UANCV –ING. CIVIL
INFORME Nº 004//ING. CIVIL- UANCV-2009-I UANCV-2009-I Asunto: E NSAYO NSAYO DE LA R ELACION ELACION DE SOPORTE CALIFORNIA (CR! A"#$$%&os ' No)*#s: Cu*so: Laboratorio Laboratorio de Mecánica D Suelos II ecánica Dee Suelos Do+#nt#: S##st*#: VI G*u"o: 2 ,.-MARCO EORICO. ELA CION ON D E S OPORTE C ALIFO ALI FORNI RNIA A (CR! E NSAYO D E L A R ELACI
G eneralidades No basta con especificar el grado grado de copactaci!n de un suelo" suelo" #os suelos diferentes alcan$arán no solo densidades secas % &uedades !ptias diferentes en el ensa%o de copactaci!n' sino (ue el aterial al estar constituido por part)culas diferentes' tendrá un coportaiento en t*rinos de ingenier)a diferente" Por ello' se &ace necesario un paráetro adicional (ue considere la capacidad de soporte del suelo en s) iso para esas condiciones de copactaci!n" El ensa%o de soporte de California se desarroll! por parte de la #i+isi!n de Carreteras de California en ,-.- coo una fora de clasificar la capacidad de un suelo para ser utili$ado coo subrasante o aterial de base en construcci!n de carreteras" El ensa%o C/R 0la AST1 denoina el ensa%o sipleente un ensa%o de relaci!n de soporte2 ide la resistencia al corte de un suelo ba3o condiciones de &uedad % densidad controladas" El ensa%o perite obtener un n4ero asociado a la capacidad de soporte" Los ensa%os de C/R se &acen usualente sobre uestras copactadas al contenido de &uedad !ptio para un suelo espec)fico' deterinado utili$ando el ensa%o de copactaci!n estándar o odificado del e5periento" El *todo C/R coprende los 6 ensa%os siguientes7 8 #eterinaci!n de la densidad % &uedad" 8 #eterinaci!n de las propiedades e5pansi+as del aterial" 8 #eterinaci!n de la resistencia a la penetraci!n"
efi nici!n i!n De CR D efinic El C/R de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 9",: ! 9".: de penetraci!n' e5presada en por ciento en su respecti+o +alor estándar" Tabi*n Tabi*n se dice (ue ide la resistencia al corte de un suelo ba3o condiciones de &uedad % densidad controlada" El ensa%o perite obtener un n4ero de la relaci!n de soporte' (ue no es constante para un suelo dado sino (ue se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensa%o"
2.- OEIVO:
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Esta nora describe el procediiento de ensa%o para la deterinaci!n de un ;ndice de resistencia de los suelos de noinados +alores de la de la relaci!n de soporte' (ue es u% conocido debido a su origen' coo C/R 0California /earing Ratio2 Obtener inforaci!n de las condiciones reales en la (ue se encuentra el terreno de cientaci!n de un pa+iento % establecer en fora estad)stica< los resultados (ue se obtendrá en laboratorio por edio de un e(uipo dináico" Esta in+estigaci!n se &a reali$ado con suelos e5istentes en las carreteras del Per4' siguiendo los odelos ateáticos e5istentes proporcionando relaciones aplicadas al Per4 para deterinar +alores de C"/"R"
.-DEFINICIONES: El C/R se obtiene coo la relaci!n de la carga unitaria 0por pulgada cuadrada2 necesaria para lograr una cierta profundidad de penetraci!n dentro de la uestra de suelo copactada a un contenido de &uedad % densidad dadas con respecto a la carga unitaria patr!n re(uerida para obtener la isa profundidad de penetraci!n en una uestra estándar de aterial triturado" En fora de ecuaci!n' esto se puede e5presar coo7 CBR
=
carga unitaria del ensa%o =,99 0>2 Carga unitaria patr!n
Los ensa%os de C/R se &acen usualente sobre uestras copactadas al contenido de &uedad !ptio para el suelo deterinado utili$ando el ensa%o de copactaci!n estándar 0o odificado2" A enudo se copactan dos oldes de suelo7 uno para penetraci!n inediata % otro para penetraci!n despu*s de de3arlo saturar por un periodo de -? &oras< este 4ltio se sobrecarga con un peso siilar al del pa+iento pero en ning4n caso enor (ue @" Bg" Es necesario durante este periodo toar registros de e5pansi!n para instantes escogidos arbitrariaente" En abos ensa%os' se coloca una sobrecarga sobre la uestra de la isa agnitud de la (ue se utili$a durante el ensa%o de e5pansi!n" El ensa%o sobre la uestra saturada cuple dos prop!sitos7 ," #ar inforaci!n sobre la e5pansi!n esperada en el suelo ba3o la estructura de pa+iento cuando el suelo se satura" ." #ar indicaci!n de la p*rdida de resistencia debida a la saturaci!n en el capo" El ensa%o de penetraci!n se lle+a a cabo en una á(uina de copresi!n utili$ando una +elocidad de deforaci!n unitaria de ,". Din" Se toan lecturas de carga +ersus penetraci!n cada 9"?@ de penetraci!n &asta llegar a un +alor de "9 a partir del cual se toan lecturas con +elocidades de penetraci!n de ." Din &asta obtener una penetraci!n total de ,." " El +alor del C/R se utili$a para establecer una relaci!n entre el coportaiento de los suelos' principalente con fines de utili$aci!n coo base % subrasante ba3o pa+ientos de' carreteras % aeropistas"
