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Evolución del programa de laboratorio con reconocimiento
AMAAC-IMT
Francisco Romero1, Horacio Delgado Alamilla
2, Paul Garnica Anguas
2
1Asociación Mexicana del Asfalto AC, [email protected]
2Instituto Mexicano del Transporte, [email protected], [email protected]
Resumen
El presente trabajo tiene por objetivo conocer la evolución del programa de laboratorio con
reconocimiento AMAAC-IMT desde su inició en 2010 y hasta 2013, tanto en la metodología del
programa como en la participación de los laboratorios. Existe un proceso de evaluación (antes,
durante y posterior a la visita al laboratorio) en su conjunto y con resultados satisfactorios, el
laboratorio podrá obtener el reconocimiento en las pruebas que esté participando, habiendo
cumplido con los requisitos de equipo, personal y resultados.
La metodología del programa ha progresado desde la implementación del mismo en 2010 hasta
la fecha 2013. Los requerimientos para obtener el reconocimiento de las pruebas han
aumentado en cuanto a exigencia, buscando asegurar la calidad en la ejecución de los ensayos
y la confiabilidad de los resultados reportados por los laboratorios. La evaluación de los técnicos
laboratoristas es teórico-práctica y hemos empatado esté programa con la certificación de
laboratoristas en agregados.
Se ha observado, un incremento considerable en la participación de laboratorios año con año,
ya que en 2010 tomaron parte 14, durante el año 2011 fueron 29 los inscritos, 2012 tuvo la
participación de 37 empresas y en 2013 aspiran a los diferentes reconocimientos 58
laboratorios. El incremento en la participación de los laboratorios fue proporcional a las
categorías que fueron evaluadas anualmente.
1. Justificación
Las determinaciones en el laboratorio están
sometidas a múltiples fuentes de error y en
su conjunto determinan la calidad del
análisis. Para controlar estos errores, el
laboratorio debe establecer su sistema de
calidad sobre la base de buenas prácticas
de laboratorio, lo cual debe reforzarse con
un control externo que se manifiesta en la
participación en estudios interlaboratorios,
donde se puede evaluar la competencia
técnica de cada laboratorio. Los estudios
interlaboratorios se realizan con el interés
de evaluar un método analítico, también
sirven para medir la aptitud de diferentes
laboratorios por la comparación de sus
resultados contra valores establecidos
(valores de referencia).
2. Objetivos
Asegurar y dar continuidad a los
laboratorios que participen dentro del
proceso de control de calidad, ya sea como
parte del constructor o la empresa
supervisora. Que los laboratorios cuenten
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con la capacidad técnica adecuada para
que los resultados de los ensayos
garanticen la calidad de la mezcla asfáltica.
Garantizar la confiabilidad a través de
ensayos de aptitud el desempeño de los
laboratorios de ensayo de mezclas
asfálticas; y detectar tendencias que
permitan tomar acciones correctivas que
accedan a facilitar y lograr una mejora
continua.
Uniformizar las prácticas a nivel nacional de
cada uno de los ensayos relacionados a las
mezclas asfálticas con base en el Protocolo
AMAAC PA 01/2011.
3. Alcances
El reconocimiento de los ensayos por
categorías (agregados, asfaltos y mezcla
asfáltica), se considera vigente por dos
años, habiendo cumplido con los requisitos
solicitados (equipo adecuado, personal
capacitado y resultados dentro de un rango
aceptable en comparación con el valor de
referencia). Requiriéndose de convocatorias
anuales para dar continuidad al
aseguramiento de la calidad de los
laboratorios participantes.
4. Metodología
El programa de laboratorio con
reconocimiento AMAAC-IMT 2013, está
basado en tres aspectos, los cuales son
necesarios para obtener el reconocimiento
de cada ensayo.
4.1. Resultados de los ensayos
Se envía material necesario para la
realización de los ensayos que pretende
reconocer.
Se evalúa la precisión y exactitud.
Los resultados obtenidos por el
laboratorio de cada ensayo, deberá estar
dentro de un rango aceptable en
comparación con el valor de referencia, es
así como se determina la exactitud.
Se solicitan 2 resultados de cada
laboratorista por ensayo, con ello se
determina la precisión del técnico.1
Los resultados de los ensayos
deberán ser enviados en los formatos
establecidos al correo
4.2. Evaluación del equipo de
laboratorio
El laboratorio debe contar con
equipo propio, si es necesario, se le solicita
que compruebe la adquisición y propiedad
del mismo.
