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PRUEBA DESGASTE LOS ANGELES...

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LABORATORIO

Desgaste Maquina de Los

DESGASTE MÁQUINA DE LOS ÁNGELES

Mérida 2017

Manual de Prácticas de Laboratorio de

Desgaste Maquina de Los

5.4.5. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS AL DESGASTE UTILIZANDO LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES MÉTODO DE ENSAYO COVENIN

ASTM

AASHTO

266-77 267-78

C 131-01 C 535

T 96-02

5.4.5.1. INTRODUCCIÓN Este método se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo de desgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1½") por medio de la máquina de Los Ángeles, así como también evaluar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos, de tamaños mayores de 19 mm (3/4"). Este ensayo ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidad relativa o la competencia de diferentes fuentes de agregados pétreos de similares composiciones mineralógicas. Los resultados no brindan automáticamente comparaciones válidas entre fuentes marcadamente diferentes en origen, composición o estructura. Los límites de las especificaciones deben ser asignados con extrema precaución, considerando los tipos de agregados disponibles y su comportamiento histórico en aplicaciones finales específicas. Es responsabilidad de quien emplee el ensayo, el establecimiento de prácticas apropiadas de seguridad y salubridad, y la aplicación de limitaciones regulatorias con anterioridad a su uso.

5.4.5.2. OBJETIVO Determinar la resistencia al desgaste de agregados naturales o triturados, empleando la máquina de Los Ángeles consecuencia de la acción combinada de la abrasión, machaqueo e impacto.

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5.4.5.3. DURACIÓN Para realizar el ensayo y obtener los resultados se estiman un máximo de 24 horas.

5.4.5.4. EQUIPOS E IMPLEMENTOS a) Máquina de desgaste de Los Ángeles. b) Balanza con capacidad de 20 Kg con apreciación de 1 g. c) Tamices para agregado grueso. d) Horno con control de temperatura uniforme de 110 C ± 5 C. e) Carga abrasiva o esferas metálicas de fundición o de acero. f) Tamiz # 12.

Máquina de Desgaste de Los Ángeles

Horno

Esferas Metálicas Tamiz N° 12 Figura N° 1. Equipo Necesario para el ensayo

5.4.5.5. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

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a) La muestra para el ensayo se obtendrá mediante el tamizado separando las distintas fracciones del agregado según el método acorde a la granulometría del material a ensayar. b) Las fracciones se deben lavar separadamente. Nota 1: Si el agregado está libre de costras o de polvo, puede eliminarse el procedimiento de lavado antes y después del ensayo.

c) La eliminación del lavado posterior rara vez reducirá la pérdida medida en más del 0.2 % del peso de la muestra original. Si se quisiera obtener mayor información sobre la uniformidad de la muestra que se está ensayando, determinando la pérdida después de 100 revoluciones en el caso de agregados de tamaño mayor de 37.5 mm (1 ½”) y 200 revoluciones para agregados con tamaño 19 mm (3/4”), no se debe lavar el material retenido en el tamiz Nº 12. d) Una vez lavado el material se procede a introducirlo en el horno a una temperatura de 105 C y 110 C hasta que su peso sea constante. e) Se deberá elegir en la tabla N° 1 “Granulometrías representativas de los agregados, para la selección del método de ensayo a utilizar”, la gradación más parecida al agregado que se va a ausar en la obra tomando en cuenta el tamaño del agregado para la ejecución del ensayo.

Se deberá trabajar con la unión de la tabla de especificaciones de la norma ASTM C 131 y la tabla de la norma ASTM C 535 para agregados de tamaño menor de 37.5 mm (1 ½”) y agregados de tamaño mayor de 19 mm (3/4”). Nota 2: Se debe tomar en cuenta la cantidad de material a utilizar tanto para agregados de tamaño menor de 37.5 mm (1 ½”) como para agregados de tamaño mayor de 19 mm (3/4”), en el caso de este último se necesita mayor cantidad de material ya que entre sus retenidos se encuentran los agregados más grandes y por lo tanto se le debe aplicar mayor número de revoluciones o vueltas.

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5.4.5.6. PROCEDIMIENTO a) Una vez seleccionado el método a utilizar (véase tabla N° 1 “Granulometrías representativas de los agregados, para la selección del método de ensayo a utilizar”) y determinado el peso de la muestra a usar, se colocan en la máquina de Los Ángeles la muestra y el número de esferas correspondiente para el ensayo (véase Figuras N° 2 y 3). Nota 3: Se debe ajustar bien en la tapa de la ventana de alimentación de la máquina para evitar perder material fino durante el ensayo.

Figura N° 2. Colocación de la muestra en la Máquina de Los Ángeles.

Figura N° 3. Colocación de las esferas en la Maquina de Los Ángeles.

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b)

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Luego, se pone a funcionar su mecanismo como se muestraen la figura N° 4, a una velocidad que debe estar comprendida entre 30 y 33 revoluciones por minuto (rpm) y el número total de vueltas deberá ser el especificado en el método a utilizar. La máquina deberá girar de manera uniforme para mantener una velocidad periférica constante.

Figura N° 4. Colocando a funcionar el mecanismo de la máquina.

c) Una vez cumplido el número de vueltas prescritas, se descarga el material del cilindro y se procede a efectuar una separación en la muestra ensayada del material más grueso, luego éste se lava y se seca en horno a una temperatura comprendida entre los 110 ± 5 C. d) La fracción fina que retiene el tamiz N° 12 como se muestra en la figura N° 5, se une con el material más grueso y la muestra pasante se desecha. e) La relación de pérdida después de 100, 200, 500 o 1000 revoluciones, dependiendo del agregado especificado para los dos tipos de ensayo, no debería exceder en más de 0.20 % para materiales de dureza uniforme. Cuando se realice esta determinación se procurará evitar toda pérdida de muestra.

