ENSAYO CBR INFORME

“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

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ENSAYO CBR

MATERIA: Pavimentos DOCENTE: Ing. Antonio Timaná Fiestas CICLO: X CICLO ALUMNOS: 

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Aparicio Chapiama Frescia Palacios Hidalgo Alberto Luis Villegas Sullón

Piura, 30 de Setiembre del 20011.

Ensayo CBR- Pavimentos

Facultad de Ingeniería Civil

INTRODUCCIÓN.Realizar una evaluación de la calidad de los bancos de materiales que serán utilizados para el diseño y evaluación de pavimentos (para la conformación de bases y subbases), con propósitos de construcción y rehabilitación requiere de una cuidadosa determinación de factores tales como: calidad y propiedad de los materiales, clasificación del tránsito, volúmenes diarios y sus tasas de crecimiento reales, porcentajes de vehículos pesados, condiciones ambientales, etc. Sin duda, las propiedades de los materiales constituyen uno de los factores más importantes en el diseño estructural del pavimento, así como en el comportamiento que presente durante su vida útil. En el pasado, el diseño de pavimentos flexibles ha involucrado correlaciones empíricas, las cuales fueron obtenidas con base en el comportamiento comportamiento observado en los materiales en campo. Todo lo anterior lleva a la necesidad de profundizar en el conocimiento de los mecanismos de deformación de la calidad de los materiales utilizados en carreteras, con la finalidad de llevar un exhaustivo control en los bancos de materiales que se utilizan para ello. Uno de los ensayos más utilizados para determinar el valor de la resistencia al esfuerzo normal de un suelo es el método CBR o Índice de California, según Norma AASHTO T 193-3 193 -3 y ASTM D 1883-73. El CBR es el valor de la resistencia al esfuerzo normal de un suelo ya sea como elemento estructural de base, subbase y subrasante bajo condiciones desfavorables de compactación y de humedad. Los suelos granulares no plásticos y granulométricamente bien graduados, serán aquellos que alcancen mejor resultado de valores soportantes o CBR. Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no es muy practicado.

Docente: Ing. Antonio Timaná

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ENSAYO CBR 1. Origen Este método fue propuesto en 1929 por los ingenieros T. E. Stanton y O. J. Porter del departamento de carreteras de California, cuya muestra utilizada fue la Piedra Chancada Californiana. Desde esa fecha tanto en Europa como en América, el método CBR se ha generalizado y es una forma de clasificación de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en la construcción de carreteras. Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los Estados Unidos adoptó este ensayo para utilizarlo en la construcción de aeropuertos. 2. Definición de CBR CBR (California Bearing Ratio), Relación de Soporte de Calif ornia La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables. Es un método desarrollado por la división 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. El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de soporte. El (%) CBR, está definido como la fuerza requerida para que un pistón normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en porcentaje de fuerza necesaria para que el pistón penetre a esa misma profundidad y con igual velocidad, en una probeta normalizada constituida por una muestra patrón de material chancado. La expresión que define al CBR, es la siguiente: CBR = Carga unitaria de ensayo * 100 Carga unitaria patrón

De la ecuación se puede ver que el número CBR, es un porcentaje de la carga unitaria patrón. En la práctica el símbolo de (%) se quita y la relación se presenta simplemente por el número entero.


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Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuación son: PENETRACIÓN

CARGA UNITARIA PATRÓN

mm

Pulgada

Mpa

Kg. /cm2

psi

2,54

0,1

6,90

70,00

1000

5,08

0,2

10,30

105,00

1500

7,62

0,3

13,10

133,00

1900

10,16

0,4

15,80

162,00

2300

12,7

0,5

17,90

183,00

2600

Valores de Carga Unitaria Usualmente el número CBR, se basa en la relación de carga para una penetración de 2,5 mm. (0,1"), sin embargo, si el valor de CBR a una penetración 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 penetración, dicho valor será aceptado como valor del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas con un contenido de humedad óptimo, obtenido del ensayo de compactación Proctor. 3. Ensayo CBR Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico determinado utilizando el ensayo de compactación estándar o modificado. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas ASTM D698-70 ó D1557-70 (para el molde de 15.5 cm. de diámetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energías de compactación: MÉTODO D698 D1557

