Ensayo de CBR de Laboratorio

“Ensayo de CBR de Laboratorio”

Presentado por: Claudio Alfonso Coy Guerra – 2141!4 Laura "elissa Pati#o $%n&'e( – 21422! )a*id +ernando Guti,rre( -ene.as – 2141/2

271/8 “Ensayo de CBR de Laboratorio” nfore

 Asi.natura: Pa*ientos

Presentado a: n.9 ,&tor "auri&io $%n&'e( Abril

0ni*ersidad $anto o%s de A3uino +a&ultad de n.enier5a Ci*il un6a – Boya&% 271/8

1.   RE$0"E; El tipo de suelo 3ue se eplee &oo parte de una &apa en un pa*iento< debe &ontener &ierto tipo de &ara&ter5sti&as 3ue peritan dar soporte< estabilidad y durabilidad para el dise#o a e6e&utar9 0n edidor de ,stas &ara&ter5sti&as es el *alor del CBR< el &ual< entre ayor sea su *alor  ayor ser% la &alidad del aterial< para ,sta pr%&ti&a de laboratorio de a&uerdo al ;- E814=81> se traba6aron &on seis oldes< la &antidad de .olpes por pare6as fue

retiran del a.ua y se soeten a la penetra&i?n9 Posteriorente se reali(a la &ur*a de esfuer(o *s penetra&i?n y se e6e&uta la &orrespondiente &orre&&i?n< despu,s se dibu6a la &ur*a CBR *s peso unitario y se pro&ede al an%lisis9 Palabras &la*e: CBR< Penetra&i?n< suer.ir< peso unitario se&o< esfuer(o< epansi?n9

2. ;RD)0CC;

&lasifi&a&i?n pre*ia del suelo y de esta anera estable&er el uso ade&uado del iso< en base a la &opetiti*idad 3ue representa su &apa&idad de soporte ante soli&ita&i?n de &ar.as9 Al iso tiepo el CBR es un indi&ati*o sustan&ial &uando se re3uieren trataientos espe&iales de estabili(a&i?n o reepla(o par&ial del suelo de funda&i?n para in&reentar su resisten&ia9

3. DBFE-D$ >91 Db6eti*o General: )eterinar el 5ndi&e de resisten&ia del suelo ensayado9 >92 Db6eti*os Espe&5fi&os:

4. MARCO TEÓRICO El pro&ediiento de ensayo para la deterina&i?n del 5ndi&e de resisten&ia de los suelos se &ono&e &oo CBR @California Bearin. Ratio9 El ensayo de C9B9R9 ide la resisten&ia al &orte @esfuer(o &ortante de un suelo ba6o &ondi&iones de 'uedad y densidad &ontroladas9 El nero CBR se obtiene &oo la rela&i?n de la &ar.a unitaria en Psi< ne&esaria para lo.rar una &ierta profundidad de penetra&i?n del pist?n dentro de la uestra &opa&tada de suelo a un &ontenido de 'uedad y densidad dadas &on respe&to a la &ar.a unitaria patr?n re3uerida9 ;oralente se deterina para 791” y 792” de penetra&i?n< es

&oo bases y subrasantes ba6o el pa*iento9 La A$" denoina a este ensayo< sipleente &oo “Rela&i?n de $oporte” y est% norado &on el nero A$" ) 1==>8H>9

5. EQUIPOS Prensa: Es utili(ada para edir la penetra&i?n de un pist?n dentro del esp,&ien de ensayo< esta est% e3uipada &on una &abe(a 3ue se ue*e a una *elo&idad unifore de 12H Iin< esta debe &uplir &on la tabla 1< tabi,n est% e3uipada &on un dispositi*o indi&ador de &ar.a< un dial edidor de la penetra&i?n &on una aproia&i?n de 7972! 9

Diso es!aiador  Es &ir&ular< et%li&o< &on un di%etro de 1!7<=  y de /1<4  de espesor< se inserta dentro del olde &il5ndri&o &oo falso fondo9

