CBR curso 2006 [Modo de compatibilidad] · PDF fileel ensayo proctor modificado. ... diferente energía de compactación. • La energía de compactación se controla con el N°de

TALLER BÁSICO DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

MECÁNICA DE SUELOS

C.B.R. Expositor: Luisa Shuan Lucas


Laboratorio de Mecánica de SuelosDEFINICIÓN

Desarrollado por la División de Carreteras de California en 1929.

CBRCBRCALIFORNIA BEARING RATIO ASTM D1883

Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

de California en 1929.Se emplea en el diseño de pavimentos y para evaluar la resistencia al corte de materiales que conforman las capas de un pavimento


Laboratorio de Mecánica de Suelos DEFINICIÓN

• El CBR, está definido como el esfuerzo requerido para que un pistón normalizado penetre en el suelo a una profundidad determinada, comparado con el esfuerzo requerido para que el pistón penetre hasta esa misma profundidad en una muestra patrón consistente en piedra chancada.


consistente en piedra chancada.

(%)100)arg

arg( x

patrónunitariaaCensayodelunitariaaC

CBR=


Laboratorio de Mecánica de Suelos C.B.R.

Penetración Carga Unitaria Patrón

mm pulg Mpa Psi

VALORES EN PIEDRA CHANCADA DE ALTA CALIDAD


mm pulg Mpa Psi2.5 0.10 6.9 1,000 5.0 0.20 10.3 1,500 7.5 0.30 13.0 1,900 10.0 0.40 16.0 2,300 12.7 0.50 18.0 2,600


Laboratorio de Mecánica de Suelos C.B.R.

Se calcula el CBR para 0.1” y 0.2” son semejantes. Generalmente se adopta el valor para 0.1”


Pero el CBR correspondiente a 0.2” es muy superior al CBR correspondiente al 0.1”, deberá repetirse el ensayo.


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO

Para la Compactación- Molde de diám.= 6”, altura de 7” a 8” y un collarín d e 2”.- Disco espaciador de acero diám. 5 15/16” y alt. 2.5 ”- Pisón Peso 10 lb. y altura de caída 18”.- Trípode y extensómetro con aprox. 0.001”.- Pesas de plomo anular de 5 lbs c/u (2 pesas).

Para la prueba de penetración- Pistón sección circular área= 3 pulg2.


- Pistón sección circular área= 3 pulg2.- Aparato para aplicar la carga: Prensa hidráulica c on anillo de carga. V = 0.05 pulg/min. - Equipo misceláneo: Balanza, horno, tamices, papel f iltro, tanques para inmersión de muestra a saturar, cronómetro, extensó metros, etc.


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO DE COMPACTACIÓN



Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO PARA COMPACTACIÓN

Pisón Peso 10 lb. y altura de caída 18”.


Disco espaciador de acero diám. 5 15/16” y alt. 2.5”




Trípode y extensómetro con aprox. 0.001”.


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO PARA COMPACTACIÓN


• Sobrecargas MetálicasUna anular y las restantes ranuradas, con peso de 2.27 Kg. (5 lb.) cada una,




Aparato para aplicar la carga: Prensa hidráulica con anillo de carga. V = 0.05 pulg/min.



EQUIPO


Molde, Cuarteador, Mezclador, Cápsulas, Probetas, Espátulas, Discos de Papel Filtro





Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

• Se prepara la muestra necesaria. Previamente se debe haber efectuado el ensayo proctor modificado.

• Se calcula una cantidad suficiente para moldear tres muestras.


tres muestras.

• Los moldes se compactan con el óptimo contenido de humedad obtenido con el ensayo proctor modificado



• Se preparan los tres moldes CBR y se colocan a las placas de base. Hay que colocar un disco espaciador sobre la placa de la base de cada molde.

• Se compacta cada molde a


• Se compacta cada molde a diferente energía de compactación.

• La energía de compactación se controla con el N°de golpes y serán de 56, 25 y 10 golpes por capa respectivamente.



• Luego de compactado, se enrasa y se retira de la placa de base.

• Se gira el molde de modo que la parte superior quede abajo, se retira el disco espaciador y queda un


abajo, se retira el disco espaciador y queda un espacio para luego colocar la sobrecarga.

• Se fija de nuevo a la placa de base. Luego la muestra está preparada para la etapa de saturación.



• Se coloca un papel filtro sobre la parte superior de la muestra. Luego se sitúa la placa perforada con vástago ajustable y sobre ella se coloca las pesas de sobrecarga.


• El trípode con el cuadrante medidor de deformaciones se coloca sobre el canto del molde y se ajusta al vástago de la placa perforada. Se registra la lectura y se quita el trípode.



• Se sumerge el molde en un recipiente con agua y se deja saturar durante cuatro días. Colocar el soporte de trípode sobre la muestra todos los días y tomar nota la lectura de la expansión.

PROCEDIMIENTO


• Después de cuatro días, se saca el molde, se deja drenar durante 15 minutos aproximadamente.




