MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) HUMEDAD O DESTILADOS VOLATILES EN MEZCLAS ASFALTICAS PARA PAVIMENTOS MTC E 512 - 2000 Este Modo Operativo está basado en las Normas ASTM D 1461 y AASHTO T 110, los mismos que se han adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a revisión y actualización continua. Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretación 1. OBJETIVO Determinación, por medición directa, de la humedad o de las fracciones volátiles del asfalto utilizado en mezclas asfálticas para pavimentos. 2. EQUIPO 2.1 Alambique metálico. Debe ser vertical y cilíndrico, de reborde superior plano, para ajustar herméticamente la cabeza por medio de una mordaza. La cabeza debe ser metálica, preferiblemente de cobre o latón, provista con un tubo de 25.4 mm (1") de diámetro interior. 2.2 Condensador. Ha de ser del tipo de tubo de vidrio con agua de reflujo enfriada; su cubierta tendrá una longitud no menor de 400 mm (15 3/4") y un tubo interno de 9.5 a 12.7 mm (3/8" a 1/2") de diámetro externo. El extremo del condensador que se introduce en la trampa debe ser inclinado un ángulo de 30º desde el eje vertical del condensador. Para mezclas con solventes muy volátiles, es necesario utilizar un condensador adicional, de características similares al primero. 2.3 Trampa. Debe ser de vidrio bien templado y dependiendo del propósito del ensayo, puede ser de uno de los siguientes tipos: Para la determinación del agua en mezclas asfálticas para pavimentos deberá usarse una trampa de 10 a 25 ml de capacidad. La trampa deberá estar graduada con divisiones de 0.1 ml y un error máximo de 0.05 por debajo de 1 ml y con divisiones de 0.2 ml con un error máximo de ± 0.1 ml sobre la medida de 1 mI. Para la determinación de la fracción volátil del asfalto, la trampa deberá cumplir con las dimensiones mostradas en la Figura 1 A). ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 512 – 2000 / Pág. 1 MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) 2.4 Solvente. Se prefiere un solvente aromático, para uso general, ya que tiene gran solvencia y poder dispersante para la mayoría de asfaltos. Se recomienda xileno, o una combinación de 20% de benzol y 80% de xileno. Para asfaltos y productos similares del petróleo, puede ser usado como solvente un destilado del petróleo, 5% de ebullición entre 90º y 100º (194 - 212 ºF), y 90% destilado por debajo de los 210 ºC (41O ºF). 2.5 Aparato calentador. Puede ser cualquier fuente satisfactoria de calor que mantenga una velocidad de destilación de 85 a 95 gotas por minuto. 3. MUESTRA ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 512 – 2000 / Pág. 2 MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) La muestra debe ser representativa del material y debe ser de tamaño tal, que prácticamente llene el recipiente en el cual es transportada al laboratorio. Para ensayos duplicados, es satisfactorio usar un recipiente de 2 litros. 4. PREPARACION DE LA MUESTRA 4.1 Mézclese cuidadosamente la muestra y pésese una cantidad que se estime proporcionará un porcentaje de humedad o de diluyente que se encuentre dentro de la capacidad de la trampa. Guárdese el resto de la mezcla en su recipiente hermético. La muestra pesada debe ser preferiblemente no menor de 500 g para mezclas normales. Disgréguese cuidadosamente esta muestra para evitar la existencia de grumos y colóquese en el alambique. 5. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA HUMEDAD 5.1 Después de que la muestra haya sido colocada en el alambique, añádanse 200 ml de solvente y agítese rápidamente. Ajústese firmemente la cubierta del alambique y ensámblese la trampa y el condensador como se muestra en la Figura 1 B). Aplíquese calor de forma tal que el efluente comience a aparecer de 5 a 10 minutos después de comenzar a aplicarlo y que el solvente gotee dentro de la trampa a una rata de 85 a 95 gotas por minuto. Continúese la destilación hasta que tres lecturas sucesivas de la trampa, a intervalos de 15 min, muestren que no hay incremento del agua condensada, pero en ningún caso el tiempo de destilación excederá las 1 ½ horas. 5.2 Regístrese el volumen de agua en la trampa y calcúlese como porcentaje en peso de la muestra tomada. 6. PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LOS VOLATILES 6.1 Después de colocar la muestra en el alambique, añádanse 350 ml de agua y aproximadamente 3 g de carbonato de sodio (Na2 CO3) y agítese rápidamente. Ajústese firmemente la cubierta y ensámblese la trampa y el condensador como se muestra en la Figura 1 B), exceptuando que la trampa utilizada es la descrita en el numeral 2.3 para este caso. 6.2 Aplíquese calor en forma tal que el agua y el solvente comiencen a condensarse entre los 5 y 10 minutos siguientes al comienzo de aplicación del calor y que el goteo se produzca a una rata de 85 a 95 gotas por minuto. En caso de que la muestra contenga una gran cantidad de solvente volátil, puede ser necesario añadir un segundo condensador enfriado, colocado sobre el primero o reducir un poco la rata de destilación para prevenir el escape del solvente. 6.3 Continúese la destilación hasta que tres lecturas sucesivas de los niveles superior e inferior del diluyente, a intervalos de 15 minutos, muestren que no hay incremento en la cantidad condensada. ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 512 – 2000 / Pág. 3 MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) Remuévase entonces la fuente de calor y déjese reposar el aparato por ½ hora para permitir el enfriamiento y separación del solvente. 6.4 Regístrese el volumen del diluyente en la trampa y calcúlese y repórtese como porcentaje en peso de la muestra tomada, usando la gravedad específica del diluyente a 25 ºC (77 ºF). 6.5 Cálculos Agua % = A x100 B Siendo: A = Volumen del agua B = Peso de la muestra Diluyente % = CxD x100 B Siendo: C = Volumen del diluyente (en la trampa) D = Gravedad Específica del diluyente, a 25 ºC. B = Peso de la muestra. 7. INFORME Informe el contenido de humedad, agua % en el peso. 8. REFERENCIAS NORMATIVAS AASHTO T 110 ASTM D 1461 ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 512 – 2000 / Pág. 4