inv e-735-07 gravedad específica máxima teórica (gmm) y densidad de mezclas asfálticas para...

GRAVEDAD ESPECFICA MXIMA TERICA (Gmm) Y DENSIDAD DE MEZCLAS ASFLTICAS PARA PAVIMENTOS

I.N.V. E 735 07

1. OBJETO

1.1 Este mtodo se refiere al procedimiento para la determinacin de la gravedad especfica mxima terica y densidad de mezclas asflticas en caliente para pavimentos a 25 C (77 F), sin compactar.

Nota 1. - La precisin del mtodo es mejor cuando el procedimiento se aplica a muestras que contienen agregados completamente cubiertos. Para asegurar cubrimiento total es deseable aplicar el mtodo en muestras que estn cerca del contenido ptimo de asfalto.

1.2 Los valores se deben expresar en unidades SI.

1.3 Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con su uso. Es

responsabilidad de quien la emplee establecer prcticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes de su empleo.

2. DEFINICIONES

2.1 Densidad , como se determina en este mtodo de ensayo Es la masa de un volumen de un metro cbico de material a 25 C (77 F).

2.2 Presin Residual, como se emplea en este mtodo de ensayo Es la presin en

un frasco de vaco cuando se aplica vaco.

2.3 Gravedad especfica, como se determina en este mtodo de ensayo Es la relacin entre una masa dada de material a 25 C (77 F) y la masa de un volumen igual de agua a la misma temperatura.

3. RESUMEN DEL MTODO DE ENSAYO

Una muestra de mezcla asfltica suelta, seca al horno y previamente pesada se coloca en un frasco de vaco tarado. Se agrega suficiente agua a una temperatura de 25 C (77 F), hasta llevar la muestra a un estado sumergido. Se le aplica vaco gradualmente para reducir la presin residual en el frasco de vaco a 4.0 kPa (30.0 mm de Hg) o menor y se sostiene por un perodo de 15.0 2 min. Al final del perodo de aplicacin de l vaco este se retira gradualmente. El volumen de la muestra de mezcla asfltica es obtenido sumergiendo el frasco de vaco con la muestra en un bao de agua y pesndolo llenando el frasco de vaco hasta el nivel de enrase con agua y pesando en el aire. Ambos, la temperatura y el peso, son medidos en este momento. A partir

Instituto Nacional de Vas

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de estas medidas de peso y volumen se calcula la gravedad especfica o densidad a 25 C (77 F).

4. USO Y SIGNIFICADO

La gravedad especfica terica mxima y la densidad de mezclas asflticas para pavimentos son propiedades fundamentales, cuyos valores estn afectados por la composicin de la mezcla en trminos del tipo y cantidad de agregados y de los materiales asflticos.

Estos valores son usados para calcular el porcentaje de vacos con aire en una mezcla de pavimento asfltico en caliente compactada. Ellos son esenciales para calcular la cantidad de asfalto absorbido por los poros internos del agregado en una mezcla asfltica en caliente. Ellos dan valores importantes para el proceso de compactacin de mezclas asflticas para pavimentos.

5. EQUIPO

5.1 Recipientes de vaco

5.1.1 Los recipientes de vaco descritos deben ser capaces de soportar todo el vaco aplicado y todos deben estar equipados con los accesorios requeridos por el procedimiento de ensayo que se est aplicando. La abertura del recipiente que permite instalar la bomba de vacos debe estar cubierta por un pedazo de malla de 75m (No. 200) con el fin de minimizar la prdida de material fino.

5.1.2 Los recipientes de vaco deben tener una capacidad entre 200 y 10000 ml y

dependen de los requisitos de tamao mnimo de muestra dados en la Seccin 6.2. Se debe evitar utilizar una muestra pequea en un recipiente grande.

5.1.3 Tazas de vaco Pueden ser metlicas o plsticas con un dimetro aproximado

de 180 a 260 mm (7.1 a 10.2) y una altura de al menos 1601 mm (6.3), debe estar equipada con una tapa transparente asegurada con un empaque de caucho y con una conexin para la aplicacin del vaco.

Nota 2. - La tapa transparente permite la observacin de la salida de las burbujas de aire.

