DIESO MODERNO DE PAVIMENTOS FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
INFORME LABORATORIO N 06ENSAYO CBR (RELACIN DE SOPORTE
CALIFORNIA)
1. INTRODUCCINEste ensayo est basado en las Norma MTC E 132 -
2000, el CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un
porcentaje del esfuerzo requerido para hacer penetrar un pistn una
profundidad de 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el esfuerzo
requerido para hacer penetrar el mismo pistn, la misma profundidad
de 0.1 pulgadas, en una muestra patrn de piedra triturada. Esta
prctica describe el procedimiento de ensayo para la determinacin de
un ndice de resistencia de los suelos denominado valor de la
relacin de soporte, que es muy conocido, como CBR.
2. GENERALIDADES El ensayo se realiza sobre suelo preparado en
el laboratorio en condiciones determinadas de humedad y densidad;
este ndice se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los
suelos de sub-rasante y de las capas de base, sub-base y de
afirmado. La prctica para obtener el CBR, correspondiente a la
asignatura de Mecnica de Suelos Aplicada a Cimentaciones nos sirve
como orientacin en nuestra formacin profesional y nuestro futuro
desempeo como Ingenieros Civiles dndonos un mejor panorama de los
fundamentos de la ingeniera civil.
3. MARCO TEORICOEste ensayo est basado en la Norma ASTM D 1883 y
AASHTO T-193, la misma que se ha adaptado a las condiciones propias
de nuestra realidad, siendo para nuestro caso la norma a usar la
del Ministerio de Transportes y Comunicaciones MTC E132-2000. La
finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte
(CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una
humedad ptima y niveles de compactacin variables. Es un mtodo
desarrollado por la divisin de carreteras del Estado de California
(EE.UU.) y sirve para evaluar la calidad relativa del suelo para
sub-rasante, sub-base y base de pavimentos. Ubicacin Laboratorio de
Suelos de la facultad de Ingeniera Civil de La UAP Av. La Cultura
N412, J.L. Bustamante y Rivero Arequipa.El ensayo mide la
resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y
densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relacin de
soporte. El (%) CBR, est definido como la fuerza requerida para que
un pistn normalizado penetre a una profundidad determinada,
expresada en porcentaje de fuerza necesaria para que el pistn
penetre a esa misma profundidad y con igual velocidad, en una
probeta normalizada constituida por una muestra patrn de piedra
triturada. La propiedad por la cual el CBR es calculado CBR:
Es un porcentaje de la carga unitaria patrn.
Usualmente el nmero CBR, se basa en la relacin de carga para una
penetracin de 2,5 mm. (0,1"), sin embargo, si el valor de CBR a una
penetracin de 5 mm. (0,2") es mayor, el ensayo debe repetirse. Si
en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor de CBR mayor de
5 mm. De penetracin, dicho valor ser aceptado como valor del
ensayo.
4. MATERIALES USADOSPrensa CBR que es similar a las usadas en
ensayos de compresin, utilizada para forzar la penetracin de un
pistn en el espcimen.
1) Molde de metal, cilndrico, de 152,4mm 0.66 mm de dimetro
interior y de 177,8 0.46 mm de altura, provisto de un collar de
metal suplementario de 50.8 mm de altura y una placa de base
perforada de 9.53 mm (3/8") de espesor.
2) Disco espaciador, de metal, de forma circular, de 150.8 mm (5
15/16) de dimetro exterior y de 61,37 0,127 mm (2,416 0,005) de
espesor.
3) Pisn de compactacin como el descrito en el modo operativo de
ensayo Proctor Modificado, (equipo modificado, martillo
Proctor).
4) Aparato medidor de expansin compuesto por una placa de metal
perforada, por cada molde, de 149.2 mm de dimetro, cuyas
perforaciones no excedan de 1,6 mm de dimetro.
5) Una o dos pesas anulares de metal que tengan una masa total
de 4,54 0,02kg y pesas ranuradas de metal cada una con masas de
2,27 0,02 kg.
6) Tanque, con capacidad suficiente para la inmersin de los
moldes en agua.
7) Estufa, termostticamente controlada, capas de mantener una
temperatura de 110 5 C (230 9 F).8) Balanzas, una de 20 kg de
capacidad y otra de 1000 g con sensibilidades de 1 g. 9) Tamiz, de
19.05 mm(3/4").10) Miscelneos, de uso general como cuarteador,
mezclador, cpsulas, probetas, esptulas, discos de papel de filtro
del dimetro del molde, etc.PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR EL CBR
a) La primera parte del ensayo se tiene que procesar el
material, este tendr que ser tamizado por la malla de 3/4 para
luego ser pesado 6 Kg. (generalmente se pesa solo 5 kg) para cada
ensayo CBR, se preparo el material base con el contenido optimo de
humedad obtenido con el ensayo de Proctor, pero antes de
adicionarle agua se determina la humedad natural del suelo mediante
secado en estufa, conocida la humedad natural del suelo, se le aade
la cantidad de agua que le falte para alcanzar la humedad optima
deseada (ensayo Proctor).
b) En la elaboracin del ensayo se pesa el molde con su base, se
coloca el collar y el disco espaciador y, sobre ste, un disco de
papel de filtro grueso del mismo dimetro, una vez preparado el
molde, se compacta el espcimen en su interior, aplicando golpes con
el martillo Proctor.