GOLPES

CAPAS

PESO DEL MARTILLO

2 (suelos de grano fino)

56

3

24,5

4 ( suelos gruesos)

56

3

24,5

2 (suelos de grano fino)

56

5

44,5

4 (suelos gruesos)

56

5

44,5

Energías de Compactación El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla da una clasificación típica:


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CBR CLASIFICACIÓN GENERAL 0-3 muy pobre 3-7 pobre a regular 7 - 20 regular


USOS subrasante subrasante sub.-base

20 - 50

bueno

Base, sub. base

> 50

excelente

base

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADO AASHTO OH, CH, MH, OL A5,A6,A7 OH, CH, MH, OL A4,A5,A6,A7 OL, CL, ML, SC A2,A4,A6,A7 SM, SP GM,GC,W,SM A1b,A2-5,A3 SP,GP A2-6 GW, GM A1-a, A2-4,A3

Clasificación de suelos para Infraestructura de Pavimentos 3.1. Materiales Se procede como se indica en las normas mencionadas (Relaciones de peso unitariohumedad en los suelos, con equipo estándar o modificado). Cuando más del 75 % en peso de la muestra pase por el tamiz de 19.1 mm (3/4"), se utiliza para el ensayo el material que pasa por dicho tamiz. Cuando la fracción de la muestra retenida en el tamiz de 19.1 mm (3/4") sea superior a un 25% en peso, se separa el material retenido en dicho tamiz y se sustituye por una proporción igual de material comprendido entre los tamices de 19.1 mm (3/4") y de 4.75 mm (No. 4), obtenida tamizando otra porción de la muestra. · De la muestra así preparada se toma la cantidad necesaria para el ensayo de

apisonado, más unos 5 kg por cada molde CBR. Si el espécimen se va a sumergir, se toma una porción de material, entre 100 y 500g (según sea fino o tenga grava) antes de la compactación y otra al final, se mezclan y se determina la humedad del Suelo. Si la muestra no va a ser sumergida, la porción de material para determinar la humedad se toma del centro de la probeta resultante de compactar el suelo en el molde, después del ensayo de penetración. 3.2. Equipos Prensa CBR., es una prensa similar a las usadas en ensayos de compresión, utilizada para forzar la penetración de un pistón en el espécimen. El pistón se aloja en el cabezal y sus características deben ajustarse a las especificadas en el numeral. El desplazamiento entre la base y el cabezal se debe poder regular a una velocidad uniforme de 1,27 mm (0.05") por minuto. La capacidad de la prensa y su sistema para la medida de carga debe ser de 44.5 kN (10000 Ibf) o más y la precisión mínima en la medida debe ser de 44 N (10 lbf) o menos.


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Molde, de metal, cilíndrico, de 152,4mm ± 0.66 mm (6 ± 0.026") de diámetro interior y de 177,8 ± 0.46 mm (7 ± 0.018") de altura, provisto de un collar de metal suplementario de 50.8 mm (2.0") de altura y una placa de base perforada de 9.53 mm (3/8") de espesor. Las perforaciones de la base no excederán de 1,6 mm (28 1/16”) las mismas que deberán estar uniformemente espaciadas en la circunferencia interior del molde de diámetro (Figura 1a). La base se deberá poder ajustar a cualquier extremo del molde. Disco espaciador, de metal, de forma circular, de 150.8 mm (5 15/16”) de diámetro exterior y de 61,37 ± 0,127 mm (2,416 ± 0,005”) de espesor ( Figura 1b), para insertarlo como falso fondo en el molde cilíndrico durante la compactación.