5.1.4 Frasco volumtrico para vaco Utilizado para pesar en el aire nicamente,

un frasco volumtrico de pared gruesa con una capacidad aproximada de 4000 ml y un tapn de caucho con conexin para la aplicacin de vaco.

5.1.5 Picnmetro para pesar en el aire nicamente Un picnmetro de plstico, de

vidrio o de metal.

5.2 Balanza Con capacidad amplia y sensibilidad suficiente para que la gravedad especfica de las muestras de mezclas no compactadas para pavimentos,


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puedan ser calculadas al menos con cuatro cifras significativas (3 decimales). Para el mtodo de la taza de vaco , la balanza deber estar equipada con un dispositivo para sostener y permitir pesar la muestra mientras se encuentre suspendida debajo del centro de la balanza.

5.3 Bomba de vaco o aspirador de agua Debe ser tal que pueda evacuar el aire

del recipiente de vaco hasta una presin residual de 4.0 kPa (30 mm de Hg) o menos.

Cuando se usa una bomba de vaco, una trampa apropiada constituida por uno o ms frascos de 100 ml de capacidad o equivalentes , se deben instalar entre el frasco de vaco y la fuente de vaco para reducir la cantidad de vapor de agua que pueda entrar en la bomba.

5.4 Manmetro de presin residual o celda de presin absoluta calibrada Una

celda de presin de vaco conectada directamente al frasco de vaco la cual debe ser capaz de medir una presin residual de 4 kPa (30 mm de Hg) o menos (preferiblemente hasta 0), esta debe ser conectada al final de la lnea de vaco utilizando un tubo apropiado ya sea un conector en T en la parte superior del frasco o usando una abertura separada (de la lnea de vaco) en la parte superior del frasco para conectar la manguera. Para evitar dao del manmetro o de la celda, sta no se debe situar en la parte superior del frasco sino a un lado del mismo.

Nota 3.- La presin residual de 4.0 kPa (30.0 mm de Hg) , presin absoluta, es aproximadamente equivalente a 97 kPa (730 mm de Hg) medida en la celda de presin de vaco a nivel del mar. Nota 4.- La p resin residual en el frasco de vaco, medida en milmetros de mercurio, es la diferencia de altura de mercurio en la rama del frasco Torricelli del manmetro y la altura de mercurio en la otra rama del manmetro que va ajustada al frasco de vaco.

5.5 Bao de agua

5.5.1 Para las tazas de vaco se requiere que el bao de agua sea capaz de mantener

la temperatura entre 20 y 30 C (70 y 85 F). (Ver apndice). 5.5.2 Cuando se emplea la tcnica de pesar dentro del agua, se necesita un bao de

agua para la inmersin del recipiente suspendido que contiene la muestra desaireada.

5.6 Vlvula de escape Colocada junto al tren de vaco para facilitar el ajuste del

vaco que esta siendo aplicado al vaso.

5.7 Guantes Protectores Se usan para coger el equipo de vidrio que esta bajo vaco.

5.8 Dispositivo para agitacin mecnica Capaz de aplicar una agitacin suave

pero consistente en la muestra. Este dispositivo debe estar equipado con un sistema de soporte para el recipiente, de tal forma que ste no se mueva en la superficie del dispositivo.


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Nota 5. - Si la adherencia del asfalto es un problema, el dispositivo debe estar equipado con un control de velocidad.

5.9 Horno Capaz de mantener una temperatura de 110 5 C (230 9 F). Este

horno es necesario cuando se ensayan muestras diferentes a mezclas preparadas en el laboratorio usando agregados secos al horno.

Nota 6. - Un ejemplo de un arreglo correcto del equ ipo de ensayo se muestra en la F igura 1. En la figura, el propsito del tren de pequeos frascos es atrapar el vapor de agua del vaso de vaco que podra entrar a contaminar el aceite de la bomba de vaco y disminuir la eficiencia de la bomba para producir un vaco alto.

Figura 1. Un ejemplo del arreglo correcto del aparato de ensayo. 6. MUESTREO

6.1 Al compactarlo, se obtiene la muestra de acuerdo con la norma INV E 731.

6.2 El tamao de la muestra debe cumplir con los siguientes requisitos: muestras mayores que la capacidad del recipiente deben ser ensayadas por porciones no menores de 1250 g.

