FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO: Diseño moderno de pavimentos

ALUMNO: Romero Sanabria Gustavo

PROFESOR: Ing. Hugo Casso Valdivia

TEMA: Contenido de sales solubles de agregado fino en mezclas asfálticas

TURNO: mañana

CICLO: 9 º

-2013-

1. Introducción.

La concentración de sales confiere al suelo unas propiedades muy particulares con efectos muy nocivos para los cultivos. Se puede deber a causas naturales o ser el resultado de acciones antrópicas. Se distinguen d os situaciones, con morfologías, propiedades, génesis y usos de los suelos muy diferentes, según que el catión predominante en el complejo de cambio sea el Na+ o el Ca++.

Si el catión predominante es el Ca++, las sales solubles son muy abundantes en el suelo. El perfil se encuentra muy poco diferenciado, pero su estructura tiende a ser estable, como resultado de la acción floculante del Ca++. La alta presión osmótica de la solución del suelo es la responsable de la baja productividad. A estos suelos se les denomina suelos salinos (o suelos halomorfos). El suelo representativo es el Solonchak cuando es el Na+ el catión dominante se produce la dispersión de las arcillas, lo que lleva a una destrucción de la estructura. Por otra parte, la hidrólisis de las arcillas sódicas conduce a la alcalinización del perfil, y esta provoca intensa alteración mineral. El perfil queda bien diferenciado desde el punto de vista morfológico. A estos suelos se les llama suelos sódicos (en ocasiones alcalinos) y su clase representativa es el Solonetz.

Por otra parte cuando existe un alto contenido en sales y estas son sódicas, el sodio es el que predomina en el complejo de cambio y los suelos son salino-sódicos. Son suelos típicos de las regiones de clima seco, pues dada la alta solubilidad de las sales estas tienden a movilizarse bajo clima húmedo.

2. Marco teórico

DISOLUCIÓN:Son mezclas tanto homogéneas como heterogéneas de 2 o más sustancias.Partes Fundamentales: •Soluto: Componente en menor proporción•Solvente: Componente en mayor proporción.

Propiedades de las soluciones:Solubilidad y concentración.

MEZCLA:

Es la unión de 2 o más sustancias en proporción variable, en la que los componentes conservan sus propiedades físicas o químicas; sus componentes se pueden separar fácilmente por medios físicos; generalmente no hay absorción o desprendimiento de energía.

•Mezclas homogéneas: sus componentes se encuentran distribuidos uniformemente; no se distinguen sus componentes.

•Mezclas heterogéneas: Son aquellas cuyos componentes no se distribuyen uniformemente y se distinguen con facilidad

1. SOLUBILIDAD: Es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra; la sustancia que se disuelve recibe el nombre de soluto y la sustancia en que se disuelve recibe el nombre de disolución

Si el soluto se disuelve en grandes cantidades, decimos que es muy soluble; si lo hace en pequeñas cantidades es poco soluble, pero si no se disuelve en ninguna cantidad, lo llamamos insoluble. También puede definirse así: Solubilidad es la cantidad en gramos que se necesitan para saturar 100 gramos de disolvente o solvente determinado a una temperatura dada. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto / disolvente.

La solubilidad en el agua, se expresa como la cantidad en gramos de soluto que se disuelve a una temperatura dada. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados. El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor  máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación(fenómeno que ocurre cuando un compuesto iónico se disuelve en un compuesto polar, sin formar una nueva sustancia) y si el solvente es agua, hidratación.

2 factores que afectan la solubilidad: presión, temperatura y naturaleza del solvente.

Efecto de la temperatura en la solubilidad:La mayoría de los sólidos se disuelven mejor en un líquido a medida que la temperatura aumenta, es decir, son mas solubles en el punto de ebullición del agua que del punto de congelación, salvo en raras excepciones, en las que la solubilidad de un soluto disminuye con el aumento de temperatura. en general, los gases son mas solubles en agua fría y tienden a abandonar las soluciones en forma de burbujas, cuando se calienta el agua. si este proceso es rápido, se llama efervescencia. La solubilidad de un gas en un líquido disminuye cuando aumenta la temperatura.

