desgaste por abrasión
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E S C U E L A M I L I T A R D E I N G E N I E R I A
DESGASTE POR ABRASIÓN
MAQUINA “LOS ANGELES “
AASHTO T 96
1.- OBJETIVO:
El objetivo de este presente ensayo de laboratorio es determinar el desgaste por abrasión
mecánica de agregados menores a 1 ½ “, utilizando la Máquina de “ Los Ángeles “.
2.- MARCO TEÓRICO
La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que
depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra
importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el
caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros.
Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra
descrito en la Normas ICONTEC 93 y Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos.
Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Angeles, consiste
básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor
cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de
acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado
y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la
masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como
porcentaje inicial.
𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 = [ 𝑃𝑎 – 𝑃𝑏 ] / 𝑃𝑎
Donde:
Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs)
Pb es la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm
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En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza la Maquina de los
Ángeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilíndrico hueco de acero de 500
mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a
un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor del
eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material de ensayo y de la carga
abrasiva; dicha abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes
condiciones:
a. asegurar un cierre hermético que impida la perdida del material y del polvo.
b. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la
disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el
material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo.
c. Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la
tapa al tambor y su remoción fácil.
El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaña o saliente
de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta
pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza
y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la
abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de
1250 mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado
interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe
ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo.
Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de unos 48 mm de
diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se
ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla.
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TIPO NÚMEROS DE
ESFERAS
MASA DE LAS
ESFERAS (grs)
A
B
C
D
12
11
8
6
5000 ± 25
4584 ± 25
3330 ± 25
2500 ± 15
3.- EQUIPO DE LABORATORIO:
Tamices 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8” y No. 12
Bañadores.
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Toalla.
Horno.
Máquina de Desgaste Los ángeles.
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Esferas metálicas de acero inoxidable.
Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisión.
4.- MUESTRA DE ENSAYO:
4.1. La muestra deberá ser limpia y representativa del material a ser ensayado.
4.2. De contener finos adheridos se deberá previamente lavar los agregados y
secarlos al horno.
4.3. Previo tamizado de los agregados por fracciones, se deberá escoger la
Gradación adecuada de acuerdo al siguiente Cuadro adjunto:
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TAMICES GRANULOMETRÍA DE LAS MUESTRAS
(Abertura cuadrada ) (Peso en gramos )
PASA RETIENE A B C D
1 ½” 1 “ 1250 + - 25 .................. ................ .................
1 “ ¾ “ 1250 + - 25 .................. ................ .................
¾ “ ½ “ 1250 + - 25 2500 + - 10 ................. ..................
½ “ 3/8 “ 1250 + - 25 2500 + - 10 ................ ..................
3/8 “ ¼ ” .................. .................. 2500 + - 10 ..................
¼ “ No. 4 .................. .................. 2500 + - 10 ..................
No. 4 No. 8 .................. .................. .................. 5000 + - 10
TOTAL 5000 + - 10 5000 + - 10 5000 + - 10 5000 + - 10
CARGA ABRASIVA (esferas) 12 11 8 6
5.- PROCEDIMIENTO:
5.1. La muestra previamente preparada y pesada (de acuerdo a la Gradación elegida
“A”) se introduce en el tambor de la Máquina Los Ángeles con la carga abrasiva
correspondiente y se cierra herméticamente el tambor.
5.2. Se hace girar eléctricamente el tambor a una velocidad de 30 a 35 r.p.m. hasta
alcanzar las 500 revoluciones.
5.3. Después de las 500 revoluciones, se para automáticamente el tambor, se vacía el
material en una bandeja.
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5.4. El material se zarandea sobre el tamiz de corte No. 12.
5.5. Se pesa el material retenido sobre el tamiz No. 12, previo lavado y secado al
horno.
5.6. Del peso total (5000 gr. ) restamos el peso retenido sobre el tamiz No. 12, este
resultado se multiplica por 100 y se divide entre el peso total de la muestra, el
resultado se reporta como PORCENTAJE DE DESGASTE.
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6.- PLANILLAS Y CÁLCULOS
N° 4 12/09/2013
H°A°I ; 6to “A”
5 0 0 0
3 6 7 4
1 3 2 6
2 6.5 2
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7.- CONCLUSIONES
Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un
agregado de alta resistencia al desgaste.
Por lo tanto que dicho agregado es apto para el diseño de la mezcla de concreto, ya que
nos podría garantizar buenos resultados al ser utilizado debido a la dureza que presenta
al ser sometido a fricciones junto con las esferas.
También se puede tener en cuenta que las propiedades de los agregados dependen
principalmente de las características de la roca madre de donde proviene. El porcentaje
de desgaste de 34% sirve para la fabricación de losas, pisos y estructuras donde se
emplee el concreto.
8.- ANEXOS
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9.- BIBLIOGRAFÍA
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