La norma europea "EN 1427 Betún y aglutinantes bituminosos - Determinación del punto de reblandecimiento - Método de anillo y bola" describe un método de prueba para determinar el punto de reblandecimiento de betún y aglutinantes bituminosos en el rango de 28 grados a 150 grados.
La transición de los termómetros de mercurio a los dispositivos electrónicos de temperatura reveló que la definición de temperatura en el termómetro de mercurio no era lo suficientemente sensible como para proporcionar una transferencia precisa e imparcial a los dispositivos electrónicos. Se deben considerar los puntos de reblandecimiento de anillos y bolas superiores a 100 grados, ya que las condiciones pueden haber cambiado desde la aplicación anterior al equipo de prueba actual. Por debajo de aproximadamente 100 grados, la diferencia en las lecturas de temperatura entre el termómetro electrónico y el de mercurio es aceptable en comparación con la repetibilidad de estos métodos de prueba.
El método de ensayo descrito también es válido para los ligantes bituminosos recuperados de mezclas bituminosas, por ejemplo mediante extracción.
El uso de esta norma puede involucrar materiales, procesos y equipos peligrosos. Este estándar no pretende abordar todos los problemas de seguridad relacionados con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de intentar utilizar esta norma.
El betún es un material complejo que no tiene un punto de fusión definido. A medida que aumenta la temperatura, el betún se ablanda gradualmente y su viscosidad disminuye, de ahí que se defina el punto de reblandecimiento. El punto de reblandecimiento del betún es la temperatura a la que el betún se ablanda más allá de una suavidad arbitraria y puede determinarse mediante pruebas de punto de reblandecimiento.
El método de laboratorio para medir el punto de reblandecimiento es la prueba del anillo y la bola. En esta prueba, la muestra de betún se coloca en dos anillos de latón y sobre él se colocan bolas de acero. El sistema se coloca en un baño de agua y se calienta. La temperatura a la que una bola de acero recubierta de betún golpea el fondo de un recipiente de vidrio se llama temperatura de punto de reblandecimiento.
El punto de reblandecimiento del asfalto natural liso, el betún para carreteras, el betún de carbón y el betún soplado se puede medir mediante un aparato de anillo y bola. El betún duro y el betún oxidado (soplado) se determinan mediante pruebas de punto de reblandecimiento y de penetración. En general, cuanto mayor es el punto de reblandecimiento, menor es la sensibilidad a la temperatura. En otras palabras, la resistencia térmica es mayor.
Las pruebas del punto de reblandecimiento especifican el betún en función de la resistencia a la temperatura, lo que indica un aglutinante de betún adecuado en las condiciones climáticas deseadas al construir carreteras. En regiones con clima cálido, el betún debe ser más resistente a las altas temperaturas, por lo que se utiliza un betún con un punto de reblandecimiento más alto. En otras palabras, el valor del punto de reblandecimiento debe ser mayor que la temperatura del pavimento, de lo contrario el betún contenido en la capa se volverá blando y pegajoso. Por el contrario, el betún resistente a bajas temperaturas se utiliza en climas templados a fríos.
Respecto a la relación entre la penetración del betún y el punto de reblandecimiento: En general, el punto de reblandecimiento tanto del betún de penetración como del betún de viscosidad disminuye a medida que aumenta la penetración. De hecho, el betún más blando se funde gradualmente a temperaturas más bajas y tiene menor resistencia térmica. El punto de reblandecimiento también aumenta con la viscosidad. Esto significa que el betún viscoso comienza a reblandecerse a temperaturas más altas. En consecuencia, la sensibilidad a la temperatura disminuye al aumentar la viscosidad. En el betún oxidado (soplado), no existe una relación clara entre el punto de reblandecimiento y el grado de penetración. Esto depende directamente del método de producción. En este tipo de betún, el punto de reblandecimiento es mayor que en el betún de viscosidad y el betún de penetración. Como resultado, el betún oxidado es menos sensible que los tipos de betún de penetración y de viscosidad.
El aparato de anillos y bolas consta de: dos bolas de acero, dos anillos de latón, un recipiente de vidrio, un termómetro, bases para sujetar los anillos (soporte) y un calentador.
Durante la preparación de la muestra, la muestra de betún se calienta a una temperatura de 75 a 100 grados hasta que el betún se vuelve completamente líquido. Se prepara una mezcla de proporciones iguales de glicerina y dextrina. Luego se recubre la superficie de la placa de metal o vidrio. Esto evita que el betún se adhiera a la placa. Los anillos se calientan aproximadamente a la misma temperatura que el betún fundido. Se coloca sobre la placa recubierta con una mezcla de glicerina y dextrina. Se vierte suavemente betún calentado en cada anillo, ligeramente por encima del volumen de los anillos, y se deja enfriar a temperatura ambiente. Una vez que las piezas de prueba se hayan enfriado, se puede eliminar el exceso de betún con un cuchillo ligeramente calentado.
Luego se llena el baño de agua con agua destilada hervida a 5 grados. Se fijan anillos llenos de betún al marco de soporte y se colocan en un baño de agua a 15 grados durante 5 minutos. Las bolas de acero se enfrían a una temperatura de 5 grados. Se coloca una bola de acero encima de los anillos unidos al soporte. Este aparato se coloca en un vaso de precipitados lleno de agua destilada. El nivel del agua debe ser al menos 50 mm más alto que la superficie superior de la bola. Se coloca el vaso sobre el calentador y se ajustan el agitador y el termómetro. El vaso de precipitados se calienta a una velocidad constante de 5 más/menos 0,5 grados/minuto. Se continúa calentando hasta que el betún se ablanda y comienza a moverse hacia abajo debido al peso de la bola. La temperatura de cada bola del termómetro se registra tan pronto como toca el fondo del plato. El valor medio del punto de reblandecimiento de dos bolas es el punto de reblandecimiento del betún.
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