgaste de los ángeles

[pic 4]

• Esferas de acero de 48mm de diámetro y un peso que varía entre 390 y 445 gramos, colocamos 12 esferas ya que utilizamos un tipo A dado en la tabla 1

[pic 5]

• Horno con una temperatura promedio de 110 grados centígrados.
• Balanza con capacidad máxima de 30kg

[pic 6]

1. Procedimiento para el ensayo

• Tener material suficiente ya que en el ensayo necesitamos 5000 gramos más menos 25 gramos.
• En nuestro caso teníamos el material sucio, se deja lavando lo que pasa el tamiz 11/2” y retiene el 1”, lo que pasa el 1” y retiene ¾”, lo que pasa el 3/4” y retiene el ½”, lo que pasa el ½” y retiene el 3/8”.
• Una vez lavado la materia se deja en el horno por 24 horas.
• Una vez seca la muestra se tamiza hasta conseguir los pesos lo que retiene el tamiz 1” se toma 1250 más menos 25, lo que retiene el tamiz 3/4” se toma 1250 más menos 25, lo que retiene el tamiz 1/2” se toma 1250 más menos 10, lo que retiene el tamiz 3/8” se toma 1250 más menos 10.
• Una vez pesado todo el material se coloca en la máquina de los ángeles un total de 5000 gramos más menos 25 gramos.
• Se coloca en la maquina las 12 esferas para que giren junto a la subbase.
• Se pone en funcionamiento la maquina regulando las revoluciones según el tipo de material, en nuestro caso 500 revoluciones en total.
• Una vez terminadas las revoluciones se saca el material y tamizamos con el tamiz número 12.
• El material que queda retenido en el tamiz numero 12 se lava y se pone a secar nuevamente en el horno por 24 horas.
• Sacamos del horno el material y obtenemos el peso final retenido en el tamiz numero 12.

1. Cálculos.

Para obtener el peso perdido por desgaste tenemos el peso inicial del material antes de colocar en la maquina y el peso final que retuvo el tamiz numero 12 entonces el desgaste podemos obtener de la siguiente manera.

Desgaste =  * 100[pic 7]

                                    Peso inicial= 5001gra.           Peso final = 4055.5gra

Desgaste= [pic 8]

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