Tamao de la partcula de mayor tamao en la muestra

mm (pul)

Muestra mnima g .

50.0 (2) 37.5 (1 )

25.0 (1) 19.0 (3/4) 12.5 (1/2) 9.5 (3/8)

4.75 (N 4)

6000 4000 2500 2000 1500 1000 500


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7. CALIBRACIN DE LOS RECIPIENTES, FRASCOS, TAZAS Y PICNMETROS

7.1 Para el mtodo de pesar en el agua (Seccin 8.5.1), la masa de la taza de vaco

debe ser calibrada por correccin de temperatura, determinando la masa de cada uno cuando se sumergen en un bao de agua en un intervalo de temperaturas similares a las que se van a encontrar en servicio. (Figura 2). Se designa esta masa como B.

Figura 2. Ejemplo de curva de calibracin para un frasco volumtrico. (B)


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7.2 ara el mtodo de pesar en el aire (Seccin 8.5.2) , se calibran los frascos

volumtricos o picnmetros determinando la masa del recipiente cuando est lleno de agua, para un intervalo de temperaturas similares a las que se esperan encontrar en servicio (Figura 3). Cuando se calibra a 25 5 C (77 0.9 F), se designa esta masa como D. Se garantiza un llenado exacto utilizando como cubierta una placa de vidrio una placa similar lisa, transparente y plana.

Figura 3. Ejemplo de curva de calibracin para el picnmetro . (D)

7.3 Se calibra el picnmetro plstico grande determinado con exactitud la masa de agua requerida para llenarlo, en un intervalo de temperaturas desde 20 C hasta 65 C (70 a 150 F) y se construye una curva de calibracin de Masa vs. Temperatura como se muestra en la Figura 3. Se debe tener cuidado de seguir exactamente el mismo procedimiento tanto en la calibracin como en el desarrollo del ensayo.

7.3.1 El siguiente procedimiento de llenado debe ser usado para el modelo con tapa

ajustable en forma de domo y tapn de ventilacin. La tapa es asegurada en el sitio y el picnmetro casi lleno con agua. Se deja cerca de 50 mm (2 ) sin llenar, el desalojo de burbujas de aire puede facilitarse aplicando vaco o sacudiendo (dejando caer primero un lado del picnmetro y luego el otro)


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alrededor de 10 mm (1/2) sobre la superficie del banco. Esta aplicacin de vaco y procedimiento de eliminar burbujas demora cerca de 10 min. de tal manera que el equilibrio de temperatura que se logra entre la cubierta y el agua se aproxime al que se alcanza al realizar el ensayo. La cantidad final de agua se agrega suavemente hasta que el nivel alcance la mitad del cuello del picnmetro. Cualquier burbuja atrapada contra la tapa en forma de domo que no se pueda eliminar mediante sacudidas o giros del agua, se puede empujar a la superficie con un alambre doblado. Se inserta el tapn de ventilacin utilizando solo la fuerza necesaria para asentar el tapn e inmediatamente limpiar el exceso de agua de la parte superior.

7.3.2 Para los modelos con lnea de vaco de rpida desconexin el procedimiento de

llenado es de la siguiente manera. Con la vlvula de entrada cerrada, se aplica un vaco de aproximadamente 30 kPa (10 de Hg). Se abre la vlvula de entrada suavemente dejando entrar agua hasta que el nivel alcance 25 mm (1) por debajo de la parte superior de la tapa y se cierre la vlvula. Se continua aplicando vaco y se dejan salir las burbujas sacudiendo y golpeando el vaso con un martillo de caucho, lentamente se abre la vlvula y se permite la entrada de m s agua hasta que sta se rebose dentro de la lnea de aspiracin (vaco), posteriormente se cierra la vlvula, este procedimiento de aplicacin de vaco y salida de burbujas puede durar aproximadamente 10 min de tal manera que el equilibrio de temperatura que se logra entre la cubierta y el agua se aproxime al que se alcanza al realizar el ensayo. Se desconecta jalando la conexin rpidamente.

7.3.3 La parte exterior del picnmetro se seca, se determina la masa del picnmetro

lleno y se mide la temperatura del agua .

