INFORME 24

DUCILIDAD DE LO MATERIALES ASFALTICOS

INVE. 702-13

VICTOR HUGO BARRERA MORENO

LAURA YOJANNA CHAPARRO RODRIGUEZ
DEISY ANDREA HERNNDEZ TORRES
JAIRO ALEJANDRO ORTIZ CUBIDES
NICOLE HANEIDY REYES SIERRA

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA DE TRANSPORTE Y VAS
MATERIALES PARA INGENIERIA
TUNJA
2017
 INFORME 24
DUCILIDAD DE LO MATERIALES ASFALTICOS

GRUPO 1
VICTOR HUGO BARRERA MORENO Cdigo: 201421867
LAURA YOJANNA CHAPARRO RODRIGUEZ Cdigo: 201420196
DEISY ANDREA HERNNDEZ TORRES Cdigo: 201420242
JAIRO ALEJANDRO ORTIZ CUBIDES Cdigo: 201421682
NICOLE HANEIDY REYES SIERRA Cdigo: 201420268

Informe de laboratorio presentado a:

Ingeniero M. Sc. GONZALO PEREZ BUITRAGO

Monitor:
BRANDON NICOLAS OLARTE RIAO

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA DE TRANSPORTE Y VAS
MATERIALES PARA INGENIERIA
TUNJA
2017
 TABLA DE CONTENIDO

pg.
INTRODUCCION ..................................................................................................... 5
1. OBJETIVOS ...................................................................................................... 6
1.1 GENERAL ...................................................................................................... 6
1.2 ESPECFICOS................................................................................................ 6
2. MARCO TERICO ........................................................................................... 7
2.1 DUCTILIDAD .................................................................................................. 7
2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES ............................................................................ 7
2.1.1 Asfalto. ..................................................................................................... 8
2.1.2 Cementos asflticos. ................................................................................ 8
2.3 CRITERIOS SEGN LAS ESPECIFICACIONES ........................................... 8
3. EQUIPOS ........................................................................................................ 10
4. PROCEDIMIENTO............................................................................................. 11
5. DATOS OBTENIDOS ........................................................................................ 12
6. CALCULOS ............................................................. Error! Bookmark not defined.
7. ANALISIS DE RIESGO Y ERRORES ............................................................... 14
8. ANALISIS DE RESULTADOS ........................................................................... 15
9. CONCLUSIONES .............................................................................................. 16
10. RECOMENDACIONES ................................................................................... 17
BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 18
 LISTA DE FIGURAS
pg.
No se encuentran elementos de tabla de ilustraciones.

LISTA DE TABLAS
pg.
Tabla 1 Especificaciones del cemento asfaltico ...................................................... 9
Tabla 2 Especificaciones de emulsiones asflticas cationes ................................... 9
Tabla 3 Especificaciones de asfalto lquido para riegos de imprimacin ................. 9
Tabla 5. Condiciones del ensayo de ductilidad...................................................... 12
Tabla 6. Datos obtenidos en el ensayo de ductilidad ............................................ 12
INTRODUCCION

5
 1. OBJETIVOS

1.1 GENERAL
Determinar la ductilidad de un material asfaltico en estado semislido mediante
pruebas de laboratorio con ayuda del ductilometro.
1.2 ESPECFICOS
Medir la distancia, en la que el asfalto se elonga, alcanza la rotura o forma
catenaria.

Conocer la metodologa de ensayo y su aplicacin en obras viales

Verificar los resultados que correspondan al material ensayado que

corresponde a un asfalto 60-70

Comparar los resultados del ensayo con los requerimientos especificados por
el INVIAS en la respectiva especificacin, para los posibles usos del material
ensayado.

6
 2. MARCO TERICO

2.1 DUCTILIDAD
La ductilidad es una medida de cuanto puede ser estirada una muestra de asfalto
antes de que se rompa en dos, la longitud del hilo del material en el momento del
corte se mide en centmetros y se denomina ductilidad de la muestra. La presencia
o ausencia de ductilidad tiene, usualmente, mayor importancia que el grado de
ductilidad existente. Los asfaltos dctiles tienen normalmente mejores propiedades
aglomerantes. Por otra parte, asfaltos con una ductilidad muy elevada son
usualmente susceptibles a los cambios de temperatura
Los asfaltos provenientes de destilacin del petrleo al vapor o al vaco muestran
alta ductilidad, en tanto que en los obtenidos por oxidacin o soplado la ductilidad
es baja1
2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES
El pavimento flexible es el conjunto de capas de material asfltico seleccionado que
reciben en forma directa las cargas del trnsito y las transmiten a los estratos
inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual
debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un adecuado
funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia
adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, edemas de una
adherencia adecuada entre el vehculo y el pavimento aun en condiciones hmedas.
Deber presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del
trnsito, de la intemperie y del agua. Puesto que los esfuerzos en un pavimento
decrecen con la profundidad, se debern colocar los materiales de, mayor
capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los que se
colocan en las terraceras adems de que son los materiales que ms comnmente
se encuentran en la naturaleza, y por consecuencia resultan los ms econmicos.
La divisin en capas que se hace en un pavimento flexible obedece a un factor
econmico, ya que cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es
darle el grosor mnimo que reduzca los esfuerzos sobre la capa inmediata inferior.