A!ara"o #edidor de e$!ansi%n Est% &opuesto por una pla&a de etal perforada &on un *%sta.o en el &entro y un tr5pode el &ual es utili(ado para edir la epansi?n durante la inersi?n de la probeta< lle*a en el &entro un dial @defor5etro9

So&rear'as #e"(lias $on &ar.as de %s o enos 17 libras y 1491>  de di%etro9

Pis"%n de !ene"rai%n Cilindro et%li&o de 4  de di%etro< un %rea de 1>!  y &on

$e utili(a para pesar los diferentes eleentos< una de &apa&idad de 27 K. y otra de 1777 .< &on posibilidades de le&tura de 1. y 791.9 Mar"illo de Co#!a"ai%n

En este &aso el artillo et%li&o es de opera&i?n anual< su asa es de 17 libras< su di%etro es de %s o enos !7 < est% pro*isto de una &aisa .u5a apropiada< la &ual brinda una lu( sufi&iente para 3ue la &a5da del artillo y la &abe(a no ten.as restri&&iones9 La &aisa .u5a tiene &uatro a.u6eros de *entila&i?n espa&iados a 7J aproiadaente< este es usado para &opa&tar la uestra9

. PROCEDIMIE/TO Cono&iendo pre*iaente la 'uedad ?ptia de &opa&ta&i?n del aterial @deterinada a tra*,s del

.olpes re3ueridos y espe&ifi&ados en la nora< 'asta &opa&tar todo el aterial dentro del olde9 Es iportante 3ue el olde perane(&a fire sobre una superfi&ie estable y 3ue el artillo este siepre en posi&i?n *erti&al para ase.urar un &opa&tado &orre&to9 Lue.o de tener la uestra &opa&tada< se pro&ede a retirar  el &ollar del olde y retirar el aterial de e&eso< enrasando perfe&taente la superfi&ie epuesta< ase.ur%ndose de no de6ar  nin.n *a&5o o sobrante< para 3ue los datos obtenidos sean lo %s a&ertados posible9 A &ontinua&i?n< se pesa el olde &on el aterial &opa&tado y se toa una uestra representati*a para obtener la 'uedad final del suelo9 )urante el ensayo de deben obtener los pesos del olde sin &ollar< y del olde &on

probetas restantes ser%n suer.idas durante una seana< esto &on el fin de e*aluar el aterial en &ondi&iones saturadas9 Para el pro&eso de penetra&i?n se &olo&a &ada uno de los espe&5enes sobre la prensa< la &ual penetrar% y edir% la defora&i?n de &ada esp,&ien en los puntos re3ueridos para reali(ar la &ur*a de esfuer(o defora&i?n9 Para los espe&5enes a suer.ir< se debe &olo&ar sobre la superfi&ie de la uestra in*ertida la pla&a perforada &on *%sta.o y sobre esta se pondr% la sobre&ar.a 3ue siula la presi?n de las &apas de pa*iento9 $e &olo&a el tr5pode de edida sobre el olde y se anota la le&tura 3ue arro6a la le&tura deber% 'a&erse nue*aente una seana despu,s< antes de sa&ar la probeta de su

el CBR del suer.ido9

aterial

en

esta

 Al finali(ar la falla de &ada probeta< se toar% una uestra del aterial y se soeter% a se&ado &on el fin de &al&ular su 'uedad ientras est% saturado9

0. CCUOS  RESUTADOS

1

MOLDE

MOLDE 2

3

MOLDE

MOLDE 4

MOLDE 5

MOLDE 6

CÁLCULOS DE HUMEDAD Y  ABSORCIÓN SIN SIN SUMERGI SUMERGIR R

SIN SUMERGI R

DESPUÉ DESPUÉ DESPUÉS S DE S DE DE SUMERG SUMER SUMERGIR IR GIR

# GOLPES

12

25

56

12

25

56

MOLDE

11

12

6

8

14

7

PESO DE RECIPIENTE



72,03

50,43

60,79

72,62

72,04

73

RECIPIENTE!SUEL O!AGUA



212,65

205,94

291,05

453,44

352,44

215

RECIPIENTE! SUELO



199,02

188,25

271,38

395,82

315,72

199

AGUA



13,63

17,69

19,67

57,62

36,72

16

126,99

137,82

210,59

323,2

243,68

126

10,7

12,8

9,3

17,8

15,1

12,7

5,828

3,069

0,698

SUELO HUMEDAD

 "

 

" DE AGUA ABSORIDA HUMEDAD " ÓPTIMA

12

Tabla 1.