Nota 7.- La forma de la curva de calibracin esta en funcin de dos factores opuestos que pueden ser definidos racionalmente. A medida que la temperatura se incrementa, el recipiente se expande (aumentando la masa como se indica en la curva denominada picnmetro en la F igura 4) y la densidad del agua dentro del mismo disminuye (dando como resultado una perdida de masa como se indica en la curva denominada agua de la misma figura ). Estas relaciones se muestran en la F igura 4 para un picnmetro tpico de tamao grande. La curva agua puede ser construida multiplicando el volumen a 25 C (77 F) por la diferencia en la densidad del agua a 25 C (77 F) , la cual es igual a 0.997 y la densidad del agua a la temperatura de calibracin.

Diferencia debida a la expansin del agua = V

2 5 (0.9970 - dw)

Como 9970.0

2525

WV = (1)

)9970.0(25 dwV - se reduce a

-

9970.0125

dwW

donde: V

2 5 = volumen de agua para llenar el recipiente a 25 C (77 F), cm,

W2 5

= peso de agua para llenar el recipiente a 25 C (77 F) g, y

dw = peso unitario del agua a la temperatura de calibracin, Mg/m


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Figura 4. Efecto del cambio en densidad del agua y volumen del picnmetro (F) con el cambio de temperatura

La rata de cambio en la capacidad del recipiente debido a la expansin trmica del picnmetro mismo es esencialmente constante dentro del intervalo de temperatura de 20 a 65 C (70 a 150 F). De esta manera, la curva del "picnmetro" en la Figura 4 se puede dibujar de 0 a 25 C (77 F) conociendo nicamente la relacin de pendiente de la lnea recta. La pendiente se puede establecer promediando al menos 5 pesadas de calibracin a alguna temperatura elevada, agregando la prdida debida a la expansin del agua y restndole el peso a 25 C, W25 , para proporcionar la ganancia en capacidad debida a la expansin del recipiente. La diferencia en el peso dividida por la diferencia en la temperatura es la pendiente de la lnea del "picnmetro". Para un picnmetro policarbonado de alrededor de 13500 ml de capacidad, la pendiente as establecida fue de 2.75 g/C (1.53 g/F). Se considera que sta es tpica y razonablemente constante. La inclinacin de la curva de calibracin (Figura 3) debida a estos factores trmicos compensatorios disminuye as el error experimental debido a los efectos de temperatura en el intervalo normal de trabajo, 25 C, para ambos, tanto frascos volumtricos como recipientes y picnmetros. La definicin de la curva de calibracin hace posible corregir por temperatura en lugar de "llevar


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a una temperatura", eliminando en esta forma el costo del bao de agua y haciendo factible mejorar la precisin para ensayar muestras ms grandes y para reducir el tiempo del ensayo.

7.4 Mientras que la calibracin del frasco o de cualquiera de los picnmetros

necesita efectuarse tan solo una vez, la calibracin se deber comprobar ocasionalmente, particularmente a 25 C (77 F). El equipo se debe mantener limpio y libre de cualquier acumulacin que pueda cambiar el peso del volumen de calibracin, si ste se ha de mantener constante. Se debe tener cuidado de emplear solventes adecuados, especialmente con recipientes plsticos y los vasos de vidrio no se debern someter a un vaco elevado si se han rayado o han sufrido cualquier clase de dao.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 Se separan las partculas de la muestra de la mezcla a mano, teniendo cuidado de no fractura r las partculas minerales, de tal manera que las de la porcin fina del agregado no sean mayores de 6.4 mm (1/4"). Si la mezcla no est suficientemente floja para separarla manualmente, se la coloca en una bandeja grande y plana y se calienta en un horno hasta que se puedan separar .

8.2 Las muestras preparadas en el laboratorio se deben secar y curar al horno a

135 5 C (275 + 9 F) por un mnimo de 2 horas o como se considere apropiado para que guarde relacin con el procedimiento de diseo de la mezcla utilizada. Tiempos de secado ms largos pueden ser necesarios para que la muestra alcance masa constante. (La masa se debe mantener dentro del 0.1% para pesadas consecutivas durante 15 minutos). Las mezclas que no han sido preparadas en el laboratorio con agregados secados al horno, se deben secar hasta masa constante a una temperatura de 105 5 C (221 + 9 F). Este secado y curado se debe combinar con el calentamiento descrito en la Seccin 8.1.

