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• Sebastian Martinez

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PENETRACION DE LOS MATERIALES BITUMINOSOS INV-E-706-13

INTRODUCCION La consistencia del asfalto puede medirse con un método antiguo y empírico como lo es el ensayo de penetración, en el cual se basó la clasificación de los cementos asfalticos en grados normalizados. Consiste en calentar un recipiente con cemento asfaltico hasta la temperatura de referencia 25°C (77°F), en un balo de agua a temperatura controlada. Se apoya una aguja normalizada de 100g de peso sobre la superficie del cemento asfaltico durante 5 segundos. La medida e la penetración es la longitud que penetro la aguja en el cemento asfaltico en unidades de mm. OBJETIVOS.  

Determinar la consistencia de los materiales bituminosos solidos o semisólidos que son el principal componente del asfalto. Determinar el grado de penetración de la muestra.

MATERIALES Y EQUIPOS

AGUJA DE PENETRACION

MEDTOLODIA Y PROCEDIMIENTO

CÁLCULOS A continuación, los datos obtenidos en el ensayo se presentan en la siguiente tabla: ENSAYO 1 2 3

ENSAYO DE PENETRACION 1 TEMPERATURA °C PENETRACION (1/10) mm PENETRACION (mm) RESULTADOS 29 2,9 PROMEDIO 19 33 3,3 Desviacion estandar "norma" 31 3,1

ENSAYO 1 2 3

ENSAYO DE PENETRACION 2 TEMPERATURA °C PENETRACION (1/10) mm PENETRACION (mm) RESULTADOS 66 2,9 PROMEDIO 25 68 3,3 Desviacion estandar "norma" 69 3,1

31 0,8

67,67 1,03

Tabla 1. Datos obtenidos de ensayo de penetración. Para el valor de la penetración dada para la muestra se procedió a la lectura del penetrómetro donde previamente se ven los resultados, con respecto a la diferencia de las penetraciones de cada ensayo se procedió a realizar la resta entre la penetración mayor y menor dada en (1/10) mm.

∆𝑃𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜1 = 31𝑚𝑚 − 29𝑚𝑚 = 2𝑚𝑚 ∆𝑃𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜2 = 69 𝑚𝑚 − 66 𝑚𝑚 = 3𝑚𝑚 Ahora para el resultado principal del ensayo será el promedio de las 3 penetraciones: (29 + 33 + 31) 𝑚𝑚 = 31𝑚𝑚 3 (66 + 68 + 69) 𝑚𝑚 𝑃𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 2 (𝑚𝑚) = = 67.67 𝑚𝑚 3 𝑃𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 1 (𝑚𝑚) =

Es pertinente realizar la desviación estándar como dice la norma, los valores obtenidos para cada ensayo son los presentados a continuación donde para el ensayo 1 por penetraciones menores 60 el valor es 0.8: 𝜎1 = 0.8 𝜎2 = 0.8 + 0.03(𝑥̅ − 60) 𝜎2 = 0.8 + 0.03(67.67 − 60) = 1.03 ANÁLISIS DE RESULTADOS Para el ensayo 2 se puede observar debido a los resultados obtenidos que de acuerdo a la tabla 4101. Especificaciones de cemento asfáltico que el material cumple con la norma obteniendo un rango de grado de penetración entre 60-70. Por otro lado, esta tabla se toma de referencia debido a que nuestro laboratorio corresponde a un MSD10.

Con respecto al ensayo 1, según los datos obtenidos con respecto a la temperatura de 19ºc y su penetración corresponde a los valores aceptados según la tabla siguiente.

Tabla 2. Valores de tolerancia para los grados de penetración del ensayo. Respecto a esta tabla se puede analizar que para el ensayo 1 el valor de grado de penetración y la diferencia obtenida que fue de 31 mm y la diferencia entre valores extremos es de 2 mm, cumplen. Con respecto a el ensayo 2 el grado de penetración 67 y una diferencia de 3 mm cumple. Con respecto a la desviación estándar obtenida por el ensayo 1 y 2 que fue de 0.8 y 1.3 respectivamente se puede analizar que los datos no están tan dispersos con respecto a su valor promedio para lo cual hay una poca probabilidad de error. Los cálculos obtenidos fueron realizados según el criterio de la tabla siguiente y se escogió la precisión de un solo operario a 25ºC.

CONCLUSIONES Este ensayo es de gran importancia debido a que sirve para medir la consistencia como en este caso material bituminoso a determinada temperatura, para el ensayo 1 los valores de penetración se encuentran en un rango medio, para lo cual no presenta consistencia tan blanda debido a que tener valores de penetraciones altos indican material de consistencia blanda. Con respecto al ensayo 2 se concluye que debido a la temperatura a realizar de 25ºC los valores de grado de penetración son bajos, lo cual se infiere que es un material de consistencia dura debido a que no está sometido a altas temperaturas. Este ensayo es muy importante ya que se puede determinar el material bituminoso que ese colocará en cualquier sitio según su temperatura y ver el comportamiento que tendrá con altas y bajas temperaturas. Se concluye que de los datos obtenidos de acuerdo con el tipo de mezcla asfáltica entre menos temperatura tenga menos blando será y por ende es más complicado que sea penetrado, infiriendo que un material bituminoso a mayor temperatura más consistencia blanda tendrá y viceversa, lo cual se buscará el deseado de acuerdo a la temperatura del lugar de construcción de una vía.