Debe estar físicamente durante la
visita de evaluación para corroborar el
inventario enviado, de no contar con el
equipo, el ensayo no es reconocido aunque
el personal conozca el procedimiento.
Se verifica que cumpla con las
especificaciones establecidas en la norma
correspondiente.
Debe estar calibrado o verificado, las
verificaciones deben realizarse bajo un
procedimiento normalizado y con equipos
patrón (calibrados). Tabla1.
Presentar certificados de calibración
o registros y procedimientos de verificación
de los equipos según corresponda.
Tabla 1. Ejemplo de equipo que se debe
calibrar o verificar
Calibrar Verificar
Balanza Mallas
Termómetro Máquina desgaste de
1 Precisión y sesgo de las normas ASTM.
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los ángeles
Vernier Calibrador de forma
de la partícula
Celda de carga
TSR
Agitador mecánico
para ensayos de
desprendimiento
4.3. Evaluación de personal
Antes de 2013, las evaluaciones del
personal se realizaban de manera teórica,
con ello se evaluaba el conocimiento del
laboratorista sobre el procedimiento de
prueba de cada ensayo.
A partir del programa 2013, las
evaluaciones del personal son prácticas y
teóricas.
Se le envía un correo a los laboratorios para
que preparen material para la realización
del 100% de los ensayos en los que esté
participando, el laboratorista realiza cada
uno de los ensayos y durante la ejecución
de cada ensayo hay procedimientos que se
obvian.
Puntos a evaluar
Contar físicamente con las normas
sobre las cuales se va evaluar.2
Se solicita evidencia del
conocimiento práctico de los ensayos en los
cuales aspira al reconocimiento, formatos
de registro de resultados y formato de
identificación de muestras.
Habilidad en la ejecución de los
ensayos que pretende obtener el
reconocimiento.
Conocimientos básicos de
metrología, p. ej. Balanza:
2 Convocatoria,
http://www.amaac.org.mx/images/stories/amaac-pdfs/pwconvocatoriainterlabs10ene13.pdf
o Colocación de la muestra en el
equipo de medición.
o Conocimiento de la capacidad y
resolución de la balanza.
o Cuidados generales, p. ej. Evitar el
movimiento del equipo.
Con el fin de darle una plusvalía al
“Programa de certificación de laboratoristas
con especialidad en mezclas asfálticas en la
categoría de agregados”, se determinó que
los laboratoristas que contarán con la
certificación antes mencionada, no serían
evaluados nuevamente en dicha categoría
durante la visita de evaluación.
Esta implementación se sustenta en que,
durante las visitas de evaluación del año
2012, el personal certificado en la categoría
de agregados, obtuvo resultados
satisfactorios en las evaluaciones del
procedimiento de prueba de la categoría.
Al finalizar la visita de evaluación, se
entrega un informe de hallazgos, en cual se
hacen observaciones al laboratorio por cada
ensayo, en caso de ser necesario, respecto
a equipos, herramienta y ejecución en los
procedimientos de prueba. Esto para
contribuir a la mejora continua del
laboratorio por reconocer.
5. Reconocimiento AMAAC-IMT
Existen 2 tipos de reconocimiento y este va
a depender del alcance de cada laboratorio.
Por categoría, vigencia de 2 años.
Por prueba, vigencia de 1 año.
Los laboratorios pueden participar en cierto
número de ensayos y obtener el
reconocimiento por prueba, el laboratorio
cuenta con 1 año para reconocer los
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ensayos que le faltan y así obtener el
reconocimiento por categoría.
De no completar la categoría en el tiempo
establecido, el laboratorio deberá presentar
nuevamente la totalidad los ensayos en su
siguiente intervención.
5.1. Requerimientos para obtener el
reconocimiento por categoría
Adicionalmente a la obtención de resultados
favorables en la evaluación del equipo y
personal durante la visita al laboratorio, el
laboratorio debe cumplir con lo siguiente:
Agregados
Obtener resultados satisfactorios en las
primeras 11 pruebas y adicionalmente 2 de
las 5 restantes de la convocatoria del
programa, realizando estos ensayos con las
muestras enviadas por AMAAC-IMT. Tabla
2.
Tabla 2. Ensayos categoría de agregados
1. Reducción de muestras (ASTM
C702-11).
2. Análisis granulométrico (ASTM
C136-06).
3. Densidad y absorción de agregados
gruesos (ASTM C127-12).
4. Densidad y absorción de agregados
finos (ASTM C128-12).
5. Determinación del valor equivalente
de arena (ASTM D2419-09).
6. Determinación de partículas planas
y alargadas (ASTM D4791-10).