Nota 7.- El mnimo de 2 horas de la muestra en el horno se especifica como tiempo de curado para muestras preparadas en el laboratorio. El curado a la temperatura especificada es importante especialmente cuando se utilizan agregados porosos. Esto garantiza que los clculos del asfalto absorbido por los agregados y las propiedades de vaco de la mezcla proporcionen valores ms exactos. Materiales producidos en planta no deben ser curados debido a que la absorcin ocurre durante la produccin.

8.3 Se enfra la muestra hasta la temperatura ambiente, se coloca en un recipiente,

frasco, taza o picnmetro tarados y calibrados . La muestra se debe colocar directamente en el recipiente de vaco. Un recipiente dentro de otro, no se debe utilizar. Se pesa y determin a la masa neta de la muestra como A , se agrega agua suficiente aproximadamente a 25 C (77 F) para cubrir la muestra completamente .

8.4 Se debe remover el aire atrapado en la muestra aplicando incrementos

graduales de vaco hasta que la presin residual del manmetro indique 3.7 0.3 kPa (27.5 +2.5 mm Hg). Se debe mantener esta presin residual por un perodo de 15 2 min. Durante el perodo de aplicacin de vaco el recipiente se debe agitar continuamente ya sea utilizando un dispositivo mecnico o


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manualmente agitando vigorosamente a intervalos de 2 minutos. Los vasos de vidrio se deben manipular sobre una superficie resiliente, tal como caucho o almohadilla plstica y no sobre una superficie dura, para evitar impacto mientras est bajo vaco.

El vaco se puede aplicar y disminuir gradualmente empleando la vlvula de escape.

Nota 8. - La salida del aire atrapado se puede facilitar mediante la adicin de un agente humectante como el aerosol OT en concentracin de 0.001% o 0.2 g en 20 litros de agua. Esta solucin se diluye en relacin 20:1 para producir el agent e humectante del cual se toman entre 5 y 10 ml para aadir al aparato.

8.5 Al final del perodo de aplicacin de vaco se suelta el vaco incrementando la

presin a una velocidad no mayor de 8 kPa por segundo y se procede con una de las siguientes determinaciones:

8.5.1 Pesada en agua Se suspende el recipiente y su contenido dentro del bao de

agua y se determina su masa despus de una inmersin de 10 1 minuto. Se mide la temperatura del bao y si fuere diferente de 25 1 C (77 1.8 F), se corrige la masa a 25 C, empleando el ajuste por temperatura de calibracin desarrollado en la Seccin 7.1. Se designa la masa neta de la muestra en el agua a 25 C como C.

Nota 9.- En vez de utilizar la curva de calibracin como la de la Figura 2 para determinar la masa corregida para la temperatura del vaso de vaco sumergido en el bao de agua, esta correccin se puede hacer fcilmente vaciando rpidamente el recipiente de vaco inmediatamente despus de determinar la masa final y posteriormente, sin demora, se pesa el vaso vaco totalmente sumergido en el bao de agua.

8.5.2 Pesada en el aire Se llena el frasco o cualquiera de los picnmetros con agua

y se llevan sus contenidos a una temperatura de 25 1 C (77 1.8 F) en el bao de agua. Se determina la masa de l recipiente y los contenidos, completamente lleno, de acuerdo con la Seccin 7.2, dentro de los 10 1 minuto despus de completar lo dispuesto en la Seccin 8.4. Se designa esta masa como E.

8.5.3 Pesada en el aire (Taza) En caso de utilizar la taza de vaco, la masa en el

aire se determina de la siguiente manera: se sumerge la taza con la muestra en un bao de agua por 10 1 minuto, la tapa tambin se coloca en un bao de agua al mismo tiempo. Se desliza la tapa sobre la taza sin sacarla del agua para evitar la inclusin de aire y luego se presiona hacia abajo. Se retira la taza con la tapa puesta fuera del bao de agua, cuidadosamente se seca la taza y la tapa. Se debe determinar la masa de la taza, muestra y tapa y se mide la temperatura del agua en la taza. Se repite este procedimiento una vez ms, si la masa varia en m s de 1 g, se repite el procedimiento hasta que se obtengan dos masas con una diferencia menor o igual a 1 g. Se designa la masa de la taza, la tapa, el agua y la muestra como E.

