Este documento describe los procedimientos y materiales necesarios para realizar pruebas de penetración. Incluye detalles sobre el penetrómetro, la aguja de penetración, las cápsulas de muestra, el baño de agua, el transportador de cápsulas y los instrumentos de medición como termómetros y cronómetros. El objetivo es medir la profundidad de penetración de una aguja en una muestra de material bajo cargas controladas y a temperaturas específicas.

1. ESQUEMA DE LA PRACTICA

2. MATERIALES
Penetrómetro
Cualquierequipoque permitael movimientovertical sinfricciónapreciable delvástago
sostenedorde laaguja,yque seacapaz de indicarla profundidadde lapenetraciónconuna
precisiónde 0,1 mm.El pesodel vástagoseráde 47, 5 ± 0,05 g. El pesototal de la aguja y el
vástagoserá de 50, 0 ±0,05 g. Para cargas totalesde 100 g y 200 g, dependiendode las
condicionesenque se apliqueel ensayo,se estipulanpesasde 50,0± 0,05g y 100,0 ± 0,05g.
La superficiesobre laque se apoyalacápsulaque contiene lamuestraserálisay el eje del
émbolodeberáestaraproximadamente a90º de estasuperficie.El vástagodeberáser
fácilmente desmontableparacomprobarsu peso.
Aguja de penetración
La aguja(verFiguraA0103_1) esde acero inoxidabletempladoyduro,grado440-C o
equivalente,HRC54 a 60; debe teneraproximadamente50mm de largoy su diámetroentre
1,00 y 1,02 mm.
Será simétricamente afiladaenformacónica,conun ánguloentre 8,7 y 9, 7º con respectoal
largototal del cono,el que debe sercoaxial conel cuerporecto de la aguja.La variacióntotal
axial de la interseccióndel conoyla superficierectanodebe excederde 0,2 mm.La punta
truncada del conodebe tener undiámetroentre 0,14 y 0,16 mm y enángulorecto al eje de la
aguja conuna toleranciade 2º.
El filode lasuperficie de lapuntatruncadadebe serbienformadoylibre de rugosidad.Cuando
la texturade lasuperficie se mide de acuerdoconla AmericanNational StandardB 46.1 o
ISO468, la asperezasuperficial (Ra) del conoaguzadodebe estarentre 0,2y 0,3 μm como
promedioaritmético.
La asperezasuperficial (Ra) deleje de laagujadebe estarentre 0,025 y 0,125 micrones.
La agujadebe montarse en uncasquete de metal nocorrosivo,que tengaundiámetrode 3,2 ±
0,05 mm y una longitudde 38 ± 1 mm. La longitudexpuestade laagujaestándardebe estar
comprendidaentre 40y 45 mm.
La agujadebe estarrígidamente montadaenel casquete.Lacarrera (lecturadel indicadorde
penetracióntotal) de lapuntade la agujay cualquierporciónde laagujarelativaal eje del
casquete,nodeberáexcederde 1 mm.
La masadel conjuntocasquete - agujaserá de 2,50 ± 0,05 g (se puede perforarcontaladroo
limarel casquete,paracontrolarel peso).Coloque marcasde identificaciónindividualenel
casquete de cada aguja;las mismasmarcas nodeberíanrepetirse porunmismofabricante
dentrode un períodode tres años.

3. 3. Cápsulas
Las cápsulasdebenserde metal o vidrio,de formacilíndricaycon fondoplano.Sus
dimensionessonlassiguientes:
- Para penetracionesbajo200. Diámetro(mm) 55 Profundidad(mm) 35.
- Para penetracionesentre 200 y 350: Diámetro(mm) 55 Profundidad(mm)70.
4. Baño de agua
Tendráuna capacidadmínima de 10l. y un sistemaaptopara mantenerlatemperaturaa25ºC,
o cualquierade ensayo,conunatoleranciade ± 0,1ºC; tendrá,además,unabandejaperforada
ubicadaa no menosde 50 mm del fondo,ni menosde 100 mm bajoel nivel del líquidoenel
baño.
Si el ensayode penetraciónse realizaenel mismobaño,éste debeestarprovistode una
bandejaque soporte el pesodel penetrómetro.Paradeterminacionesabajastemperaturasse
puede utilizarunasoluciónsalina
5. Transportador de cápsula
Debe tenerunacapacidadmínima de 350 ml y una profundidadsuficientede aguaque
permitacubrirla alturadel contenedorde lamuestra.Debe estarprovistode algúnmedioque
asegure firmemente lacápsulayevite el balanceo;paraloque tendrátres brazosque
permitana lomenostrespuntosde contacto para sostenerlacápsula.
6. Aparato medidor de tiempo
Para operarun penetrómetromanual,utilice cualquieraparatoque midael tiempo,tal como
un medidorde tiempoeléctrico,uncronómetro ocualquierdispositivoacuerda,que esté
graduadoen 0,1 o menosycuya precisiónesté dentrode ±0,1 seg.paraunintervalode 60 seg.
Tambiénse puede utilizaruncontadorde segundosaudible,ajustadoparaproporcionarun
pulsocada 0,5 seg.El tiempoparaun intervalode cuentade 11 pulsosdebe serde 5 ± 0,1 seg.
Cualquierdispositivoautomáticoque se vayaa conectaral penetrómetrodebeser
cuidadosamente calibradoparaproporcionarel intervalode ensayodeseadodentrode ±0,1
seg.
7. Termómetros
Se puedenusartermómetrosde vidriode rangoadecuado,consubdivisionesyescalamáxima
de error de 0,1ºC, o cualquierotroaparatoque midatemperaturasconigual exactitud,
precisiónysensibilidad.Lostermómetrosdebencumplirlosrequisitosde laEspecificación
ASTME1. Los termómetroscomúnmente utilizadossonlosque se indicanenlaTablaA0103_1:
TABLA A0103_1 TIPOS DE TERMÓMETROS
El termómetroparael bañode agua se debe calibrarperiódicamente de acuerdoconel
Método de EnsayoASTM E 77.

4. DATOS DE LA PRACTICA
PENETRACION (1/10)mm
Muestra nº1 Muestra nº2 Muestra nº3
81 80 83
82 83 81
82 80 82
CALCULOS
INFORME
Informe el promediode tresdeterminaciones,aproximandoalaunidad.Los valoresnodeben
diferirmásalláde lasmagnitudesque se indicanenlaTablaA0103_4 para cada grado de
penetración.
TABLA A0103_4 MÁXIMA ENTRE MEDICIONES
promedio1
𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 1 =
81 + 82 + 82
3
= 81.666
promedio2
𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜1 =
80 + 83 + 80
3
= 81
promedio3
𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜1 =
83 + 81 + 82
3
= 82