Laboratorio No. 26 Densidad DE Materiales Bituminosos Sólidos Y Semisólidos ( Método DEL Picnómetro) PDF

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INFORME No. 26 – DENSIDAD DE MATERIALES BITUMINOSOS SÓLIDOS Y SEMISÓLIDOS (MÉTODO DEL PICNÓMETRO) (INV E – 707 – 13)

GRUPO B2 CRISTIAN CAMILO GUTIERREZ VASQUEZ JULIAN DAVID HURTADO BONILLA JULIAN ANDRÉS MARTINEZ ROJAS JHONATAN BRAYAN MENESES SANCHEZ

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2014

INFORME No. 26 – DENSIDAD DE MATERIALES BITUMINOSOS SÓLIDOS Y SEMISÓLIDOS (MÉTODO DEL PICNÓMETRO) (INV E – 707 – 13)

GRUPO B2 CRISTIAN CAMILO GUTIÉRREZ VASQUEZ 201120242 JULIAN DAVID HURTADO BONILLA 201120202 JULIAN ANDRÉS MARTÍNEZ ROJAS 201120206 JHONATAN BRAYAN MENESES SANCHEZ 201120307 Presentado a: Ing. Msc. GONZALO PEREZ BUITRAGO Monitores: BEIMAR EMILIO CASTELBLANCO MORALES Materia: MATERIALES PARA INGENIERÍA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS TUNJA 2014

CONTENIDO Pág. 1. OBJETIVOS .........................................................................................................6 1.1 GENERAL ..........................................................................................................6 1.2 ESPECÍFICOS ...................................................................................................6 2. EQUIPOS.............................................................................................................7 2.1 PICNOMETRO...................................................................................................7 2.2 BALANZA...........................................................................................................7 2.3 BAÑO DE AGUA................................................................................................8 2.4 VASO DE PRESIPITADOS................................................................................8 2.5 TERMOMETRO .................................................................................................8 3. PROCEDIMIENTO...............................................................................................9 4. DATOS OBTENIDOS ........................................................................................10 5. CÁLCULOS........................................................................................................11 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS............................................................................12 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .....................................................13 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................14

LISTA DE TABLAS Pág.

Tabla 1. Datos obtenidos……………………………………………………………….10

LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Picnómetro y Tapón…………………………………………………………...7 Figura 2. Balanza…………………………………………………………………………7 Figura 3. Termómetro…………………………………………………………………….8 Figura 4. Vertimiento de la muestra…………………………………………………….9

1. OBJETIVOS 1.1 GENERAL Determinar la gravedad especifica de materiales bituminosos semisólidos, cementos asfalticos y alquitranes blandos, empleando un picnómetro. 1.2 ESPECÍFICOS 

Realizar el procedimiento indicado en la norma de ensayo INV-E-707-13.



Calcular la densidad de la muestra a partir de la masa de la muestra y de la masa de agua desalojada por la muestra en el picnómetro lleno.



Discutir el resultado obtenido y determinar para que es útil el material ensayado.

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2. EQUIPOS 2.1 PICNOMETRO Recipiente de vidrio de forma cilíndrica o cónica, con boca esmerilada en la cual debe ajustar, exactamente y sin fugas, un tapón de vidrio de 22 a 26 mm de diámetro, el cual lleva en el centro un orificio de 1.0 a 2.0 mm de diámetro. Figura 1. Picnómetro y Tapón.

Fuente: Elaboración propia.

2.2 BALANZA Con capacidad mínima de 150g y con exactitud de, al menos, 0.001g. Figura 2. Balanza.

Fuente: Elaboración propia.

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2.3 BAÑO DE AGUA Provisto de termostato que pueda regular la temperatura del ensayo con una precisión de ±0.1°C (0.2°F). 2.4 VASO DE PRESIPITADOS Tipo Griffin, de baja forma, de 600 ml o más de capacidad. 2.5 TERMOMETRO Utilizado para medir la temperatura de la muestra. Figura 3. Termómetro

Fuente: Elaboración propia.