Nota 10.- Mirar el apndice para efectuar la correccin de la gravedad especfica mxima terica cuando las mediciones se hacen a temperaturas diferentes a 25 C.


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9. CLCULOS

Se calcula la gravedad especfica mxima terica de la muestra a 25 C (77 F) en la siguiente forma:

9.1 Pesando en el agua :

CAA

tericamximaespecficaGravedad-

= (2)

donde: A = masa en el aire de la muestra seca en el horno, g, y

C = masa de l agua desplazada por la muestra a 25 C, g.

9.2 Pesando en el aire :

EDAA

tericamximaespecficaGravedad-+

= (3)

donde: A = masa en el aire de la muestra seca en el horno, g.

D = masa del recipiente lleno con agua a 25 C (77 F), g, y

E = masa del recipiente lleno con agua y muestra a 25 C (77 F), g.

9.3 Determinaciones con la taza :

9.3.1 Si la temperatura de ensayo est dentro de + 1.7 o -2.8 C (+ 3 - 5 F), de

25 C (77 F), esto es entre 22.2 y 26.7 C (72 y 80 F), se puede emplear la ecuacin 3 para calcular la gravedad especfic a dentro de 0.001 o menos de error debido a efectos de temperatura.

9.3.2 Si la temperatura de ensayo difiere significativamente de 25 C (77 F), se

debe corregir por efectos de temperatura en la siguiente forma:

9970.0)()(dw

HGFAA

especficaGravedad +-+

= (4)

donde:

A = masa en el aire de la muestra seca en el horno, g, F = masa del picnmetro lleno con agua a la te mperatura de ensayo

(Figura 3), g,


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G = masa del picnmetro lleno con agua y muestra a la temperatura de ensayo, g,

H = correccin por expansin trmica del asfalto (Figura 5), g, y dw = densidad del agua a la temperatura de ensayo. Curva D en la Figura

6. Mg/m . 0.9970 = densidad del agua a 25 C (77 F), Mg/m

La relacin (dw/0.9970) se halla en la curva R de la Figura 6.

Figura 5. Curvas de correccin por expansin del asfalto, valor de H en la ecuacin 4.


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Figura 6 . Curvas para determinar los v alores D y R de la ecuacin 4.

Nota 11.- Este procedimiento general para corregir los efectos por temperatura, deber aplicarse tambin a las mediciones correspondientes efectuadas con otros recipientes adecuados.

9.4 Cuando sea necesario ensayar la muestra por porciones la diferencia en el

valor de gravedad especfica mxima terica obtenido para cada porcin debe estar dentro de la precisin mencionada en la Seccin 13. Si los valores estn dentro de esta precisin las gravedades especficas de cada porci n deben ser promediadas. Si los valores estn fuera de la precisin establecida se debe hacer el ensayo nuevamente.

Nota 12.- Cuando las muestras se ensayan por porciones, las diferencias obtenidas para los valores de gravedad especfica de cada porcin p ueden ser superiores a los mencionados en la Seccin 13. Si existen inquietudes sobre los resultados de esta prueba, se debe realizar otra y los resultados deben estar dentro de los lmites establecidos en la Seccin 13.

10. PROCEDIMIENTO SUPLEMENTARIO PARA MEZCLAS QUE CONTINEN

AGREGADOS POROSOS

Nota 13.- Experimentos indican que el procedimiento suplementario no tiene un efecto significativo en los resultados del ensayo si la mezcla contiene agregados con absorciones por debajo de 1.5 %.


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10.1 Si los poros de los agregados no estn completamente sellados por una pelcula

asfltica, se pueden llegar a saturar con agua durante el procedimiento de evacuacin. Para determinar si esto ha ocurrido, se procede como sigue despus de completar el procedimiento de acuerdo con la Seccin 8.5.1 u 8.5.2 Se drena el agua de la muestra para evitar la prdida de partculas finas, se decanta el agua a travs de una toalla sostenida sobre la parte superior del recipiente. Se rompen varias piezas grandes del agregado y se examina la superficie rota en cuanto a humedad.