Efecto de la presión en la solubilidad:Los cambios de presión tienen poco efecto en la solubilidad de un soluto si este es sólido o líquido, debido a que ambos son difíciles de comprimir; por lo contrario, los gases se comprimen fácilmente y su solubilidad aumenta con la presión, esto es, a mayor presión, mayor solubilidad de los gases.Naturaleza del soluto y del disolvente:

El agua es un disolvente excelente para la mayoría de los componentes inorgánicos, pero es un mal disolvente para las grasas y las ceras, para las que el benceno y el éter son buenos disolventes; para las sustancias orgánicas existen buenos disolventes como el bisulfuro de carbono, éter sulfúrico, alcohol etílico, benceno y cloroformo.

Concentración:Relación entre el peso del soluto y el peso del disolvente. La concentración del solutose expresa como la proporción que existe entre el número de gramos del soluto, por cada 100 gramos del disolvente, o bien, la proporción entre el número de gramos de soluto por cada litro de disolución; de acuerdo con esto, la concentración de una solución dependerá de la cantidad de soluto que pueda disolverse en el disolvente, tanto por su peso como por su volumen. tomando en cuenta la concentración, las disoluciones se dividen en:

•Solución diluida: es aquella que contiene una pequeña proporción del soluto disuelto en una gran cantidad de disolvente.

•Solución concentrada: gran cantidad de soluto disuelta en una pequeña cantidad de disolvente.

•Solución saturada: es aquella en la que las moléculas del soluto están en equilibrio con las moléculas del disolvente.

•Solución sobresaturada: es aquella que tiene solución en mayor cantidad de soluto que la saturada en la misma cantidad de disolvente, con las mismas condiciones de temperatura y presión.La concentración es la magnitud física que expresa la cantidad de un elemento o un compuesto por unidad de volumen. En el SI se emplean las unidades mol·m-3 .

En química, para expresar cuantitativamente la proporción entre un soluto y el disolvente en una disolución se emplean distintas unidades: molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje en peso, porcentaje en volumen, fracción molar, partes por millón, partes por billón, partes por trillón, etc. también se puede expresar cualitativamente empleando términos como diluido, parabajas concentraciones, o

concentrado, para altas.

SUSPENSIONES:

Mezclas heterogéneas formadas por un líquido y un sólido cuyas partículas son poco solubles o insolubles en el líquido que se encuentra, lo que les da una apariencia turbia: el tamaño de las partículas es grande, por lo que se perciben a simple vista y no pasan por los filtros comunes; a estas partículas se les llama suspensiones. Las partículas de mayor densidad quedan en el fondo del recipiente y las de menor densidad flotan en la parte superior .Las suspensiones se separan fácilmente por decantación o filtración. Características de las suspensiones:

•Poca estabilidad ya que sus componentes se separan en corto tiempo.

•Apariencia turbia, por que las partículas se encuentran dispersas.

•Sedimentación de sus partículas mediante el reposo.

•Apariencia óptica de las partículas, que por su tamaño se distinguen a simple vista.

CRISTALIZACIÓN:

Es la separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:

1. Por Fusión:

Se coloca el sólido en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se forma una costra en la superficie se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol vertiendo el líquido que queda dentro; se formará una malla de cristales en el interior del crisol.

2. Por disolución:

Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente hasta que se forman los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se tendrán cristales pequeños, y si es lento, se tendrán cristales grandes.

3. Sublimación:

Es el paso directo de un sólido a gas; los gases generan cristales por enfriamiento rápido.

SALES:

Una sal es un compuesto químico formado por cationes(iones cargados positivamente) enlazados a aniones(iones cargados negativamente). Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, la base proporciona el catión y el ácido el anión. En general, las sales son compuestos iónicos que forman cristales, generalmente solubles en agua, donde se separan los dos iones. Las sales típicas tienen un punto de fusión alto, baja dureza, y baja compresibilidad. Fundidos o disueltos en agua, conducen la electricidad. Las sales se obtienen por reacción de los ácidos con los metales, las bases u otras sales, y por reacción de dos sales que intercambian sus iones

