El asfalto presenta una transición gradual en su comportamiento mecánico a medida que disminuye la temperatura, pasando de un estado viscoplástico a un estado elástico-frágil. El punto de fractura Fraass se define como la temperatura a la cual una fina película de asfalto recubierta sobre una placa metálica comienza a agrietarse bajo condiciones de flexión específicas.Este instrumento está diseñado para simular este comportamiento a baja temperatura mediante la flexión continua de una lámina metálica recubierta en un entorno de enfriamiento controlado con precisión. Cuando se produce la fisuración, la temperatura correspondiente se registra como el punto de fractura Fraass, el cual se utiliza para evaluar la fragilidad a baja temperatura de los materiales asfálticos.

I. Introducción del producto

El comprobador automático de punto de ruptura Fraass para betún a baja temperatura está diseñado y fabricado de acuerdo con las normas GB/T 4510-2006 «Método de ensayo para la determinación del punto de ruptura del betún» y JTG E20-2011 «Métodos de ensayo estándar para betún y mezclas bituminosas en ingeniería vial (método Fraass T 0613)». Se utiliza específicamente para determinar el punto de ruptura Fraass de materiales bituminosos en condiciones de baja temperatura.

Además de las normas chinas, este equipo también cumple con normas internacionales ampliamente reconocidas, tales como:

EN 12593 – Betún y ligantes bituminosos — Determinación del punto de fractura Fraass

DIN EN 12593 – Método de ensayo estandarizado europeo para el punto de fractura Fraass

IP 80 – Norma del Institute of Petroleum para la determinación del punto de fractura Fraass

JIS K2207 – Norma industrial japonesa para materiales de asfalto de petróleo

Estas normas internacionales garantizan que los resultados de los ensayos sean fiables, comparables y aceptados en laboratorios de ensayo de asfalto y productos petrolíferos a nivel mundial.

II. Características técnicas clave

1. El sistema consta de un probador de punto de ruptura Fraass y un baño de circulación a baja temperatura. El probador de punto de ruptura Fraass funciona como la unidad principal de prueba, mientras que el baño de circulación a baja temperatura se utiliza para enfriar el sistema de refrigeración del probador.

2. La cámara de congelación proporciona un entorno de enfriamiento controlado con una velocidad de reducción de temperatura de 1 °C por minuto.

3. El mecanismo de flexión eléctrico carga automáticamente la muestra, provocando que se doble una vez por minuto (ajustable).

4. Se utiliza un control por microcomputadora para regular automáticamente la velocidad de enfriamiento y realizar la flexión cronometrada de la muestra. Una pantalla LCD a color muestra los datos de la prueba en tiempo real y una impresora integrada imprime los resultados.

III. Principales parámetros y especificaciones técnicas

Alimentación: CA (220 ± 10 %) V, 50 Hz

Velocidad de enfriamiento: (1 ± 0,5) °C/min (rango ajustable: 0,5–3 °C/min)

Rango de temperatura: Temperatura ambiente a -40 °C

Error de medición de temperatura: ±0,5 °C

Velocidad de doblado: 0,5–50 mm/min (ajustable)

Recorrido de doblado: 0,1–15 mm (ajustable)

IV. Aplicación del instrumento y principio de funcionamiento

Los materiales asfálticos cambian gradualmente de un estado viscoelástico a un estado elástico-frágil a medida que disminuye la temperatura. Como resultado, su plasticidad disminuye mientras que su fragilidad aumenta. Este instrumento se utiliza para determinar el punto de ruptura Fraass del asfalto a bajas temperaturas.

La prueba se realiza recubriendo una tira metálica específica con una fina película de asfalto. La muestra se coloca en un baño aislado con temperatura controlada y equipado con un sistema de refrigeración. El dispositivo de flexión dobla continuamente la tira metálica y, a medida que la temperatura disminuye, la temperatura de la película de asfalto también baja. Cuando se alcanza una temperatura determinada, la película de asfalto se agrieta bajo las condiciones de flexión especificadas. La temperatura en el momento de la grieta se registra como el punto de ruptura Fraass.

La máquina permite realizar pruebas simultáneas de tres muestras y calcular directamente la temperatura media de rotura. Además, puede almacenar hasta 500 conjuntos de datos de prueba, con funciones para borrar e imprimir datos individuales.

V. Estructura del instrumento

El equipo consta de un módulo de refrigeración, una cámara climática, un sistema de sujeción de muestras servoaccionado y un sistema de control eléctrico.

El módulo de refrigeración ofrece un rango de bajas temperaturas desde la temperatura ambiente hasta -40 °C. Está equipado con tubos calefactores de doble aleta para compensar la temperatura y garantizar un control de refrigeración estable. El sistema incorpora un diseño de reducción de vibraciones de doble etapa para minimizar el ruido y asegurar un funcionamiento estable.

La cámara climática tiene unas dimensiones internas de 180 × 150 × 180 mm (largo × ancho × alto). Está equipada con un sensor de temperatura, un sistema de ventilación y un sistema de iluminación. El exterior cuenta con una capa de aislamiento térmico de 4 cm de espesor y una ventana de observación de vidrio de tres capas.

El sistema de sujeción servoaccionado consta de un mecanismo de accionamiento, una varilla roscada de acero inoxidable, abrazaderas de presión superior e inferior y un volante ajustable.

El sistema de control incorpora una pantalla táctil de 10,1 pulgadas con monitorización de la curva de temperatura en tiempo real. Las funciones de iluminación, ventilación, refrigeración y calefacción se pueden controlar mediante la interfaz táctil.

VI. Método de ensayo

1. Prepare las muestras según las normas de ensayo. Coloque tres grupos de muestras en el dispositivo y ajuste el volante para que adquieran una ligera precurvatura.

2. Coloque un paquete desecante dentro de la cámara climática; normalmente, un paquete es suficiente.

3. Instale el dispositivo con las muestras en la cámara y conecte correctamente el enchufe de aviación.

4. Encienda los sistemas de refrigeración e iluminación. Cuando la temperatura descienda por debajo de cero (o aproximadamente 10 °C por encima del punto de rotura estimado), active la función de calefacción para controlar la velocidad de enfriamiento, normalmente ajustada a 1 °C/min.

5. Pulse el botón de prueba. El dispositivo comenzará a doblar las muestras según la velocidad y los parámetros preestablecidos.

6. Cuando observe o escuche que la muestra se agrieta, pulse el botón de registro de valor. La temperatura actual se registrará como la temperatura de rotura de la primera muestra.

7. Al pulsar tres veces el botón de registro de valores, el sistema calculará la temperatura media de rotura de las tres muestras y finalizará la prueba.

8. Los datos se pueden guardar mediante el botón de menú. El sistema admite el almacenamiento de hasta 500 registros de prueba, con funciones de borrado e impresión.

VII. Conclusión

El analizador automático de punto de ruptura de asfalto a baja temperatura ofrece una solución precisa, inteligente y totalmente automatizada para determinar la fragilidad a bajas temperaturas de los materiales asfálticos. Gracias a su avanzado control por microcomputadora, su regulación de temperatura de alta precisión y su conformidad con las normas chinas e internacionales, es la opción ideal para laboratorios de construcción de carreteras, centros de ensayo de materiales e instituciones de investigación en todo el mundo.