7. Determinación de azul de metileno
en material fino (filler) (RA 05/10).
8. Determinación del porcentaje de
partículas fracturadas en agregados
gruesos (ASTM D5821-01 (2006)).
9. Intemperismo acelerado (ASTM
C88-05).
10. Desgaste de Los Ángeles (ASTM
C131-06).
11. Angularidad del agregado fino
(AASHTO T304-11).
12. Desprendimiento por fricción en la
fracción gruesa. Ebullición (ASTM D3625-
96 (2005)).
13. Desprendimiento por fricción en la
fracción gruesa. (RA 07/10).
14. Desprendimiento por fricción en la
fracción gruesa de materiales pétreos para
mezclas asfálticas (MMP 4.04.009/03).
15. Desprendimiento por fricción en la
fracción gruesa. (RA 08/10).
16. Desgaste Micro Deval (ASTM D6928-
10).
Asfaltos
Mínimo 80 puntos, obteniendo resultados
satisfactorios con las muestras enviadas
AMAAC-IMT en cada uno de los ensayos
presentados. Tabla 3.
Tabla 3. Ensayos categoría de asfaltos
Puntaje
1. Muestreo de asfaltos
(MMP 4.05.001/00). 4
2. Densidad específica del
asfalto (ASTM D70-09). 8
3. Punto de inflamación de
Cleveland (MMP 4.05.007/00). 8
4. Viscosidad rotacional
(ASTM D4402/12). 16
5. Ensayo reológico de corte dinámico
(ASTM D7175/08).
5.1 Condición original. 8
5.2 Condición RTFO. 8
5.3 Condición PAV. 8
6. Ensayo de la película 12
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delgada en horno giratorio
RTFO (ASTM D2872/04).
7. Ensayo de
envejecimiento con olla de
presión PAV (ASTM D6521/08).
12
8. Ensayo con el reómetro
de viga a flexión BBR (ASTM
D6648/08).
16
TOTAL 100
Mezcla asfáltica nivel I
Para poder aspirar al reconocimiento del
NIVEL I se debe tener reconocidas las
pruebas 2,3 y 4 de la categoría de
agregados. Tabla 2.
Además, obtener mínimo 80 puntos,
logrando resultados satisfactorios con las
muestras enviadas AMAAC-IMT en cada
uno de los ensayos presentados. Tabla 4.
Tabla 4. Ensayos categoría mezcla
asfáltica nivel I
Puntaje
1. Muestreo en mezclas
asfálticas (ASTM D979-12). 5
2. Gravedad específica de la
mezcla compacta, Gmb con
parafina (ASTM D1188-07).
20
3. Gravedad específica de la
mezcla compacta, Gmb sin
parafina (ASTM D2726-11).
20
4. Gravedad específica
teórica máxima, Gmm (ASTM
D2041-11).
20
5. Evaluación de la
susceptibilidad a la humedad
TSR (RA 04/10).
10
6. Compactación (ASTM
D6925-09). 25
TOTAL 100
Mezcla asfáltica nivel II
Contar con el reconocimiento en el NIVEL I
y obtener resultados satisfactorios con las
muestras enviadas AMAAC-IMT en
cualquiera de los tres ensayos indicados en
la tabla 5.
Tabla 5. Ensayos categoría de mezcla
asfáltica nivel II
A. Ensayo de deformación permanente
con Rueda de Hamburgo (RA 01/11,
AASHTO T324-04).
B. Ensayo de susceptibilidad a las
deformaciones permanentes (PISTA
ESPAÑOLA) (RA 03/11).
C. Ensayo de susceptibilidad a las
deformaciones permanentes (APA) (RA
02/11, AASHTO T340-10).
5.2. Resoluciones de reconocimiento
En años anteriores (programas de
laboratorio con reconocimiento AMAAC-IMT
2010, 2011 y 2012) se empleó la resolución
“condicionado”, esta se otorgaba cuando el
resultado del ensayo no era satisfactorio
pero el equipo y personal cumplía.
Adicionalmente existían diferentes
combinaciones que indicaban si el ensayo
era reconocido o no.
Ahora, 2013, se opto por dejar de lado esta
resolución y simplemente un ensayo puede
ser reconocido o no reconocido. Ya que las
exigencias en el programa de laboratorio
con reconocimiento AMAAC-IMT cada año
serán mayores, buscando la excelencia en
la calidad de los ensayos evaluados con un
personal ampliamente capacitado para ello,
así como la confiabilidad en los resultados
otorgados por los laboratorios participantes.
