ensayos asfalticos

CAPITULO [V :t

ENSAYOS DE ASFALTOS

II. ENSAYOS DE ASFALTOS

II.1 MAHCO TEÓRICO

i l .1 .1 TNTRODUCCTÓN

Al igual que para los materiales pétreos y suelos, para el asfalto se vuelve tambiénnecesario conocer sus propiedades reológicas y su composición, a f in de determinar sieste mismo es de la calidad que se ha contractuado. Esto se vuelve necesario, en vistade que la estabi l idad de las mezclas asfált icas, depende en gran medida de laspropiedades mismas del asfalto util izado para elaborarlas.

Pero además de esta impodancia, se vuelve necesario estudiar las propiedades de losasfaltos ya que esto nos permit irá determinar el uso que se le pueda dar a los mismos,según sea su comportamiento ante factores naturales e impuestos, presentes en el medioque lo rodeará, una vez colocado dentro de una mezcla asfált ica.

Así pues, en esta segunda parte del Capítulo l l , se desarrol laran aquel los ensayos deasfaltos mediante los cuales se podrán determinar las propiedades de ios asfaltos según^ ^ ^ t ^ { ^ , * ^ ^ ñ ^ ,r -a la ¡v , , , ,o . c r r sü€ es te se vayaa ap l i car para conformar la mezc la b i tuminosa a u t i l i za r .

11 .1 .2 MATERIALES ASFALTICOS PAFA PAVIMENTACION OBTENIDOS A PARTIR DELA DESTILAC¡ON DEL PETROLEO.

La FIG lV.1 es un esquema de la obtención del petróleo y del proceso de dest i lacióna que se somete en las ref inerías para obtener los diferentes materiaies asfált icosuti l izados en pavimentación.

El petróleo crudo se hace circular a gran presión y velocidad por una tuberÍa si tuadaen el inter ior de un horno que alcanza elevadas temperaturas. Calentado a lastemperaturas apropiadas se le introduce a una torre de dest i lación en donde se vaporizanlos componentes más l igeros o más volát i les, que son extraídos y sometidos a un procesode condensación y ref inación, para obtener de el los nafta, gasol inas, kerosinas, aceitesl igeros y una amplia gama de otros productos.

A continuación se presentan las definiciones de los términos relacionados con losmateriales para caminos y pavimentos. Estas definiciones son las indicadas en laespeciiicación ASTM D I - 89.

1s4

OIL WELL

M E D I U MDIST ILLAT

RESI DU UM

7;9

C.{PITULO [V : ENSAYOS DE ASFALTOS

P U M P I N G

STORAGE STATION

R E F I N E R Y

A I RBLO'VN

ASPHALT

PEfROL EU M

S A N D A N D W A T E R

Esquema del tratamiento del petróleo paraasfált icos. Fuente : Inst i tuto Norteamericano

LIGHT DISTILLAT: PROCESSINGGASO L I NEL I G H Í S O L V E N T S

K E R O S E N EL I G H T B U R N E R O I L

n l t r Q t r r ñ r l

LUERICATING OI I_S

ASPHALTC E M E N T S

S L O W C U R I N CCUTEACK ASPHALTSAND ROAD OILS

' M A Y A L S O B EP R E P A R E D B Y D I R E C TD I S T I L L A T I O N )

R A P I D C U R ¡ N CCUTSACK ASPHALTS

E M U L S I F i ! . 3x J l ñ A L l )

obtener los diversos productosdel Asfalto.

HEATER

IOWERDISTICLATION

I coruoeHsaRsA N O

t i tj aurNoL Ilel

IENDER

¿ ñ

M E D I U M C U R I N CCUTEACK ASPHALTS

F I G I V . 1

1 5 5

CAPITULO W : ENSAYOS DE ASFALTOS

AS FALTO

Es un material. cementante, de coror café oscuro a negroprincipales son betumenes, los cuales pueden ser naturales udel petróleo.

en el cual los consti tuventesobtenidos del procesamiento

U .

n

Un asfalto esta compuesto por tres fracciones, a saber :

Asfaltenos : Núcleos de hidrocarburos más pesados.Resinas : Núcleos de hidrocarburos más l ioeros.Aceites : Medio viscoso.

Estas fracciones son las encargadas de darle resistencia, moldeabilidad y fluidez alasfalto. En la FlG. 1V.2, pueden observarse gráf icamente estos tres componentes delasf alto.

¡ L C / I E J

FlG. lV.2 Fepresentación esquemática de los componentes del asfalto. Fuente ; Sectorde Comunicación y Transporles, México, D.F.

Los asfaltenos son responsables de las características de dureza de los asfaltos. Lasresinas le proporcionan sus propiedades cementantes o aglut inantes y los aceites laconsistencia adecuada para hacerlos trabaiables.

I f O

¡?€St¡JÁS ¡SFAL TENOS

CAPITULO TV : ENSAYOS DE ASFALTOS

Cuando los núcleos de asfaltenos y resinas, se encuentran dentro de una granproporción de aceites, la consistencia del asfalto está fijada por los aceite. Si por elcontrario esta proporción de aceites es pequeña, la consistencia del asfalto estará fijadapor el contacto yio fricción que existe entre los asfaltenos. Esto quiere decir que si pordestilación, por ejemplo, reducimos el contenido de aceites, los núcleos de asfaltenoscomienzan a ponerse en contacto y la fricción que este fenómeno origina, hace que elasfalto adquiera viscosidad. La proporción en que exista cada uno de ros componentesdetermina, por tanto, la consistencia del asfalto. En el caso de los Cementos Asfálticos,predominan los asfaltenos y las resinas y es bajo el contenido de aceites.

Los aceites protegen a los asfaltenos y a las resinas de la oxidación provocada por losagentes del intemperismo y es lógico pensar que esta protección será más ef iciente,cuanto mayor sea la proporción de aceite en el asfalto. Esta acción del intemperismoproduce cambios en la estructura interna del asfalto, haciendo que con el t iempo losaceites se transformen en parafinas y éstas a su vez en asfaltenos, lo cual hace aumentarla cjureza del asfalto al incrementarse la proporción de los citados asÍaltenos.

BETUMEN

Es una clase de agente cementante, natural o elaborado, de color negro o cotor oscuro(sól ido, semisól ido o viscoso), compuesto principalmente por hidrocarburos con pesosmoleculares altos, los cuales son comunes en asfaltos, alquitranes V resinas.

EMULSIONES ASFALTICAS

Son dispersiones de diminutos gióbulos de asfalto en agua, las cuales se logranmediante el uso de un agente activador de superficie o emulsificante.

Las emulsiones ofrecen el asfaito en forma l íquida para su apl icación o mezcla atemperatura ambiente.

Cuando se separan y el agua se evapora (rompimiento de la emulsión), el asf ai to quedacomo residuo.

Una emulsión esta formada por tres fases y tres componentes :

Las fases son ;

a. Fase continua o externab. Fase discontinua o internac. INTERFASE (Area de contacto entre las fases externa e interna)

Is7

CAPITULO W : ENSAYOS DE ASF,{LTOS

Los componentes de estas fases son :

a. Agua (Consti tuye la fase continua)b. Asfalto (Constituye la interfase )c. Agente emulsíficador (adherido a la interfase)

Los AGENTES EMULSIFICADORES son ciertos productos químicos, que facit i tan laformación de las dispersiones de los glóbulos de asfaito y que los mantienen ensuspensión hasta que la emulsión de que forman parte es mezclada con un materialpétreo.

Estos emulsificantes pueden ser:a) Jabones emulsif icantes ( sales industr iales )b) Derivados del ceboc) Gomasd) Gelat inas

Para las emulsiones asíált icas normales que se usan en carreteras, ios porcentajesde emulsif icador o emulsif icante, varían de 0.5 a 1.0o,, 'o en peso, respecto a la emulsión.Esta cantidad proporciona una protección razonable contra la coagulación de laspartículas de asfalto, pero en ciertos casos es necesario dar una proteciión adícional yse requiere una cantidad mayor de emuisif icante, que actúa como estabi l izante de láemuls ión, de aquí e l nombre de EMULSIoNES ESTABILIZADAS.

Las Emulsiones Asfált icas son divididas en tres categorías : Aniónicas, Catiónicas yNoniónicas. En la práct ica, los primeros dos grupos son ordinariamente usados en laconstrucción y mantenimiento de carreteras. No obstante, las emulsiones Noniónicasson ampliamente usadas en las invest igaciones para el logro de avances tecnológicos.

Las clases Aniónicas y Catiónicas, se refieren al tipo de carga eléctrica qr" roáea tlas partículas de asf alto, así si las par"tícu las de asfalto están cargadasNEGATIVAMENTE (-) se tendrá una emulsión ANIONICA, por ei conti 'ar io ! i laspartículas están cargadas POSIT|VAMENTE (+) la emulsión presente es dei t ipoCATIONICA.

La forma ut i l izada para determinar el t ipo de carga es por inmigración de laspartículas de asfalto hacia los polos introducidos dentro de la emulsión así, lasemuisíones Anionicas emigran hacia ei ANODO (POLO NEGAT|VO), ya que este aadquir ido carga posit iva cuando se hizo circuiar la corr iente eléctr ica a través delsistema. Por su lado en las emulsiones CATIONICAS, las partículas de asfalto emigranhacia el CATODO (POLO POSITIVO), el cual se ha cargado negativamente en eimomento de hacer circular la corr iente eléctr ica a través del sistema.

Las emulsiones asfált icas son ampliamente clasif icadas sobre la base de cuan rápidoel asfalto vuelve a juntarse completamente (Resistencia a la Coagulación).

is8


Esta clasiíicación se establece en base a tres tipos de emursiones asfáiticas, a saber :1' Emulsiones Inestables o de Rompimiento Rápido (contienen una cantidad mínimade emulsif icante)

2' Emulsíones semiestables . o de rompimiento lento, con mayor cantidad deemulsíficante que las anteriores.

3' Emulsiones altamente estabi l izadas o de rompimiento lento, que son las quecontienen ra mayor proporción de emursificante.

Así los términos RS, MS y ss han sido adoptados para simpli f icar y estandarizar estaclasif icación' Estos solamente son términos reiat ivos y signif ican CURAD9 RAplDo,cuRADo MEDIO y cuRADo LENTO, respectivamente. La tendencia a unirse, quetengan los glóbulos de asfalto, está en ínt ima relación con el mezclado de la emulsíón,durante su ut i l ización' Las emulsiones RS tíenen poca o ninguna habi l idad paramezclarse con un agregado; una emulsión MS puede mezclarse con agregados gruesospero no con f inos y una emulsión ss es designada para mezcl"r iá con agregados f inosy gruesos.

Las emulsiones son ampliamente subdivididas mediante una sene de númerosrelacionados con la viscosidad de la misma y con la dureza de la base asfáltica. La letra"C" colocada enfrente del t ipo de emulsión, d'enota que la misma es del t ipo CATIoNICA.La ausencia de -13.. ^c' denota que la emulsión es ANloNlcA. por ejemplo RS - 1 esANIONICA O NONIONICA y CRS-1 es CATIONICA con grado de v iscos idad 1.

!3."h" que sigue a ciertos grados, simplemente signif ica que es usada, una baseasfáltica dura' El "HF" presidieñdo ¡r. l lgunos grados MS, significa ALTA FLorACloN,medible a través de la prueba de FLoiACtoÑ ( ASTM o isg o AASHTo T 50). Lasemulsiones de ALTA FLorACloN (HF) t ienen la cual idad de colocar una película gruesade asfaito sobre el agregado, debido a la adición de ciertos químicos, proporcionandomayor impermeabiiidad a la mezcla elaborada.

Algunas agencias especi i ican una designación para la mezcla emulsión - arena, estase denota con cMS-2s, la cual conti"n. t i" . solvente que otros grados cat iónicos.

Todos estos tipos de emulsiones pueden obseruarse en las TABLAS ANEXAS para losmateriales asfálticos, los cuales se presentaran más adelante.

EMULSION ANIONICAEs el t ipo de emufsión que t iene un agente emulsif icador part icurar, el cual estaconstituido por una carga negativa predom'inante, sobre la fase cjiscontinua.

159

CAPITULO IV : NNSAYOS DE ASFALTOS

CEMENTO ASFALTICO

EMULSION CATIONICAEs el t ipo de emulsión que t iene un agente emulsíf icador part icular, el cual esia _constituido por uha carga positiva predomínante, sobre la fase rl.-,¡r*_-----.,:--

Es todo asfalto fluido o semisólido, con penetraciones entre 5 a 300 dmm, bajocondic iones normal izadas de ensayo, especialmente preparado para guardar cal idad vconsistencia durante su uso directo en la construcción de pavimentor ó¡trr ¡nor l . . - - - '

ASFALTENOS -==---

F:]:.1::^.1"1 !:::iqila!1(sóilda) der asra[lion nioÁ.",ouros de peso morecurar arto,mediante un solvente de nafta parafinada, a una relación especificaOu O" éoüá;É:;rf";ü(Ver FlG. lV.2).

FESINAS O NAFTENOSEs la fase intermedia (plást ica), nc precipitada, de la solución coloidal formada por loshidrocarburos, que congl i l ¡ysn al asfalto( Ver FlG. lV.2).

^ ^ r r ? F ^At/tr | | t rbEs la fase acuosa (viscosa) de un asfalto, que protege a los asfaltenos y resinas, de laacción de los agentes del intemperismo(Ver FlG. lV.zl .

r --

ASFALTOS DtLUtDOS (CUT-BACK)Son los asfaitos que han sido di luidos con desti lados del petróleo, como gasol inas, lkerosinas y aceites. i '---""-'

A A T I ? FA U T I I I S D I E S E LAceites lubricantes obtenidos de la dest i iación pesada, en el procesamiento del petróleo.