c) Para nuestro ensayo se realiz tres ensayos con diferentes
aplicaciones de energa de compactacin, la prueba se efecta dando 56
y 25 y golpes por capa y con contenido de agua correspondiente a la
ptima.
d) Terminada la compactacin, se quita el collar y se enrasa el
espcimen por medio de un en-rasador. Cualquier depresin producida
al eliminar partculas gruesas durante el enrase, se rellenar con
material sobrante sin gruesos comprimindolo, se desmonta el molde y
se vuelve a montar invertido, sin disco espaciador, colocando un
papel filtro entre el molde y la base. Se procede a pesar.
e) Se toma la primera lectura para medir el hinchamiento
colocando el trpode de medida con sus patas sobre los bordes del
molde, haciendo coincidir el vstago del dial con el de la placa
perforada. Se anota su lectura. A continuacin, se sumerge el molde
en el tanque con la sobrecarga colocada dejando libre acceso al
agua por la parte inferior y superior de la muestra. Se mantiene la
probeta en estas condiciones durante 4, es admisible tambin un
perodo de inmersin ms corto si se trata de suelos granulares que se
saturen de agua rpidamente y si los ensayos muestran que esto no
afecta los resultados.
DATOS Y PROCEDIMIENTO ANALITICO PARA DETERMINAR EL ENSAYO CBR25
golpes56 golpesunidades
item del moldePAV-25APAV-56A
W molde83977936gr
W molde + W muestra1309512599gr
Altura molde-disco espaciador 11.7611.76cm
Dimetro molde14.9914.99cm
W muest_humeda390331gr
W muest_seca351297gr
DENSIDAD HUMEDA2.262.24g/cm3
W (%)11.1111.40 %
DENSIDAD SECA2.0342.01g/cm3
carga (kgf)
penetracion (pulg)tiempo (seg) 25 golpes56 golpes
0.0253015.9054.00
0.0506043.00176.70
0.0759081.80261.10
0.100120135.50322.10
0.150180287.50394.70
0.200240476.30433.50
0.300360
carga (lbf)
penetracion (pulg)tiempo (seg)25 golpes56 golpes
0.0253035.05119.05
0.0506094.79389.55
0.07590180.33575.62
0.100120298.73710.11
0.150180633.83870.16
0.2002401050.06955.70
0.300360
A=3.00 pul
carga (lbf/plg2)
penetracin (pulg)tiempo (seg)25 Golpes56 golpes
0.0253011.6839.68
0.0506031.59129.85
0.0759060.11191.87
0.10012099.58236.70
0.150180211.27290.05
0.200240350.02318.56
0.300360
CURVA PATRON
PENETRACION(PULG)ESFUERZO(LB/PULG2)
0.000
0.101000
0.201500
0.301900
0.402300
0.502600
El valor del CBR para 0,1 pulgadas en 25 golpes
EL VALOR DEL CBR PARA 0.2 PULGADAS EN 25 GOLPES
Se escoge el mayor=23.33%
El valor del CBR para 0,1 pulgadas en 56 golpes
VALOR DEL CBR PARA 0.2 PULGADAS EN 56 GOLPES
Se escoge el mayor=23.67%
CBR (%)DENSIDAD SECA (%)
23.332.034
23.672.01
22.53
CBR= 22.53%
CONCLUSIONES El CBR para la muestra compactada a 25golpes a una
penetracin de 0.10 pulgadas es 9.95 % y tiene una densidad seca de
2.03 gr/cm3.
El CBR para la muestra compactada a 56 golpes a una penetracin
de 0.10 pulgadas es 23.67 % y tiene una densidad seca de 2.01
gr/cm3. El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo
condiciones de humedad y densidad controladas permitiendo obtener
un (%) de la relacin de soporte. El C.B.R. obtenido mediante los
clculos realizados tiene un valor de 22.53 %, valor que indica que
la muestra de suelo entra en la clasificacin de muy buena, por lo
que este tipo de suelo tendra su uso en cuanto a construccin de
pavimentos en la parte de la sub-rasante Al observar la curva
carga-penetracin se ve que los moldes compactados a 56 y 25 golpes
se asemejan.. Los resultados obtenidos en este informe no son
confiables porque se debera haber hecho al menos 3 ensayos para
cada molde esto nos da la opcin de descartar los ensayos mal
realizados ,en la prctica realizada se hizo un ensayo para cada
molde por lo tanto se tomaron estos valores como nicos .
BIBLIOGRAFIA Fuente internet:
http://civilgeeks.com/2011/07/16/manual-de-ensayo-de-cbr/
http://www.slideshare.net/spectro92/cbr-finalANEXO FOTOGRAFICO
Ftg N1 Una vez realizado la compactacin se procede al Ftg N2
Unas ves volteadas las probetas se se pesa y se enrazamiento
ayudado de una regla enrazadora retira el papel.(del centro hacia
los costados).
Ftg. N3 Muestra de 12 golpes antes de ser colocado al CBR. Ftg
N4:. CBR
DIESO MODERNO DE PAVIMENTOS FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
Ftg N5: CBR lista para ser utilizada en el ensayo el cual
proporcionara datos de la carga en Kg. y penetracin en
pulgadas.