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Figura N°5. Separación del material. Fracción fina retenida en el tamiz N° 12.

f) La muestra total, incluido el polvo producido por el desgaste, se vuelve introducir en la máquina hasta completar las vueltas especificadas por el método elegido para el ensayo. Un procedimiento recomendable es que después de descargar el material a ensayar dentro del cilindro de acero se ajusten fuertemente los tornillos de la tapa de la máquina como se muestra en la figura N° 6, que en muchos casos permite que el material que está en proceso de ensayo se pase entre las fisuras de los bordes de la tapa y se pierda.

Figura N° 6. Tornillos de la tapa de la Máquina de Los Angeles bien ajustados.

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5.4.5.7. CÁLCULOS Y RESULTADOS El cálculo de este ensayo es muy sencillo, siendo el porcentaje de desgaste igual a la diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra ensayada, expresado en tanto por ciento del peso original y se denota de la siguiente forma:

Donde: Pf= Peso final Pi= Peso inicial

5.4.5.8. PRECISIÓN DE ENSAYO a) Para agregados con tamaño máximo nominal de 19 mm (3/4”), con % de pérdidas entre 10 y 45 %, el coeficiente de variación entre el resultado de varios laboratorios es de 4.5 %. b) Resultados de dos ensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes, sobre muestras del mismo agregado grueso, no deberán diferir el uno del otro en más del 12.7 % de su promedio. c) El coeficiente de variación de operadores individuales, se encontró que es el 25 %. d) Los resultados de dos ensayos bien ejecutados sobre el mismo agregado grueso, no deberán diferir en uno en más del 5.7 % de su promedio. e) Las esferas de fundición, serán de un diámetro entre 46.38 mm y 47.63 mm y un peso comprendido entre 390 g y 445 g.

5.4.5.9. POSIBLES ERRORES a) El no cumplimiento de los parámetros y especificaciones del ensayo. b) El uso indebido del equipo de desgaste de Los Ángeles. c) La pérdida de material en cualquier circunstancia del proceso de preparación o durante el ensayo.

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d) Programación errada del número de revoluciones del equipo.

Tabla Nº 1. GRANULOMETRÍAS REPRESENTATIVAS DE LOS AGREGADOS, PARA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE ENSAYO A USAR. TAMAÑO DEL CEDAZO

ASTM C 131 A

B

C

ASTM C 535

PASA

RETENIDO

D

1

3”

2 ½”

2500+50

2 ½”

2”

2500+50

2”

1 ½”

5000+50

1 ½”

1”

1250+25

1”

¾”

1250+25

¾”

½”

1250+10

2500+10

½”

3/8”

1250+10

2500+10

3/8”

¼”

2500+10

¼”

N°4

2500+10

N°4

N°8

2

3

5000+50 5000+50

5000+50 5000+50

5000+10

TOTAL PESO (g)

5000+10

5000+10

5000+10

5000+10

10000+10

10000+75

10000+50

N° DE ESFERAS

12

11

8

6

12

12

12

REVOLUCIONES

500

1000

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DISEÑO PREFERIDO DE ENTREPAÑO

DISEÑO ALTERNATIVO CON TOPE DE PERFIL LAMINADO

EMPACADURA

PLACA DE ACERO

PLACA DE IGUAL ESPESOR QUE LA EMPACADURA

ENTREPAÑO CON PERFIL ANGULAR LAMINADO

EMPACADURA PLACA DE 13mm DE ESPESOR DE EMPAQUE DE EMPAQUETADURA ENTREPISO DE ACERO 510x90x25 PLACA DE TAPA 100x6

150x100x13

PLACA DE TAPA 190x6

MEDIDA EXTERIOR NO MENOR DE 125m EXTREMOS DE ACERO DE ESPESOR NO MENOR DE 12 mm

ABERTURA 150

EMPACATADURA

DIRECCION DE ROTACION

RECIPIENTE EL APOYO DEL EJE MONTADO EN PILARES DE HORMIGON U OTROS SOPORTES RIGIDOS

Figura N° 7. Especificaciones generales de la Máquina de Los Ángeles.

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PLANILLA DE ENSAYO

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE LOS SUELOS Y PAVIMENTOS

ENSAYO DESGASTE DE LOS ÁNGELES NOMBRE DEL PROYECTO: PROCEDENCIA DE LA MUESTRA: CALICATA N°: TIPO DE GRADACIÓN:

FECHA DE REALIZACIÓN DEL ENSAYO:

%

TIPO DE GRADACIÓN (g) A

B

C

D

E

PASA

RETENIDO

3"

2 1/2"

2,500

2 1/2"

2"

2,500

2"

1 1/2"

1 1/2"

1"

5,000 1,250

1"

3/4"

1,250

1/2"

1,250

2,500

1/2"

3/8"

1,250

2,500

3/8"

1/4"

2,500

1/4"

N° 4

2,500

N° 4

N° 8

ROTACIONES

5,000 5,000

5,000 12

11

8

500

500

500

6

12

12

12

500

1000

1000

1000

PESO TOTAL DE LA MUESTRA (g); (W1): PESO RETENIDO EN EL TAMIZ N° 12 (g); (W2): PESO QUE PASA EL TAMIZ N° 12 (g); (W3): PORCENTAJE (%) DE DESGASTE: OBSERVACIONES:

% DE DESGASTE (%) = W1 - W2 * 100 = W3 * 100 W1W1

ENSAYADO POR:

G

5,000 5,000

3/4"

ESFERAS

F

REVISADO POR:

FECHA:...