Gráfica 1.

MOLDE 1 MOLDE 2

MOLDE 4 MOLDE 5 MOLDE 6 NO NO NO SUMERGI SUMERGI SUMERGID SUMERGID SUMERGI SUMERGI DO DO O O DO DO

CALCULO DE DENSIDAD

# MOLDE N$MERO DE CAPAS N$MERO DE GOLPES OLUMEN MOLDE PESO DEL  MOLDE MOLDE!SUELO !AGUA

UA

SUELO!AG

SUELO DENSIDAD SECA DENSIDAD HUMEDA

MOLDE 3

11

12

6

8

14

7

5

5

5

5

5

5

10

25

56

10

25

56

2296,4

2289,39

2252,38

2180

2355,86

2304,5

3412

4604

3366

3402

4400

3353



7548

9071

8008

7345

8939

8085



4136

4467

4642

3943

4539

4732



3735,11

3958,86

4245,46

3346,4

3944,59

4198,82

D%&'(

 

1,63

1,73

1,88

1,54

1,67

1,82

D%&'(

 

1,80

1,95

2,06

1,81

1,93

2,05

Tabla 2.

NO SUMERGIDO MOLDE PENETRACI ÓN/ P)IN. 0,025

1 )12 G*+,-&. P )L0. 230



CBR

)+0' .

"

76,7

0,05

421

140,3

0,075

553

184,3

2 )25 *+,-&. P )L0. 529



CBR

)+0' .

"

89 ,7

P )L0.

 )+0' .

CBR "

195

  751, 2255 7

P )L0. 56

  418, 1255 3   604, 1813 3 50,7   3

4 )12 *+,-&.

75,1 7

 )+0' .

CB R P )L0. "

18,7

1 01

33 ,7

1 42

47 ,3

5 )25 *+,-&.

1 01



CBR

)+0' .

"

33,7

  111, 334 3   210, 632 7 30,0 7

672

224,0

0,125

776

258,7

1762

  587, 3

2641

0,15

877

292,3

2 01 9

6 73

2 97 9

321,0

  761, 2285 7

351,0

23,4

  840, 2 521 3

56,0   2

  1241 3725 ,7

82,8 0

  101, 304 3

6,8   619,   1858 0 3

41,3 0

  1094 3283 ,3

69,7   0

  1694 5083 ,3

196, 10

  139, 418 3

7,3   889,   2669 0 7

46,8 0

  1324 ,7

66,6   8

6278

  2092 ,7

3884 ,0

534

178

7,7   1134   3404 0 ,7

  216, 650 7

2,7   1362   4088 6 ,7

0,2

963 1053

0,3

1370

4 56,7

24

0,4

1647

549,0

23,9

0,5

1908

636,0

25

CBR 1

224

CBR 2

24 4

3 974 4602

1534

59

57 3 56 2

7416

6 )56 *+,-&. P )L0.



CBR

)+0' .

"

6 73

2 24 ,3

1 39 0

4 63 ,3

2037

679

2 59 3

8 64 ,3

180

60

  880, 3

2 14

71 ,3

1163

  387, 7

3085

1028,3

9 93

246

82

1 39 8

4 66

3547

1182,3

2 74

91 ,3

1 62 3

5 41

3953

1317,7

4313

1437,7

95,84

5438

1812,7

95,40

49,3 0

6 402

2 13 4

9 2, 80

0 ,5 2

7 26 5

2 42 1, 7

9 3, 10

  1121 3365 ,7

  285, 2472 21

751 7 828 

Tabla 3.