KEROSEN EAceites volátiies obtenidos de la cjestilación media en el procesamiento cjei petróleo.

GASOLINASolventes volátí les obtenidos de la dest i lación primaria en el procesamiento del petróleo.

Los CUT-BACK se clasif ican según el t ipo de solvente ut i l izado para di iuir el asfalto, asítendremos :

a Asfaitos (cut-back) de curado rápido(RC) : Di luidos con gasol inab. Asfaltos (cut-back) de curado medio(MC) ; Di luidos .on f"rou"nec' Asfaltos (cut-back) de curado lento (SC) : Di luidos en aceite diesei.

160

CAPITIILO w : ENSAYOS DE ASFALTOS

El Asfalto es parle integral de muchos petróleos en los cuales existen en solución.Cuando se refinan dichos petróleos para separar las fracciones volátiles, "r ,,"ri¿uo-qr"queda es el asfalto. Procesos análogos que ocurren en la naturateza han formaoodepósitos naturales de asfalto, algunoJpráciicamente libres de mater¡as extrañas y otrosen que el asfalto se encueRtra mezclado con cantídades variables de ciertos minerales,agua y otras sustancias- Los depósitos naturales en que el asfalto se presenta dentro oela estructura de una roca porosa se conocen comúnmente con el nombre de Asfaltos deroca o también Rocas Asfálticas.

El asfaltg es de-pariicular interés allngenierogivil, porgue es un material fuertementecementante, altamente adhesivo, ímpermeable y durable. Es una sustancia termoplástica,que imparte flexíbilidad controiable a las mezclas de agregados minerales con los cualesse combina. Es además muy resistente a la acción de lá máyor parte de los álcalis, ácídosy sales. Puede ser licuado aplicándole calor, disolviéndolo en derivados del peiróleo dedistinta volatil idad o bien, emulsificándolo eR aoua.

v . - a \ . - . . - - > - \ . - - \ -

..-...-..---.--...-.-.

I I .2 ESPECIFICACIONES PARA MATERIALES ASFALTICOS.

Para util izar un material asfáltico en la elaboración de una mezcla bítumínosa, se hacenecesarío que este posea un conjunto de características f ísicas y reológicas, cuyos valoresestén dentro de los rangos normales para cada caso.

La American Standard Testing Material (ASTM) y la American Association of StateHighway and Transportatíon Officials (AASHTO), proporcionan dichos rangos de valoresestándares, los cuales pueden ser utílizados para el control de caliCad dé este tipo demateríales.

Estos valores se presentan a continuación corno TABLAS ANEXAS. En este trabajose ha preferido incluir ámbas TABLAS (AASHTO y ASTM), dado qu en alguno, .u.o, i"MSHTO, al píe de estas Tablas hace ciertos comentarios que la ASTMA no los hace ono los amolía.

161


TABLA ANEXA lV. a, b Especificación para asfaltos líquidos de Curado Rápido (RC).. Fuente : AASHTO M 81- 92 , ASTM D 2028-76(1992).

RC.7O RC-250 RC-800 RC-3000

Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max

Kinemat ic Viscosi ty at 60 C (140D(See Nore l) centistokes 7O 140 250 500 800 1600 3000 6000

Flash point (Tag. open-cup), - 2'l 2'7 21

degrees C (fl (80) (80) (80)

Warer. percent 0.2 0.2 0.? 0. :

Dist i l la t ion tes¡ :Dis¡illate. p€rcentage by voiume

of roral distillate to 360 C(ó80 F)ro I9O C (374 F) I0

ro 225 C (437 F) 50 35 15ro 26O C (500 F) 7O 60 45 25ro 315 C (600 F) 85 80 j5 '7A

Residue from distillation :o 360 C(680 F) volume percentage ofsample by difference 55 65 75 80

Tests on residue from distillation:Absolute viscosity at 6O C (140 F)rSee Note 3) poises 600 2400 600 ?40O ó0O 24OO 600 21OO

Duct i l i ty , 5 cm./min. at

25 C (77 F) cm 100 100 r00 iC,O

Solubility percent 99.0 99.0 99.0 99.0

Spot test (See Note 2) with:Standa¡d naphthaNaphrha-xylene solvent,

-Percent xyleneHeptane-xylene solvent,

-percent .{ylene

Negative for all grades



NOTE l-As m altemate. Saybolt-Furol viscosities may be specified as follows:Grade RC-7O-Furol viscosity at 50 C (122 F)-óO to 120 sec.

Gmde RC-250-Furol viscosity at 60 C (l4O D-125 to 250 sec.Gmde RC-80O-Furol viscosity at 82.2 C (l80 F)-l0O to 20O sec.Gmde RC-3000-Furol viscosity ar 82.2 C (180 F)-300 to ó00 rec.

NOTE 2-The use of the spot tesr is optional. Whcn specified. rhe Engineer shall indicate wherher rhc studild naphrha solvent. ¡he naphtha.xylcne solv€nt orrhe heprane-xylene solvent wil l be used in detemining compliance wifh rhe requirement. and also. in rhe cffi of the xylene soivents. the percentage of xylene Iobe used.

NOTE 3-ln l ieu of viscosity of the residue, úe specifying agency. at its option. can spccify penerntion ar l@ g: 5s at 25 C (77 F) of 80-120 for Gmdcs RC-70. RC-250. RC-800. and RC-1000. However, in no case wi¡l bolh be required.

NorE-lf the ducti l i ty al77"F {25"C1¡s less than 100. the marerial w¡¡l b€ acceptable iÍ- its ductrl ity at 60"F (15.5"C) is more thañ 100.

Designation -------- Min Max M¡n N4ax M¡n Max Min Ma¡

Kinemaic v¡scosity at 140oF (50"C), cst 70 140 250 500 EoO 1600 3000 6000F¡asn po¡nt Ci-ag open-cup), 'F ('C) 80+ 80+ 80+

(27+l (27+JO¡stillalion test:

o¡stillate, volume p€rcent of tolal distil-rate to 680"F (360"C):

to 374'F (190"C) 10¡.o 437"F 1225'Q) 50to 500"F (260"C)to 600'F (315'C)

Fesidue from disti l lat¡on 1o 680"F 55

Ductility at 77"F (25'Cl, cí\ 100Solubility in tnc¡loroethvlene, % 99.0

70 6085 80

10099.0

. . 0 . 2

. 4 5

. 7 5

. 75

10099.0

0.2 0.2

. . 2 5

. 8 0

1 0 00 q ñ

0.2

35

65(360"C), percent volume by differ-ence

Tests on residue from distrl lation:V¡scosity at 140oF (60'C), PA 600 2400 600 ?400 600 2400 600 2400

¡ lns¡ead cf viscosiiy of the residue, the specifying agency, al i is ogt¡on, can sDecrly F¡enetration at 100 g: 5 s al 77 'F (25'C) of 80 ro 120 lor Gra,Jes RC-70, FC-25ClC-800. and FC-3000. However. in no cáse w¡il both b€ reauired.

162

CAPITULO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANJEXA V.a,b. Especificación para asfaltosFuente: AASHTO M 82-75 v

líquídos de Curado Medio(MC).ASTM D 2A27- 76(1se2)

Min Ma.x

MC-70

Min. Max.

MC-250

Min. Max.

MC-800-Min. Max.

MC-3000

Min. Ma¡.

MC.JO

Kinemaric Viscosity at ó0 C (laO F)(See Note l) centis¡okesFlash poinr (Tag. open-cup).

degrees C (F)Warer, percentDistillarion tesr:Distillate, percenrage by volume of

rotal distiilare ro 360 C (680 F)ro 325 C (437 F)ro 2ó0 C (50O F)ro 315 C (6OO F)

Residue from distillarion ro 36O C(óE0 F) Volume percenrageof sample by difference

Tes¡s on residue from disrillarion:Absolure viscosiry ar ó0 C (l4O F)(See Nore 4) poisesDucr i l i ty , 5 cm./min. , cm

(See Nore 2)Soiubiliry in Trichloroethylene,

Spot resr (See No¡e 3) wirh:Srandard naphthan\aphtha-xylene solvent,

-percent xyleneHeptane-xylene solvent,

-p€rcent xvlene

60 10 1401 C

( l0o)0 . 2 0 . 2

100

99.0

3038

(100)

40t )

?o6090

02065

¿)7093

250 5006ó

( r50)

800 1,60066

050)v . z

; ;45 80

3,000 6.00066

(rs0)v . :

) f50

0l )

OU

67

l 0)J

87o

I J

80

I J

t )

t )

300 1.200 300 1,200 300 1.200 300 1.200 3oo 1.200

r00

99.0

t00

99.0

r00

99.0

100

99.0


Ncgadve for aJI gradcs

Negadve for all grades¡rv l ¿ I -As an al temate. SavbolrFurol vrscosi¡ ies mav speci i ied ro fol lows

Gadc MC-7S-Furct v i icosiry 81 50 C ( i22 f ,_OO',á ráO ," . . -.-fOTF }-Thc uc of rhc spor rcsr is oprionaj. Wlr.*p".,a,.d, ,h" E*gtner shall indicarc whcrhcr üc smdard napfr*ra s"tár, Oi'*-pn,r,"_^y_Gmde MC-3O-Furcl visosiry at 25 C Gl F.+75 ro t50 scc.

Gnde MC-25G-Furcl viscosiry ar 60 C lt,tO F!_l15 lo 25O scc.Gmde MC-8oO_Furcl virosiry ar 82.2 C 060 F)_tOO to 20O sec.Gmde MC-3000-Furol viscosiry ar 82.2 C f t80 Ft_3OO ro OOO *..NorE 2-rf rhc ducririry at 25 C oi F) is lcss rho Ió. Á-c-marena¡ *.¡t ueacceprable if i ts duc¡il iry ar 15.5 C 160 F) is more rhil tOO-

l:l^.-::,:.,1: o¡ rhc hcDhc-¡yicne soivenr *¡ir üüs'iri",r_l,i,e ."__

Plruce wrth rhc rcquircftnr. md also. in thc cs of thc xylcnc nlvcnrs.thc frcrccnage of xylcÉ ¡o bc uso.*"OTE 4-ln licu of visosiry of rhc rcsiduc, üc spaifyiog agcDcy. a(

l_: :p'io,". :allsryr;fy pcncmrion .r roo g: s, ;' :jCiñ ;r',i iio ,o :sotor úEclcs MC.3O. !lC-70. MC-250, MC_SOO. od MC_]oOo. Howeycr. Inno cuc will borh rcqui¡cd.

r.¡orr-ir máJü"t¡tiii ái 7z.F i2s"C) ¡. t"., ,nun l oo. m" r"r"n"l re tr¡an r0ó.MC-30 MC-70 MC-250 MC-800Des¡gnatron

il-- M"-Kinema¡c vrscosrty at 140oF

{60"C), cstFlash potnt (Tag op€n-cup), "F

{ 'c)0¡stillate test:

Oistillate, vo¡ume F€rcent oftotai dist¡ltale ro 6800F/ a a ^ o ^ \ .

to 437"F (225"C)to 500"F (260.C)to 600"F (3f6"C)

Fes¡due hom d¡st¡'lation to680"F (360'C), percenlvolume by dilference

Tests on residue irom d¡stilla-t¡on:

vjscosrty ar 140'F (60.C),

60001 4 0ou bu

100{38)

' r0

JC

87 45 80 1575 ao

70

1 00 (38)

250

1 50 {66)

800

1 50 (66)

1 600 3000

1 50 (66)

500

z v40 70 20 60 1575 93 65 90 6050 55 67 I J

300 1200

0.2

300 1200

100a q n

300 1200

r 0 099.0

300 1200 300Ductil¡ty at 77"F (25"C), cn 100Solub¡¡¡ty in tr¡chloro€thy- 99.0

lene, %Water. %

10099.0

10099.0

120Q

0.2Á lnsread ol v'scosity oi the res¡due, rhe specifurnc acency. ai its oprjon,

MC-250. MC-800. and lüC-3000. ñowever, In no case wrl, borh b€ requrredcan sclecrlv pene¡¡aton 100 g: 5 s at77.F IZS"C) of 120 to 250 for Grades itc-30. MC-;C

r63


TABLA ANEXA Vl Especificación para Asfaltos Líquidos de Curado Lento. Fuente: ASTM.D 2026 - 72(1993).

NorE-il the ductil¡ty al77"F (25"C) is less than 100, the material will b€ acceptable ¡f ¡ts ductiiity at 600F (15.5oC) ¡s more than 100.

¡ U . / U ¡u-z3u sG3000DesignationMin Max M¡n Max Min Max Min Max

Kinematic v¡scos¡ty at 140'F 70 140 2s0 sOo 800 1600 3000 6000(60'C), cSt

Flash point (Cleveland op€n cup), 150 (66) 1TS egl 2OO (93) 225 (1OZ\'F ('c)Distillat¡on test:

Torat distiilate to 680.F (360.c), 10 30 4 20 2 12 5volume %

Solubility in trichloro€thylene, % 99.0 99.0 99.0 99.0K¡nemauc viscosity on distillation 4 70 I 10c zo I 60 40 s5o

res¡due at 140"F (60'C), StAspha¡t residue:

Residue of 100 p€netration, % 50 60 70 BODuctility of 100 p€netrat¡on res- 100 100 100 100

idue at 77"F (25"C), cmWater, % . . u . f , 0.5 0.5

NOTA : La AASHTO no especifica valores para estos tipos de asfaltos.

TABLA ANEXA Vll Guía generalde usos para Asfaltos Líquidos recomendados por ASTMD 2399- 83(1991)

Recommended Cutback Asphalt

Paving construction use^ Rapid-curing (D 2028) Medium-Curing lD 2027) Slow-Curing lO 20261

RC RG RC. RC- Mc- MC. MG MC. MC. SC. SG SG SC.