• Se quitan las pesas, la placa perforada y el papel filtro. • Se colocan nuevamente las pesas de sobrecarga y se

prepara para la etapa de penetración..



• Se coloca el molde sobre el soporte de carga de la prensa y se ajusta de manera que el pistón quede centrado con la muestra.

• Se coloca en cero el indicador de presión del

PROCEDIMIENTO


• Se coloca en cero el indicador de presión del anillo de carga y el dial de deformación.



• La velocidad de penetración del pistón en el suelo es de 0.05 de pulgada por minuto. La velocidad se controla por tiempo con un cronómetro.

• Se registran las lecturas de la presión a 0.025, 0.050, 0.075, 0.100, 0.200, 0.300, 0.400, y 0.500 pulgadas de

PROCEDIMIENTO


0.400, y 0.500 pulgadas de penetración.

• Luego de terminada la prueba, se retira las sobrecargas, se recupera el suelo ensayado y se toma muestra para determinar la humedad final


Laboratorio de Mecánica de Suelos GRÁFICO

• Se traza una curva presión - penetración en escala a ritmética. El CBR se calcula para 0.1 y 0.2 pulgadas de penetr ación con las presiones correspondientes.




• Si la curva tiene la curvatura con mas de dos punto s de inflexión, se debe efectuar la corrección trazando una tangente en el punto de mayor pendiente y se prolonga hasta la base para obtener un cero corregido. Luego se leen los valores de carga corregidos para 0.1 pulgadas de penetración y 0.2 pulgadas de penetración




Curva de CBR Vs. Densidad Seca



Laboratorio de Mecánica de Suelos EJEMPLO

PENETRACIONK 10.304

PENETRACIONPRESION MOLDE 1 MOLDE 2 MOLDE 3EN PULG PATRON DIAL PRESION DIAL PRESION DIAL PRESION

0.025 28.0 96.2 15.0 51.5 7.0 24.0 0.050 70.0 240.4 39.0 134.0 18.0 61.8 0.075 124.0 425.9 69.0 237.0 32.0 109.9


0.100 1000 185.0 635.4 122.0 419.0 60.0 206.1 0.150 310.0 1,064.7 217.0 745.3 105.0 360.6 0.200 1500 443.0 1,521.6 301.0 1,033.8 146.0 501.5 0.250 525.0 1,803.2 374.0 1,284.6 186.0 638.8 0.300 1900 614.0 2,108.9 452.0 1,552.5 217.0 745.3 0.400 2300 820.0 2,816.4 589.0 2,023.0 277.0 951.4 0.500 2600 1,011.0 3,472.4 712.0 2,445.5 339.0 1,164.4



2 0 0 0 . 0

2 5 0 0 . 0

3 0 0 0 . 0

3 5 0 0 . 0

Pre

sión

(lb

s/pu

lg2)


8 7 6

6 3 7

3 1 0

0 . 0

5 0 0 . 0

1 0 0 0 . 0

1 5 0 0 . 0

0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5

P e n e t r a c i o n ( p u lg . )

Pre

sión

(lb

s/pu

lg



COMPACTACIONPrueba Nº 1 2 3Nº de capas 5 5 5Nº de golpes por capa 56 25 10Peso del molde + Suelo compacto (gr) 8901.0 8825.0 8519.0


Peso del molde + Suelo compacto (gr) 8901.0 8825.0 8519.0Peso del Molde (gr) 3937.0 4052.0 3975.0Peso suelo compacto (gr) 4964.0 4773.0 4544.0Volumen del Molde (cm3) 2111.0 2101.0 2095.0Densidad Humeda (gr/cm3) 2.351 2.272 2.169Densidad seca (gr/cm3) 2.204 2.130 2.034Contenido de humedad(%) 6.7 6.6 6.7



CURVA DENSIDAD SECA vs. HUMEDAD

2.190

2.200

2.210

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm3)

CURVA: DENSIDAD SECA vs. C.B.R.

2.140

2.180

2.220

2.260

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm3)

EJEMPLO


2.170

2.180

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

Humedad (%)

Den

sida

d S

eca

(gr/

cm

CBR al 95% MDS

2.020

2.060

2.100

20 30 40 50 60 70 80 90 100

C.B.R.(% )D

ensi

dad

Sec

a (g

r/cm


Laboratorio de Mecánica de Suelos APLICACIÓN

Clasificación de suelos para uso en Pavimentos

CBRClasificación general usos

Sistema de Clasificación

Unificado AASHTO

0 - 3 muy pobre subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A7

3 - 7 pobre a regular subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7


3 - 7 pobre a regular subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7

7 - 20 regular sub-base OL,CL,ML,SC A2,A4,A6,A7

SM,SP

20 -50

bueno base,subbase GM,GC,W,SM A1b,A2-5,A3

SP,GP A2-6

> 50 excelente base GW,GM A1-a,A2-4,A3

Documents

CBR curso 2006 [Modo de compatibilidad] · PDF fileel ensayo proctor modificado. ... diferente energía de compactación. • La energía de compactación se controla con el N°de