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Para que un ensayo sea reconocido tendrá
que cumplir con los 3 requisitos de
evaluación: Personal, Equipo y resultados.
5.3. Recursos humanos y materia
prima
Para la ejecución adecuada del programa
de laboratorio con reconocimiento AMAAC-
IMT 2013, fue necesario:
Personal técnico
Fue necesario el apoyo de 6 técnicos
laboratoristas para la realización de las
siguientes actividades.
o Reducción de muestras de agregado
grueso y fino.
o Cribado de agregado grueso y fino.
o Elaboración de paquetes para los
ensayos de la categoría de agregados,
asfalto y mezcla asfáltica nivel I y II.
o Dosificación de material pétreo para
los ensayos de mezclas asfálticas nivel I y
II.
o Envío de muestras AMAAC-IMT por
paquetería.
Además de 2 ingenieros que forman parte
del comité de evaluadores para el análisis e
interpretación de los resultados, así como la
elaboración de los informes finales. La
realización del 100% de los ensayos de las
diferentes categorías, y de los cuales se
obtienen los valores de referencia, estuvo a
cargo de 2 ingenieros certificados como
laboratoristas en la categoría de agregados
y en diseño de mezclas.
Personal administrativo
Colaboración de 2 profesionistas
encargadas de la parte administrativa del
programa, como lo son: Informes, registro
de inscripciones, administración del correo
destinado a este programa, etc.
Comité evaluador
Para el programa 2013 se contó con 9
evaluadores, los cuales se encargaron de
las visitas de evaluación a los laboratorios
participantes, las visitas se realizaron en el
periodo comprendido entre los meses
marzo y agosto de 2013.
6. Cantidad de materiales por
categoría
o Agregados
Tabla 6. Distribución de muestras de ensayos de agregados
Ensayo3
Material [kg]
Laboratoristas
Total [kg]
1
40,0 82 3160,
0 2
3
4 2,0 82 164,0
5 2,0 79 158,0
6 7,0 77 539,0
7 0,05 77 3,85
8 7,0 75 525,0
9 1,0 77 77,0
10 5,0 75 375,0
11 2,0 75 150,0
12 0,5 54 27,0
13 0,35 39 13,6
14 0,5 72 36,0
15 0,15 60 9,0
16 1,5 55 82,5
La cantidad de material es por ensayo para
1 laboratorista, en total fueron 43
laboratorios inscritos.
3 Convocatoria, categoría agregados.
http://www.amaac.org.mx/images/stories/amaac-pdfs/pwconvocatoriainterlabs10ene13.pdf
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Tabla 7. Cantidad de material por tamaños gruesos y finos (muestras de
ensayos)
Ensayo4
Tamaño de
agregado
Preparación
Total [kg]
1, 2, 3, 6, 8
Agregado grueso Reducción
de muestra
4238,0
4, 5 Agregado
fino 322,0
9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
Agregado grueso
Cribado 770,1
Las cantidades de material mostradas en
las ilustraciones 6 y 7, son las muestras de
ensayo, la cantidad de material muestreado
se presenta en la ilustración 8.
Tabla 8. Material muestreado
Tamaño de agregado
Total [Ton]
Agregado grueso 8,0
Agregado fino 2,0
Además fue necesario muestrear 50 L de
asfalto tipo 1 para la realización de los
ensayos de desprendimiento por fricción en
la fracción gruesa del material pétreo.
o Asfalto
Para la evaluación de esta categoría se
consideró analizar 2 tipos de asfalto.
Tabla 96. Asfalto muestreado
Asfalto Total [L]
Tipo 1 50,0
Tipo 2 50,0
4 Convocatoria, categoría agregados.
http://www.amaac.org.mx/images/stories/amaac-pdfs/pwconvocatoriainterlabs10ene13.pdf
o Mezcla asfáltica
Para la evaluación de esta categoría, se
optó por enviar por separado el agregado
pétreo (con la dosificación deseada) y el
asfalto.
Se realizaron 640 dosificaciones de 1200g
de material y 640 con 2400g de material.
En la tabla 10, se muestra el material
efectivo para las dosificaciones, es
necesario precisar que para obtener esas
cantidades de material fue ineludible
muestrear 4 ton de agregado grueso y 3 ton
de agregado fino.
Tabla 70. Material dosificado para ensayos mezcla asfáltica nivel I y II
Agregado grueso [Ton]
Agregado fino [Ton]
Asfalto [L]
1,0 0,6 80,0
7. Análisis de resultados
7.1. Variabilidad de muestras
Es el nombre que se da a las diferencias en
el comportamiento de todo fenómeno
observable que se repite bajo iguales
condiciones, debidas a cambios en factores
no controlables, que influyen sobre él. Estas
diferencias pueden ser casi imperceptibles,
como en el caso de ensayos de laboratorio,
donde hay un alto grado de control sobre
los factores que influyen sobre el fenómeno.