10.2 Si el agregado ha absorbido agua, se remueve la humedad de la superficie,

esparciendo la muestra frente a un ventilador elctrico. Se pesa a intervalos de 15 minutos y cuando la prdida de la masa sea menor de 0.5% para este intervalo, se deber considerar que la muestra est con la superficie seca. Este procedimiento requiere alrededor de 2 horas y se debe acompaar de agitacin intermitente de la muestra. Se debe romper a mano los terrones de mezcla. Se debe tener cuidado de evitar la prdida de partculas de la mezcla.

10.3 Para calcular la gravedad especfica de la muestra, se sustituye la masa final

con superficie seca por A en el denominador de las ecuaciones 2 o 3. 11. INFORME

El informe deber incluir lo siguiente:

11.1 Gravedad especifica y densidad de la mezcla , con tres decimales, as: Gravedad especfica 25/25 C y densidad a 25 C, (77 F).

11.2 Tipo de mezcla 11.3 Tamao de la muestra 11.4 Nmero de muestras 11.5 Tipo de recipiente 11.6 Tipo de procedimiento

12. PRECISIN

12.1 Criterios para juzgar la acepta cin de los resultados de los ensayos de gravedad especfica , obtenidos mediante este mtodo, se dan en la siguiente tabla :


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ndice del ensayo y Tipo (1) Desviacin Estndar(IS) (2) Diferencia Aceptable de 2 resultados(D2S) (3)

Resu ltado de ens ayos sin el empleo de la Seccin 10 a Operador sencillo -Varios

laboratorios 0.0040 0.0064

0.011 0.019

Resultados de ensayos obtenidos mediante empleo de la Seccin 10 aplicables nicamente a determinacin con taza nicamente b :

Operador sencillo-Varios laboratorios

0.0064 0.0193

0.018 0.055

a Base de la estimacin: 3 rplicas, 5 materiales y 5 laboratorios.

b Base de la estimacin: 2 rplicas, 7 materiales y 20 laboratorios.

12.2 Las cifras dadas en la columna (2) son las desviaciones estndar que se han

encontrado apropiadas para las condiciones de ensayo descritas en la columna (1). Las cifras dadas en la columna (3) son los lmites que no se debern exceder por la diferencia entre los resultados de dos ensayos adecuadamente ejecutados. La precisin de varios laboratorios no ha sido verificada para el picnmetro de 4500 ml o m s grandes.

12.3 Los valores en la columna 3 corresponden al intervalo aceptable para 2

ensayos. Cuando se evalan ms de dos ensayos , el intervalo dado en la columna 3 debe ser incrementado. Se multiplica la desviacin estndar de la columna 2 por el multiplicador dado en la Tabla 2 para el nmero de ensayos realizados. Ejemplo, para 3 ensayos: 0.0040 x 3.3 = 0.0132

Tabla 1. Influencia de la correccin de temperatura a un volumen medido a 20 C de una masa de

mezcla asfltica suelta, para obtener la gravedad especfica mxima terica a 25 C.

Temperatura C

Volumen suelto mezcla a 20 C

Correccin de volumen por

cambio de temperatura

Volumen corregido de la mezcla suelta a

20 C

Masa de la mezcla suelta

Gravedad especfica de la mezcla suelta

(1) (2) (3) (4) =(2) +(3) (5) (6) =(5)/(4) 31 492.77 0.2046 492.975 1251.3 2.5383 30a 492.77 0.1860 492.956 1251.3 2.5384 29 a 492.77 0.1674 492.937 1251.3 2.5385 28 a 492.77 0.1488 492.919 1251.3 2.5386 27 a 492.77 0.1302 492.900 1251.3 2.5386 26 a 492.77 0.1116 492.882 1251.3 2.5387 25 a 492.77 0.0930 492.863 1251.3 2.5388 24 a 492.77 0.0744 492.844 1251.3 2.5389 23 a 492.77 0.0558 492.826 1251.3 2.5390 22 a 492.77 0.0372 492.807 1251.3 2.5391 21 a 492.77 0.0186 492.789 1251.3 2.5392 20 a 492.77 0.0000 492.770 1251.3 2.5393 19 a 492.77 -0.0186 492.751 1251.3 2.5394