70 250 800 3000 30 70 250 800 3000 70 250 800 300c

B ¡t u m e n - ag g rcg ate m t Ru r es:Coldtajd plant mix:

Pavement base and surfaces:Op€nlraded aggregate X '

Dens+gradedaggregate X . .. X X X X X x

Patching,immediateuse X X X X X ' " X X

Patching,stockPile X X X X

Mixed-¡n-place (road m¡x):Pavement base snd surlaces:

Opengraded aggregate X X X X X X XDensegradec! aggregateSandSandy soil

Patching, stockp¡leB ít u m e n -ag g r eg ate aP P I i c at ¡o n s :

Surface treatments:

Patching, ¡mmediate use X

X X

x . . .

X X X .X XX X X

X XX X

S¡ngle surface treatment XMulüple surfac€ treatment X

Sand sealPenetration macadam:

Small vo¡dsB¡tumen appl¡cations:

Suriace treatment:Pnme coat, open surfaces XPnme coat, tight suñaces xTack coat

Large vo¡ds X X

. . x

x . . .

Dustb inder X . . . X XN¡ulch treatment X .

^ For definitions of terrns used in this table. refer to Section 3

164

ii

CAPITULO ry : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANEXA Vilt.a y b Especificaciones paraPenetración. MSHTO82(1 ee3)

Cementos Asfálticos, graduados DorM 20 - 70(1993). nsr¡r¡ D 94'6 _

Penetration Grade

40-50 60-70 85- 100 120-150 200-300

Min. Max Min . Max. Min Max. Min. Max. Min. Max.Penerra¡ion at Z5C t17F) 100 g., 5 secFlash poínt, Cleveland Open Cup .F

40450r0099

3007050 óo45010099

- .

50

0 .8

8545010099

5075

+o

100

200350

99

;r00

100 120 150425100oo

Solubiliry in trichloroethylene percentThin- f i lm oven resr , l /g in. (3.2 mm).

Ducri l i ty at 25C (77fl 5 cm. per min., cm

5 hourró3c (325F)

Loss on heating, percentPener¡arion, of residue. percent of originalDucti l i ry of ¡esidue at 25C (77D 5 cm. per min., cmSpot rest (when and as specified

(see Note l) wirh):Standard naphtha solventNaphtha-xylene solvenr,

percenr xyleneHeptane-xylene solvent,

percenr xylene

0 .858 1 . 51 . 31 . 0


Negative for all graCes

Negarive for all grades

rli'

solvenrs, ,r," p"r".n,ug;-;i;;¡jfi;#"*" wrt¡ utr usecr ¡n oeterrn¡nrng compliance with the requirement, and also. in the case or,n. -,11"".'

Penetraüon Grade40-50 o r / u 85-1 00 120-150 200-300

Penetraüon at Z7"F (25"C) 100 g, 5 sFrash po¡nt, .F (Cleveland open cup)

40 50450J00

a o n

60450100o a ñ5¿+

JU

7045010099.047+

12042510099.042+

100

200

100 Áa a n

100 á

300Ductil¡ty ar 77"F (ZS"C) 5 cmTmin, cm5orubrt¡ty in tnchloro€thvtene. %Retained p€netraüon aáer thin-fiim oven test, %Ductility at 7Z"F (ZS"C) 5 cm/min, cm after thin_fitm

oven test testA l f dUc t i | ¡ t ya t77 "F (25oc ) ¡ s l esS than1o0cm.ma te r i a l * ' � , - . . i , , *

i o 3


TABLA ANEXA lX.a Especificaciones para cementos Asfálticos graduaoos porVíscosidad. Fuente: AASHTO M 226 - 80(1993j

fl (Grading Based on Originai Asphalt)

Viscosiry GradeTest AC-2.5 AC-5 AC- IO AC-20 AC..1O

Viscosiry, ó0 C (tq0 F), poises 250 * 50 500 * too 1,000 + 200 2.000 * 400 3,000 - 600 4,00O = 8@Vi:cositY, 135 C (275 F), Cs-minimumpenerration. ZS C (77 F), l0O g, 5 sec-minimumFlash Poin¡, COC. C (D-minimum

t25z?o

ró3(325)99.0

I t )

140t71(350)

99.0

25080

219(425)99.0

30060

232(45O)99.0

35050

?32(450)99.0

40040

232(450)99.0

Solubiliry in rrichloroerhylene. percenr-minimum

Tcsrs on residue from ¡hin-fiim oven res(:Loss on heating percent-maximum (optional)rViscosity, 60 C (140 D, poises-maximumDucrility, 25 C ('77 F), 5 cm per

minute. cm-rninimum

t,000

100'

1 . 02.000

100

0.54,000

t )

0.58,000

50

0.5 0.512,000 16.000

¿J40Spor rest (when and as specified)¡ wiü:

Sta¡da¡d naph(ha solYentNaphtha-Xyiene-solvenr, Vo XyleneHeorane-Xylene-solvenr, 7o Xylene

Negative for all gradesNegative for all gmdesNegative for all grades

. - d u c ! i l i t y i s l g s t h u | @ ' r o r c r i a l w i ¡ l b c a c c e p f e d i f d u c t i l i r y a ¡ l 5 . ó C t ¿ o R ¡ , ¡ o o �

# trJj$:f'fi;'J:Si""*Y*1"i:;'"'5'jf*-,i:,.:'.r.,::::p11"¿¡"'. :"i"ii'"'','i":;** naphtha sorvcnr. rhc naphüa-r-vicnc soivenr. or rhe'.?,;;::tJ"H ili"J;11ft:;fi#*::Tülicómpiimrc wirh rhc rcqurrcm.n¡. wi "r,o.'in ;;;:JTi;i#1""i'Jiillll,i"""#;?lT;Ji:T tr"j

Requirements for Asphalt Cement Graded by viscositv at óO C 0¡!0 F) (Grading based on original asphalt)

Viscosiw CradeTest AC-2.5 AC-5 AC.2O AC-JO

Viscosiry, 60 C (l4O D, asn - in

80200

l 63(325)99.0

l l 0t20

t77(35O\99.0

r5070

2t9(425)99.0

2to,10

232(45O')99.0

4,000 j 8{i'

10020

232(450)99.0

1.000 * ?00 ?,000 + 400Viscosity, 135 C (2'15 F), Cs-mrnrmumPenes-ation. 25 C (77 F), 100 g., 5 sec.-minimumFl¿sh Point. COC, C (D-minjmumSolubil ity in o-ichloroethylene, percenr-m¡nlmum

Iests on residue from üin-film oven resr:Viscosiry, 60 C (t¿O F), poises-maximumDucrility. 25 C (77 fl, 5 cm per

minure cm-minimum

I.000

100'

1 ónrt

100

4,000

J U

8,000 r ó.0{n

l 020Spot test (when and as specified)¡ with:

Slan&¡d naphtha solventNaphtha-Xylene-solvenl, percent XvleneHeptane-Xvlcne-solvent. percent Xyiene

Negative for all gmdes

Negative for a.ll gradesNegative fcr all gmdes

¡ I f d u c ú l i r y . i s l c s s r h a l 0 o . m a e r i a l w i l | b c a c c e p r c d i f d u c t i l i r y " �

:,j:."-,"f"::i":ft,,::,itJ ltjl"ll:^1111_l!l"fil:o: thc Enginecr shall indicate wheüer the srúdard naphüa solvcnr. rhc naphüa-ryicnc soivenr. or ¡i

hcptrc-xylene rclvent wi¡l be u*d in detemining compliance wirh the requrrcmcnr. ed ats. in rhe cu "i iyi. ir" *r"."", l i l ' ; ;;;;.;;; i ,# , o. ,,.t

Requirements for Asphalt Cement Graded by Viscosity at 60 C (140 F){Grading Based on Residue From Roiling Thin Film Oven Test)

Tesrs on Residue from AASHTO Tesr MerhodT 24o'

Viscosiry Gr¿deA R - I O AR-20 AR-10 AR-80 AR-160

Viscosi ty. 60 C i l40 F), poises r.000 * 250 2.000 r 500 4,000 - 1.000 3.000 * 2.000 ró.000 * 4.000Viscosi ty, 135 C (275 f l , Cs-mrnrmumPenerm¡ion. 25 C (77 F), l0O g, 5 sm-minimumPercenr of origina.l Pen., ?5 C (7j D-minimumDuctr l i ty , 5 C (77 F), 5 cm per min.

cm mlntmum

t4065

200

40

I oo'

27525

"roo 550?o 2050 52

¡oo'/ J7575

Tesrs on original asphaitFlash Point, COC, C (F)-minimumSolubiiirv in rrichloroethyiene,

percenr-minimum

?05 (4OO)

99.0

l l 9 ( 425 )

99.0

7?7 ¡+t{)¡

99.0

232 (4so)

99.0

?38 (460)

99 .0, {AsHToT I79 (Th in .F i lmovenTes I )mavbeused .u , . f f ilf ducriliry is less rho lOO. ma(enal wiil be accepred ii ducriiii j ", tS.O C (60 ñ is ¡@ minimum.

i66


TABLA ANEXA IX.b Especificaciones para cementos AsfárticosViscosidad. Fuente: ASTM O sg8 1 _ gz.

(il}l o egsr

Nore-Grading baseO-on originat asphalt

Requirements for Asphalt Cemeni, Viscosity Graded at 140"F (60oC)

graduados.por

V¡scosity GradeA U - Z . J AL, .J

Viscosrty, 140.F (60"C), p

8020032s (1 63)q q n

12501 00^

500 + 1001 1 0124

99.0

t q n ñ

J00

1000 + 200'150

70425 (219)99.0

2000 + 40021040450 (232)99.0

10 00020

4000 + 800\'UU20450 (232)q q n

20 0001 0

. v¡scos¡ty, 275.F (i35.C), min, cSt

. Penetratjon, TZoF (25.C), 100 g, 5 s, minFlash point, Cleveland open cup, min, "F (.C)Solubil¡ty in trichloroethylene, mrn, %I ests on res¡due kom thin-film oven test:

V¡scosity, i40oF (60.C), max, p. Ductil¡ty, 77"F (25"C),5 cmTmrn, mrn, cm

50003U

TABLE 2 Reguirements for Asphatt cement viscosity Graded at r40oF (60.c)NorE-Grading based on orig¡nal asphajt.

Test Viscosity GradeA V - ¿ . J A U . J

AC'40Viscosity, 140.F (60"C), pViscos¡ty, 275.F (135.C), min, cStPenetrarion, 77oF (ZSoC| l00 g, 5 s, minFlash point, Cleveland open cup, m¡n. oF ("C)Solubility ¡n trichloroethylene, min, %Tests on residue hom thinjilm oven ¡est:

V¡scosity, 140"F (60.C), max, p

125220325 (1 63)99.0

1250'1oo¡

500 + 100t / 3

1 4 03s0 (177)99.0

'1000 + 20025080425 \2191a o n

2000 + 400300604s0 (232)q q n

3000 r 600J5U

50450 (232)o o n

15 00040

4000 - 80C40040450 (232)q o n

Ducül\, 77"F (25"C),5 cm/min, mrn. cms000 r0 0oo75 50

25001 0 0 20 000

¿ J¡ l fduct i | i ty is |eSsthan10o,mater ia|wi l |beacc€pted¡ 'o," . , �

TABLE 3 Requ¡rements for Asphart cement viscosity Graded at 1400F (60.c)NorE-Grading based on residue from rolling thin-film oven test.

Tests on Residue from Rolling Thin-Filnr Oven Test:a Viscos¡ty G¡adeAR-1 000 AR-2000 4R4000 AR{000 AF-1 6000Viscosity, 140oF (60.C), p

V¡scosity, 275oF (135"C), min, cStPenetrar ion, n"F GS.CI, 100 g.5 s, min% of original penetration, 77"F (25oC). mioDucrility, n"F (25.C),5 cm/min, min, cml ests on original aspha¡t:

1000 + 25014065

i bb"

400 (20s)99.0

2000 * 5002004040'l ooB

425 (219)a q n

4000 + 1000¿ t 3

¿)4J

T 3

44n, t227\

99.0

8000 * 20004002050

454 (%2)99.0

'16000 + 4000

20

75

460 (238)99.0

Flash point, Cleveland open cup. min, .F ("C)Solubil¡ty in trichloro€thyiene, min, %

;;iT'i:,"^":f:::TI* used bur ri* ro¡r,ne ,nin-rl' ouunffiI o !11u,,, is ress than ioo. 'urun¿ -¡i;uJ.ru;;;ñ,d:i#:lñr:::¿;,Tff;l:ff*n u, a purrrate or s cm/min

767

7:i.:

;':r:

CAPIT{ILO W : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANEXA X.a Especificaciones para Emursiones Asfárticas, crasificadas segúnet t ipo de curado. Fuente: MSHTO M 140 ¡á. ' ---ReCuire*tr fa Emuldfrd A4het

Typ". Rapid-Scning

Grad¿. . .HFRS.2

lvtdiur¡¡.Se ni¡8

Ms-¡ Mlt----;G-RS-2

Mi¡ Min Msr Min M¡¡ Min M¡rTcst o¡t cmakions:Viscosiry, Saybolr F.rol ar ZfF

/a<oñ -T 4 L A 5

\¡¡icúsiry S¡ybolt Fu¡ol a¡ 122"F(5OT). s

Sra-agc subiliry rcs\ 24-h, %Dcoulsibiliry, 35 m,l, 0.0211

CaCl¡%Cocing abiliry a¡d v¿r¿r

r6rstanc¿:Coaung, dry aggregd.Coarilg, afrcr sprayiagC-oariag, $rr a gg¡cg"lcCoadng, aficr spraying

Cea:cat mixiag tcsr, %Si6¡e tcst, %Rcsiduc by disriilarion, %Oil distillarc by rolumc of

a¡ulsim. %Tcst¡ at nsidu¿ fran ürtillatiotuest:

R¡crarion, TfFes"C\ 100g,5 sDuc¡ifiry 77"T, (Zí"C"L scm/mis.

qn

Solubiliry in rrichlorocthylcnc, %Floar tcsr, l.!0"F(6trCI s

¡m

4S 75

ol.,ó0dJ

I I I

:I I

r00 lm

good

fai¡fairtuir

good

fai¡fai¡

0 . t 0

hi¡h.úhil

;

10040

n.5

0 . t0

26

630 . l 0

200

)J

0. l0

2ñ

OJ

r00

97 _5

0 . l 0

2m

0. l0

?ú 10040

97.5 v t - )

1,2ü

9010040

97.5

t0040 40

w.5

Slow-SctringHFMS.2 HFMS.2¡ HFMS-ZS SS- I ss- lh

Mi¡ Ma¡ Mi¡ Mar Min M¡x Mi¡ Ma¡ Max MarTcst¡ m cmakio¡ts:

Yrscosiry Saybolr Furol ar Z7T m(¿5tI s

Viscqsiry, Soybolt Furol at l22T(50"CI s

Sttr¡gc srabiliry rcsr, 24-h, %Dcúulsibiliry," ff n/,

0.O2 N CaCJ2,%Coariag abíliry a¡d w¿sr

resista¡ccCoaring, dry aggrcg¡tc poodCoaring, aftcr spmyi-ng f"t,Coarilg, wt aggrcgate fai¡Coarilg, aficr sprayiag fan

Cancat mixing test, %Sie}! res¡, %ARcsiduc bydisrillarion, % 55

T¿sts m nsidue fran d.isti!!¿tiott Est:Oil disriilafes by volumc of

coulsioo, %Peoctrarion, 77"f'(25eCl 100 g,5 s IOODucriiiry, TfF, Q5"q, 40

5 c¡¡r'mi¡. cm

l d l d ( t d , d

0. r0r65

SOodfakfairfai¡

o. tor'

goodfai¡fairi¿ir

o rry'65 5i

l 1

) n

o . td57

goodfairfairfair

2ffi

0. lc '

2m

3

2.00 . rd

:4040

10040

9'7.5t .2f f i

90 2ú40

im40 40

9'7.5Solubiiity in trichloroethylcoc, % gi.5Fi'oar lcsr. la0"F (6OtI s l .2m

97.5I ,200

v t . l

' Thc doulsibiliry rcst $5¡l¡ bc madc wir-hio 30 days frm dlc of st¡ipmnr.- A pqGDugc oí0-30 is accpublc fq gmplcs ulq a rcinr of e'Rcis @ RJ fw rypul appiir:riro' Thú tcst rcguimot oo rpwurjrc smgles ruy bc wivcd. if srcccssíul appticaix of t-hc maqi¡.¡ hc be¡ aorrt¿ ¡n rhc ficrd.

168

C,{PITULO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANEXA X.b Especificaciones para Emulsiones Asfálticas en generat,clasificadas según el tipo de curado.Fuente: ASTM D g77 _ 91.

($l|l o szzRequirements for Emulsif ied Asphalt

Fapid-SettingMedium-Setting

Tvw ñ ¡ - I RS.2

m¡n max

HFR92-

min max

MS-2

fessi¡s on emuls¡ons:Vscos¡ty, Saybolt Furo¡ at 77"F (25'C), sVlscosity, Saybolt Furol ál 122"F (50'C), sStorage staoil¡ty test, 2,t-h, %aDemulsib¡iity, 35 ml, 0.0;' N CaCl2, %Coating ability and water res¡stance:

Coaüng, dry aggregatr,Coating, after sprayinuCoating, wet aggregároCoatrng, after sprayin!

C€ment mixing test, %Seve test, *ARes¡due by distillation, c.Oil dist¡llate by volume ol emulsion. %

Ies¡s on residue lrom distitlation test:Penetration, TToF eS.O, 1009, 5 sDuctility, 77oF, (25"C), I cm/min, cmSolubiiity in trichloroethvrdne, iÉFloat tesr, 140.F (60"C). s

204001

10075 400 ts

1 . . . 160 6060

100

1

100 20040

10040 100

40J / . f ,

l

I

Medium-SettingSlow-Sett¡ng

I yp€ HFMS.2 HFMS-2h HFMS-2s s $ t

min max

ss-1 hm¡n maxTests on emuls¡ons:

Viscosity, Saybolt Furot ¡t Z'F (25"C), sV¡scos¡ty, Sayboit Furot at 122"F (50"C), sStorage stability ts5t, !¡r'h, %¡Demuisibility, 35 ml, 0.0:'w CaCl2. %Coating ability and water resistance:

Coating, dry aggregardCoating, after sprayirNCoating, wet aggregarÉCoatjng, after spiayino

Cemeflt mix¡ng test, %Síeve test, %ÁResidue by distíltation, ?O¡l disti¡late by volume cr emulsion. %

fesls on residue lrom d¡stitJt¡on test:Penetration, 77"F (25'C\.100 g, 5 sDuctifity, T7oF, (25oC), 5 \:m/min, ünSolubility ¡n trichloroethlrne, %Float test. 140'F (60oC). s

goodfair

tá¡

3Ur00 2ñ 100

'1

100

1

goodfair

lair

goodialrtaÍfarr

goodlairfair'lail

a ^4 - U

0 . t 0sf7

651

o5

l O O t A ñLvv 4U V040 4n

J / . ¡

100 20040

1 200

0 . 1 0

1rn añ^

40

1 200

40 9040

1200

20040

1200

0 . 1 0 I I ' 0 . r02.00 .10

^ Th¡s test requirement c{' representative samoles rs wa¡vxj if successful appl¡cat¡on of the matenaj has been achieved in tn;lJf,

t69

'CAPITULO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANEXA Xr.a y b Especificaciones para EmursionesFuente: AASHTO M 208 - A7 v ASTM

Asfálticas Catíónicas.D 2397 - 91.

RequiremenLs and Typicaj Applications for Cationic Emulsified Asphalt.

Slow-Sening

I c : r on emulS ions :

nHilflifrl"-*:.yjf :- hr l-. ly l-' I re l-. l* l* i ,* j.,o 1."\ , ' l ub i l i r v in r r i ch lo rerhy lene. zc 40t t . )

Viscosi¡y,saybotrFurolatTT"F(25"C). , | | | | | | I | | I I

l,ii"1.'.'],;iii,o,"Jrurorar r22'F(50"c)'s l'o I rp I '* le I'o ll:. I' i.t I '

I '*

I '

D e m u r s i b i i i r y . r 5 m t o . s v o I l t ' I l r ' I l r ' I l i t " I l r " IsrxJ iumdiocry rsu l fosuc inare .?o

lao I l * | | | I I | | Iclussi'icarionresr i o*r., i- *r.. I I I I I I i(-ourrng.rbiriryandwa(erresisrance: | | I t I i I i I I IF : : n i : * : ; ; x , i l l l l l l u i * l - ; l i i

cnr,'ng,'.r.e'r*eut! i I I I I l" lt I fair I I Ic,)rrins.arrer;p�*vine I I I | | l" l. I rair I | |r)rnrcrecharge,..,'-

| *.,,,u. I n*i,i". i *:TL" I *iil. I *,,,,,,.. ii ' . i i ; : ; : ' ; , í ; " r , . , , . o , I l ' , " 1 l o , o ' l j o r o , i

' i r , * l * ¡ " ' ; , * lr ) t s t r l l a r i o n : | | I i I i | | I l : . 0 |

l i :T, j : : l?.byvorumeoremursion.q" I i , I I . , I i " I I I I I' i \ ¡ \ , ¡nres iduerromdist iuat ionresr : l * I l " I iu t I

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' ' i r t i l r t

. le fe r roR5for ryp ica . iapp l i ca t ions . ' ¡ t I | - -

|

il;:,:LT.T'f H:,,::, :.-:::::::,]::^'ilL,:.:11j:,:aiyed. if success¡ur a-ppiicarion of rhe mareriar has been achieved in rhe frerd.rr rhe panicie chú'. ,"., Áuti i, inconciuive. .",.,i"r r'"uing u'i'tñ'ü;ti"':X::?ulifii1x.;:::1"*rf:i;;'jfi::,I jl,'.ffi| ,, rhe buyer md serier.

TypeReguirements for Caüonic Emulsified Asphatt

Rap¡d-Setting

Grade CRS-1Medium-Setting

Slow-SeftingUñ5.I-

mln max

CMS.2-

min max

cMS-2h-min max

CSS-r hTest on emulsions:

voJ- |----:--min max mtn n:¿\

V¡scosity, Saybott Furoi at 77"F(2s"c), s

"'iil:$: savbolt Furol at 122"F 20 100 100 400 s0 450 s0 45020

' r00

storage stabitity test, 24_h, %¡ 1 1 IClasslfication test -^^-_l Icoating abiiity "ni *"t", res¡stance:

passes passes

Coating, dry aggregateCoating, atter spravino good aoodCoating, *"t "g;t"g.i" fa¡r

-,61t(

Coating, after sprayino fair fairParticle charge test ^^-i,i,^ . fair fuirS¡eve test, %A

positive pos¡üve pos¡t¡ve poJiu"cement mix¡ng test , %

0 10 0.10 0.10 0.10Distillation:

Oii distitlate, by votume of emul- 3 .s¡on, % 12 n

Residue, % nnTests on res¡due from d¡stillation test:

ou 65 65 65

pos¡t¡ve pos¡tjve0 . .10 0 . :2 .0 z . :

5:ffii;l'9?"li;::3i,3i,li,ff:ff 13' zsl ,00 250 ,00 2so 40 e0sorr¡¡¡tv in tr¡"irrorünvrune, z si s á9, ¿? , Íg ̂

57

100 25040Y / . 5

57

40 _oi40

770

ill

CAPITULO [V : ENSAYOS DE ASFALTOS

TABLA ANEXA Xll.a Guía general paraAsfálticas. Fuente:

el uso de los distintos tipos de EmulsionesAASHTO R 5-89.

Specification M-208(Cationic)

EN qr c.-t Ec Á ' a q i T- = = r " J )r ¿ ¿ ( ^ av v v t _ 1

X XX XX X

v v X XX XX XX X

X XX XX XX X

x

Type ofConstructionA

AT B it uminous-a g g re g at e mixrure s :For pavement bases and surfaces:

Plan¡ mLr (hot)Plant mix (cold)

Open-graded aggretareDense- g raded ag gre gateSand

Mixed-in-place:

Open-graded aggregareDe nse- graded ag gre gar eSandSand-v soilSlurn- seal

B ituminous- aggre gate app I icaions :Trea¡ments and seals:

Single surface treatment (chip seat)Multiple surface teatmentGraded aggregate sealSand seal

Pene¡ration macadam:Large voids:Small voids:

B i ¡umi nous applications :Fog sealPrime coat-penetrable surfaceTack coatDusr bincie¡Mulch trearmentCrack filler

Maintenance mix:Immedia¡e useStock pile

A For det'inirions of rerms used in ¡his iable, refer ro S..,ionlI Dilured with water by the manufacturer.c Dilured with wa¡er

xc xcXC XCxc xcXC XCXC XC

X X X X

r _ _

Spec

j l

d -¿

- ¡3

2 * E 3 E

i f icarion M-l4O

- . ¡ 5 qT q $

ñ = É 3 2: ; i ; i . > - : == = 2 = = ü d

v{

x- x x

x

X- x x

xXX

- x c / � {_ a.c Xc- X C X C_ X C X C- X C X C

X X X

X.21

X X XX X XX X XX X X

_ X XX

177


TABLA ANEXA XII.b

(f;l|l o sozs

TABLE 1 General Uses of Emulsi l ied Asphalt

Nors-onry those grades ot emursified asphart in generar use have been indicated herein rt is possible that under certain vanations of aggregates' or climattc conditions'

borh. aodriionar serectrons mrgnt be approonare. wnere tne ,r" "i".ri.,i'.o asphart for.ppiiJ"]án.'oin* rhan those listed in the table are contemplated' the emulsron

---

Guía general Para el uso deAsfálticas. Fuente: ASTM D

los dist intos t iPos de Emulsiones3628-93a

. nnlier snould be consulteo: ) Y (

Specificatron D 2397 (Catioruc)spec l f l ca t ion u Y / ,

TvPe ofConslructionÁ

[/s-2, Ms-2h,HFMS-2 HFMS-2h

HFMS-2s SS-1 SS-lh CFS-1É CRS-2 CMS-2 CMS-2h CSS-I CSS'Ihl'/S-1

RS- iE RS-2 HFRS-2 H;MS-1

ln, ror t' rggt rg ate tni xt u.res :

ior paverllenl bases ano sur'

iaces: . . x 8

X XPlanl mtx (hot) (D 3515)

Planl mrx (cold)

Ooen€raded aggregateOense-graded a-ogre-

S.nc!1iXe0-in-glaCe:

Open-graced aggregate

Dens+€raoed aggregaie

SanoSancv sor iSlurry seal

: :rnñous' egg r eg arc aP7!¡ca'

iIoñs;;reatme{Is and seals:

Sin,ole surf ace treatment, a \ i ñ\ v r ¡ ¡ v

Seat liilulilole surf ace treatment

Graoeo Aggregate Seal

Sano seatcgnetraüon macaoam:

Larce YorcisSmall vclcs

'- :Lninous aDPl¡cations:" Y ' - - '

Pfime coat-p€netrable sur-

iack ccelDusi b¡noeri\.'1ulch i¡'eatíiientCrack filler

',ta¡ntenance m¡x:lmmedlaie useStockPr le

X

X

X

¡ X xXXXX

X

X

XX

X XX XX X

X ,

X X

iX

. . , , . . x

X O X O

x o x o

x o x ox o x ox o x oX X

x ox o

x ox ox o

X X

x . . .

v Y

x c

x c

X

x ox o

x ox ov O

X. , vX ^

¡Fo rde f i n i t i onso f t e rmsuseo in th i s t ab le ' r e fe r t osec t ron t -_ . . . ^ ^ , ^ . c r . r i oco f emu l s i ono the r t han f v l s -2hmaybeusedwhe feexpe r i encehasshown tha t t neyJSpec ¡ f j ca t i onD35 l5pe rmns theuseo , l o t he remu ls ¡ong fadesbyno re ' .G radeso femu |s i ono the r t han | v l s . 2hmaybeus

r.'ie satisiacrcrv Periormance''Diluiec lvlth water by the manufacturer'r DiluteO wtth watef .:BS . l andCRS- lmaybeUsedaSa tackcca t i nspec ia l caseswhe len ¡gh t cons t ruc t i ono rh i qhhum¡d i t yex | s t s .