Las sales en las que todos los hidrógenos sustituibles de los ácidos han sido sustituidos por iones metálicos o radicales positivos se llaman sales neutras, por ejemplo, el cloruro de sodio, NaCl. Las sales que contienen átomos de hidrógeno sustituibles son sales ácidas, por ejemplo, el carbonato ácido de sodio (bicarbonato de sodio), NaHCO3. Las sales básicas son aquéllas que poseen algún grupo hidróxido, por ejemplo el sulfato básico de aluminio, Al(OH)SO4.Las sales también pueden clasificarse de acuerdo con las fuerzas de los ácidos y las bases de las cuales derivan .La sal de una base fuerte y de un ácido fuerte, por ejemplo el KCl, no se hidroliza al ser disuelta en agua, y sus disoluciones son neutras. La sal de una base fuerte y de un ácido débil, por ejemplo el Na2CO3, sufre hidrólisis cuando se disuelve en agua, y sus disoluciones son básicas. La sal de un ácido fuerte y una base débil, como el NH4Cl, también sufre hidrólisis, y sus disoluciones son ácidas .A excepción de ciertas sales amónicas y de sales que son muy insolubles, las sales de un ácido débil y una base débil, como el Al2S3, experimentan en el agua hidrólisis completa, recuperándose el ácido y la base de iniciales. Las sales se denominan de acuerdo con el ácido del que derivan:

•Acetatos: son las sales del ácido acético

•Carbonatos: son las sales del ácido carbónico 

•Cloratos: son las sales del ácido hidroclórico 

•Fosfatos: son las sales del ácido fosfórico 

•Nitratos: son las sales del ácido nítrico 

•Nitritos: son las sales del ácido nitroso 

•Sulfatos: son las sales del ácido sulfúrico

•Sal orgánica: son las sales del ácido carboxílico

 

Carbonatos

Compuestos que contienen el ion carbonato CO32-. Pueden considerarse derivados del ácido carbónico (H2CO3), que se forma al disolver dióxido de carbono(CO2) en agua. Si los átomos de hidrógeno del ácido carbónico son reemplazados por átomos de un metal, se forma un carbonato inorgánico, por ejemplo el carbonato de sodio, Na2CO3. Si los átomos de hidrógeno se sustituyen por radicales orgánicos, se forman carbonatos orgánicos, por ejemplo el carbonato de etilo, (C2H5)2CO3.Como grupo, pueden ser reconocidos por su efervescencia al tratarlos con ácido clorhídrico. Todos esos carbonatos se descomponen con el calor, produciendo CO2ygeneralmente el óxido sólido del metal. Sólo los carbonatos de los metales alcalinos se disuelven fácilmente en agua, y las disoluciones resultantes son alcalinas. Debido a su alcalinidad, las disoluciones decarbonato de sodio (conocido como sosa comercial) se usan como agentes limpiadores y para ablandar el agua. La sustitución de uno solo de los hidrógenos del ácido carbónico produce los hidrogeno carbonatos o bicarbonatos, que contienen el anión bicarbonato, HCO3-. Sólo los bicarbonatos de los metales alcalinos son lo bastante estables para poder aislarlos .Entre los bicarbonatos, el más conocido y más útil es el bicarbonato de sodio (NaHCO3)o bicarbonato de sosa.

Fosfatos

Son productos formados por la sustitución de parte o todo el hidrógeno del ácido fosfórico por metales. Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario, secundario o terciario. Así, NaH2PO4, con un átomo de hidrógeno sustituido, se denomina fosfato primario de sodio (también di hidrogeno fosfato de sodio), y Na3PO4, con tres átomos de hidrógeno sustituidos, fosfato terciario de sodio. También conocido como fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como detergente y ablandador del agua. Los fosfatos primarios y secundarios contienen hidrógeno y son sales ácidas. Los fosfatos secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepción de los de sodio, potasio y amonio; los primarios son más solubles.

Sulfatos:

El ácido sulfuroso, H2SO3tiene dos hidrógenos reemplazables y forma dos clases desales: sulfitos y sulfitos ácidos. En una disolución, los sulfitos ácidos o bisulfitos de los metales alcalinos, como el bisulfito de sodio, NaHSO3, actúan como ácidos. Las disoluciones de sulfitos comunes, como sulfito de sodio, Na2SO3, y sulfito de potasio, K2SO3, son ligeramente alcalinas .El sulfato de manganeso (II) (MnSO4) es un sólido cristalino de color rosa, se prepara por la acción de ácido sulfúrico sobre dióxido de manganeso.