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3. PROCEDIMIENTO Se pesa el picnómetro vacío incluyendo el tapón. Se pesa el picnómetro con agua a la temperatura del ensayo (25 °C) incluyendo el tapón. Realizar el calentamiento de la muestra de cemento asfáltico hasta una temperatura suficiente para que se alcanzase la fluidez necesaria como para ser vertido. Verter una cantidad de la muestra hasta tres cuartos (3/4) de la capacidad del picnómetro, procurando que la temperatura de ensayo sea de 25ºC. Este procedimiento se hace teniendo cuidado de no permitir que las paredes del picnómetro queden impregnadas con la muestra del cemento asfáltico entre otras cosas para evitar que se incluyan burbujas de aire. Figura 4. Vertimiento de la muestra.

Fuente: Elaboración propia.

Se determina la masa de la muestra, más picnómetro con el tapón puesto. Finalmente, se llena la capacidad restante del picnómetro con agua (1/4) y se pesa. 9

4. DATOS OBTENIDOS Durante el desarrollo del ensayo se registraron los pesos del picnómetro vacío, picnómetro con agua, picnómetro con muestra y picnómetro con muestra y agua, incluyendo el tapón en todo lo anterior, a continuación se muestra los datos mencionados anteriormente: Tabla 1. Datos obtenidos DATOS DENSIDAD RELATIVA MASA DEL PICNOMETRO VACIO + TAPON (A) MASA DEL PICNOMETRO LLENO DE AGUA + TAPON (B) MASA DEL PICNOMETRO + MUESTRA+TAPON (C) MASA DEL PICNOMETRO +MUESTRA+AGUA+TAPON (D) Fuente: Elaboración propia.

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21,43 46,32 37 46,26

5. CÁLCULOS La densidad relativa (gravedad específica) se calcula de la siguiente manera:

𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑹𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 =

(𝐶 − 𝐴) ((𝐵 − 𝐴) − (𝐷 − 𝐶))

Dónde: A= Masa del picnómetro vacío + tapón (g). B= Masa del picnómetro lleno de agua + tapón (g). C= Masa del picnómetro + muestra + tapón (g). D= Masa del picnómetro + muestra + agua + tapón (g). δw= Densidad del agua a una temperatura de 25 °C (0.997 g/m3)

𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑹𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 =

(37 − 21.43) ((46.32 − 21.43) − (46.26 − 37))

𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑹𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 = 0.996 Ahora se debe calcular la densidad del material bituminoso multiplicando la densidad relativa con la densidad del agua a una temperatura de 25 °C (0.997 kg/l), como se muestra a continuación:

𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 ∗ 𝛿𝑤

𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 = 0.996 ∗ 0.997 𝑔/𝑐𝑚3 𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 = 0.993 𝑔/𝑐𝑚3

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6. ANÁLISIS DE RESULTADOS Ya que el material utilizado, ha sido usado en una gran cantidad de ensayos, posiblemente ha perdido algunas de sus propiedades debido a que está sometido a suciedad en el ambiente, entre muchos otros contaminantes. La densidad calculada para el material ensayado es un poco baja debido a los factores mencionados anteriormente. En condiciones normales la densidad para un asfalto 60/70 debe estar alrededor de 1.03 g/cm3 a una temperatura de 25°C.

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Para calcular adecuadamente la densidad especifica de una muestra asfáltica, se debe mantener una temperatura adecuada según lo indican las especificaciones, con el fin de obtener resultados reales y aceptables para el ensayo. Los valores calculados de densidad son de gran ayuda a la hora de convertir unidades de volumen a masa y para hacer correcciones de medidas de volumen, cuando la temperatura de ensayo es distinta a la temperatura de referencia.

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BIBLIOGRAFÍA Instituto Nacional de Vías. Normas de Ensayo de Materiales 2013. Capítulo 7 – Densidad de materiales bituminosos sólidos y semisólidos (Método del Picnómetro). INV – E - 707 – 13. Bogotá D.C.: El instituto, 2013. 8 p.

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