6

  300, 902 7

0,1

0,175

22,4

3 )56 *+,-&.

585

  293, 880 3   404, 1214 7   507, 1522 3

SUMERGIDO

67 6

3 7 413 

8 6, 43

864 3 58 4

Esfuerzo Vs penetración moles no sumer!ios Esfuerzo Vs penetración moles sumer!ios 0.6

0.6

0.5

0.5

0.4

0.4

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.1

0 0.0

500.0

1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0

0

0

Gráfica 2 y 3.

500

1000

1500

2000

2500

3000

Gráfica 4.

. A/ISIS DE RESUTADOS

Para esta o&asi?n se en&ontr? 1<== .I& de densidad ?ptia y 12M de *alor de 'uedad9 El *alor de 'uedad ?ptio se tu*o en &uenta para deterinar la &antidad de a.ua 3ue se debe a.re.ar a las uestras< y e*aluar la &antidad de a.ua absorbida por las uestras 3ue se suer.ieron durante H d5as< el M de a.ua absorbida para la uestra de 12 .olpes es de !<=>M< 2! .olpes es de ><7HM y 7M para !/ .olpes< el &oportaiento de estos *alores indi&an 3ue si una uestra es &opa&tada &on una ener.5a uy alta< puede sufrir epansiones &onsiderables< perdiendo resisten&ia y &opresibilidad9 La se.unda y ter&era .r%fi&a tabi,n refle6a el &oportaiento del esfuer(o respe&to a la penetra&i?n< para los distintos .olpes de &opa&ta&i?n< indi&ando 3ue no es ne&esario reali(ar  nin.n tipo de &orre&&i?n para los *alores si.nifi&ati*os de 7<1” 7<2”9

Caracter!tica! "el material !e#$n C%&.

 A partir de la tabla anterior se puede estable&er  3ue los *alores de CBR en un =M de &opa&ta&i?n son superiores al !7 M de CBR indi&ando 3ue es apto para utili(arlo en una base9 &e'ui!ito! (ara Terra(lene!. )anual INVI*+. *rtculo 22,. Terra(lene!.

Para terraplenes el *alor de CBR &al&ulado es superior  a la espe&ifi&a&i?n re3uerida en la &onstru&&i?n de n&leo< &orona y &iientos< se podr5a utili(ar el CBR de la uestra de 12 .olpes9

. CO/CUSIO/ES

)eterinar el &ontenido 'uedad optia es uy iportante en los distintos proye&tos de in.enier5a por 3ue a diario sur.en *arios interro.antes de 3ue &ontenido a.ua se le debe apli&ar a una &arretera y &on 3u, .rado de &opa&ta&i?n debe ser &opa&tado para 3ue el suelo sea %s resistente a las &ar.as ipuestas por el tr%nsito9 Los *alores utili(ados para 'uedad y densidad ?ptia para el ensayo de CBR< son 12M y 1<== .rI& respe&ti*aente9 Es iportante deterinar el *alor de CBR ne&esario para los distintos proye&tos *iales a desarrollar< este par%etro perite estable&er el espesor de &apas< la resisten&ia y la &apa&idad de soporte del suelo a traba6ar se.n el transito esperado9 Para 3ue se &upla un .rado de &opa&ta&i?n de =M se ne&esita una densidad se&a de 1<=! .I& &on un CBR de H/M &oo se puede e*iden&iar en la .r%fi&a 49

El CBR de H/M de una &opa&ta&i?n de =M es ade&uado para *5as &on un ni*eles de transito ;1< ;2 y ;> es el indi&ado para subbases .ranulares9

16.RE7ERE/CIAS ;-A$< "anual de )ise#o de Pa*ientos Asfalti&os en -5as &on "edios y Altos *olenes de r%nsito9 ;-A$< "anual de )ise#o de Pa*ientos R5.idos en -5as &on Ba6os< "edios y Altos *olenes de ransito9 ;ora 9;9- E – 142 – 7H ;ora 9;9- E – 14= 8 7H