Nitratos:

Las sales del ácido nítrico se denominan nitratos. El nitrato de potasio, o salitre, y el nitrato de sodio son los nitratos más importantes comercialmente. Casi todos los nitratos son solubles en agua. La reacción del ácido nítrico con compuestos orgánicos produce importantes nitratos, como la nitroglicerina y la nitrocelulosa. Los nitratos de calcio, sodio, potasio y amonio se emplean como fertilizantes que proporcionan nitrógeno para el crecimiento de las plantas.

NITRATO DE POTASIO (KNO3)

El nitrato de potasio (KNO3) es un sólido blanco preparado por la cristalización fraccionada de disoluciones de nitrato de sodio y cloruro de potasio, y se usa en cerillas o fósforos, explosivos y fuegos artificiales, y para adobar carne; se encuentra en la naturaleza como salitre.

AGUA (H 2O) 

Sustancia compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. A temperatura  ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora(aunque adquiere una leve tonalidad azulen grandes volúmenes).Polaridad de la molécula de agua: Los enlaces oxígeno-hidrógeno son dipolares, con los electrones más próximos al núcleo de oxígeno. Como los dos enlaces no aparecen opuestos, la molécula en su conjunto resulta dipolar, con un lado negativo y otro, el de los dos núcleos de hidrógeno, positivo. Es un disolvente excelente de los sólidos iónicos porque sus moléculas son polares. La parte positiva de las moléculas atrae a los aniones y la parte negativa a los cationes

3. Determinación del contenido de sales solubles de agregados fino en mezclas asfálticas

3.1 - MÉTODO PARA DETERMINAR LA SOLUBILIDAD EN SOLVENTES ORGÁNICOS (ASTM D 2042 AASHTO T44-97)

OBJETO

Este método de ensayo se aplica para determinar el grado de solubilidad en solventes orgánicos de materiales bituminosos usados en caminos, tales como alquitrán y Asfalto de petróleo, tengan o no una pequeña cantidad de materia mineral. También se incluye el procedimiento para calcular la proporción de ligante asfáltico en tetracloruro de carbono.

EQUIPOS Y MATERIALES

Filtrado

Es conveniente filtrar al vacío con el crisol Gooch, tal como muestra la Figura A0107_1 y cuyos componentes son:

a) Frasco de pared gruesa, de unos 250 ml o más de capacidad (Erlen meyer).

b) Tubo filtrador de 40 a42 mm de diámetro interno.

c) Manguera o adaptador para sostener el crisol Gooch sobre el tubo filtrador.

Crisol Gooch

Vidriado interior y exteriormente, con excepción de la superficie del fondo. Las dimensiones aproximadas deben ser: diámetro de 45 mm en la superficie y 35 mm en el fondo y una profundidad de 30 mm.

Soporte de fibra de vidrio

De 32, 35 ó 37 mm de diámetro.

Nota 1: Se pueden utilizar filtros de discos de fibra de vidrio en lugar de fibras de asbesto, si se demuestra que son satisfactorios.

Balanza analítica

Clase A conforme a AASHTO M 231.

Desecador

De tamaño adecuado, cargado con un desecante efectivo, tal como el Cloruro de Calcio.

Horno

Capaz de mantener la temperatura a 110 ± 5°C.

Solventes

Utilice un solvente especificado. Son solventes adecuados para usar en este método los siguientes:

a) Tricloroetileno (C2 HCl3) Grado reactivo p.a. Este solvente no es inflamable, se aplica al asfalto del petróleo como un sustituto del tetracloruro de carbono para determinar el grado de solubilidad, pero no es aplicable a alquitranes o productos del petróleo altamente craqueados. Es menos tóxico que el tetracloruro de carbono.

b) Tricloroetano (CH3 CCl3) Grado reactivo

CONDICIONES GENERALES

Medidas de Seguridad

Todos los solventes orgánicos son tóxicos en algún grado, por lo que se debe estar provisto de muy buena ventilación en todos los casos. El tetracloruro y el tricloroetano en presencia de calor forman ácidos altamente corrosivos.

Preparación del Crisol Gooch

Agite totalmente una porción de fibra de vidrio en agua destilada de modo de formar una película en suspensión en la cual las fibras estén dispersas.

