ntc5340

NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA 5340

2010-11-17

MTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES REOLGICAS DEL LIGANTE ASFLTICO USANDO UN REMETRO DE CORTE DINMICO E: STANDARD TEST METHOD FOR DETERMINING THE

RHEOLOGICAL PROPERTIES OF ASPHALT BINDER USING A DYNAMIC SHEAR RHEOMETER

CORRESPONDENCIA: esta norma es una adopcin idntica

(IDT) de su documento de referencia, la

norma ASTM D7175:2008. Copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.

DESCRIPTORES: dinmico de corte; DSR; modulo

complejo; ligante asfltico; pavimentos.

I.C.S.: 75.140.00

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Bogot, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435

Prohibida su reproduccin Primera actualizacin Editada 2010-11-26

PRLOGO El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La NTC 5340 (Primera actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2010-11-17. Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travs de su participacin en el Comit Tcnico 166 Pavimentos. AGUILAR CONSTRUCCIONES S.A.

CORASFALTOS

GMEZ ZULUAGA VILLEGAS Y CA LTDA.

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO

-IDU-

MINISTERIO DE TRANSPORTE

PAVIMENTOS COLOMBIA S.A.

S.C.I. KAPISCO

Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: ADMINISTRADORA DE PROYECTOS CIVILES LTDA. ALVARO CANDELA Y CA. LTDA. ANPA TECNOLOGA LTDA. ASFALTO & HORMIGN S.A. ASOCIACIN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETO ASOCIACIN DE PRODUCTORES Y PAVIMENTADORES ASFLTICOS DE COLOMBIA CAJA DE COMPENSACIN FAMILIAR COMFAMILIAR CAMACOL CMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIN-CAMACOL ANTIOQUIA CMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIN PRESIDENCIAL

CMARA COLOMBIANA DE LA INFRAESTRUCTURA CEMEX CONCRETOS DE COLOMBIA S.A. CI GRODCO S EN CA CONALVAS S.A. CONCESIONARIA PANAMERICANA S.A. CONCONCRETO S.A. CONCRETOS ARGOS S.A. CONDUBLEX INTERNATIONAL S.A. CONSTRUCTORA COLPATRIA S.A. CONSTRUCTORA INECON-TE LTDA. CONSULTORES REGIONALES ASOCIADOS S.A. CORPORACIN PARA LA INVESTIGACIN Y DESARROLLO EN ASFALTOS

COSA COLOMBIA S.A. DEGUSSA CONSTRUCTION CHEMICALS COLOMBIA S.A. ECOPETROL S.A. E.D.L. LTDA. INGENIEROS CONSULTORES EMPRESAS PBLICAS DE MEDELLN E.S.P. ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA GMEZ CAJIAO Y ASOCIADOS S.A. GRUPO CONSULTOR Y CONSTRUCTOR LTDA. HOLCIM COLOMBIA S.A. HCTOR DAZ DELGADO INDUSTRIAS ASFLTICAS LTDA. INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO INSTITUTO NACIONAL DE VAS -INVAS- LASCANO Y ESGUERRA CA LTDA. MANTS LTDA. MANUFACTURAS DE CEMENTO S.A. MARIO ALBERTO HUERTAS COTES -M.H.C.- MINISTERIO DE TRANSPORTE

MURCIA MURCIA S.A. OBRAS CIVILES AMBIENTALES LTDA. PATRIA S.A. PAVCO S.A. PAVIMENTAR S.A. PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA PROCOPAL S.A. SNCHEZ GMEZ Y CA. LTDA. SHELL COLOMBIA S.A. SIKA COLOMBIA S.A. SILVA CARREO & ASOCIADOS S.A. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS SP EXPLANACIONES S.A. TOXEMENT S.A. UNIVERSIDAD DE LA SALLE UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD DEL CAUCA UNIVERSIDAD ESCUELA DE ADMINISTRACIN Y FINANZAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA

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DIRECCIN DE NORMALIZACIN

NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 5340 (Primera actualizacin) RESUMEN

CONTENIDO

Pgina 1. ALCANCE ................................................................................................................. 1 2. REFERENCIAS NORMATIVAS ................................................................................. 1 2.1 NORMAS TCNICAS COLOMBIANAS .................................................................... 1 2.2 NORMAS AASHTO ................................................................................................... 2 2.3 NORMAS ASTM ........................................................................................................ 2 2.4 NORMAS DIN ............................................................................................................ 2 3. TRMINOS Y DEFINICIONES ................................................................................... 2 4. RESUMEN DEL MTODO DE ENSAYO ................................................................... 3 5. IMPORTANCIA Y USO .............................................................................................. 4 6. INTERFERENCIAS .................................................................................................... 4 7. EQUIPOS ................................................................................................................... 5 7.1 SISTEMA DE ENSAYO DE REMETRO DE CORTE DINMICO (DSR) ................... 5 7.2 MOLDE PARA ESPCIMEN (OPCIONAL) ............................................................... 6 7.3 HERRAMIENTA DE CORTE .................................................................................... 6 7.4 DISPOSITIVOS DE MEDICIN DE LA TEMPERATURA DE REFERENCIA ............ 7 7.5 DISPOSITIVO DE MEDICIN DE TEMPERATURA PORTTIL ............................... 7 8. MATERIALES ............................................................................................................ 7 8.1 MATERIAL DE LIMPIEZA ......................................................................................... 7


