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lunes, 12 de enero de 2015

¿Cómo se hace una prueba de Equivalente de Arena?

Geotecnia - Laboratorio de Vías Terrestres

¿Cómo se hace una prueba de Equivalente de Arena?


El Equivalente de Arena es un ensaye de laboratorio que permite determinar el contenido y actividad de la fracción fina que tiene el agregado pétreo utilizado en las mezclas asfálticas. La prueba evalúa a la fracción de arena (material que pasa la malla N° 4) utilizando una solución que disocia la arcilla y finos de la arena.

La prueba se encuentra estandarizada en la especificación AASHTO T176, sin embargo, la normativa que la rige en México se encuentra en el libro "Métodos de Muestreo y Pruebas de Materiales" en la norma M-MMP-4-04-004, Equivalente de Arena de Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas.

Conocer el equivalente de arena de un agregado pétreo que será utilizado permite obtener una mejor calidad en la mezcla asfáltica. Las impurezas y los finos del agregado disminuyen la estabilidad y afectan la adhesión entre el asfalto y los pétreos.

Cabe resaltar que cuando se analizan agregados cuya fracción de finos es más grande o contiene mayor cantidad de impurezas, existen otros métodos como el "Azul de Metileno" que permiten tener un mejor parámetro de las condiciones del agregado, ya que refleja la presencia de arcillas realmente perjudiciales para la estructura del pavimento.

Equipo

  • 1 Cilindro de equivalente de arena
  • 1 Tapón hermético para el cilindro
  • 1 Tubo irrigador
  • 1 Botella con sifón
  • 1 Manguera de 3/16"
  • 1 Lastre de equivalente de arena
  • 1 Cápsula
  • 1 Juego de embudos
  • 1 Malla granulométrica N° 4
  • 1 Balanza de 2100 grs
  • 1 Agitador del cilindro
  • 1 Solución del equivalente de arena
  • 1 Misceláneo de laboratorio (agua, solventes, trapos, etc.)

Figura 1. Equipo para equivalente de arena

PROCEDIMIENTO


  • Preparar la muestra, haciendo un cono truncado con la muestra superficialmente seca y ligeramente saturada para evitar la pérdida de finos. Se hace un cuarteo de este montículo y se hace pasar el material por la malla N° 4, buscando que las partículas finas no queden adheridas en el material retenido o en la malla. Se separan 110 gr de este material disgregado en una cápsula.
  • Se prepara el sifón con la solución de trabajo y se coloca a 92 cm de altura con relación a la base de trabajo. Se sopla por la parte superior estando abierta la pinza, y se comienza a vaciar en el embudo la solución de trabajo, hasta alcanzar una altura de 10 cm. Se cierra la pinza para detener el flujo de la solución.
Figura 2. Llenado de los cilindros de prueba
  • Se vacía la muestra de prueba dentro del cilindro, buscando que no exista aire atrapado en la muestra y que se sature por lo menos 10 minutos. Al final se tapa la muestra.
Figura 3. Saturación de la muestra

  • Se agita el cilindro cerrado en posición horizontal por 90 ciclos durante 30 segundos, es decir, 3 ciclos por segundo. Un ciclo es el movimiento horizontal de aproximadamente 20 cm tanto de ida como de regreso a su posición original.
  • Se quita el tapón y se aplica la solución de equivalente de arena para lavar los residuos de las paredes del cilindro.
  • Se retira el tubo irrigador sin cortar el flujo de solución, de manera que conforme se vaya retirando se mantenga un nivel de 38.1 cm sobre el nivel bajo del cilindro.
  • Se deja reposar la muestra durante 20 minutos, para permitir que se sedimente la fracción de arena y se suspendan los finos en la solución.
Figura 4. Sedimentación de la fracción de arena


  • Se obtiene el nivel superior de finos, con aproximación de 2 mm. Posteriormente se introduce el lastre, hasta que este descanse sobre la muestra de arena, y se obtiene el nivel superior de arena, el cual es el resultado de la lectura del indicador menos 25.4 cm que es la posición del nivel bajo del lastre.
  • El porcentaje de equivalente de arena se obtiene de la división del nivel superior de arena entre el nivel superior de finos, expresado en porcentaje.

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