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Pisón de compactación como el descrito en el modo operativo de ensayo Proctor Modificado, (equipo modificado). Expansiómetro, aparato medidor de expansión compuesto por:

. Una placa de metal perforada, por cada molde, de 149.2 mm (5 7/8") de diámetro, cuyas perforaciones no excedan de 1,6 mm (1/16") de diámetro. Estará provista de un vástago en el centro con un sistema de tornillo que permita regular su altura (Figura 1d). · Un trípode cuyas patas puedan apoyarse en el borde del molde, que lleve montado

y bien sujeto en el centro un dial (deformímetro), cuyo vástago coincida con el de la placa, de forma que permita controlar la posición de éste y medir la expansión, con aproximación de 0.025 mm (0.001") (véase Figura 1c). · Pesas. Uno 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. Las pesas anular y ranurada deberán tener 5 7/8” a 5 15/16” (149,23 mm a 150,81 mm) en diámetro; además de tener la pesa, anular un agujero central de 2 1/8” aproximado (53,98 mm) de diámetro. Pistón de penetración, metálico de sección transversal circular, de 49.63 ± 0,13 mm (1,954 ± 0,005”) de diámetro, área de 19.35 cm2 (3 pulg2) y con longitud necesaria para realizar el ensayo de penetración con las sobrecargas precisas de acuerdo con el numeral 3.4, pero nunca menor de 101.6 mm (4"). Dos diales con recorrido mínimo de 25 mm (1") y divisiones lecturas en 0.025 mm (0.001"), uno de ellos provisto de una pieza que permita su acoplamiento en la prensa para medir la penetración del pistón en la muestra. · Una Poza, con capacidad suficiente para la inmersión de los moldes en agua. · 2.10 Estufa, termostáticamente controlada, capas de mantener una temperatura de

110 ± 5ºC (230 ± 9 ºF).


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· Balanzas, una de 20 kg de capacidad y otra de 1000 g con sensibilidades de 1g y

0.1g, respectivamente. · Tamices, de 4.76 mm (No. 4), 19.05 mm(3/4") y 50,80 mm (2"). · Misceláneos, de uso general como cuarteador, mezclador, cápsulas, probetas,

espátulas, discos de papel de filtro del diámetro del molde, etc.

Prensa CBR 3.3. Procedimiento El comportamiento de los suelos varía de acuerdo a su grado de alteración (inalterado y alterado) y a su granulometría y características físicas (granulares, finos, poco plásticos). El método a seguir para determinar el CBR será diferente en cada caso. El procedimiento es tal que los valores de la relación de soporte se obtienen a partir de especímenes de ensayo que posean el mismo peso unitario y contenido de agua que se espera encontrar en el terreno. En general, la condición de humedad crítica (más desfavorable) se tiene cuando el material está saturado. Por esta razón, el método original del Cuerpo de Ingenieros de


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E.U.A. contempla el ensayo de los especimenes después de estar sumergidos en agua por un período de cuatro (4) días confinados en el molde con una sobrecarga igual al peso del pavimento que actuará sobre el material. Se determina la humedad óptima y la densidad máxima por medio del ensayo de compactación elegido. Se compacta un número suficiente de especimenes con variación en su contenido de agua, con el fin de establecer definitivamente la humedad óptima y el peso unitario máximo. Dichos especimenes se preparan con diferentes energías de compactación. Normalmente, se usan la energía del Proctor Estándar, la del Proctor Modificado y una Energía Inferior al Proctor Estándar. De esta forma, se puede estudiar la variación de la relación de soporte con estos dos factores que son los que la afectan principalmente. Los resultados se grafican en un diagrama de contenido de agua contra peso unitario. · Se determina la humedad natural del suelo mediante secado en estufa, según la norma

MTC E 108. · Conocida la humedad natural del suelo, se le añade la cantidad de agua que le falte para

alcanzar la humedad fijada para el ensayo, generalmente la óptima determinada según el ensayo de compactación elegido y se mezcla íntimamente con la muestra. Elaboración de especímenes. Se pesa el molde con su base, se coloca el collar y el disco espaciador y, sobre éste, un disco de papel de filtro grueso del mismo diámetro. · Una vez preparado el molde, se compacta el espécimen en su interior, aplicando un

sistema dinámico de compactación (ensayos mencionados, ídem Proctor Estándar o Modificado), pero utilizando en cada molde la proporción de agua y la energía (número de capas y de golpes en cada capa) necesarias para que el suelo quede con la humedad y densidad deseadas (véase Figura 2a). Es frecuente utilizar tres o nueve moldes por cada muestra, según la clase de suelo granular o cohesivo, con grados diferentes de compactación. Para suelos granulares, la prueba se efectúa dando 55, 26 y 12 golpes por capa y con contenido de agua correspondiente a la óptima. Para suelos cohesivos interesa mostrar su comportamiento sobre un intervalo amplio de humedades. Las curvas se desarrollan para 55, 26 y 12 golpes por capa, con diferentes humedades, con el fin de obtener una familia de curvas que muestran la relación entre el peso específico, humedad y relación de capacidad de soporte. · Si el espécimen se va a sumergir, se toma una porción de material, entre 100 y 500g