Pgina 8.2 DISOLVENTES DE LIMPIEZA................................................................................... 7 9. VERIFICACIN ......................................................................................................... 8 10. PREPARACIN DEL EQUIPO ................................................................................ 11 11. PREPARACIN DE LOS ESPECMENES DE ENSAYO ........................................ 12 12. PROCEDIMIENTO ................................................................................................... 14 13. INTERPRETACIN DE RESULTADOS .................................................................. 16 14. INFORME ................................................................................................................ 17 15. PRECISIN Y SESGO ............................................................................................ 18 15.1 PRECISIN ............................................................................................................. 18 15.2 SESGO .................................................................................................................... 19 16. PALABRAS CLAVE ................................................................................................ 19 DOCUMENTO DE REFERENCIA ....................................................................................... 33 ANEXOS ANEXO A (Obligatorio) ...................................................................................................... 20 ANEXO B (Informativo) ...................................................................................................... 23 ANEXO C (Informativo) ...................................................................................................... 25 ANEXO D (Informativo) ...................................................................................................... 28 ANEXO E (Informativo) ........................................................................................................ 31


Pgina FIGURAS Figura .1. dimensiones del plato ......................................................................................... 6 Figura 2. Determinacin de la correccin de la temperatura .......................................... 10 Figura 3. Efecto del error en la brecha ............................................................................. 11 Figura 4. Determinacin del tiempo de equilibrio trmico .............................................. 15 Figura 5. Ejemplo de barrido de la informacin .............................................................. 16 Figura 6. Ejemplo del formato para informar los datos y generacin del archivo electrnico ...................................................................................................... 18 TABLAS Tabla 1. Valores de deformacin objetivo ........................................................................ 15 Tabla 2. Niveles de esfuerzo objetivo ............................................................................... 15 Tabla 3 Estimaciones de precisin ................................................................................... 18


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MTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES REOLGICAS DEL LIGANTE ASFLTICO USANDO UN REMETRO DE CORTE DINMICO (DSR) 1. ALCANCE 1.1 Este mtodo de ensayo cubre la determinacin del mdulo de corte dinmico y del ngulo de fase de un ligante asfltico cuando es ensayado en corte dinmico (oscilatorio) usando geometra de plato paralelo. Es aplicable a ligantes asflticos que tienen valores de mdulo de corte dinmico en el intervalo de 100 Pa a 10 MPa. Este intervalo en mdulo es tpicamente obtenido entre 4 C y 88 C a10 rad/s. Este mtodo de ensayo esta orientado a la determinacin de propiedades viscoelsticas lineales de ligantes asflticos como requisito de las especificaciones de ensayo y no un procedimiento para comprender la caracterizacin total de las propiedades viscoelsticas del ligante asfltico. 1.2 Esta norma es apropiada para material original o envejecido de acuerdo con las NTC 5160 o NTC 5657 o ambas. Esta norma est limitada a partculas con dimensiones de longitud menores de 250 m. 1.3 Los valores considerados en unidades SI son referidos como mandatarios. 1.5 Esta norma puede involucrar materiales, operaciones y equipos riesgosos. Esta norma no considera todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de este procedimiento, establecer las prcticas apropiadas de seguridad y salud para determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias previas a su uso. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicacin de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica nicamente la edicin citada. Para referencias no fechadas, se aplica la ltima edicin del documento normativo referenciado (incluida cualquier correccin). 2.1 NORMAS TCNICAS COLOMBIANAS NTC 4476, Mtodos de ensayo para la inspeccin y verificacin de termmetros (ASTM E77). NTC 5152, Mtodos de ensayo para termmetros industriales de resistencia (ASTM E644)