a intervalo menor de 0.0005

Notas. Estrictamente hablando esta tabla muestra que la gravedad especifica para esta mezcla en particular medida a 2 0 C, (2.5393) no es igual a la Gravedad Especifica Mxima Terica a 25 C, (2.5388), por una diferencia de 0.0005, por lo tanto, se requiere una correccin de temperatura. Si la medida de volumen se ha efectuado a 21 C, la tabla


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indica que no es necesaria una correccin por temperatura porque la medida a 21 C (2.5392) satisface el valor de gravedad especfica mxima terica a 25 C (2.5388), porque la diferencia es menor a 0.0005.

Tabla 2. Rangos Aceptables Mximos

Nmero de ensayos

Multiplicador 1s para el rango

mximo aceptable 2 2.8 3 3.3 4 3.6 5 3.9 6 4.0 7 4.2 8 4.3 9 4.4 10 4.5

13. NORMAS DE REFERENCIA

ASTM D 2041 00 AASHTO T 209 05

APENDICE

A.1 OBJETIVOS

A.1.1 Indicar el mtodo para corregir la gravedad especfica mxima terica a 25 C cuando las mediciones son hechas a temperaturas diferentes a 25 C.

A.1.2 Indicar el rango de temperatura en C por encima o por debajo de 25 C para el

cual no es necesaria la correccin por cuanto los valores mximos tericos difieren en 0.0004 o menos que el dado para 25 C.

A.2 VALORES INDICADOS

A.2.1 Volumen suelto de mezcla = 1251.3 g.

A.2.2 Volumen suelto de mezcla a 25 C = 492.77 mL.

A.2.3 Contenido de Asfalto = 5% del total de la mezcla.

A.2.4 Gravedad Especfica del asfalto a 25 C = 1.029

A.2.5 Gravedad especfica bula del agregado = 2.714


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A.2.6 Coeficiente de expansin volumtrica del asfalto a 20 C = 6.2x10-4 mL/ml/C

A.2.7 Coeficiente de expansin volumtrica del agregado a 20 C = 2.2x10-5 mL/ml/C

A.3 CLCULO PARA UN GRAMO DE MEZCLA SUELTA A 20 C

A.3.1 Masa de asfalto = 0.05 g.

A.3.2 Volumen de asfalto = 0.05/1.029 = 0.0486 mL.

A.3.3 Masa del agregado = 0.95 g.

A.3.4 Volumen del agregado = 0.95/2.714 = 0.35 mL.

A.3.5 Volumen de asfalto y agregado para un gramo de mezcla suelta a 20C = 0.0486 + 0.3500 = 0.3986

A.4 CLCULO DEL CAMBIO DE VOLUMEN DE UN GRAMO DE MEZCLA

SUELTA PARA UNA VARIACION DE TEMPERATURA DE 1 C A PARTIR DE 20 C

A.4.1 Cambio de volumen del asfalto = 6.2x10- 4x0.0486 = 3.013x10-5 mL.

A.4.2 Cambio de volumen del agregado = 2.2x10-5 x0.35 = 0.770x10- 5 mL.

A.4.3 Cambio de volumen para un gramo de mezcla suelta para 1 C de variacin de

temperatura a partir de 20 C, KT = 3.013x10-5 + 0.770x10-5 = 3.783x10 -5 ml.

A.5 CORRECCIN DEL VOLUMEN

Para la diferencia de la temperatura del agua de 1 C por encima o por debajo de 20 C, la correccin al volumen de agua desplazado por un gramo de mezcla suelta se calcula con la siguiente ecuacin:

TT VKTCorreccin D=

donde:

VT = volumen de agua correspondiente a 1251.3 g de masa de una mezcla suelta, a una temperatura de 20 C = 492.77 mL (Ver Tabla 1).

CagrmlCorreccin 20/01864.077.49210783.31 5 == -

inv e-735-07 gravedad específica máxima teórica (gmm) y densidad de mezclas asfálticas para...

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