(según sea fino o tenga grava) antes de la compactación y otra al final, se mezclan y se determina la humedad del Suelo. Si la muestra no va a ser sumergida, la porción de material para determinar la humedad se toma del centro de la probeta resultante de compactar el suelo en el molde, después del ensayo de penetración. Para ello el espécimen se saca del molde y se rompe por la mitad. · Terminada la compactación, se quita el collar y se enrasa el espécimen por medio de un


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enrasador o cuchillo de hoja resistente y bien recta. Cualquier depresión producida al eliminar partículas gruesas durante el enrase, se rellenará con material sobrante sin gruesos, comprimiéndolo con la espátula. · Se desmonta el molde y se vuelve a montar invertido, sin disco espaciador, colocando un

papel filtro entre el molde y la base. Se pesa. Inmersión. Se coloca sobre la superficie de la muestra invertida la placa perforada con vástago, y, sobre ésta, los anillos necesarios para completar una sobrecarga tal, que produzca una presión equivalente a la originada por todas las capas de materiales que hayan de ir encima del suelo que se ensaya, la aproximación quedará dentro de los 2,27 kg (5,5 lb) correspondientes a una pesa. En ningún caso, la sobrecarga total será menor de 4,54 kg (10 lb) Nota 2 : A falta de instrucciones concretas al respecto, se puede determinar el espesor de las capas que se han de construir por encima del suelo que se ensaya, bien por estimación o por algún método aproximado. Cada 15 cm (6") de espesor de estructura del pavimento corresponde aproximadamente a 4,54 kg (10 lb) de sobrecarga. · Se toma la primera lectura para medir el hinchamiento colocando el trípode de medida

con sus patas sobre los bordes del molde, haciendo coincidir el vástago del dial con el de la placa perforada. Se anota su lectura, el día y la hora. A continuación, 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 96 horas (4 días) "con el nivel de agua aproximadamente constante. Es admisible también un período de inmersión más corto si se trata de suelos granulares que se saturen de agua rápidamente y si los ensayos muestran que esto no afecta los resultados (véase Figura 2). · Al final del período de inmersión, se vuelve a leer el deformímetro para medir el

hinchamiento. Si es posible, se deja el trípode en su posición, sin moverlo durante todo el período de inmersión; no obstante, si fuera preciso, después de la primera lectura puede retirarse, marcando la posición de las patas en el borde del molde para poderla repetir en lecturas sucesivas. La expansión se calcula como un porcentaje de la altura del espécimen. · Después del periodo de inmersión se saca el molde del tanque y se vierte el agua retenida

en la parte superior del mismo, sosteniendo firmemente la placa y sobrecarga en su posición. Se deja escurrir el molde durante 15 minutos en su posición normal y a continuación se retira la sobrecarga y la placa perforada. Inmediatamente se pesa y se procede al ensayo de penetración según el proceso del numeral siguiente. · Es importante que no transcurra más tiempo que el indispensable desde cuando se retira

la sobrecarga hasta cuando vuelve a colocarse para el ensayo de penetración. Penetración. Se aplica una sobrecarga que sea suficiente, para producir una intensidad de carga igual al peso del pavimento (con ± 2.27 kg de aproximación) pero no menor de 4.54 kg (10 lb). Para evitar el empuje hacia arriba del suelo dentro del agujero de las pesas de sobrecarga, es conveniente asentar el pistón luego de poner la primera sobrecarga sobre la muestra, Llévese el conjunto a la prensa y colóquese en el orificio Docente: Ing. Antonio Timaná

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central de la sobrecarga anular, el pistón de penetración y añade el resto de la sobrecarga si hubo inmersión, hasta completar la que se utilizó en ella. Se monta el dial medidor de manera que se pueda medir la penetración del pistón y se aplica una carga de 50N (5 kg) para que el pistón asiente. Seguidamente se sitúan en cero las agujas de los diales medidores, el del anillo dinamométrico, u otro dispositivo para medir la carga, y el de control de la penetración. Para evitar que la lectura de penetración se vea afectada por la lectura del anillo de carga, el control de penetración deberá apoyarse entre el pistón y la muestra o molde.