11 ' � t

l::L'

ti i .


DOCUMENTOS AFINES.

Estándares ASTM

l ^ ^ -

^ ^u o/U-88 Práct ica paramater ia les de

ENSAYO N'18 PENETRACION DE MATERIALES BITUMINOSOS.

R E F E R E N C T A S : A S T M D 5 _ 8 6A A S H T O T 4 9 . 9 3

1. ALCANCES.

Este ensayo cubre la determinación de la penetración de materiales bituminosossól idos o semi-sól idos.A través del ensayo aquí descrito se pueden ensayar cementos Asfáitícos conpenetraciones inferiores a 350 dmm. Aquel los materiales bituminosos cuyaspenetracíones estén entre 350 y 500 dmm, podrán ser ensayados usando un aparato de .penetración especial e introduciendo modif icacíones al procedimiento de ensayo, segúnse describe en ASTM D 5, SECCION 9.3 .

la preparacién de documentos de ensayo, paraconstrucción, bajo condiciones de presición.

3. RESUMEN DEL METODO.

Una muestra de cemento asfált iÓo contenida en un recipiente de dimensionesestandarizadas, se somete a penetración con una aguja de dimensiones especif icadasdurante un t íempo de cinco (5) segundos, la cual es cargada con un peso de cien ( lo0)gramos. La temperatura de ensayo es de 25" C.

4. SIGNIFIC,ADO Y USO

El ensayo de penetración es usado para medir la consistencia de cementos Asfálticos.Valores altos de penetración indicaran consistencia suaves.El resultado del ensayo, se usa con frecuencía para veri f icar, si el asfalto cumple conIos requerimientos de cal idad, que se especif ican para los materiales brtuminosos a usaren un proyecto de pavimentación.

l l i l l

r : i

¿ - l

173


5. DEFINICIONES.

5. .1 PENETRACION

Es una medída de la consistencia de un Cemento Asfált ico, expresada como la distanciaen "décimas de mil ímetro" (dmm), que una aguja estandarizada, penetra vert icalmente auna muestra de material bajo condiciones conocidas de peso, tiempo y ternperatura.

5.2 CONSISTENCIA

Es el estado físico que presenta un asfalto en un momento dado, con relación a losestados sói ido, l íquido y gaseoso de la materia.

6. EQUIPO Y HERRAMIENTAS.

Aparato de penetración.Es un aparato en el cual puede instalarse la

movible venicalmente. Posee un dial graduadouna y una base con torni l los nivelantes.

Aguja de penetración.Debe tener un peso de 2.5 = 0.05 g. y las

s igu ien te F IG 18 ,1

aguja de penetración a un carruajeen 400 ci iv is iones de 0.1 mm cada

o . ¿

dimensiones que se indican en la

\ a / (b)

a)Aguja de penetración. b) penetrómetroAsfál t icos. Cortesia del Sector de ComunicaciónM é x i c o D . F

A a / ' a ^ - ^ ^ + ^ ^\ r t ' v v t I g t i l . u 5

. , - f , ^ ^ ^ ^ ^ * ^ ^y | | d t t s P U t L U ¡ ,

f l ^ ¡ ^ ¿l - l L r l ó . I

1 1 1L / a

CAPITULO TV : ENSAYOS DE ASFATTOS

Fecípientes para muestras.Para penetracjones abajo de 200 dmm :

Diametro, mmProfundidad interna, mmPara penetraciones entre

Diámetro, mmProfundidad inierna, mm

Baño María.

,r?3.,.*oeratura regulable y capaz de poderse obtener en el, una

Cronómetro mecánico o eiectrónico.

Termómetro.Con sensibi l idad de 0.1"C y con capacidad para 100"C.

55A F

< h

200 y 350 dmm :

7045

6 . 4

6 . 6

6 . 7

temperatura de

6.5

rliii

' l

Misceláneo.

l,#?:::'; "?iijl!;,fl?::"f? ,:.?:[:: de 250 m,, sas propano, fósforos, paper

7. PHEPARACIóN DE LA MUESTRA.

Antes de calentar la muestra de cemento Asfáltico se setea el baño María a 2s"c. Lamuestra se calíenta hasta una temperatura no mayor de i .r0 t 5.c. seguidamente sedeposita asfalto en dos (2) recipíentes, hasta 1.0 rrá 9. su borde superor, en ros cuaresse deja enfriar hasta temperatura ambiente, para óooe, tuego introJ,lJr,"s ar baño Maríapor un tiempo de t hora' de tal forma de que éstas logren homogenizar su temperaturaa la del baño María (25"c), luego del cuai ra, mr"utr-as estarán ristas para ser penetradasl

8. CONDICIONES DE ENSAYO.

cuando ras condiciones de ensayo no son especif icag"., i? temperatu ra, cargay t iempopara er ensayo deberán ser 25"ó, 100 g y ¡ ; . , ;spect ivamente. o t ras cond¡c¡onespueden ser usadas para ensayos especiales, éstas son :

Temperatura "C ("F)

0 (32)4 (3s.2)

46 .1 (1 1s )

Carga, g Tiempo, s

n t I

OUq

¿vu20050

175

q

v t

CAPITULO W : ENSAYOS DE ASFATTOS

En estos casos, las condiciones específicas de ensayo deberán ser reportadas.

PHOCEDIMIENTO.

Efectuar las siguientes revisiones :

El Penetrómetro deber tener colocada una carga movible de 100 r 0.1 g. (Estolo completan la aguja, el bástago de carga y una pesa de 50 g.)

El agua del baño María, juntamente con las muestr¡s clo Fnqa\/ñ dohg¡ tener unatemperatura de 25"C.

Los recipientes deben contener muestra de asfalto hasta t 1.0 cm bajo su bordesuperior. Esto permit irá mantener agua sobre la muestra durante el ensayo.

La aguja de penetración debe estar completamente l impia, si no lo está, l ímpielacon Tolueno u otro solvente disponible, secándoia completamente luego de haberlaI impiado.

Colocar el recipiente con la muestra sobre la base del penetrómetro.Seguidamente bajar el carruaje hasta que la aguja esté coincidiendo exactamentecon la superf icie de la muestra contenida en el recipiente. Cerrar la peri l la def i jación del carruaje y colocar la aguja indicadora del dial en la posición inicial 400mrn.

Penetrar la muestra por un t iempo de Cinco (5) segundos. Debe tenerse cuidadode iniciar la penetración simultáneamente con la puesta en marcha o con unareferencia fija del cronómetro.

Fealizado lo anterior retirar la aguja sosten¡endo la muestra con un"a mano y conla otra suba el carruaje de carga del penetrómetro. Real izar una nueva penetraciónsobre la misma muestra. Esta deberá separarse t 1.0 de la anteriory del borde delrecipiente que la contiene. Repetir este proceso cuatro (4) veces.

b.

d .

9.2

9 .3

9.4

NOTA 1 : Si las penetraciones son mayores que 200 dmm, usar por lo menostres (3) agujas de penetración dejándolas en la muestra hasta que lastres determinaciones havan sido compietadas.

Cuando la temperatura de ensayo dif iere de25" C, Ia prueba deberádesarro l larse s in remover la muest ra de l baño María.

NOTA 2:

t / o


10. CALCULOS.

10.1 calcular el promedio cie ras penetraciones encontradas.

10'2 calcular la diferencia entre la máxima y mínima penetración oe ensayo, estadiferencia debe cumplir los requerimiento indicados en la TABLA 18.1.

TABLA 18"1 Dispersiones máxímas permisibles entre la máxima y mÍnima penetraciónmedida' La prueba se repetirá si estas cond¡ciones no se cumpien. ASTMD 5 _ 8 6 .

1 1. COMENTARIOS

1 1.1 Sobre el proceso de ensayo

a. Durante el desarroi lo debe tenerse cuidarse que :

a'1 Se cumplan los requisi tos de la prueba en cuanto a temperatura y t iempo depenetración.

d , . ¿

a.3

a A4 . . +

No exista aire atrapado en la muestra de prueba.

se cumplan las cond¡ciones de l impieza de la aguja de penetrac¡ón.

La aguja de penetración este coincidiendo exactamente con la muestra en elmomento de iniciar el ensayo.

La aguja no toque el fondo del recipíente antes del t iempo de ensayo (5 s).

La aguja indicadora del dial sea colocada en la posición inicial de peneiración(error de paraláje).

o h

H ñ

Penetración, dmm Diferencia permis¡ble entre ia máxima vmín ima penetrac ión medida ,dmm.

150 - 249

250 ó más

177


b' sí la diferencia entre la máxima y míníma penetración excede a los limitespermisibles de la TABLA 18.1, se repite el ensayo, utirizando ra otra muestra. s¡esta diferencia vuelve a ser excesiva: se rep;te er ensayo compreramente.

10'2 De la utiridad de ra penetración de cementos Asfártícos

a' cuando se requiere verificar únicamente la calidad del material obienido de larefinería' el ensayo se realiza sobre una muestra representativa del volumenadquirído, m¡entras que cuando se necesita verificar su calidad dado el manejo queel cemento asfáltico (AC) tiene en la planta de producción de mezcta asfáltica, eiensayo debe realizarse sobre el residuo del ensayo de pELlcuLA DELGADA(ASTM D 2872_88, AASHTO T 179_93)

b' Al observar las condicíones de temperatura bajo ras cuales se realiza el ensayo(25'c) se inf iere que en nuestro medio, esta seria la temperatura mínima promediobajo la cual trabaiaría el asfalto. Así la consistlncia medida bajo esta temperaturarepresenta el máximo valor promedio del asfalto, es decir la máxrma consistencíapromedio que logra tener el asfalto bajo condiciones ambientales promed¡os.

La medición de esta cons¡stencia, es únicamente un valor indicativo de laconsistencia que tendrá el asfalto, dentro de las mezclas asfálticas de las cualesformará parte.

Durante el desarrollo de un proyecto de carreteras, este ensayo debe considerarsecomo de rutina, ya q.ue el manejo a que se ve expuesto el Cemento Asfáltico (AC),durante la fabricación de la mezcla asfált ica pr.áá alterar signif icat ivamente taspropiedades reológicas del mismo.

Normafmente las penetraciones se espec¡f¡can en rangos de valores, ya sea queestos materiales asfálticos se clasiiiquen por penetración o por viscosidad(actualmente en los proyectos de carreteras se usa' la clasif icación por viscosidad).cuando un cemento asiáltico graduado por viscosidad se identifica como AC - 20indica que su vlscoslDAD ABSOLUTA será de zo xiú-pó€;;irüo ,orses)y que su penetración estará en er rango 40 a 60 dmm, asi mismo un AC _ 2.5iendrá una vrscosrDAD ABSOLUTn oe 2.5 x ro'poisEs (250 pOrsrs)y unapenetración en el rango de 2OO a 220 dmm.

d.

178


ENSAYO N"20 DUCTILIDAD DE CEMENTOS ASFALTICOS

RERERENCIAS: ASTMAASHTO

D 1 1 3 - 8 6T 5 1 - 9 3

2.

- <¿ - l

1. ALCANCES.

En este ensayo se describe el procedimiento de laboratorio para obtener la Ductil idadde los Cementos Asfált icos provenientes de la ref inería o fuente de suministro o de ladesti lación de un producto asfált ico como Asfalto Líquido o Emulsión Asfált ica.

DOCUMENTOS AFINES.

Estándares ASTM

D 5- 86 Penetración de Cementos Asfált icosD 140-88 Práct ica para muestreo de materiales bituminosos.


Tres briquetas de Cemento Asfált ico, sostenida cada una por dos extremos ancladasa dos quijadas de bronce o latón, son colocadas dentro de un baño de agua a ZS"C paraser tensadas a una velocidad de est iramiento de 5 cm/min.

4. SIGNIFICADO Y USO.

Este ensayo provee una med¡da de las propiedades al est iramiento de los CementcsA.sfáliicos y el valor resultante puede s€r ¡5¿¡o como criterio Ce aceptación del rnaterialasiái t ico ensayado. Se considera que los asfaltos que t ienen altas duct i i idades poseenaitas cual idades de cementación en los pavimentos y se adhieren bien a los agregados;estos mismos, presentan a la vez característ icas de poca susceptibi l idad a elevadastemperatura.

5. DEFINICIONES

5.1 Duct i l idad de l Cemento Asfát t ico

Es la capacidad que t iene un cemento asfáit ico de resisi i r esfuerzos de est iramiento,bajo condiciones de velocidad v temperaiura especif icacja.

i 8 7

6.

o . l


EQUIPO Y MATERIALES.

Moldes de bronce o latón para elaborar alas briquetas, compuesto Dorquijadas o mordazas y placa de apoyo de 2.0 mm de espesor, condimension€S que se ind¡can en la F1G.20.1

Ductilómetro con baño de agua y termostato incorporado para la regulación de latemperatura del agua a 25"C. Además debe ser capaz de imprim-ir fuerzas deest¡ramiento a una velocidad de 5 cm/min.

