T0604-2011 Ensayo de penetración de asfalto

I. Propósito y alcance

1.1 Este método es aplicable a la determinación de la penetración de asfalto de petróleo para carreteras, asfalto modificado con polímeros o asfalto diluido y residuos de asfalto emulsionado.

1.2 Este método también es aplicable a la determinación de la penetración del asfalto en múltiples condiciones de temperatura y al cálculo del índice de penetración PI.

1.3 El rango de medición de la penetración de este método es de 0 a 500 (0,1 mm).

II. Instrumentos y materiales

2.1 Penetrador de Agujas: Para mejorar la precisión de la prueba, esta debe realizarse con un penetrador de agujas con cronometraje automático. La aguja y la varilla deben moverse verticalmente sin fricción significativa, y la profundidad de penetración debe tener una precisión de 0,1 mm. La masa del conjunto de aguja y varilla es de 50 g ± 0,05 g, con un peso adicional de 50 g ± 0,05 g, para una masa total de 100 g ± 0,05 g, para cumplir con los requisitos de carga de la prueba.

El instrumento debe contar con una plataforma para colocar una placa de vidrio de fondo plano y un dispositivo de nivelación; la varilla de la aguja debe estar perpendicular a la plataforma. Debe contar con un botón de freno para que la varilla de la aguja pueda caer libremente. La varilla de la aguja debe ser fácil de montar y desmontar para comprobar su masa.

El instrumento también incluye un brazo voladizo ajustable y de rotación libre con una fuente de luz fría (como un pequeño espejo o un foco) en su extremo para observar el contacto entre la punta de la aguja y la superficie de la muestra. Si se utilizan otras condiciones de prueba, esto debe indicarse en los resultados.

Funciones personalizables: +Y (Mini impresora); +E (Interfaz de red); +U (Exportación de datos USB)

2.2 Aguja estándar: Consta de un cuerpo de aguja y un mango de aguja.

2.3 Cápsula de vidrio de fondo plano: Capacidad mínima de 1 L y profundidad mínima de 80 mm. Debe contar con un trípode interno de acero inoxidable para garantizar su estabilidad. Para facilitar el control de la temperatura de la muestra durante la prueba de penetración, la cápsula de vidrio de fondo plano debe conectarse a un baño de agua a temperatura constante para formar un sistema de circulación.

2.4 Termómetro o sensor de temperatura: Rango de 0 a 50 °C, graduación de 0,1 °C.

2.5 Temporizador: Cronómetro o temporizador electrónico, graduación mínima de 0,1 s, error máximo permitido de ±0,10 s/h.

2.6 Calibre o sensor de desplazamiento: Precisión de 0,1 mm.

2.7 Tapa de la cápsula de muestra: Vidrio plano, con un diámetro no inferior al tamaño de la abertura de la cápsula de muestra.

2.8 Disolvente: Tricloroetileno, etc.

2.9 Otros: Horno eléctrico o baño de arena, malla de amianto, cubeta o crisol metálico, algodón desengrasado, etc.

Seleccione las placas de muestra y las agujas estándar adecuadas. Si la penetración de la aguja es superior a 350 (0,1 mm), seleccione una aguja con penetración de aguja loIII. Métodos y procedimientos.

III. Métodos y procedimientos

3.1 Calibración del medidor de inserción de agujas y la aguja estándar

3.1.1 El medidor de inserción de agujas debe calibrarse anualmente para comprobar la calidad de cada componente.

3.1.2 La aguja estándar debe calibrarse anualmente y su aspecto debe inspeccionarse con un microscopio. Antes de cada uso, se debe realizar una inspección visual para comprobar que esté libre de óxido, tenga una punta afilada y sin rebabas, y que no rebote al rodar sobre una mesa nivelada.

3.2 Determinación de las condiciones de prueba

3.2.1 Las condiciones de prueba estándar son: temperatura de 25 °C, carga de 100 g y tiempo de penetración de 5 s. Si se utilizan otras condiciones, se deberá indicar en el informe.

3.2.2 El índice de penetración (IP) debe medirse a tres o más temperaturas, como 15 °C, 25 °C y 30 °C. Si el valor de penetración a 30 °C es demasiado alto, se puede utilizar 5 °C. Para las pruebas de arbitraje, se deben utilizar al menos cinco condiciones de temperatura y añadir mediciones de penetración a 10 °C y 20 °C.

3.2.3 Calcule el rango de penetración de la muestra y seleccione una cápsula de muestra y una aguja estándar adecuadas. Si la penetración es superior a 350 mm (0,1 mm), se debe seleccionar una aguja de penetración larga.