Determinación del valor de la reacción de soporte en el laboratorio Se aplica la carga sobre el pistón de penetración mediante el gato o mecanismo correspondiente de la prensa, con una velocidad de penetración uniforme de 1.27 mm (0.05") por minuto. De acuerdo a los Suelos SUELOS GRAVOSOS Y ARENOSOS Estos suelos en la clasificación unificada, corresponden a los siguientes grupos: GW, GP, SW y SP. - Son suelos generalmente de Ip < 2 y de compactación rápida en el campo. - En general el CBR casi no vería apreciablemente con los cambios de humedad. - El CBR se puede determinar sin saturar la muestra. - El CBR que se adopte podrá ser el que corresponde a su máxima densidad o si se sigue un criterio más conservador, el menor de los CBR obtenidos.


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- El CBR de estos suelos granulares es generalmente mayor de 20%. SUELOS COHESIVOS, PLÁSTICOS, POCO O NADA EXPANSIVOS Estos suelos son los mas comunes y pertenecen a la siguiente clasificación unificada: GM, GC, SM, SC, CL, ML, OL. A - Se aplica a condiciones climatéricas normales y a aquellos suelos cuyo CBR no varíe apreciablemente con el contenido de humedad. - No requiere estricto control de la humedad cuando se compacta en el campo. B - Se aplica a condiciones climatéricas desfavorable y a aquellos suelos que son muy sensibles a cambios de humedad. - Se requiere un mayor control de la humedad en el campo. MÉTODO PARA MUESTRAS INALTERADAS. Mediante este método, se determina el CBR de un suelo cohesivo en estado natural. Se diferencia del anterior sólo en la toma de muestras, ya que los pasos para determinar las propiedades expansivas y la resistencia a la penetración son similares. Se tomarán tres muestras inalteradas, empleando para ello moldes CBR armados en los extremos de su respectivo collarín. Para facilitar el hinchamiento del molde, el collarín que se apoya sobre la superficie del terreno tendrá sus bordes cortantes. El procedimiento consiste en ir comprimiendo o hincando el molde contra la superficie del terreno y al mismo tiempo retirando el suelo de alrededor del molde, hasta que la muestra de suelo entre en el collarín superior por lo menos 25 mm., cuidando reducir al mínimo las perturbaciones de la muestra. Finalmente, se retira el molde realizando un movimiento como cortando el suelo, se retira el collarín superior, se enrasan ambas caras de la muestra y se les vierte parafina sólida derretida con el fin de evitar pérdidas de humedad en el traslado al laboratorio. El peso unitario y la humedad deberán ser determinados por medio del ensayo de densidad in situ, eligiendo un lugar próximo a aquel desde donde se obtuvieron las muestras. MÉTODO CBR IN SITU. Es un método adecuado para determinar la capacidad de soporte de un material en el lugar donde será sometido a las solicitaciones de la estructura que soportará. Debería realizarse cuando se presenten materiales dudosos y en movimientos de tierra importantes. Básicamente la fase de penetración de este ensayo es similar a la descrita anteriormente. Lo usual es determinar primero la densidad in situ del material en el lugar de ensayo, el cual puede ser usado bajo cualquiera de las siguientes condiciones: - cuando in situ la densidad y el contenido de agua son tal que el grado de saturación es de un 80% o superior,


