LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD HORNO IGNICION Y CENTRIFUGA

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Trinidad Aguirre Valverde
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1 LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD HORNO IGNICION Y CENTRIFUGA Rodrigo Uribe Olivares Jefe Área de Asfalto Curso de Capacitación 8 Junio 2015

2 a).- Ensaye: Extracción (LNV 11) : Método para determinar el contenido de asfalto por centrifugación (Ensaye de extracción).

3 a).- Ensaye de extracción: Solvente utilizado: Tricloroetileno. Más contaminante Requiere más tiempo (Horas Hombre)

4 a).- Ensaye de extracción: PROCEDIMIENTO Si la mezcla no está lo suficientemente blanda como para separarla y homogeneizarla con una espátula, colóquela en una bandeja y caliéntela en horno hasta que sea manipulable (125+/-5 ºC por 2 horas) Nota 1: Si el tamaño mínimo de la muestra de ensaye es mayor que la capacidad del extractor, ésta se divide en porciones iguales. Para los cálculos, sume las masas análogas de las distintas porciones.

5 a).- Ensaye de extracción: PROCEDIMIENTO 1) Coloque en el bol la cantidad de muestras necesaria de acuerdo al Tamaño Máximo Nominal.

6 a).- Ensaye de extracción: PROCEDIMIENTO 2) Cubra la muestra en el bol con el solvente a utilizar y espere, máximo una hora, que el solvente disgregue la muestra.

7 a).- Ensaye de extracción: PROCEDIMIENTO 3) Ponga bajo el tubo de drenaje un recipiente (bidón o botella de volumen suficiente), con tapas, evitando cuidadosamente la pérdida de solvente recuperado.

8 a).- Ensaye de extracción: 4) Seque y pese el filtro, colóquelo alrededor del borde del bol y cierre la cubierta herméticamente.

9 a).- Ensaye de extracción: 5) Haga funcionar la centrífuga aumentando lentamente la velocidad hasta RPM. Cuando el solvente deje de fluir detenga la centrífuga.

10 a).- Ensaye de extracción: Agregue aproximadamente 500 ml de solvente, según capacidad extractor, una vez detenida la máquina repita el procedimiento anterior las veces necesarias, no menos de tres, hasta que el asfalto sea totalmente extraído y el solvente emerja limpio (Con su color original).

11 a).- Ensaye de extracción: Terminando el lavado de la mezcla mida el volumen del solvente recuperado y de inmediato homogenice cuidadosamente y tome una muestra representativa de 100 ml en un crisol, previamente tarado.

12 a).- Ensaye de extracción: Evapore hasta sequedad el contenido del crisol en un baño de agua caliente, cama de arena o placa caliente. Calcine el residuo (500 a 600ºC) mediante una mufla o una plancha caliente. Deje enfriar a temperatura ambiente

13 a).- Ensaye de extracción:

14 a).- Ensaye de extracción: Remueva el filtro. Saque el fino adherido tanto como sea posible y agréguelo al bol del extractor. Seque el filtro hasta masa constante en un horno a 110 5ºC.

15 a).- Ensaye de extracción: Saque el agregado pétreo que queda en el bol de la centrífuga, cuidadosamente y séquelo hasta masa constante en un horno a 110 5ºC o en una placa caliente. El agregado recuperado se puede usar en el análisis granulométrico de acuerdo a Norma. Nota 2: Se debe secar la muestra hasta que un secado posterior a 110 5ºC no altere la masa en 0.1%.

16 a).- Ensaye de extracción: CALCULOS Calcule la masa del material fino en el volumen total del solvente de la extracción como sigue: Donde: W4= masa del fino total del solvente C= Cenizas en g. V1= Volumen total en ml. V2= Volumen de la alícuota en ml.

17 a).- Ensaye de extracción: Calcule el porcentaje de asfalto como sigue: Donde: B= % de Asfalto con respecto al agregado seco. W1= masa de la muestra. W2=masa por humedad. W3=masa del agregado lavado. W4= masa del fino total del solvente. W5=diferencia de peso del filtro.

18 b).- Ensaye: Horno de Ignición Determinación del contenido de asfalto con el Horno de Ignición ( )

20 Este método determina el contenido de asfalto de mezclas en caliente a través de la remoción del cemento asfáltico calcinándolo, utilizando el horno de ignición.