2

NTC 5160, Mtodo de ensayo para efectos del calor y de aire en materiales asflticos en movimiento -ensayo en horno de lamina delgada en movimiento (ASTM D2872) NTC 5647, Mtodo de ensayo para determinar la viscosidad de asfaltos mediante el viscosmetro capilar de vaco (ASTM D2171). NTC 5657, Mtodo de ensayo para simular el envejecimiento acelerado del ligante asfltico usando la cmara de envejecimiento a presin (PAV) (ASTM D6521). 2.2 NORMAS AASHTO AASHTO M320, Standard Specication for Performance-Graded Asphalt Binder. AASHTO R29, Practice for Grading or Verifying the Performance Grade of an Asphalt Binder. AASHTO T315, Standard Test Method for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer. 2.3 NORMAS ASTM ASTM C670, Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials. ASTM D140, Practice for Sampling Bituminous Materials. ASTM D2170. Test Method for Kinematic Viscosity of Asphalts (Bitumens). ASTM D6373, Specication for Performance Graded Asphalt Binder. ASTM E563, Practice for Preparation and Use of an Ice-Point Bath as a Reference Temperature. ASTM E882, Guide for Accountability and Quality Control in the Chemical Analysis Laboratory. 2.4 NORMAS DIN DIN 43760, Standard for Calibration of Thermocouples. 3. TRMINOS Y DEFINICIONES Para los propsitos de este documento normativo se aplican los trminos y definiciones 3.1 Recalentamiento. Proceso de remover los efectos del endurecimiento estrico por medio del calentamiento del ligante hasta que est esta lo suficientemente fluido de forma tal que pueda ser fcilmente vertido. 3.2 Ligante asfltico. Cemento asfltico base que es producido del residuo del petrleo con o sin la adicin de modificadores no-granulados. 3.3 Mdulo de corte complejo, G*. Relacin calculada por la divisin del valor absoluto del

esfuerzo de corte mximo, , y el valor absoluto pico a pico de la deformacin de corte mximo, .


3

3.4 Espcimen de ensayo testigo. Un espcimen formado entre los platos de ensayo del DSR del ligante asfltico u otro polmero con el propsito de determinar la temperatura en el ligante asfltico entre los platos. 3.4.1 Discusin. El espcimen de ensayo testigo no se usa para medir las propiedades reolgicas del ligante asfltico, pero se usa nicamente para determinar correcciones de temperatura. 3.5 Viscoelstico lineal. En el contexto de esta norma se refiere a la regin del comportamiento en la cual el mdulo de corte dinmico es independiente del esfuerzo de corte o de la deformacin. 3.6 Endurecimiento estrico. Se refiere a las asociaciones dependientes del tiempo que se producen entre las molculas de ligante asfltico durante el almacenamiento a temperatura ambiente. El efecto de la asociacin molecular o endurecimiento estrico en los mdulos de corte dinmico es especfico del asfalto y podr ser evidente incluso despus de unas pocas horas de almacenamiento. 3.7 Corte oscilatorio. Se refiere al tipo de carga en la cual un esfuerzo de corte o una deformacin de corte es aplicada a una muestra de ensayo de forma oscilatoria, de tal manera que el esfuerzo de corte o la deformacin vara en amplitud (cerca de cero) en una forma sinusoidal. 3.8 Geometra de plato paralelo. Se refiere a la geometra de ensayo en la cual el espcimen de ensayo se coloca entre dos platos paralelos rgidos y se somete a corte.

3.9 ngulo de fase, . El ngulo en grados entre la deformacin aplicada sinusoidalmente y el esfuerzo sinusoidal resultante en la modalidad de deformacin-controlada, o entre el esfuerzo aplicado y la deformacin resultante en la modalidad de ensayo de esfuerzo controlado. 3.10 Dispositivo de medicin de temperatura porttil. Dispositivo electrnico que se separa del DSR y que consiste de un detector (Sonda con una termocupla o elemento resistivo), un circuito electrnico asociado y sistema de lectura. 3.11 Dispositivo de medicin de temperatura de referencia. Termmetro electrnico o de liquido en vidrio con trazabilidad NIST que se usa como un estndar en el laboratorio. 3.12 Equilibrio trmico. Condicin donde la temperatura del espcimen de ensayo montado entre los platos de ensayo es constante en el tiempo.

...


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IMPORTANTE Este resumen no contiene toda la informacin necesaria para la aplicacin del documento normativo original al que se refiere la portada. ICONTEC lo creo para orientar a su cliente sobre el alcance de cada uno de sus documentos y facilitar su consulta. Este resumen es de libre distribucin y su uso es de total responsabilidad del usuario final. El documento completo al que se refiere este resumen puede consultarse en los centros de informacin de ICONTEC en Bogot, Medelln, Barranquilla, Cali o Bucaramanga, tambin puede adquirirse a travs de nuestra pgina web o en nuestra red de oficinas (vase www.icontec.org). El logo de ICONTEC y el documento normativo al que hace referencia este resumen estn cubiertos por las leyes de derechos reservados de autor. Informacin de servicios aplicables al documento aqu referenciado la encuentra en: www.icontec.org o por medio del contacto [email protected]

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