Baño María, capaz de proporcionar a las muestras una temperatura de 25'C,antes del est iramiento.

Termómetros de 5 a 50"C v de '10 a 200'C.

Misceláneo.Espátula, Mechero Bunsen, Horni l la, Beaker de 500 ml, Guantes de Asbesto, Grasa.papel higiénico o periódico y sal común.

doslas

6.2

6 . 3

6 . 4

6 . 5

F1G.20.1 Molde para elaborar la br iqueta en la prueba de duct i i idad

7, PHOCEDIMIENTO.

7.1 El Cemento Asfált ico proveniente de lafuente de suministrc o de la dest i lación deiAsfalto Líquido o Emuisión Asfált ica, se cal ienta hasta la temperatura mínimd Quele permita tener f luidez .

188

í . ¿


- , 4t . +

Preparar los moldes, fi jándolos en la base de apoyo y dándoles un recubrim ientode grasa a la base y a los clips centrales, esto para evitar que ei asfalto se peguea éstos al momento de el iminarlas para introducir las muestras al duct i lómetó.

Cuando el Cemento Asfáltico esta fluido se procede a llenar los moldes conéste. Durante esta operación debe permitirse que el bulbo de Cemento Asfálticoquede sobre la super{ icie del molde, ya que éste al enfr iarse t iende a disminuir devolumen.

Preparar el baño María y el agua del Ducti lómetro a25" C. Agregar 2lbs. de salal agua del Ducti lómetro. Esto permit irá que el agua se vuelva más pesada queel asfalto, logrando asÍ que este últ imo f lote sobre la primera (el objeto esaumentar el peso específ ico dei agua dei dulct i lómetro de tal forma que el asfaitocuyo Peso Específ ico varía de 0.99 a 1.04, f lote en el agua salada cuyo PesoEspecíf ico vaiía de 1.02 a 1.04).

Los moldes l lenos de Cemento Asfált ico se dejan enfr iar a temperatura ambiente.Luego de esto se procede a enrasar el exceso del mismo con una espátulacalentada a temperatura moderada.

Introducir los moldes con las muestras al baño María por un periodo de 85 a gSmin, a f in de que éstas adquieran la temperatura de 25"C. Durante este t iempoveri f ique la velocidad de est iramiento del Ducti lómetro (5 cm/min).

Transcurr ido este t iempo, desprender las qui jadas con las briquetas, de la basey los cl ips centrales y proceda a ensamblar cada qui jada o mordaza en los pinesincorporados al carruaje de est iramiento del Ducti lómetro.

Colocar la aguja indicadora de est iramiento en la marca del cero e iniciar elproceso de est iramiento, hasta lograr que las briquetas se rompan en la partecentral del material estirado (Ver FlG. 20.2)

Una vez las briquetas han sido rotas, ret irar las qui jadas del duct i lómetro y seprocede a la l impieza del equipo.

CALCULOS

Calcular el promedio de ios resultados obtenidos. Para promediar resultados, ésiosno deben variar entre sí. en más de 3 cm.

7 . 6

7 .5

7 .7

7 .8

8.

189

ili,


FtG.20.2

o

Proceso de estiram¡ento de las briquetas dentro del ductilómetro. Lavelocidad de estiramiento es de 5 cm/min.

INFORME

El informe debe incluir :

ldentificación de la muestra.Temperatura de ensayo.Promedio de los tres o dos resultados obtenidos. Para poder promediar resultadosmenores de 100 cm, los tres o dos resultados , no deben desviarse entre sí, enmás de 5 cm. Por otro lado si los tres o dos resultados son mayores de 100 cm.se deberá reportar la Ducti l idad como mayor de Cien centímetros (+ 100).

V I

9.2

190


10. COMENTARIOS

10.1 Del proceso de ensayo

a. Si la duct i l idad a 77"F(25") es menor de'1OO cm, el material podrá ser aceptadosolo si la duct i l idad a 60"F(15.5'C) es 100 cm como mínimo, apl icando siempreuna velocidad de estiramiento de 5 cm/min.

b. No debe permit irse la formación de burbujas en el momento de formación de lasbriquetas. Para esto siempre es recomendable agitar bien el Cemento Asfálticodurante el calentado y no permit ir durante esta act ividad temperaturas mayores a302' F(1 50" C).

c. Durante la preparación de las muestras, debe proveerse a los moldes de unrecubrimiento uniforme de grasa o talco, esto evitará que durante la el iminaciónde la base de apoyo de los moldes y de los cl ips centrales, éstos deformen lasbriquetas en su parte central, por adherencia de asfalto a los mismos.

d. Durante el ensayo, las briquetas est iradas no deben tocar el fondo del tanquedel duct i lómetro

e, La temperatura del agua del tanque en el duct i lómetro debe ajustarse de talforma, que la temperatura sea de 25"C a una distancia máxima de 2.5cm, alrededor de la briqueta. El agua debe cubrir a la br iqueta en por lo menos 2.5 cm.sobre su cara superior.

f . Durante el ensayo no debe apl icarse movimiento al agua, ya que esto puedeocasionar el rompimiento anticipado de las briquetas est iradas.

10.2 De la ut i i idad de la Ducti l idad

a. Tal como se indica en la Sección 4 de este ensayo, las propiedades deestiramiento que t iene un Cemento Asfált ico pueden determinarse a través delensayo de Ducti l idad. Al observar la temperatura de ensayo (25"C) se puedeinferir que en nuestro med¡o, dicha temperatura es la que en nuestro medio, seríala mínima promedio bajo la cual trabajaría el asfalto. Así la consistencia medidabajo esta temperatura representa el máximo valor promedio de Ductiidad delasfaito, es decir la máxima consistencia promedio que logra tener el asfalto bajocondiciones ambientales promedios, ya que temperaturas mayores harán disminuirla consistencia del mismo.

1 9 1

CAPITI-ILO W : ENSAYOS DE ASFALTOS

b. Los valores de Ductil idad son generalmente usados para clasificación del materialasfáltico. Aunque también, durante el desarrollo de un proyecto de carreteras, estevalor debe util izarse como un indicador rutínario de la calidad del cementoasfáltíco, ya que el calentamiento a que se ve expuesto este material durante lafabrícación de la mezcla asfáltica, puede alterar significatívamente lasprop¡edades del mismo.

192

i'ij

CAPITULO tV : ENSAYOS DE ASFALTOS

ENSAY' N"21 : lHlll',c?o: 0i5'%'$ü???TiF,tl3 '?:'.'-fi cEMENrosR E F E R E N C I A S : A S T M D 3 6 - Z 9

A A S H T O T 5 3 - 9 3

1. ALCANCES.

Este ensayo cubre la determinación del Punto de Reblandacimiento de los CementosAsfált icos usando el método del ani l lo y la esfera.

Los resultados de esta prueba permiten est imát l?,consistencia de los CementosAsfálticos.

DOCUMENTOS AFINES.

Estándares ASTM

D 140-88 Práct ica Dara muestreo de materiales bituminosos.


Se determina la temperatura a la cual una rnuestra de asfalto, sostenida en un ani l lohorizontal y calentada gradualmente dentro de un baño de agua o de gl icerina y bajo laacción del peso de una esfera de acero, alcanza una deformación de 25.4 mm ( 1 pul).

4. SIGNIFICADO Y USO.

La temperatura determinada como de Reblandecirniento, representara aquel la a la cualun Cemento Asfált ico alcanzará un determinado estado de f luidez, exist iendoconsecuentemente una pérdida de Consistencla en el mismo, por lo tanto, el Punto deReblandecimiento es también una orueba de resistencia a la deformación del CementoAsfált ico, o sea, en últ ima instancia, es también una prueba de Viscosidad. Esta pérdidade Consistencia, predispone al Cemento Asfált ico a volverse cada vez más Líquido,característica no deseable en cond¡ciones de trabajo para este materiar.

El valor obtenido podrá usarse para tener una icjea de la susceptibi l idad térmica delasfalto ensayado, es decir la temperatura a la cual el cemento asfáltico (AC), empiezaa perder cosistencia a causa de las temperaturas que io rodean.

El solo valor del Punto de Reblandecimiento de un Cemento Asfált ico no podrá serusado para determinar la aceptabi l idad del mismo para un uso específ ico

2.

2 . 1

193

C,APITULO TV : ENSAYOS DE ASFALTOS

5. DEF|NlcloNES.

5.1 PUNTO DE REBLANDECIMIENTO

Es la temperatura a la cual el Cemento Asfáltico ha perdido consistencia (resistencia)a causa de la temperatura (de ensayo o de trabajo), a la cual éste es sometido

5.2 CONSISTENCIA

Es el estado físico que presenta un asfalto en un momento dado, con relación a losestados sólído, l íquido y gaseoso de la materia.

6. APAFATOS .

6.1 Ani i lo de la tón y por ta-an i l lo , con las d imensiones que se ind ican en la F lG.21. '1ay 2 1 . 1 . b

6.2 Esferas de acero (2) con las siguientes característ icas:

6.2.1 Diámetro : 9.5 mm6.2.2 Peso : 3.5 t 0.05 g

6.3 Termómetro con escala de 30" a 200'C.

6.4 MisceláneoBeaker de 500 ml, t ipo Pyrex., Pinzas adecuadas para manejar la esfera, Fuentede calor regulable, Guías centradoras de las esferas, placas de vidr io de 15 x 15cm, agua l impia o gl icerina.

7. PREPAHACIÓN DE LA MUESTRA.

Se cal ienta la muestra traída del campo de tal forma de volverla l íquida sin aumentarsu temperatura a más de'150"C. Luego se toma una muestra representat iva en unBeaker, esta servirá para l lenar los ani l los de Cemento Asfált ico.

Los ani l los se colocan sobre una placa de vidr io, sobre la cual se coloca una porciónde papel higiénico mojado, a f in de evitar que la muestra se pegue al vidr io cuando seenfr ié. El Cémento Asfáit ico, aun en estado l Íquido, sevierte cuidadosamente dentro decada ani i lo, hasta lograr l lenarlo completamente. Se enfrían estos especímenes atemperatura ambiente y luego se enrasan a nivel de la superf icie superior de los ani l los,

191


para esto se util iza una espátula calentada. Después de esto se deja que losespecímenes vuelvan a tomar la temperatura ambiente para poder comenzar eiprocedimiento de ensayo.

PFOCEDIMIENTO.

Se coloca agua en un Beaker de 1000 ml. de capacidad de tal forma que elPorta Anillos quede inmersa en éste.

Se colocan los aniilos en el Porta Anillos. Seguidamente se colocan las esferasde acero sobre los especímenes, haciendo uso de las ouías centradoras.

Se introduce al Beaker, el conjunto Porta Ani l los - Esferas - Termómetro y secomienza a ap l icar la temperatura, a una razón de 5 'C por minuto (Ver F lG.21.1c) .

F tG 21 . ' 1 a y b) Disposición del equipo para la obtención del Punto deReblandecim iento de Cementos Asfált icos ( 1 ó 2 ani l los )

c) Asfalto en proceso de reblandecimiento

Cbsérvese los especímenes y anotar la temperatura a la cual éstos especímenesdeformados por el peso de las esferas, tocan la base del Porta Anil lo. Estaseparación entre parte infer ior de Ios especímenes y la base del porta ani l lo es deu n a ( 1 ) p u l g a d a ( 2 . 5 4 c m ) .

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195


9. CALCULOS.

Expresar la temperatura correspondiente al Punto de Feblandecimiento como elpromedio de las lecturas registradas para ambas muestras.

10. INFORME.

El informe deberá contener :

12.1 ldentificación de la muestra.

12.2 Aspectos obseruables durante la preparación de la muestra, tal como formaciónde espuma.

12.3 El promedio de las temperaturas registradas con aproximación de 0.5"C yexpresado como el Punto de Feblandecimiento del material ensayado.

11. COMENTABIOS

11.1 Sobre e l proceso de ensayo

a. Durante la preparación de las muestras, el Cemento Asfált ico (AC), no deberácalentarse a más de 150'C.

b. Al colocar las esferas de acero, deberá tenerse cuidado que los pines de lasguías centradoras, no contengan residuos de asfalto de ensayos anteriores.

c. En caso de materiales con Punto de Reblandecimiento superior a los 80"C, elprocedimiento de prueba será el mismo que el descri to en los incisos del l i teralNo8, excepto que en lugar de ut i l izar agua en el Beaker, se emplea gl icerina,iniciando ia prueba a una temperatura de 32"C,

d. Los incrementos de temperatura del agua serán a razón de 5'C por minuto,debiendo evitarse que haya corrientes de aire en el lugar donde se efectúa laprueba.

^ r ̂ ^ ̂ ^"^^^ más frecuentes de error en esta prueba son las siguientes :s . L a 5 u d u ¡ d ' l i l t d , J I t E U u Y r i l , ü o L r r t ( t r l v r E r t ( i D t c l P r u E U o . J v r t r o J J r v u

e.1 La presencia de burbujas de aire en la supedic ie o en el inter ior de la muestra de^ ^ J ^ l + ^d . 5 ¡ d i l . u .

l 9ó


e.2 La elevación de la temperatura a gradientes diferentes de la especificada.