21 Es el nuevo recambio al sistema de extracción convencional con solventes.

22 Resumen del método El cemento asfáltico en la mezcla de pavimentos es calcinado usando un horno apropiado a este método. El contenido de asfalto determinado es respecto al agregado y se cálcula por la diferencia de masas (antes y después del horno).

23 Resumen del método A este contenido se le debe restar un factor de corrección del agregado, que corresponde a la perdida de material fino que sale por el ducto de ventilación junto con las cenizas del cemento asfáltico. También se debe restar la humedad, si existiese.

24 Factor de corrección Determinación del factor de corrección: Existen dos procedimientos: 1.-Calcinar una mezcla asfáltica con un porcentaje de asfalto conocido. Luego, al porcentaje obtenido por calcinación restar el porcentaje real de Cemento Asfáltico en la mezcla, obteniéndose el Factor de corrección.

25 Factor de corrección Factor de corrección: CF (%) % AC o % AC T Donde: %AC o = Cont. De asfalto determinado por horno. %AC T = Contenido de asfalto real

26 Factor de corrección 2.- Calcinar una mezcla de agregados (Sin Cemento Asfáltico). La diferencia porcentual entre la masa inicial y final corresponderá al factor de corrección.

27 Factor de corrección Una vez que se tiene el factor de corrección, se puede tener el porcentaje de asfalto de la mezcla. Se debe trabajar con agregados secos para eliminar la variable de contenido de humedad.

28 Factor de corrección Nota: Cada dosificación de mezcla asfáltica tiene un distinto factor de corrección, ya que presentan distintas distribuciones granulométricas y además pueden cambiar los tipos de agregados.

29 Procedimiento: Método A Para hornos con balanza interna Precalentar el horno hasta una Tº de 400ºC ( depende del horno) Precalentar la muestra hasta una temperatura de 150 C en horno convencional, para eliminar la variable de contenido de humedad. Balanza Interna

30 Procedimiento: Método A La cantidad va a depender del tamaño máximo nominal

31 Procedimiento: Método A Poner rápidamente el canastillo con la muestra en el soporte de la balanza en el horno. (40 % abajo, 60% arriba del canastillo) Comenzar la calcinación

32 Procedimiento: Método A Balanza Interna

33 Procedimiento: Método A Canastillo con la muestra. Cuando el ensaye esté completo, sacar con el sujetador la muestra del horno, y dejarla enfriar.

34 Procedimiento: Método A Cálculo de porcentaje de asfalto El horno entrega automáticamente el porcentaje de asfalto de la mezcla impreso en una etiqueta. Si a éste no se le introduce el factor de corrección antes calculado, entonces al porcentaje entregado por el horno se le debe restar el factor de corrección y se obtiene el porcentaje de asfalto de la mezcla.

35 Procedimiento: Método A Si este factor fue introducido como dato en el horno, el valor impreso de la etiqueta corresponde al % final de asfalto en la mezcla. Finalmente, se puede realizar análisis granulométrico al agregado.

36 Procedimiento: Método A Cálculo de porcentaje de asfalto AC(%) m m m S A * 100 A C F Donde: m S m A C F Peso total de la muestra antes de ignición Peso remanente total del agregado después de ignición Factor de corrección

37 Procedimiento: Método B Para hornos sin balanza interna Se debe calcinar a lo menos 45 minutos, luego extraer la muestra y pesarla, Ingresar nuevamente la muestra en el horno. Calcinar por 15 minutos.

38 Procedimiento: Método B Sacarla del horno y dejar enfriar por 30 min. Repetir hasta que la diferencia en masa sea menor a 0.01%. Luego calcular el porcentaje de asfalto en forma manual de la siguiente manera

39 Cálculo de porcentaje de asfalto Procedimiento: Método B AC(%) m m m S A * 100 A C F Donde: m S m A C F Peso total de la muestra antes de ignición Peso remanente total del agregado después de ignición Factor de corrección

40 Se debe informar: Procedimiento El método utilizado (Con o sin Balanza interna) % corregido de ligante asfáltico. Factor de corrección. Masa de la muestra. Contenido Humedad (si se determina) Temperatura de ensayo. Incluye ficha impresa original.

41 Fin Presentación.

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