1INGENIERIA CIVIL, Proyecto y apuntes terico prcticos de Ingeniera, [en lnea] Disponible en
http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/06/ductilidad-del-betun-asfaltico.html, [revisado el 12 de
octubre]
7
El pavimento flexible resulta ms econmico en su construccin inicial, tiene un
periodo de vida de entre 10 y 15 aos, pero tienen la desventaja de requerir
mantenimiento constante para cumplir con su vida til2.
2.1.1 Asfalto. Producto natural o compuesto que proviene de la destilacin seca de
productos orgnicos vegetales. Es una mezcla de Betn con productos
materiales inertes tales como Slice, Arena, Arcilla, etc. El Asfalto se utiliza
principalmente en la pavimentacin de viales. Lminas asflticas: Formadas por dos
capas de cemento asfltico entre las que se dispone un filtro (Plstico, Fibra de
Vidrio, etc.) concreto asfltico: Mezcla de ridos y Betn asfltico.
2.1.2 Cementos asflticos. Los cementos asflticos se utilizan principalmente
en aplicaciones viales. Son slidos a temperatura ambiente y se clasifican
por su consistencia de acuerdo al grado de penetracin o por su viscosidad.
En la actualidad existen muchas aplicaciones del asfalto, entre las cuales podemos
citar las siguientes. En pavimentacin, principalmente de caminos y carreteras. En
tratamientos superficiales de carpetas asflticas, este proceso se lo realiza en base
al riego de asfalto sobre la superficie de rodamiento establecida.
En sistemas de penetracin, tambin llamado macadam asfltico, el lquido penetra
y pega las piedras compactadas. En hormign asfltico, mediante la mezcla en
caliente de asfalto y agregado, compactados hasta formar una masa densa y
uniforme.
2.3 CRITERIOS SEGN LAS ESPECIFICACIONES
Las especificaciones establecidas por parte del INVIAS se presentan para el ensayo
realizado en condiciones tales que la medida de penetracin se hace a 28C, a una
velocidad de 5cm/min

2HERRRERA, R. CACHAGO, A. Caracterizacin de los asfaltos utilizados en las obras viales del
ecuador. [en lnea], [revisado 12 octubre 2017]. Disponible en Internet:
http://lemac.frlp.utn.edu.ar/wp-content/uploads/2011/12/2006_Caracterizacion-Asfaltos-Obras-
Viales-del-Ecuador_II-Simposio-Iberoamericano-y-Ecuatoriano-Ing-de-Pavim.pdf.
8
Tabla 1 Especificaciones del cemento asfaltico

Fuente: Especificaciones generales de construccin INVIAS-2013

Tabla 2 Especificaciones de emulsiones asflticas cationes

Rotura rapida Rotura media Rotura lenta
Ensayo sobre Norma de CRR-1 CRR-2 CRM CRL-0 CRL-1 CRL1h
emulsion ensayo
Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max
Ductilidad (25c,
_ _ _ _ _ _
5cm/min, cm 702 40 40 40 40 40 40

Fuente: elaboracin propia a partir de las especificaciones generales de

construccin del INVAS.
Tabla 3 Especificaciones de asfalto lquido para riegos de imprimacin

Norma de MC 30
Caracterstica Unidad
ensayo Min Max
Ductilidad (25c,
_
5cm/min, cm cm 702 100

Fuente: elaboracin propia a partir de las especificaciones generales de

construccin del INVAS.

9
 3. EQUIPOS
El equipo empleado durante la realizacin del ensayo de ductilidad en el cemento
asfltico se presenta en la siguiente tabla.

10
4. PROCEDIMIENTO

11
 5. DATOS OBTENIDOS

Durante la realizacin del ensayo de ductilidad del asfalto, los datos fueron
obtenidos a partir de las lecturas de la regla del ductilometro, y son mostrados en la
tabla #. Mientras que las condiciones a partir de las cuales se obtuvieron los datos
se muestran en la tabla 10.

Tabla 4. Condiciones del ensayo de ductilidad

Condiciones de ensayo
Temperatura (c) 28
velocidad (cm/min) 5
Fuente: autores

Tabla 5. Datos obtenidos en el ensayo de ductilidad

Prueba distancia (cm)

1 82
2 87

Fuente: autores

12
 6. CLCULOS Y RESULTADOS

Para el ensayo de ductilidad, trabajando aproximadamente a temperatura de 25

C y a una velocidad de 5 / se obtuvo la longitud promedio de las dos
pruebas realizadas en laboratorio. Cabe aclarar que la longitud en (cm), de estas
dos pruebas no es la de rotura sino que es la longitud a la que se observa que el
material bituminoso toca el fondo del ductilmetro.

Entonces decimos que la longitud promedio a la cual el material bituminoso toca el

fondo del ductilmetro, es decir presenta un comportamiento de catenaria es de
84.5 cm.

Nota: Por insuficiencia de material, solo se ensayaron 2 probetas.