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- cuando el material es de granos gruesos y su cohesión es tal que no se vea afectado por cambios en la humedad o - cuando el material ha estado en el lugar por varios años. En estos casos La humedad no es constante pero fluctúa dentro de rangos estrechos y el ensayo CBR in situ se considera como un indicador satisfactorio de la capacidad de soporte del suelo. Por lo general se elige un lugar donde no haya piedras mayores a 3/4", deberá removerse el material suelto y nivelar la superficie, luego se coloca un sistema de reacción montando un gato, con anillo dinamométrico y pistón, en forma vertical, aplicando la reacción con un vehículo cargado u otro sistema (figura 3.21.). En caso de que el pistón sea colocado en forma horizontal, la reacción será dada por la pared contraria del pozo construido para este efecto. Se colocan los anillos de sobrecarga directamente al suelo y se carga el pistón al suelo con una fuerza menor que 4,54 kg. Se debe instalar un dial comparador para registrar las lecturas de deformaciones, en un punto que permanezca constante e inmóvil (por ejemplo una viga empotrada al suelo en poyos de hormigón). La penetración se realiza en forma similar al ensayo tradicional y el ensayo se repite en otros dos puntos escogidos con anterioridad. La forma de expresar los resultados también es idéntica al método de laboratorio, es decir, trazando la curva tensión contra penetración, corrigiendo la curva si fuese necesario y calculando el CBR in situ, usando los valores de penetración de 0,1" y 0,2".

Ensayo CBR in situ (ELE Internacional Ltda., 1993). Docente: Ing. Antonio Timaná

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3.4. Resultados Curvas de tensión – penetración Calcular las tensiones de penetración en Mega Pascales (MPA) o en (Kg/cm 2). Para ello se traza la curva en un gráfico tensión – penetración. La curva puede tomar, ocasionalmente, la forma cóncava hacia arriba debido a irregularidades de superficie u otras causas. En dichos casos el punto cero debe corregirse trazando una recta tangente a la mayor pendiente de la curva y trasladando el origen al punto en que la tangente corta la abcisa. Obtener De la curva los valores de las tensiones necesarias para lograr una penetración de 0.1” y 0.2”.

Las curvas de tensión – penetración se dibujan en un mismo grafico para los distintos números de golpes. MPa 11 10

8

No requiere corrección

7 6 5 Penetración 5.08 mm. corregida

4 3

Penetración 2.54 mm. corregida

2 1 0 01

2

3

4

5

6

7

8

10

11

12

13

milímetros CORRECCIÓN DE CURVAS TENSIÓN- PENETRACIÓN

0

2.54

Razón de Soporte (CBR)

5.08

milímetros

Origen corregido

El valor del CBR es la relación expresada en porcentaje entre la carga real, que produce una deformación establecida y la que se requiere para producir igual deformación establecida y la que se requiere para producir igual deformación en un material chancado y normalizado, se expresa por la relación:

CBR

P 

Pi


*100

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P = Carga obtenida en el ensayo Pi = Carga unitaria normalizada Las cargas normalizadas se mencionan anteriormente. 

Para los suelos del tipo A – 1; A – 2 – 4 y A – 2 – 6, la razón de soporte se calcula solo para 5 mm de penetracion (0.2 pulgadas).



Para suelos del tipo A – 4; A – 5; A – 6 Y A – 7, cuando la razón correspondiente a 5 mm es mayor que a 2,5 mm, confirmar el resultado, en caso de persistencia, la razón de soporte correspondera a 5 mm de penetración.



Para suelos del tipo A – 3; A – 2 – 5 Y A – 2 – 7, el procedimiento a aplicar queda al criterio del ingeniero.

Cuando se requiere conocer los efectos de preconsolidación natural, estructura de suelo, cementación natural, estratificación, que son aspectos que no pueden producirse con muestras remoldeadas de suelo ni con muestras supuestamente inalteradas que se ensayen en laboratorio, se recomienda efectuar el ensaye CBR in situ, siempre que el terreno natural esté en las condiciones mas criticas en le momento de efectuar la prueba. El procedimiento que se sigue en esta prueba es similar al establecido en los ítems anteriores, con la diferencia que en este caso, la muestra no esta confinada en un molde. Es condición que en el lugar que se realice el ensaye no existan partículas superiores al tamiz 20 mm (3/4”). La preparación del terreno requiere enr asar y nivelar un área de 30 cm. de diámetro, para posteriormente colocar las sobrecargas estipuladas. El informe final del ensayo deberá incluir, además del CBR determinado, la curva de presión – penetración, la humedad, peso específico y densidad natural del suelo ensayado, antecedentes que pueden obtenerse del suelo inmediatamente vecino al que afectó el ensaye del CBR.