.-MAERIALES ' E1UIOS:
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E(uipo de C/R7 o 1olde de copactaci!n 0con collar % base2 o #isco espaciador 1artillo de copactaci!n Aparato para edir la e5pansi!n con defor)etro de carátula con precisi!n de 9"9, Pesos para sobrecarga 1á(uina de copresi!n e(uipada con pist!n de penetraci!n C/R capa$ de penetrar a una +elocidad de ,". Din orno /alan$a Taices
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3.-ROCEDIMIENO (CR!: so5,.-s+*%"+%on t#*%$#s: ,","8E(uipo epleado para las pruebas de copactaci!n e &inc&aiento"
,"."8El e(uipo C/R para reali$ar' el tai$ado' &uedeciiento' la e$cla de suelo % la copactaci!n"
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so52.- Preparar una uestra de suelo de grano fino 0en cantidad suficiente para &acer ? probetas2 enor (ue el tai$ @' al contenido de &uedad !ptia del suelo deterinado con el ensa%o de Proctor 1odificado" so5.- Antes de copactar el suelo en los oldes' toar una uestra representati+a para deterinar su contenido de &uedad 0por lo enos ,99 g si el suelo es de grano fino2"
so54.- Pesar los oldes sin su base ni el collar"
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so5.- Para cada olde a3ustar el olde a la base' insertar el disco espaciador en el olde % cubrirlo con un disco de papel filtro"
s653.- Probetas de capas cada una7 . de ,. golpes por capa' . de . golpes por capa % . de ? golpes por capa< de3ar saturando una uestra de ,.' de . % de ? golpes por capa"
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so57.- Para cada olde retirar la base' el collar % el disco espaciador' pesar el olde con el suelo copactado % deterinara el peso unitario total del suelo"
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so58.- Colocar un disco de papel filtro sobre la base' in+ertir la uestra % asegurar el olde a la base de fora (ue el suelo (uede en contacto con el papel filtro"
so59.- de3ar saturando una uestra de ,.' de . % de ? golpes por capa"
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so5,0.- Colocar la uestra en la á(uina de copresi!n % sentar el pist!n sobre la superficie de suelo utili$ando una carga inicial no a%or de @" Bg" Fi3ar el cero en los defor)etros de edida de carga % de penetraci!n 0o deforaci!n2"
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so5,0.- acer lecturas de deforaci!n o penetraci!n % toar las respecti+as lecturas del defor)etro de carga" E5truir la uestra del olde % toar dos uestras representati+as adicionales para contenido de &uedad"
7.-CALCULO DE L A COMACACIN OR ROCOR MODIFICADO 1OL#E No No #E CAPAS No #E GOLPES POR CAPA
III ,.
CON#ICIONES #E LA 1HESTRA
Peso Suelo uedo1olde Peso #el 1olde Peso #el Suelo uedo Joluen #el Suelo #ensidad #el Suelo
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8.-CONCLUCION: A2 Se recoienda reali$ar 6 cur+as de copactaci!n cada una de ellas a ?' .' ,9 golpesDcapa" 2 Se saturan por -? &oras' se deterina el &inc&aiento % se drena" C2 Se deterina el C/R de cada uestra" D2 Las cur+as correspondientes a los contenidos de &uedad' densidades % +alores corregidos de los C/R se representan coo en la Fig " E2 En la Fig" KA' se deterina la $ona densidad &uedad' de acuerdo a la clase de obra % a las noras a seguirse" F2 El C/R de diseMo se seleccionará de las cur+as C/R 8 #ensidad' C/R uedad' representadas en las Fig K/' % KC" G2 Generalente la densidad (ue se selecciona para deterinar el C/R es la correspondiente al -> de la 1#S"
9.-RECOMENDACIONES: Reali$ar con cuidado el ensa%o Cuidar los ateriales (ue se está usando No 3ugar en el oento de &acer el ensa%o
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