En el programa de laboratorio con
reconocimiento AMAAC-IMT, se les solicita
a los laboratoristas realizar 2 ensayos, cada
uno con duplicado.
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En la tabla 12, se muestra la solicitación de
resultados a los laboratorios participantes,
con ello determinamos:
a) Desviación estándar entre el
resultado 1 y 2 del técnico 1.
b) Desviación estándar entre el
resultado 1a y 2a del técnico 2.
Si la variabilidad entre los resultados es la
permitida por el ensayo, se calcula:
a) Promedio de los resultados 1 y 2 del
técnico 1.
b) Promedio de los resultados 1a y 2a
del técnico 2.
Tabla 8. Diagrama de solicitud de resultados
A continuación se determina la desviación
estándar de los promedios. La variabilidad
existente deberá ser igual o menor a la
especificada por la normativa sobre la cual
se está realizando el ensayo. Verificando lo
anterior, obtenemos un solo resultado por
laboratorio derivado de los promedios,
siendo este último el que se maneja en el
estadístico de desempeño Zscore.
7.2. Sistema comparativo
Una vez expuestos los resultados obtenidos
por los laboratoristas de cada laboratorio
participante, se procede al análisis de los
resultados en forma comparativa con el
valor conocido. Este tipo de análisis permite
determinar si existen diferencias
estadísticamente significativas entre los
resultados reportados y el valor conocido. El
estadístico de desempeño que se utiliza es
el Zscore.
8. Evolución del programa
laboratorio con reconocimiento AMAAC-
IMT
Figura 1. Incremento en la participación
de laboratorios
Laboratorio "0"
Ensayo "x"
Resultado 1
Resultado 2
Ensayo "x"
Resultado 1a
Resultado 2a
Técnico 1 Técnico 2
14
30
37
57
0
10
20
30
40
50
60
2010 2011 2012 2013
N°
Lab
ora
tori
os
Año
S
Xxz
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Figura 2. Incremento en la participación
de laboratorios por categoría
Figura 3. Incremento de laboratorios reconocidos por categoría
Comparativa 2010 vs 2013
De acuerdo con la ilustración 4, podemos
observar el incremento en la participación
de los laboratorios por categoría desde el
2010 año en que se arrancó el programa y
hasta el programa del año en curso.
El incremento ha sido considerable:
Agregados; 230,8%
Asfalto; 212,5%
Mezcla asfáltica nivel I; 75,0%
Mezcla asfáltica nivel II; 500,0%
Figura 4. Incremento de laboratorios participantes por categoría
Las figuras siguientes muestran la
distribución geográfica de todos los
laboratorios participantes así como los
laboratorios acreditados. Estos son una
buena conclusión en cuanto al programa
reconocimiento AMAAC-IMT, ya que nos
dan una idea clara de donde se ubican tanto
los laboratorios participantes como los
certificados.
Figura 5 Distribución geográfica de los
laboratorios participantes en el programa de
certificación AMAAC-IMT en 2013 (Todas
las categorías).
Figura 6 a 9 Distribución geográfica de los
laboratorios certificados en el programa de
AMAAC-IMT hasta 2013 en las diferentes
categorías.
13
21
26
43
8
15 18
25
4 4 10
7 4 9 5
24
0
15
30
45
2010 2011 2012 2013
Agregados Asfalto
Mezcla asfáltica nivel I Mezcla asfáltica nivel II
8
13
16
1
7
9
3
8
4 0 3
7
0
10
20
2010 2011 2012
Agregados Asfalto
Mezcla asfáltica nivel I Mezcla asfáltica nivel II
13
43
8
25
4 7 4
24
0
15
30
45
2010 2013
Agregados Asfalto
Mezcla asfáltica nivel I Mezcla asfáltica nivel II
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Figura 5 Distribución geográfica de los laboratorios participantes en el programa de certificación
AMAAC-IMT en 2013
Figura 6 Distribución geográfica de los laboratorios Certificados en la categoría de agregados
hasta diciembre de 2013
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Figura 7 Distribución geográfica de los laboratorios Certificados en la categoría de asfaltos
hasta diciembre de 2013
Figura 8 Distribución geográfica de los laboratorios Certificados en la categoría de Mezclas
asfálticas Nivel I hasta diciembre de 2013