Ensamble el aparato de filtrado

Llene el crisol con parte de la suspensión de fibra en agua y permita que sedimente en el crisol.

Aplique una leve succión para sacar el agua, dejando una pequeña capa de fibra en el fondo del crisol, agregue más fibra suspendida y repita el proceso hasta que la capa lograda pese

0,5 ± 0,1 g (Nota 2) después de la ignición (inflamación).Lave la capa de fibra totalmente con agua y seque en un horno o en una mufla entre 600 a650°C. Enfríe el crisol en un desecador y pese aproximando a 0,1 mg; repita la ignición y enfríe hasta que se obtenga masa constante (±0,3 mg), guarde en un desecador hasta que esté listo para ser usado.

Temperatura del Ensayo

Normalmente, la temperatura a la que se realiza el ensayo no es crítica; puede realizarse a temperatura ambiente de la sala. Sin embargo, para ensayos de arbitraje, el frasco y la muestra en solución deben colocarse en un baño de agua mantenido a 38 ± 0,5°C por una hora antes de filtrar.

PROCEDIMIENTO

Tenga en cuenta las medidas de precaución indicadas en numeral 8. Transfiera aproximadamente 2g de la muestra en una Matriz Erlenmeyer de 125 ml tarado, u otro recipiente adecuado; pese con precisión aproximando al mg y agregue 100 ml del solvente especificado al recipiente en porciones pequeñas. Agite continuamente hasta que los grumos desaparezcan y no queden partículas de la muestra no disueltas adheridas al recipiente. Tape el frasco o cubra el recipiente y deje reposar al menos 15 min.

Coloque lo preparado anteriormente en el tubo de filtro y pese el crisol Gooch.Humedezca la capa de fibra con una pequeña porción de solvente limpio y decante la solución a través de la capa de asbesto en el crisol, con o sin una leve succión, si es necesaria. Cuando la materia insoluble es apreciable, retenga tanto como sea posible en el recipiente hasta que la solución drene a través de la capa, lave el recipiente con una pequeña cantidad de solvente y con un chorro de éste, desde la botella de lavado, transfiera todo el material insoluble al crisol. Use una varilla si es necesario para remover cualquier materia insoluble adherida a las paredes, lave la varilla y el recipiente totalmente, lave la materia insoluble en el crisol con solvente hasta que el filtrado realmente sea incoloro, entonces aplique una fuerte succión para sacar el solvente remanente. Saque el crisol del frasco, lave el fondo libre de cualquier material disuelto y coloque el crisol en la parte superior de un horno o en un baño de vapor hasta que todo olor de solvente haya desaparecido.

Colóquelo en un horno a 110 ± 5°C por lo menos durante 20 min; enfríelo en un desecador y pese. Repita el secado y pesado, hasta obtener masa constante (±0,3 mg). (Nota 2). Excepto para ensayos de arbitraje, pueden emplearse crisoles usados.

Nota 2: En orden a obtener resultados precisos cuando se usen materiales de asbesto, el tiempo de enfriamiento en el desecador debe ser aproximadamente el mismo, dentro de ± 5 min, después del calentamiento. Por ejemplo, si un crisol vacío se pesa después de 30 min de enfriado en el desecador, el crisol conteniendo material insoluble debe ser pesado después de 30± 5 min. de enfriado en el desecador. Crisoles vacíos o conteniendo material insoluble que han permanecido toda una noche en el desecador, deben recalentarse en un horno por lo menos 30 min, entonces se enfriará antes de pesarlo.

CÁLCULOS

Calcule, ya sea el porcentaje total de materia insoluble o el porcentaje de materia soluble en el solvente como sigue:

Donde:

A: Peso total insoluble (mg)

B: Peso total de la muestra (mg)

Para porcentajes de insolubles < que 1,0 informe aproximando al 0,01%; para porcentajes de insolubles de 1 o más informe aproximando al 0,1%.

PRECISIÓN

Para este procedimiento, la estimación de la desviación normal (Sp) y criterio para juzgar la aceptación de resultados con un nivel de confianza del 95%, son los siguientes:

Las estimaciones de desviación normal están basadas en lo siguiente

Las desviaciones normales mostradas (Sp) representan la desviación normal tomada de las mediciones del proceso para las condiciones establecidas; se calcula multiplicando la desviación normal de los datos aplicables por el factor:

Donde: N es el número de ensayos en el set de datos.