3.3 Preparación

3.3.1 Prepare la muestra según el método T0602. Mientras calienta la muestra, precaliente el recipiente y la cuchara metálica en el mismo horno.

3.3.2 Ajuste el baño de agua a temperatura constante a la temperatura de prueba requerida y mantenga la estabilidad.

3.3.3 Vierta la muestra en el plato de muestra precalentado, asegurándose de que su altura supere el valor de penetración esperado en 10 mm. Cubra el plato de muestra para evitar la entrada de polvo. El plato de muestra que contiene la muestra debe enfriarse a temperatura ambiente (23 °C ± 5 °C) durante al menos 1,5 h (plato de muestra pequeño), 2 h (plato de muestra grande) o 3 h (plato de muestra especial).

Después de enfriarse, transfiérala a un baño de agua a temperatura constante que haya alcanzado la temperatura de prueba ± 0,1 °C y mantenga la temperatura durante al menos 1,5 h (plato de muestra pequeño), 2 h (plato de muestra grande) o 2,5 h (plato de muestra especial). Simultáneamente, coloque la aguja patrón en el baño de agua a temperatura constante para su mantenimiento.

Nota: Precalentar la cápsula de muestra puede reducir las burbujas de aire. La temperatura puede ser de 40 a 50 °C, sin exceder el punto de ablandamiento. Si hay burbujas de aire en la superficie de la muestra, se pueden eliminar pasando una llama brevemente sobre la burbuja.

Nota: El tiempo de retención de la muestra debe ajustarse según la temperatura ambiente y la temperatura de prueba. Si la temperatura ambiente es superior a 30 °C o la temperatura de prueba es inferior a 25 °C, el tiempo de retención debe prolongarse según corresponda.

3.3.4 Nivelación del medidor de penetración de la aguja. Inspeccione la varilla de la aguja y el riel guía para asegurarse de que no haya agua ni otras materias extrañas, ni rayones visibles. Limpie la aguja estándar con un solvente como tricloroetileno y séquela con un algodón limpio, seco y desengrasado. Inserte la aguja estándar en la varilla de la aguja y fíjela con pernos.

3.4 Procedimiento de prueba

3.4.1 Retire el plato de muestra que haya alcanzado una temperatura constante y colóquelo inmediatamente sobre el soporte de un plato de vidrio de fondo plano en agua a una temperatura de ±0,1℃ (se puede utilizar agua de un baño de agua a temperatura constante), asegurándose de que la muestra esté completamente sumergida.

3.4.2 Coloque la placa de vidrio de fondo plano que contiene la muestra sobre la plataforma del medidor de penetración. Ajuste la fuente de luz fría de modo que la sombra de la aguja estándar se proyecte sobre la superficie de la muestra. Ajuste lentamente la altura del medidor de penetración hasta que la punta de la aguja toque la sombra reflejada en la superficie de la muestra. Baje suavemente la palanca para que toque la varilla de conexión de la aguja, restableciendo el medidor de desplazamiento o el indicador de cuadrante a cero.

3.4.3 Retire o apague la fuente de luz fría. Comience la prueba presionando el botón de liberación. La aguja estándar caerá y penetrará en la muestra, iniciando el cronómetro. La penetración se detendrá automáticamente después del tiempo especificado (5 s).

3.4.4 Baje suavemente la palanca para que entre en contacto con la varilla de conexión de la aguja y lea el calibre de desplazamiento o el indicador del cuadrante, con una precisión de 0,1 mm.

3.4.5 La misma muestra se someterá al menos a tres ensayos de penetración paralelos. La distancia entre cada punto de ensayo y el borde de la cápsula de muestra no será inferior a 10 mm. Si la cápsula de vidrio de fondo plano no está conectada al baño de agua a temperatura constante para la circulación del aislamiento, la cápsula de vidrio de fondo plano que contiene la cápsula de muestra se colocará en el baño de agua a temperatura constante después de cada ensayo para mantener la temperatura del agua en la cápsula de vidrio a la temperatura de ensayo.

3.4.6 Se debe utilizar una aguja patrón limpia después de cada ensayo de penetración. Si la penetración es inferior a 200 mm, se puede retirar la aguja patrón, limpiarla con un algodón desengrasado empapado en disolventes como el tricloroetileno y secarla con un algodón desengrasado limpio y seco. Al ensayar muestras de asfalto con una penetración superior a 200 mm, se deben utilizar al menos tres agujas patrón. Después de cada ensayo de penetración, la aguja se dejará en la muestra hasta que se completen tres ensayos paralelos antes de retirarla.