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• luis carlos arias

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MODELO DE GUIA DE LABORATORIOS

SISTEMA INTEGRAL DE LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

GUÍA DE LABORATORIO DE LA ASIGNATURA LABORATORIO DE PAVIMENTOS PRÁCTICA DESGASTE EN LA MAQUINA DE LOS ANGELES

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I.

GENERALIDADES

La determinación a la resistencia al desgaste por cargas abrasivas del agregado grueso por medio de la máquina de los ángeles es de fundamental importancia para garantizar la durabilidad de una mezcla de hormigón, ya sea para la construcción de una obra vertical, pues dichas obras estarán expuestas a la intemperie, donde los cambios medio ambientales no darán tregua alguna a su cuido, así como tampoco la acción humana tendrá cuidado de proteger dichas obras. Por ello por medio de la máquina de los ángeles, se puede establecer un estimado de desgaste, que por medio de las normativas de construcción, puede aprobar o descartar un banco de material y su utilización en la construcción de una obra civil. 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 como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros. Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas INV 218 - 13 y INV 219 - 13 para los agregados gruesos. Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Angeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial.

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Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pb ] / Pa Donde Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs) Pb es la masa de la muestra seca después del ensayo (grs) II.

OBJETIVO

Lograr que el estudiante realice de manera correcta los procedimientos de laboratorio para determinar la resistencia al desgaste por cargas abrasivas de una determinada muestra de agregado grueso, haciendo uso de la máquina de los ángeles, y por medio de los resultados, determinar si el agregado es aceptable según las normativas para ser utilizado en la construcción de una obra civil.

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Familiarizar al estudiante con el ensayo de laboratorio mediante el uso de los equipos con que cuenta el laboratorio de la Universidad de la Guajira. III.

MATERIALES

Los siguientes ensayos conforman el contenido de la práctica, cada uno de ellos serán realizados según las Normas de Ensayos de Materiales para Carreteras 2013 elaboradas por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS). A continuación encontraran los equipos, materiales y/o herramientas con los que cuenta el laboratorio de la Universidad requeridos para las prácticas. III.1. ENSAYO #1 RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN DE LOS AGREGADOS DE TAMAÑOS MENORES DE 37.5 mm (1½") POR MEDIO DE LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES INV E – 218 – 13 Máquina de Los Ángeles – La máquina para el ensayo de Los Ángeles consiste en un cilindro hueco de acero, cerrado en ambos extremos, con una longitud interior de 508 ± 5 mm (20 ± 0.2") y un diámetro interior, de 711 ± 5 mm (28 ± 0.2"), fabricado con una placa de acero de espesor no menor de 12.4 mm. El interior del cilindro deberá estar libre de protuberancias que alteren la trayectoria de la muestra y las esferas de acero, con excepción de la pestaña que se describe más adelante. El cilindro estará provisto de una abertura para introducir y retirar con facilidad la muestra de ensayo. La abertura se cierra por medio de una tapa que se fija por

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medio de pernos, que tiene un empaque para impedir la salida del polvo y que está diseñada de manera de mantener el contorno cilíndrico interior. Su posición dentro del interior del tambor debe ser tal, que impida que la muestra y las esferas caigan sobre la tapa durante el ensayo o se pongan en contacto con ella en ningún momento.

Tamices – 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, N° 4 y N° 8, No. 10 Balanza

Carga – La carga consistirá en esferas de acero, de un diámetro aproximado de 46.8 mm (1 27/32") y una masa comprendida entre 390 g y 445 g. Como se muestra en seguida, la carga abrasiva dependerá de la granulometría de ensayo, A, B, C o D (las granulometrías se encuentran en la Tabla 218 - 1):

Horno

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III.2. ENSAYO #2 RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN DE LOS AGREGADOS GRUESOS DE TAMAÑOS MAYORES DE 19 mm (3/4") POR ABRASIÓN E IMPACTO EN LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES INV E – 219 – 13

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Máquina de Los Ángeles

Tamices – 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, N° 4 y N° 8, No. 10 Balanza Carga – La carga abrasiva estará formada por 12 esferas de acero, de un diámetro aproximado de 46.8 mm (1 27/32") y una masa comprendida entre 390 g y 445 g. La masa total deberá ser de 5000 ± 25g.

Horno IV. PROCEDIMIENTO PREPARACION DE LA MUESTRA 1. La muestra se obtendrá de acuerdo con el método descrito en la norma INV E 201 y se reducirá según lo establecido en la INV E 202 – 13. 2. La muestra se lava y se seca en el horno hasta una masa constante. 3. Se elige en la tabla 218-1 o 219-1 según el ensayo a realizar, la granulometría más parecida a la de la muestra, se separa en las fracciones indicadas y se recombinan para formar una nueva muestra con la composición indicada en la tabla.

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PROCESO DE DESGASTE 4. Se verifica que el tambor este apto para el ensayo, la muestra y la carga abrasiva correspondiente se colocan en la máquina de Los Ángeles y se asegura la tapa con los pernos apretados fuertemente y se hace girar el tambor a una velocidad comprendida entre 30 y 33rpm hasta completar 500 o 1000 revoluciones según sea el caso. 5. Luego de cumplidas las revoluciones, se descarga el material del tambor en la bandeja ubicada debajo del mismo y se procede con la separación de la muestra ensayada, empleando un tamiz de abertura mayor al de 1.70mm o N° 12 en este caso se utilizará el tamiz N°10. 6. El material más grueso en este caso que el tamiz N°10, se lava, se seca en el horno a una temperatura de 110° C hasta una masa constante y se determina su masa en la balanza.

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7. Según el apartado 6.1.1 se puede eliminar la exigencia de lavar el material antes y después del ensayo siempre y cuando el material este libre de costras o de polvo.

V.

BIBLIOGRAFÍA

Bowles, J. E. (1978). MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERÍA CIVIL. Bogotá D.C. INVIAS, (2013). NORMAS DE ENSAYO DE MATERIALES PARA CARRETERAS

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HOYOS, F. (2001). GEOTECNIA. DICCIONARIO BÁSICO. Medellín

Elaborado por: Ing. Civil Alexa Gutiérrez Munévar

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