Dos resultados obtenidos por un operador en la misma muestra, deben ser considerados sospechosos si difieren en más de las cantidades indicadas.

Dos resultados obtenidos por operadores en diferentes laboratorios, deben ser considerados sospechosos si difieren en más de las cantidades indicadas.

3.2 MÉTODO PARA DETERMINAR EL MATERIAL FINO MENOR QUE 0,075 MM (ASTM E 117 AASHTO T11-96)

OBJETO

El método establece el procedimiento mediante el tamizado húmedo para determinar el contenido de material fino compuesto por partículas inferiores a 0,075 mm en los áridos.

Este método se aplica al ensayo de áridos de densidad neta de 2.000 a 3.000 kg/m3 que se emplean en la elaboración de morteros, hormigones, mezclas asfálticas y tratamientos superficiales.

Es aplicable a materiales cuyo material fino no experimente alteraciones físicas o se aglomere por efecto del secado.

EQUIPOS Y MATERIALES

1. Balanza

Debe tener una capacidad superior a la masa de la muestra de ensayo más el recipiente de pesaje y una precisión de 0,1 g.

2. Tamices

Serán dos tamices, el superior de 1,18 mm (Nº 16) y el inferior de 0,075 mm (Nº 200).

3. Recipiente para lavado

Debe ser impermeable, estanco y de forma y tamaño tales que permitan contener la muestra de ensayo completamente cubierta por agua, y agitarla sin pérdida de partes de la muestra o del agua.

4. Horno

Provisto de circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

Herramientas y accesorios

Espátula, brocha, recipiente para pesaje, recipiente para secado, etc.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Extracción de muestras

Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los Métodos A0505 y A0504.

Acondicionamiento de la muestra de ensayo

Homogeneicé cuidadosamente el total de la muestra de laboratorio en estado húmedo y redúzcala por cuarteo de acuerdo con el Método A0505, hasta obtener, cuando esté seca, el tamaño de muestra de ensayo que se indica en el punto “Tamaño de la

muestra de ensayo”. No se debe reducir cuando la muestra esté en estado seco, ni tampoco reducir hasta una masa exacta predeterminada.

Seque la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5°C.

Tamaño de la muestra de ensayo

La muestra de ensayo en estado seco debe tener una masa ligeramente superior a los valores indicados en Tabla A0507_1, de acuerdo al tamaño máximo nominal del pétreo.

PROCEDIMIENTO

Determine y registre la masa inicial de la muestra de ensayo en estado seco (B), aproximando a 0,1 g para los áridos finos y a 1 g para los áridos gruesos o integral.

Coloque la muestra de ensayo en el recipiente de lavado y agregue agua potable en cantidad suficiente para cubrirla.

Nota 1: Al agua no deben agregarse detergentes, agentes diluyentes o floculantes ni otras sustancias.

Agite la muestra con agua, de modo de separar el material más fino, dejándolo en suspensión o en disolución.

Vacíe inmediatamente el agua con el material más fino en suspensión y en disolución, a través de los tamices dispuestos de mayor a menor.

Agregue nuevas cargas de agua y repita la operación hasta que el agua agitada con la muestra permanezca limpia y clara.

Reúna el material retenido en ambos tamices con el material decantado en el recipiente de lavado.

Seque el material reunido hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5°C.

Pese y registre la masa de la muestra de ensayo lavado y seco (C), aproximando a 0,1 g para los áridos finos y a 1 g para los áridos gruesos e integral.

CÁLCULOS

Calcule el contenido de material fino inferior que 0,080 mm aproximando a 0,1%, según la fórmula siguiente:

donde:

A: Contenido de material fino inferior que 0,080 mm (%).

B: Masa inicial de la muestra de ensayo seca (g).

C: Masa de la muestra de ensayo lavada y seca (g).

Cuando el árido contenga sales solubles, determine previamente su contenido según el Método correspondiente

3.2.1 MÉTODO PARA DETERMINAR SALES SOLUBLES

OBJETO

Este método establece el procedimiento analítico de cristalización para determinar el contenido de cloruros y sulfatos, solubles en agua, de los áridos empleados en bases estabilizadas y mezclas asfálticas. Este método es aplicable en controles de obra, debido a la rapidez de visualización y cuantificación del contenido de sales.

