Chapter 3 Conceptual Framework and Research Methodology
3.1 Positioning my approach
3.1.1 The sense and practice of citizenship
necesario. Si la muestra contiene más del 2% de agua, deshidrátese el material antes de la
destilación para que no produzca espuma1.
3. Pesar el matraz lavado, secado al horno y frío con el protector.
4. Incorporar al matraz el peso equivalente a 200 cm
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de la muestra, con aproximación a 0.5 gr., calculado según su Peso Específico.
5. Montar el matraz, colocar el termómetro y hacer circular el agua para que condense el vapor.
6. Prender el mechero y regularlo de tal manera que, luego de iniciado el proceso de ebullición, la primera gota caiga en la probeta entre los 5 y 15 minutos,
7. La velocidad de destilación debe ser controlada durante todo el ensayo, debiendo cumplir
las siguientes especificaciones
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:
8. Si la muestra produce espuma se reduce la velocidad de destilación, normalizándola tan pronto como sea posible. Si el exceso de espuma persiste, se puede controlar la destilación aplicando la llama cerca del borde del matraz, en vez de hacerlo hacia el centro. 9. Cuando la lectura en el termómetro sea de 360ºC se saca y apaga el mechero, al terminar
el goteo se hace la lectura.
10. Las lecturas de volumen en la probeta son a las siguientes temperaturas: 225ºC, 260ºC,
315ºC y 360ºC, con aproximación de 0.5 cm
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. Anotar, si lo hubiera, el volumen de agua destilada.
11. El residuo se deja enfriar en un lugar sin corrientes de aire, luego se agita y se vierte en los moldes apropiados para los ensayos que requiera.
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Cálculos 1. Residuo
El porcentaje de residuo con respecto a la muestra original es de:
Dónde:
R --- Residuo asfáltico (%) VD ---- Volumen destilado a 360ºC
2. Porcentaje total destilado
El porcentaje destilado a 360ºC es:
3. Porcentaje de las fracciones destiladas
Dónde: VPD
TºC Volumen destilado a la temperatura TºC
Observaciones
1. Mediante éste proceso de destilación se obtiene el disolvente y asfalto que el refinador empleó en la fabricación del cut back.
2. Los ensayos sobre el residuo asfáltico no son necesariamente características del asfalto básico empleado originalmente para la obtención del producto, ni del residuo que pueda quedar al cabo de un tiempo dado después de la aplicación.
3. Se deben corregir las temperaturas de destilación si la altura del laboratorio se encuentra a partir de 150 m.s.n.m., según la siguiente tabla:
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3.1.3.
METODO MARSHALL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS.Objetivo:
Diseñar una mezcla asfáltica, obteniendo como resultado una granulometría idónea y el contenido óptimo de asfalto.
Equipo y material que se utiliza:
Seis moldes metálicos para compactación, con diámetro interior de 101.6 mm y altura de ochenta y siete punto tres (87.3) mm.
Extensión o collarín y una placa de base.
Pedestal de compactación consistente en un bloque de madera, con peso específico relativo aproximado de 0.72, con sección de 20 por 20 cms. y altura de 45 cms., llevando sujeta en su parte superior una placa metálica cuadrada de 2.5 cms. De espesor y 30 cms. por lado, teniendo el pedestal en su parte inferior dispositivos de anclaje para fijarlo en posición vertical sobre una losa rígida de concreto, de tal manera que la placa metálica permanezca en posición horizontal.
Sujetador metálico para los moldes de compactación.
Pisón de compactación con superficie circular apisonado de 98.4 mm. de diámetro.
Máquina prueba Marshall con capacidad de 3,000 kgs accionada con motor eléctrico.
Extensómetro para medir la deformación vertical o flujo del espécimen.
Dispositivo para extraer los especímenes del molde.
Mezclador mecánico, con tazones de dos (2) litros de capacidad como mínimo y agitadores de espátula.
Baño de agua o tanque de saturación con control termostático que mantenga una temperatura entre 20-80 grados centígrados.
Acondicionador ambiental para mantener la temperatura 25 grados centígrados.
Máquina de estabilidad Marshall con anillo de carga Horno con temperatura controlable hasta 200 grados centígrados.
Parrilla eléctrica con capacidad para calentar las muestras de agregados hasta 150C°, con control termostático.
Balanza de 2 kgs de capacidad y de (0.1) gramos de sensibilidad.
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Termómetro con cubierta de metal para registrar temperaturas de 10 a 200 C°.
Termómetro para el baño de agua que registre temperaturas de 20 a 70 C°.
Calibrador tipo máuser, con aproximación de 0.1 mm.
Equipo de uso general como charolas rectangulares, charolas redondas, cucharas de albañil, cucharones, espátulas, pinzas para vasos, guantes de hule y guantes de asbesto.
Estearato de zinc, parafina, crayones.
Papel filtro de forma circular con diámetro ligeramente menor que el molde de compactación.
Procedimiento:
1. Previamente a la preparación de las mezclas se determina el peso específico relativo aparente por inmersión en cemento asfáltico, del material pétreo seleccionado, así como, del cemento asfáltico.
2. La preparación de las mezclas de prueba para fines de diseño, se lleva acabo con la cantidad necesaria de material pétreo para que el espécimen tenga una altura aproximada de 63.5 mm; 1,100 gr. de material pétreo generalmente pueden resultar adecuados. Las proporciones de cemento asfáltico que se deben utilizar para elaborar estas mezclas se definen con base al contenido óptimo aproximado.
3. Las mezclas se preparan por triplicado cada una para elaborar el espécimen, con los siguientes contenidos de cemento asfáltico: Contenido óptimo aproximado, -1.0%Contenido optimo aproximado, -0.5%Contenido óptimo aproximado, +0.5%Contenido óptimo aproximado, +1.0%Contenido óptimo aproximado, +1.5%Contenido óptimo aproximado, +2.0%
4. Al terminar la operación de mezclado se tendrá en la mezcla la temperatura de compactación, pudiendo, para lograrlo aplicar calor mediante el mezclado, y además, en el caso de rebajados, se tendrá una relación solvente de cemento asfáltico (K) de cero punto cero ocho (0.08) para rebajados de fraguado rápido y de cero punto doce (0.12) para rebajados de fraguado medio. Cuando se trate de mezclas elaboradas con emulsiones, se mezclaran lo suficiente para homogenizarlas, verificando frecuentemente el peso de la mezcla, a fin de lograr que por decantación y evaporación sucesiva se elimine el ochenta por ciento (80%), aproximadamente, del agua y solventes que originalmente tenía la emulsión agregada. La humedad que conserve la mezcla será cercana a la óptima de compactación y se precisará elaborando la respectiva curva peso volumétrico de la mezcla – humedad.
5. Se limpian la placa de compactación del pisón y los moldes de compactación y junto con el collarín, la espátula y placa de base respectivos, se calientan a 90 C° utilizando para ello un recipiente con agua calentada a dicha temperatura.
6. Se prepara una de las mezclas de prueba de uno de los contenidos de asfalto seleccionados y estando a la temperatura de compactación indicada, se saca del baño o recipiente con agua a 90 C°, un molde con su collarín y base, se secan rápidamente y se arma sobre una mesa, poniendo en el fondo una delas hojas de papel filtro circular. Se