Ensayo de penetración con aguja en betunes

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¿No sabes en qué consiste el ensayo de penetración con aguja utilizado en betunes? ¿Sabías que se trata del principal ensayo de caracterización de betunes? Hace ya algún tiempo en desde el Blog de Aulacarreteras te contamos cuales son los ensayos aplicables a betunes asfálticos más comunes. De la completa lista que allí se incluía, sin duda destacaba uno por encima del resto por su importancia a la hora de caracterizar los betunes asfálticos. Hablamos del popular “ensayo de penetración con aguja” definido por la Norma UNE-EN-1426 (anteriormente por la Norma NLT-124).

Tipos de ensayos aplicables a betunes asfálticos

Dentro del ámbito de los ensayos aplicables a betunes debemos tener claro que estos se pueden clasificar dentro de tres grandes grupos, en función de la propiedad o característica que tratan de analizar. Estos tres grupos son:

  1. Ensayos relativos a las características del producto. Son ensayos que sirven para determinar las características físicas del ligante (solubilidad, peso específico, contenido en cenizas o grado de humedad).
  2. Ensayos relativos a su uso y puesta en obra. Estos ensayos tratan de garantizar el correcto manejo del betún en la obra (punto de inflamación, punto de combustión, o pérdida de volatilidad por calentamiento).
  3. Ensayos relativos al comportamiento mecánico y reológico. Estos ensayos analizan el comportamiento del ligante una vez puesto en obra (viscosidad, penetración, punto de reblandecimiento, ductilidad y fragilidad). Es aquí, por tanto, donde podemos incluir el ensayo de penetración con aguja.

¿En qué consiste el ensayo de penetración con aguja?

El ensayo de penetración con aguja sirve para determinar la dureza o consistencia de betunes y ligantes bituminosos bajo unas determinadas condiciones de ensayo. Lo que se hace es medir la profundidad a la que penetra una aguja con una carga de 100 gr. en un tiempo de solo 5 segundos, sobre una muestra de betún a 25ºC. El valor obtenido en estas condiciones es lo que se conoce como “penetración normal” y viene expresada en décimas de milímetro (x 0,10 mm). Como es lógico, cuanto más blando sea el betún, mayor será la penetración obtenida.

Variaciones en la temperatura de la muestra puede dar lugar a grandes variaciones en la penetración, por lo que hay que ser escrupuloso en este sentido y asegurarse de que el dispositivo de medida de la temperatura esté correctamente calibrado. Además, la temperatura del baño de agua en el que se introduce la muestra de betún debe permanecer constante durante el ensayo, y a la temperatura establecida.

Una vez que las condiciones de temperatura son las adecuadas, se procede a situar la aguja en su posición “cero” (en la superficie de la muestra, pero sin penetrar en ella). A partir de ahí se libera la aguja durante el tiempo establecido (normalmente 5 segundos). Transcurrido este tiempo se comprueba la profundidad a la que ha penetrado la aguja (respecto a la penetración cero o posición inicial). Este ensayo debe realizarse hasta tres veces, empleando para ello agujas limpias independientes, tomándose como valor de penetración la media aritmética de todas las medidas aceptables.

ensayo de penetración con aguja
Ensayo de penetración con aguja

Denominación de los betunes asfálticos según su penetración

Como ya hemos comentado, el “ensayo de penetración con aguja” es el que mejor caracteriza a los betunes asfálticos. Prueba de ello es que en su denominación encontramos este parámetro. En concreto, la denominación de los betunes está compuesta de la letra “B” seguida de dos cifras:

Donde:

  • B: Betún.
  • MIN: Valor mínimo tolerable de penetración en décimas de milímetro.
  • MAX: Valor máximo tolerable de penetración en décimas de milímetro.

El PG-3 en sus artículos 211 y 212 establece los siguientes tipos de betunes empleados en la ejecución de firmes para carreteras. Junto a su denominación se muestran los valores mínimos y máximos de penetración admisibles según el tipo, y siempre, tomando como referencia el ensayo de penetración con aguja.

Betunes convencionales
Betunes duros y multigrado
Betunes modificados con polímeros

Como puede verse en este post, el ensayo de penetración con aguja no es especialmente complicado. Tan solo es necesario seguir las pautas establecidas por la norma de referencia. Si quieres seguir aprendiendo sobre esta temática, no dejes pasar la oportunidad de hacerlo con el Curso Experto en Firmes y Pavimentos que encontrarás en nuestra web. En Aulacarreteras te ofrecemos la mejor formación en Ingeniería de Carreteras.

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