EQUIPOS Y MATERIALES

a) Balanza precisión 0,01 g.

b) Mecheros.

c) Matraces aforados.

d) Vasos de precipitado.

e) Pipetas.

f) Solución de Nitrato de Plata.

g) Solución de Cloruro de Bario.

h) Agua destilada.

i) Horno.

j) Tubos de ensayo.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Extraiga y prepare la muestra de acuerdo con el Método A0504. La cantidad de muestra y aforo debe ajustarse a lo que se indica en la Tabla A0514_1.

TABLA A0514_1 CANTIDAD Y AFORO DE LA MUESTRA.

PROCEDIMIENTO

1. Seque la muestra en horno a 110 ± 5° C hasta masa constante, aproximando a 0,01 g. Registre esta masa como A.

3. Coloque la muestra en un vaso de precipitado, agregue agua destilada en volumen suficiente para cubrir hasta unos 3 cm. sobre el nivel de la muestra y caliente hasta ebullición.

4. Agite durante 1 min. Repita la agitación a intervalos regulares, hasta completar cuatro agitaciones en un período de 10 min.

5. Decante mínimo 10 min. hasta que el líquido se aprecie transparente y transvase el líquido sobrenadante a otro vaso. Determine en forma separada, en dos tubos de ensayo, las sales solubles con los respectivos reactivos químicos. La presencia de cloruros se detecta con unas gotas de nitrato de plata, formándose un precipitado blanco de cloruro de plata y la de sulfatos con unas gotas de cloruro de bario, dando un precipitado blanco de sulfato de bario.

6. Repita los pasos desde 2 a 4, hasta que no se detecte presencia de sales, juntando los líquidos sobrenadantes.

7. Una vez enfriados, vacíe todos los líquidos sobrenadantes acumulados, a un matraz aforado y enrase con agua destilada. En caso de tener un volumen superior, concentre mediante evaporación. Registre el aforo como B.

8. Tome una alícuota de un volumen entre 50 y 100 ml, de la muestra previamente homogeneizada, del matraz aforado y registre su volumen como C.

9. Cristalice la alícuota en un horno a 100 ± 5°C, hasta masa constante y registre la masa como D.

INFORME

Informe el porcentaje de sales solubles, calculándolo mediante la siguiente relación:

3.3 MÉTODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE PARTÍCULAS DESMENUZABLES

OBJETO

Este método establece un procedimiento para determinar el contenido de partículas desmenuzables en los áridos. Se aplica a los áridos de densidad neta entre 2.000 y 3.000 kg/m3 que se utilizan en la elaboración de morteros, hormigones, tratamientos superficiales y mezclas asfálticas.

Definiciones

Se denomina árido al material granulado que se utiliza como materia prima en la construcción, principalmente.

La grava es un árido formado por pequeños fragmentos de roca.

Partículas desmenuzables

Son aquellas partículas contenidas en los áridos que pueden desmenuzarse con la presión de los dedos.

EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza

De capacidad superior a la masa de la muestra de ensayo y una precisión de 0,1 g.

Recipientes

De material resistente, no absorbente y químicamente inerte con los áridos y el agua, estancos y de capacidad tal que permitan distribuir toda la muestra de ensayo en una capa delgada.

Tamices

De malla de alambre y abertura cuadrada que cumplan con el Método A0506. Emplee la serie de aberturas nominales de:37,5 mm (1 ½’’), 19 mm (3/4’’), 9,5 mm (3/8’’), 4,75 mm (Nº 4),2,36 mm (Nº 8), 1,18 mm (Nº 16), 0,6 mm (Nº 30) y 0,3 mm (Nº 50).

Horno

Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Extracción de muestras

Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con el Método A0504.

Acondicionamiento de la muestra de ensayo

Emplee material previamente lavado o bien material proveniente del ensayo de determinación de material fino inferior a 0,080 mm, según Método A0507.

En el caso de materiales integrales o mal horneados, deje constancia en el informe y separe el material en árido fino y árido grueso mediante el tamiz de 4,75 mm o 2,36 mm, según corresponda a hormigón o asfalto respectivamente. Determine y registre el porcentaje en masa de ambas fracciones.