13
 7. ANALISIS DE RIESGO Y ERRORES

En el proceso de ejecucin del ensayo de ductilidad de materiales bituminosos,

pueden existir diversos factores que en cierta medida causarn riesgos de cometer
posibles errores y podrn afectar los resultados esperados en la medicin de las
propiedades que busca el ensayo y por ende proporcionar una valoracin incorrecta
del material en estudio.
La no realizacin del ensayo segn en las condiciones en las que este se
debe realizar, en este caso la temperatura varia con respecto a la
especificada en la INV.E 702, ya que la usada fue de 28c y era de 25c.

El uso del equipo del ductilometro, es decir desde que la probeta se enraza
en las placas, ya que este procedimiento es fundamental para evitar que en
la probeta no se obtenga la rotura en la posicin requerida.

En el caso de formacin de catenarias o que el material flote se debe

estabilizar la densidad del agua con adhesivos para que el ensayo se realice
en las mejores condiciones y as obtener resultados precisos

Al momento de tomar las lecturas debe tenerse total seguridad de que el

proceso se llev a cabalidad y dicha lectura sea la esperada.

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 8. ANALISIS DE RESULTADOS

Es conveniente aclarar que los resultados obtenidos en laboratorio, en el ensayo de

ductilidad, son de carcter acadmico. Los resultados obtenidos de la longitud
promedio a la cual se presenta rotura no son propiamente representativos, puesto
que el material bituminoso nunca se rompi debido a que ste toco el fondo del
ductilmetro. Sin embargo al momento de tocar el fondo de la mquina se dio por
terminado el ensayo y se anotaron las respectivas longitudes.
El material tiene una ductilidad promedio de 84.5 cm, comparando este resultado
con las especificaciones generales de construccin de carreteras del INVAS, para
la tabla 410-1 la cual nos muestran las especificaciones del cemento asfltico, se
evidencia que no cumple con los requisitos aceptables para asfaltos con grados de
penetracin de 60-70, puesto que el valor mnimo exigido de ductilidad es de 100
cm para este tipo de asfaltos.
As mismo comparando el resultado obtenido con la tabla 411-1 de las
especificaciones, la cual nos muestran las especificaciones para emulsiones
asflticas catinicas, se puede afirmar que si cumple para los tres tipos de rotura
existentes (rotura rpida, media y lenta), debido a que en los tres tipos de rotura, los
requisitos exigen una ductilidad mnima de 40 cm. Igualmente cumple en la tabla
415-1 las cuales muestran las especificaciones de emulsiones asflticas
modificadas con polmeros y que para los tres tipos de rotura el requisito mnimo de
ductilidad es de 10 por lo que tambin se encuentra dentro de los rangos
permisibles.
Por ltimo, al comparar el resultado con la tabla 416-1, la cual nos muestran las
especificaciones de asfalto lquido para riegos de imprimacin, la tabla exige mnimo
una ductilidad de 100 cm por lo que aqu no cumple con los rangos establecidos.

15
 9. CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos no fueron representativos debido a que durante la

realizacin del ensayo de ductilidad, el material bituminoso nunca se rompi, puesto
que ste toco el fondo del ductilmetro y se dio por terminado el ensayo,
presentando un comportamiento catenario. Para efectos acadmicos se realizaron
las lecturas de los datos y se compar su resultado con diferentes tablas de las
especificaciones. Sin embargo hubiera sido conveniente volver a realizar el ensayo
para tomar datos propiamente representativos.
Al comparar los resultados obtenidos se concluye que ste cumple para las tablas
411-1, la cual nos muestra las especificaciones para emulsiones asflticas
catinicas y as mismo para la tabla 415-1 la cual muestra las especificaciones de
emulsiones asflticas modificadas con polmeros; para estas dos tablas los
resultados obtenidos se encuentran dentro de los rangos permitidos.
A su vez se concluye que para la tabla 410-1, la cual nos muestran las
especificaciones del cemento asfltico y para la tabla 416-1, la cual nos muestran
las especificaciones de asfalto lquido para riegos de imprimacin, los resultados
obtenidos no se encuentran dentro de los rangos permisibles por tanto no cumplen.

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10. RECOMENDACIONES

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 BIBLIOGRAFIA
INGENIERIA CIVIL, Proyecto y apuntes terico prcticos de Ingeniera, [en lnea]
Disponible en http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/06/ductilidad-del-betun-
asfaltico.html, [revisado el 12 de octubre]

HERRRERA, R. CACHAGO, A. Caracterizacin de los asfaltos utilizados en las

obras viales del ecuador. [en lnea], [revisado 12 octubre 2017]. Disponible en
Internet:
http://lemac.frlp.utn.edu.ar/wp-content/uploads/2011/12/2006_Caracterizacion-
Asfaltos-Obras-Viales-del-Ecuador_II-Simposio-Iberoamericano-y-Ecuatoriano-Ing-
de-Pavim.pdf

(INVIAS) Instituto Nacional de Vas, Especificaciones generales de construccin de

carreteras, Ductilidad de los materiales asfalticos, 702 INV.E 21013.

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