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ANEXOS


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Fichas de Trabajo para ensayo CBR

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS RAZON DE SOPORTE DE CALIFORNIA ( CBR )

Proyecto : Ubicación : Descripción del suelo : Condición de la muestra : inalterada - remoldeada Humedad natural ( % ) : Fecha de muestreo : Fecha de ensayo :

Características de la muestra Diámetro del molde ( cm ) :

Peso del pisón ( kgs ) :

Altura de la muestra ( cm ) :

Peso de la muestra ( grs ) : 3

Volumen de la muestra ( cm ) :

Reemplazo ( grs ) :

Número de capas :

Reemplazo ( % ) :

Número de golpes por capa :

Determinación de la densidad Probeta Nº

1

2

3

Humedad de compactación ( % ) Peso del molde Peso del molde + suelo húmedo Peso del suelo húmedo 3

Densidad húmeda ( grs / cm ) 3

Densidad seca ( grs / cm )


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Saturación Fecha y

Tiempo

hora

( hrs )

Sobrecarga :______Kg Lect. dial

Expansión

Sobrecarga :______Kg

Sobrecarga :______Kg

Lect. dial Expansión Lect. dial

Expansión

Después de la saturación Probeta Nº

1

2

3

Peso suelo húmedo final Agua Absorbida % agua absorbida Humedad final ( % ) Humedad promedio ( % ) Volumen de suelo 3

Densidad húmeda final ( grs / cm ) 3

Densidad seca final ( grs / cm )


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Aplicación de cargas Penetración

Probeta Nº 1

________kg

Probeta Nº 2

________kg

Probeta Nº 3

________kg

( mm ) Sobrecarga : Lect. dial

Sobrecarga : Presión

Lect. dial

Sobrecarga : Presión

Lect. dial

Presión

0 0,65 1,25 1,90 2,50 3,10 3,75 4,40 5,00 7,50 10,00 12,50

% Humedad después de la aplicación de cargas Probeta Nº

1

2

3

1/3 superior del molde 1/3 medio del molde 1/3 inferior del molde Humedad promedio ( % )


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Probeta Nº

Penetración


Presión (de gráfico 1)

Carga patrón

% CBR (para gráfico 2)

(MPa)

(MPa)

Presión / Carga patrón

(Pulg.)

(mm.)

1

0,1"

2,54

6,9

10 golpes

0,2"

5,08

10,3

2

0,1"

2,54

6,9

25 golpes

0,2"

5,08

10,3

3

0,1"

2,54

6,9

56 golpes

0,2"

5,08

10,3


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Bibliografía.- Bowles, Joseph E. (1981), “Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil” . Mc Graw-Hill BookCompany. - Bowles, Joseph E. (1984), “Physical and Geotechnical Properties of Soils”. McGraw-Hill Book Company. - Das, Braja M. (2001), “Fundamentos de Ingeniería Geotécnica”, Thomson Learning. - Das, Braja M. (2001), “Principios de Ingeniería de Cimentaciones”, International Thomson Editores. - Head, K. H. (1980), “Manual of Soil Laboratory Testing”, Volume 1, 2. Pentech Press London: Plymouth. - JICA – TIATC (1988), Irrigation and Drainage Course, “Soil Test” - Lambe, T. W. (1951), “Soil Testing for Engineers”, John Wiley and S on, New York. - McCarthy, David F. (1988), “Essentials of soil Mechanics and Foundations: Basic Geotechnics”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632. - Universidad Nacional de Ingeniería – FIC ( ), “Laboratorio de Mecánica de Suelos”. - Valle Rodas, Raúl (1982), “Carreteras, C alles y Aeropistas”, El Ateneo. - Vivar Romero, Germán (1990-1991), “Diseño y Construcción de Pavimentos”, Ediciones CIP.


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