Nota 1: Se consideran mal harneados los pétreos finos que retienen más de 5% sobre el tamiz de referencia y los áridos gruesos que dejan pasar más de 5 % por el mismo tamiz.

Seque la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5°C.

Tamaño de la muestra de ensayo

Árido fino

Debe tener el tamaño especificado en la Tabla A0515_1.

Árido grueso

Debe tener un tamaño tal que permita obtener las fracciones de muestra especificadas en Tabla A0515_1.

TABLA A0515_1 TAMAÑO MÍNIMO DE LA MUESTRA DE ENSAYO

. Los tamaños de muestra del árido grueso se deben tomar considerando el porcentaje parcial retenido (ppr) de cada fracción, determinado mediante tamizado según Método A0506, en la forma siguiente:

a) Ensayo las fracciones indicadas siempre que el ppr sea igual o mayor que 5 %.

b) No ensayo las fracciones que tengan un ppr menor que 5% (ver 21 b)).

PROCEDIMIENTO

Pese la muestra o fracción de muestra de ensayo en estado seco y registre su masa inicial (mi), aproximando a 0,1 g en el árido fino y a 1 g en el árido grueso.

Esparza el material de cada muestra o fracción de muestra en una capa delgada sobre el fondo de un recipiente, cúbrala con agua destilada y déjela remojando durante 24 ± 4 h.

Finalizado el plazo de inmersión, deshaga las partículas desmenuzables comprimiéndolas y frotándolas entre los dedos.

Nota 2: Las partículas no deben deshacerse empleando las uñas ni comprimiéndolas contra superficies duras.

Después de deshacer todas las partículas desmenuzables, separe el residuo mediante tamizado húmedo, empleando el tamiz que corresponda de acuerdo con la Tabla A0515_2, según el tamaño de las partículas ensayadas.

Efectúe el lavado dejando caer agua corriente sobre la muestra o fracción de muestra colocada en el tamiz correspondiente, agite manualmente hasta eliminar todos los residuos de partículas desmenuzables.

Retire las partículas retenidas y séquelas hasta masa constante en horno a temperatura de 110 ± 5° C. Luego deje enfriar a temperatura ambiente.

Mida y registre la masa del material retenido como masa final de la fracción correspondiente (mf), aproximando a 0,1 g en el árido fino y a 1 g en el árido grueso.

CÁLCULOS

Árido fino

Calcule el contenido de partículas desmenuzables del árido fino como la pérdida de masa de la muestra de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 0,1%:

4. Conclusiones

El método para determinar la solubilidad en solventes orgánicos se aplica para determinar el grado de solubilidad en solventes orgánicos de materiales bituminosos usados en caminos, tales como alquitrán y asfalto de petróleo, tengan o no una pequeña cantidad de materia mineral. También se incluye el procedimiento para calcular la proporción de ligante asfáltico en tetracloruro de carbono.

El ligante asfáltico es el cemento basado en asfalto producido a partir de residuos de petróleo, ya sea con o sin adición de modificadores orgánicos no particulados.

El método para determinar el material fino menor que 0,075 mm establece el procedimiento mediante el tamizado húmedo para determinar el contenido de material fino compuesto por partículas inferiores a 0,075 mm en los áridos.

Este método se aplica al ensayo de áridos de densidad neta de 2.000 a 3.000 kg/m3 que se emplean en la elaboración de morteros, hormigones, mezclas asfálticas y tratamientos superficiales.

El método para determinar sales solubles establece el procedimiento analítico de cristalización para determinar el contenido de cloruros y sulfatos, solubles en agua, de los áridos empleados en bases estabilizadas y mezclas asfálticas. este método es aplicable en controles de obra, debido a la rapidez de visualización y cuantificación del contenido de sales.

El método para determinar el contenido de partículas desmenuzables establece un procedimiento para determinar el contenido de partículas desmenuzables en los áridos. Se aplica a los áridos de densidad neta entre 2.000 y 3.000 kg/m3 que se utilizan en la elaboración de morteros, hormigones, tratamientos superficiales y mezclas asfálticas.

Se denomina árido al material granulado que se utiliza como materia prima en la construcción, principalmente. la grava es un árido formado por pequeños fragmentos de roca.