11.2 De Ia ut i l idad del ensayo de Punto de Reblandecimiento

a. Este ensayo de laboratorio es de mucha imporlancia, debido a que ei dato que deél se determina, esta en función de la Temperatura, factor que es muvdeterminante para la calidad de las mezclas asfálticas colocadas, ya que el asfalto,a las temperaturas ambientales normales (25" a 35"C) es un material sólido osemisól ido que mediante calentamiento pasa gradualmente al estado l íquido. Así,el valor medido como Temperatura de Reblandecimiento, indicará la mínimatemperatura a la cual el asfaito dentro de la mezcla asfált ica, comenzará a perderconsistencia por el incremento de esta misma. Este valor por lo tanto, puedeconsiderarse como de importancia práct ica, en cuanto a la cal idad de materialesasfáiticos, dentro de un proyecto de carreteras.

b. La selección de un Cemento Asfáltico, para un proyecto de carreteras específicodebe estar en función de las temperaturas amb¡entales locales, a las cuales estarásometido dicho material , ya que Cementos Asfáit icos con bajas temperaturas dereblandecimiento no serán recomendados para zonas con temperaturas altas,debido a que las mezclas asfált icas de la cual formarán parte, serán muv sensiblesa ias pérdidas de estabi l idad a causa de dichas temperaturas.

c. Ensayos de laboratorio han demostrado que los Cementos Asfált icos identi f icadoscomo AC - 20, según la nueva nomenclatura, los cuales t ienen penetracionesentre 40 a 60 dmm, poseen temperaturas de reblandecimiento entre 40 a 45'C.

t91

{:::i, ' caplrl;Lo w : ENSAYoS DE ASFALToS

ENSAYO N'24 PUNTO DE FLAMA Y DE FUEGO DE MATERIALES ASFALTICOSUTILIZANDO LA COPA ABIERTA DE CLEVELAND.

1. ALCANCE

Este procedimiento de ensayo cubre laPunto de Llama de productos asfálticos.

REFERENCIAS AASHTOASTM

T 4 8 - 9 1D 9 2 - 8 5

determinación de el Punto de Inf lamación y el

puntos de inf iamación; en tasase l leva a cabo mediante el

Este método no es apl icable a productos asfált icos con

abierla, abajo de 175"F(79"C). El ensayo de éstosproced¡miento ASTM D 1310 (AASHTO T 79 )

2 . 1

2.2

DOCUMENTOS AFINES.

ESTANDARES ASTM

D 93 - 85 Punto de Flama ut i l izando el ensayo cerrado de Pensky Mañens.

ESTANDARES AASHTO

T 79-91 Punto de f lama ut i l izando la copa abierta de Tag'

3. RESUMEN DEL METODO:

Una muestra de material asfált ico se coloca dentro de una copa de dimensionesespecif icadas en laFlG.24.1, hasta el nivel indicado en la misma. La temperatura de lamuestra se incrementa rápidamente para determlnar el Punto de Flama y luego para elpunto de Llama se hace incrementar lentamente a rango constante. A intervalosespecificados, una pequeña llama de prueba es pasada sobre y a través del bordesuperior de la copa. La menor temperatura a la cual, la apl icación de la l lama de prueba,

causa que los vapores desprendidos de la muestra, se inf lamen instantáneamente, sedenomina pUNTO DE INFLAMACION, Para determinar el PUNTO DE LLAMA, el ensayoes continuado hasta lograr la temperatura a la que, la apl icación de la l lama de prueba

causa que los vapores y aceites sobre la superf ic ie de la muestra, se enciendan y semantengan encend¡dos en por lo menos 5 s.

208

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4. SIGNIFICADO Y USO

El Punto de Flama corresponde a la temperatura mediante la cual el asfalto puede sercalentado con seguriCad, sin peligro de que se incendie en presencia de una llama abierta.

Puede ser util izado en plantas de producción de mezcla asfáltica, para el control delcalentamiento apl icado a los si los de almacenamiento de Cemento Asfált ico.

5. DEFINICIONES

NOTA 1 : Ver RESUMEN DEL METODO

APARATOS Y MATERIALES

Aparato con Copa Abierta de Cleveland, consistente en una copa de ensayo,superf ic ie de calentamiento, l lama de prueba incorporada (Ver F|G.24.1).

A c o l o c ¡ o n É s e n m i l í m € l r o ! c o n l o t . r o n c ¡ o d ¡ ! 0 . 5 m i i l m c t ¡ o r .e r c ! q l o ¡ o s i ñ d i c o d o ! o f i o l r o u n r d o d

M o l o r i o l : L o l o n , b r o n c r o r f l e l o l n o r 6 o . f i r o

o . I

Copa Abierta de Cleveland y sus dimensiones.El calentamiento de ia muestra puede ser hechoBunsen y horni l la o un aparato con resistenciaincorporada. Fuente : Materiales asf álticospavimentación.. SCT. 1 987

ut i l rzando mecherode calentamiento

, , + ; l i - ^ r ^ ^ur l i lzao os para

FtG.24 .1

209

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i c¿plrul-o w : ENSAYOS DE ASFALTOS

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[ ¡ i ^ ^ ^ l Á ñ ^ ^tv i l5u€rdf r r tLr ,

Espátula, guantes de asbesto, Wipper, mechero Bunsen, fósforos.

PROCEDIMIENTO

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Antes de iniciar el procedim iento de ensayo, hay que asegurarse que la copa está librede residuos de asfalto procedentes de ensayos anteriores. Si no lo está, deberá lavarsecon un solvente apropiado y luego con detergente; secarla con una franela l impia yagregarle un poco de calor para evitar que queden residuos de solvente en el la. Real izarel montaje del aparato y la copa tal como se obserya en la F|G.24.2

El termómetro se debe colocar a 6.4 mm(1/4') separada del fondo y de la pared de lacopa de Cleveland.

Calentar la muestra de Cemento asfált ico (Asfaltos Líquidos ensayados usandoASTM D 1310) a la mín ima temperatura que le permi ta f lu i r , esta temperaturas¡empre deberá estar 56"C bajo el probable punto de l lama del material ensayado.Paralelamente a esta act ividad la copa de Cleveland t iene que estar siendocalentada mediante una apl icación de calor baia.

Una vez el Cemento Asfált ico se ha f luidi f icado, se vierte parte de éste en la copa,de tal forma de que se l lene hasta el nivel indicado.

Encender la Llama de Prueba de tal forma que este ajustada para que tenga undiámetro aproximados de 3.2 a 4.8 mm(1 18" a3116").

Apl icar calor, de ial forma que Ia muestra experimente incrementos detemperatura ent re 14 a 17 "C/min(25 a 30"F/min) . Cuando la temperatura de lamuestra es aproximadamente 56'C (100"F) bajo el supuesto Punto de Flama, sedisminuye el calor de tal forma que los incrementos de temperatura no seanmayores de 5 a 6"C (9 a 11"F) en los ú l t imos 2B"C (50"F) , antes de l Punto deFlama.

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FIG

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7.5

24'2 Montaje del aparato para ia determinación del punto de Flama y de Llamade materiales asfált icos.El aparato puede ser de calentamíento con mecheroo eléctrico.

Iniciar la apl icación de la Llama de Prueba en los últ¡mos 2g"c(50.F), apl icándolacada vez que la lectura del termómetro indique un incremento de 2"c (5"F), Lallama de prueba debe pasar por er geltr9 de ra copa en un rapso no mayor de unsegundo. OBSEFVAR CUIDADOSAMENTE LA,SUPERFICIE DE LA COPAMIENTRAS SE HACE PASAR LA LLAMA DE PRUEBA.Anotar como PUNTO DE FLAil4A la temperatura a la cual se observa que existe

¿?i"r,:ffustión instantánea (tipo exprosión) en ra superficie de ra copa de

Debe tenerse cuidado de no confundir la flama verdadera ccn ciena aureolaazulada que algunas veces rodea a la llama de prueba.

Para determinar el PUNTo DE FUEGO o DE LLAMA se debe contínuar elcalentamiento, de tal forma que la temperatura de la muestra se incremente a unarazón de 5 a 6'C/min (9 a 11'F), apl icando además la l lama de prueba a cada2"c(5"F) de incremento de temperatura del termómetro. Esto se real iza Áur," que selogra encender losa vapores sobre la copa en por lo menos 5 s. La temperatura quemarca er termómetro en ese momento se registra como puNTo DE FUEGO.

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8. CALCULOS..

Si la presión barométrica en el momento de realizar el ensayo, difiere de 760 mmHg,deberá corregirse la o las temperaturas obtenidas, usando la siguiente ecuación:

Para

Para

o f .r .

" C :

PF (ó Pi) = F + 0.06(760 - P)

PF (ó Pl ) = 6 + 0.03(760 -P)

PF : Punto de Flama.Pl : Punto de fuego.F : Punto de f lama o de f uego observada (" F).C : Punto de f lama o de fuego observada ( 'C).P : Presión barométr ica en mmHg.

(Ec . 24 .1 )

(Ec. 2a.2)

En donde :

9. INFORME

El informe deberá contener :

9.1 ldenti f icación de la muestra.9.2 Presión barométrica existente durante la realización del ensayo.9.3 Temperaturas o PUNTO DE FLAMA Y DE FUEGO en "C y"F.

10. COMENTARIOS


a. Para el punto de Flama, no deben real¡zarse dos lecturas consecutivas que dif ieranen más de 1 'C.

Se recomienda registrar en un cuadro, las temperaturas obtenidas en cadaincremento. de los mencionados arr iba.

Deben evitarse corrientes de aire en el lugar donde se realiza el ensayo.

Ei t iempo durante el cual se pasa la l lama de prueba sobre la copa, no debeexceder en todo caso de 2 seg. ya que un t iempo mayor t iene tendencia a calentardirectamente los vapores desprendidos del material asfált ico ensayado.

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a.


10.2 De la util idad de punto de Flama y de Llama

El valor obtenido en este ensayo cobra más impoñancia cuando los trabajosrealizados, son con asfaltos.líquidos, por ejemplo los RC aplicados en los riegos deimprimación de bases, debido a que el solvente que poseen (gasolina) es muyinflamable. Debe realizarse un control cuidadoso sobre los camiones distribuidoreique transportan estos materiales asfálticos, pues de existir una llama abierta, queentre en contacto con los vapores que de éstos se desprenden, puede producirseel incendio inmediato de estos camiones. En resumen, los valores del punto deflama y de llama son de gran utii idad en el campo, pues permiten tener unareferencia de las temperaturas de seguridad, con las cuales se puede manejar unmaterial asfáltico,

Para el manejo de campo de asfáltos l íquidos, siempre es recomendable especif icartemperaturas de uso inferiores en B ó 10 grados, a las verdaderas temperaturas deflama y de l lama de estos t ipos de materiales.

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213

rTUO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

YO N"30 ESTABILIDADASFALTICAS

AL ALMACENAMIENTO DE EMULSIONES

REFEHENCIAS : AASHTOASTM

TD

5 9 - 9 32 M - 8 6

¿ . 1

. t . ALCANCES

Mediante este ensayo se determina el grado de homogeneidad que conservan las

Emulsiones Asfált icas, durante períodos de almacenamiento prolongado'Este método es apl icable a Emuisiones Asfált icas compuestas principalmente por una

base asfált ica l íquida o semisól ida, agua y un agente emulsif icador.

DOCUMENTOS AFINES

ESTANDARES ASTM

D 5 - BO Penetración de Cementos AsfálticosD 6 - 80 Perdida por calentamiento de productos asfálticosD 7O-e2 Gravedad específica de materiales asfálticos semisólidosD 86-78 Destilación de productos de petroleoD 88-81(87) Viscosidad Saybolt FurolD 113-86 Ducti l idad de materiales asfált icos sem¡sól idosD 139-90 Flotación de materiales bituminososD 140-87 Muestreo de materiales bituminososD 977-80 Especificaciones para Emulsiones AsfálticasD 2042-85 Solubilidad de materiales bituminososD 2397-84 Especificaciones para Emulsiones Asfálticas Catiónicas

2.2 ESTANDARES AASHTO

T 40-93 Muestreo de materiales bituminososT 44-93 Solubi l idad de materiales bituminososT 49-93 Penetración de Cementos AsfálticosT 50-93 Flotación de materiales bituminososT 51-93 Ducti l idad de materiales bituminososT 72-90 Viscosidad Saybolt furolT 1 15-84 Desti lacíón de productos de petróleoT 228-93 Gravedad específica de materiaies asfálticos sem¡sólidos

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247

CAPITUO W : ENSAYOS DE ASFALTOS

3. RESUMEN DEL METODO

El ensayo consiste en dejar en reposo dos muestras de emulsión, para después de untíempo especificado, determinar la diferencia de concentración de asfalto que pÁent"na diferentes niveles.

Se determina la diferencia en res¡duo porcentual, de muestras que son tomadas de laparte superior e inferior de un material inalterado, depositado en un almacenamíentosímulado por 24 h. El resultado es expresado como el promedio de dos valoresindividuales, los cuales se determinan mediante la diferencia, entre los residuosporcentuales de las muestras superior e inferior de cada cilindro de almacenamiento.

4. SIGNIFICADO Y USO

ii.:l

La Estabi l idad al Almacenamiento es una medida de la capacidad que t iene unaemulsión, en mantener su dispersión en relación al t iempo de almacenam¡ento, no así enrelación a otros aspectos que involucra la estabilidad de la misma durante su uso.Un mal almacenamiento puede causar una ruptura prematura en la emulsión asfált ica,Io cual es suficiente para no poderla util izar durante un proceso de pavimentación.Este método de ensayo es muy usado para la determinación, en un tiemporelativamente cofio, de la estabil¡dad al almacenamiento en una Emulsión Asfáltica.El almacenamiento de una emulsión asfáltica, debe hacerse bajo condicionescontroladas de temperatura, por lo que para cada tipo de emulsíóñ, existirá unatemperatura de almacenaje adecuada, para evitar la perdida de suspensión en la baseasfált íca (Ver TABLA 90.1)

TABLA 30.1 Temperaturas de almacenamiento, según el t ipo de emulsión asfált íca.Fuente: MS - 19, Inst i tuto Norteamericano del Asfalto. Manual Básico deEmulsiones Asfálticas

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TIPO DE EMULSION TEMP." C(" F)

60(1 40)R S - 2 , C R S . 1 . C R S - 2 s0(12s) Bs(1 8s)S S . 1 , S S - 1 h , C S S - 1 , C S S - 1 h , M S - 1 . H F M S - 1 10(50) 60(1 40)CMS-2, CMS-2h,HFMS-2s

MS-2, MS-2h, HFMS-2, HFMS-2h, s0( 1 2s) Q R / l a t r \v v \ | u v /

' , 11

CAPITUO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

s. DEFINICIONES

5.1 ALMACENAMIENTO

Es la actividad mediante la cual se procede a almacenar una emulsión asfáltíca, porun período de tiempo dado, proveyéndola de una temperatura de almacenamiento, la cualestará dada según el tipo de emulsión a almacenar.

5 .2 ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO

Es la habi l idad que t iene una emulsión asfált ica de mantener dispersos por un t iempodeterminado, los pequeños glóbulos de cemento asfált ico, dentro de la mezcla aoua-emulsif icador.

: '

6. EQUIPO Y HERRAMIENTAS

6.1 Dos probetas de vidr io, de base ensanchada, provistas de tapón de corcho o devidrio, con díámetro exterior de 50 t 5 mm y capacidad de 5oo ml.

6.2 Una pipeta de vidr io de 60 ml de capacidad.

6.3 Una balanza con capacidad para 500 g y aproximación de 0.5 g. - j i

6 .4 Cuat ro beaker t ipo Pyrex :2de 1OO0 ml y dos de 500 ml , li

6.5 Dos agitadores de vidrio. ,;;

6.6 Horno con capacidad para 200"C

7. PHOCEDIMTENTO

I

7.1 Obtener una muestra representativa de campo, teniendo los cuidados que paraello se indican en la especificación ASTM D 140-87 (T 40-93 ). Como aspectosgenerales pueden mencionarse :

7.1.1 Un mínimo de tres posic iones del a lmacenamiento para conformarla.

7.1.2 La temperatura de muestreo debe ser la que t iene el mater ia l en el s i t io

7.1.3 La ident i f icación debe hacerse tomando en cuenta aspectos como hora demuestreo, profundidad de la toma de las mupqiraq nernialg5, temperaturade muestreo.

243

E1-.

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CAPITUO tV : ENSAYOS DE ASFALTOS

7.6

oAR= P im - P f r x 100Pim

obtener una muestra de ensayo_ representat¡va(debidamente homogene izada),con una temperatura entre 21 a 27" C (70 a gO" F).

Verter 500 ml en cada una de las Rrgbetas, taparlas y colocarlas en un lugarlibre de vibraciones, pot. un período de 24 h.

Transcurrído este período de reposo y util izando la pipeta graduada, se extraende la parte superior 55 ml de cada una de las muestras contenidas en lasprobetas, cuidando de no pedurbar el resto del contenido de las mismas. Estasporciones se depositan cada una en un beaker 500 ml. previamente pesados; sehomogenizan utilízando el agitador d_e vidrio y se ajusta su peso para que cadaporción sea de 50 t 1 g (MUESTRAS SUpERIORES).

Ajustar la temperatura del horno a"163 t2.B"C(325 t5'F) y colocar dentro deéste, cada beaker conteniendo el agitador y la mLestra, por 2 horas.

Cuando ha transcurrido este período de tiempo, se extraen los beakers delnorno y se remueve completamente el residuo de cada uno éstos. Se colócannuevamente dentro del horno por un período de '1 h. después del cuar se sacannuevamente, se dejan enfriar a temperatura ambiente y se pesan incluyendo losagitadores. Determinar el POFCENTAJE DE FESIDUO SUPERIOR obtenido yanotarlo como A.

Remover luego, los siguientes 390 ml de emulsión, de la parte superior de cadamuestra contenida en las probetas de 1000 ml, haciendo uso de la pipeta,cuidando de no perturbar el resto del contenido de las mismas. Mezclarcompletamente la emulsión que ha sobrado en cada probeta y pesar dentro de losbeakers de 1000 ml,50 g, de cada una de las dos muestras sobrantes en lasprobetas (MUESTRAS TNFEFTOFES).

Determinar el Resicjuo Asfáltico de estas últimas muestras de 50 g, procediendode la manera descrita en los pasos 7.5 y 7.6. Determinar el pOBCENTAJE DERESIDUO INFEFIOR, obtenido y anotarlo como B.

CALCULOS

Los PORCENTAJES DE FESIDUOS SUPERICR e INFERIOR se catcutan pordiferencia de pesos, así :

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1 A

7.5

7 . 7

7 .8

8 . 1

244

(Ec.30 . 1 )

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1 CAPITUO tV : ENSAYOS DE ASFALT0S

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Donde :Pim : Peso inicial de la muestra de emulsión, gPfr :'Peso final del residuo obtenido, g

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B'2 .j,ifrtl$BllIDAD

AL ALMACENAMIENTO se expresa como un porcenraje y se

% ESTABILTDAD DE ALMAC. = B A (Ec. 30.2)

9. INFORME

Además dg 13 información general sobre la emulsión asfáltica ensayada, se debe deincluír en el informe los PORCENTAJES DE FEStDUos poF EVApoRACtoN y erPORCENTAJE DE ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO. )

10. COMENTARIOS

10.1 Del proceso de ensayoi

a' Dos resul tados podrán ser considerados como conf iables s i no varían en más idel 0.5 %. De ro contrar io er ensayo deberá repet i rse.

q¡ 'q 's" r r rdD

b' El agitado de las muestras superiores, antes de l levarlas al norno por el período ',

descrito, debe realizarse por no más de 4 ó s minutos, en forma suave y d.constante. r

c' Durante la toma de las muestras superiores, debe tenerse cuidado que la pipeta ,,::! ib,no se introduzca más de 2 cm dentro de la emulsión. Yvv 'q v 'v! : ,# i i

10'2 De la uti l idad del ensayo de almacenamiento de emuisiones asfálticas.

a' Todo laboratorio de Supervisíón debe desarrollar este ensayo antes de autorizar d.la uti l ización de una emulsión que ha estado en almacenamiento por un periool ai

m a y o r d e 5 a T d í a s .

b' El porcentaje de estabil idad permitirá indicar si una emulsión puede ser uti l izadapara los fines que pretende el constructor.

c ' Una emulsíón inestable, no permit i rá la elaboracién de mezctas emulsi f icadashornogéneas, ya que la base asfál t ica tendería a formarse en grumos durante suut i l ización.

L45

C,APITULO IV : ENSAYOS DE ASFALTOS

ENSAYO N'32 RESIDUO ASFALTICO DE UNA EMULSION OBTENIDO POR.EVAPORAC!ON

R E F E B E N C T A S : A A S H T O T 5 9 - 9 3A S T M D 2 4 . 8 6

1. ALCANCE

En este ensayo se describe el procedimiento para determinar el contenido de resíduopor evaporación en las emulsiones asfált icas o sea, la proporción de material asfált icoque se obtiene al someter a la emulsión a un proceso de evaporación en un horno.

2. DOCUMENTOS AFINES

2,1 ESTANDARES ASTM

D 70 - 82 Gravedad Específ ica de materiales bituminososD '140-BB Muestreo de materiale bituminosos

2,2 ESTANDARES AASHTO

T 228-93 Gravedad Especif ica de materiales bituminosos

3. HESUMEN DEL METODO , j ,

Tres muestras de Emulsión Asfált ica de peso conocido, son sometidas a evaporación. ie¡-¡ i ;c, ie ur i hc¡ 'no, ei ¿r¡ai sd r¡ai-r i iÉi le a uita ieirrpeiaiura consiante de i63" t 2.8"C(325 t 5" F) duranie un período inicial de 2 h, después del cual se sacan dei horno, seremueven vigorosamente sus resíduos, se reintegran al horno por un nuevo período det h, después del cual se sacan para dejarlas infr iar a temperatura ambiente. La relaciónentre la diferencia de pesos del rnaierial asfált ico inicial y f inal, con el peso inicial decada muestra, dará como resultado el Porcentaje de Residuo de la emulsión asfált icag t l J d . v d , L J c l .

4. SIGN¡FICADO Y USO

El ensayo indicará un valor porcentuai de resíduo asfál t ico. Aún cuando en general ,los valores obtenidos mendiante este ensayo son más bajos que los obtenidos por el

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f..'' CAPITULO [V : ENSAYOS DE ASFALTOS

ensayo de Destilación; pueden servir para dar una idea de las caracaterísticas de dichoresíduo. El ensayo puede ser realizado debido a dos propósitos, a saber :

4.1 Se requiere conocer un valor aproximado de la base asfált ica de una .emulsión.

4.2 Se desean rcalizar lo más pronto posible, ensayos sobre el residuo asfáltico dela emuls ión. i l

5. DEFINICIONES

5.1 RESIDUO ASFALTICO DE UNA EMULSION

Es el l igante asfált ico que resta después de haber evaporado el aqua v los solventesque formaban originalmente parte de aquel la.

6. EQUIPO Y MATERIALES.

6.1 Tres beakers t ipo Pyrex o de aluminio,de 1000 mi cada uno.I

6.2 Tres vari l las agitadoras de vidr io con punta redonda pul ida de 1l4" de diámetro ;y 7" de longitud.

6.3 Balanza, con capacidad para 5OO g. y aproximación de O.l g. "

6.4 Horno electrico con capacidad para 325 t 5. F

6.5 Malla N"so (O.3oo mm) ' i$ ' l i ' :

6.6 Guantes de asbe,sto

6.7 Muestra representativa de emulsión asfáitica.{ ,,:

7. PROCEDIMIENTOS

A. PROCEDIMIENTO "A" : Ut i l izado cuando el propósi to dei ensayo es el indicaCoen el l i teral 4.1

Este procedimiento se desarrol la de la s iguiente manera :

zsl


7.1 Pesar el conjunto beaker - varil la y anotar este peso como Bi, para cada beaker.

7.2 De una muestra de emulsión asfáltica representativa se pesan 50 t 0.1 g,dentro de cada uno de los tres beakers.

7.3 Colocar cada conjunto conteniendo el peso de la emulsión, dentro del horno auna temperatura de 325 t 5" F pat 2 h.

7.4 Transcurrido este tiempo se extraen del horno para agitarlos vigorosamente,reintegrándolos al mismo por '1 h. adicional, después de lo cual se dejan enfr iara temperatura ambiente. Pesar cada beaker y anotar estos pesos como Ai.

B. PROCEDIMIENTO "B' t ' Ut i l izado cuando el propósi to del ensayo es el indicadoen el literal 4.2

7 .5 Proceder de acuerdo a l p roced imien to descr i to en la par te 'A ' (7 .1 a7 .4) .

7 a Flointanr l r los beakers al horno con el f in de f lu id i f icar nuevamente cada uno de' , " " ' . " v , ! r v v v r r v r r r r r 9 v r r u r v ¡ r r v q t t t u g v q t ¡ t g t ¡ t g u c ' \ J < ¡ u l l ( J u u

los resíduos obtenidos, de tal forma que éstos sean capaces de pasar la mallaN"50 (usualmente se requieren de 15 a 30 min para esta act ividad).

7.7 Luego de este período, hacer pasar cada residuo a través de la malla N"50, r , ,depositandolo en los recipientes adecuados para cada ensayo posterior.

8. CALCULOS

¿.1' Caicuia, cacja Poicentaje cie Fesícjuu pur evopoiauiói i , ui i i iza¡rcJo la siguienteecuación :

( E c . 3 2 . 1 )% R = ( A : : B ) x 1 0 0\ t I

Donde :A : Peso de beaker, vari l la y residuo, gB : Peso de cada conjunto beaker-varilla, g

7 C '


9. INFORME.

Además de la información general sobre la emulsión asfáltica ensayada, el informedeberá contener la siguiente información :

9.1 Propósito del ensayo9.2 Método alternativo util izado9.3 Porcentaje de Residuo por evaporación.

10. COMENTARIOS


a' Deben tomarse los cuidados pert inentes para no perder asfalto de los beakers,a causa de espumas o zalpicados o ámbos durante el calentado y agitado.

b' Tambien es permitido colocar la muestra dentro del horno, en estado frio o cálidoy l levar ambos hasta la temperatura de ensayo g25'F. Este proceso conl leva untiempo más largo que el descri to en los antertere procedimientos.

Tambien es permii ido, evaporar previamente el agua de la emuisión, a travésun calentamiento cuidadoso, ut i l izando un Hor PLATE, seguido de t h.tratamiento dentro del horno a la temperatura de ensavo.

d' Como este método de ensayo tiende a dar un residuo asfáltico bajo enpenetración y ductil idad, en relación a lo obtenido por el método de Destilacibn, elmaterial podrá ser aceptado y no podrá ser rechazado como de mala calidad,cuando se confronten los resultados con los i 'equerimientos de las especificionesdadas para resultados obtenidos por el ensayo de Destilación.

e' Si el residuo por evaporación resulta no cumplir los requerimientos para resíduospor destilación, el ensayo de obtención del residuo deberá ser corrido util izandooesi l tacton.

10.2 De la utílidad dei ensayo de Resíduo por Evaporación.

a' Elvalor del residuo obtenido por evaporación nos permite est imar en forma rápidalos porcentajes relativos de solvente y base asfáliica que constituyen una emulsíónasfái i ica. Esie dato es muy importante cuando durante la apl icación de unaemuisión se t iene duda sobre la cal idad de la misma. En estos casos el supervisor

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deberá suspender la activídad de aplicación de esta emulsíón, hasta no tener unresultado que permita decidir sobre la aplicaci¿n á. la misma. Este caso puededarse durante las actividades de recicladb o" p"uirlntos existentes, en donde laemulsión es aplicada in-situ, durante la actividad corte de la carpeta asfálticaexistente.

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