Ingeniería Civil
V Semestre
1. INSTRODUCCIÓN: Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un índice de resistencia de los suelos denominado valor de la relación de soporte, que es muy conocido debido a su origen, como CBR (California Bearing Ratio). El ensayo se realiza normalmente sobre suelo preparado en el laboratorio en condiciones determinadas de humedad y densidad; pero también puede operarse en forma análoga sobre muestras inalteradas tomadas del terreno. Existen diferentes tipos de C.B.R. como son:
C.B.R: suelos suelos perturbados y remoldeados remoldeados..
Suelos gravosos y arenosos
Suelos cohesivos poco o nada plásticos.
C.B.R. suelos inalterados.
C.B.R. in situ.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
2. MARCO TEÓRICO Este método de prueba se emplea para evaluar la resistencia potencial de materiales de subrasante, sub-base y base, incluyendo materiales reciclados para empleo en pavimentos de carreteras y pistas de aterrizaje. El valor de CBR obtenido en esta prueba forma parte integral de varios métodos de diseño de pavimentos flexibles. Para aplicaciones en las cuales el efecto del contenido de agua de compactación sobre el CBR es bajo, tales como materiales de grano grueso sin cohesión, o cuando se permita una tolerancia en relación con el efecto de diferentes contenidos de agua de compactación en el procedimiento del diseño, el CBR se puede determinar al contenido óptimo de agua de un esfuerzo de compactación especificado. La masa unitaria seca especificada corresponde, generalmente, al porcentaje mínimo de compactación permitido al usar las especificaciones para compactación en el campo. Para aplicaciones en las cuales el efecto del contenido de agua de compactación sobre el CBR se desconoce, o en las cuales se desea tener en cuenta su efecto, el CBR se determina para un rango de contenidos de agua, usualmente el permitido para compactación en el campo empleando las especificaciones existentes para tal fin. El criterio para la preparación de especímenes de prueba de materiales auto cementantes (y otros), los cuales ganan resistencia con el tiempo, se debe basar en una evaluación de ingeniería geotécnica. Los materiales de auto cementantes, deben curarse apropiadamente hasta que se pueda medir relaciones de soporte representativas de las condiciones de servicio a largo plazo, de acuerdo con el criterio del Ingeniero.
3. NORMAS TECNICAS
MTC E 132 – 2000 ASTM D 1883 AASHTO T 193
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
4. OBJETIVOS
Determinar la relación de soporte de California (CBR) de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub -base y base.
Este índice se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de subrasante y de las capas de base, subbase y de afirmado.
Este modo operativo hace referencia a los ensayos para determinación de las relaciones de Peso Unitario - Humedad, usando un equipo modificado.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
CRONOGRAMA
FECHA
ACTIVIDADES 9:00 am - 13 pm: nos dirigimos al lugar de la
Lunes 4 de julioDomingo 3 de julio
carretera lima canta huayllay .escogiendo del extremo para elaborar nuestra calicata y empezar a escavar
9:00 am: Nos dirigimos al campo ya con el objetivo de terminar de excavar la calicata.
Lunes 4 de julio
01:00 pm: Ya con la muestra extraída procedeos a realizar el cuarteo.
01:30 pm: nos retiramos llevando con nosotros las muestras respectivas.
Martes 5 de lujio
10:00 am
Nos concentramos en la casa de un
miembro del grupo para proceder a lavar la muestra
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
10.15am – 11.00 llevamos la muestra al laboratorio para hacer los respectivos estudios 1:30 pm – 5:00 pm realizamos el ensayo del proctor modificado
9:00am -13:00 pm realizamos los ensayos de CBR
Miércoles 6 de julio
13:00 pm se sumerge la mustra compactada con el molde en agua 13:15 pm se hace las anotaciones del primer dia
Jueves 7 de julio
sumergido en agua
13:15 pm se hace las anotaciones del segundo dia
Viernes 8 de julio
sumergido en agua
13:15 pm se hace la anotaciones del tercer dia
Sábado 9 de julio
sumegido en agua
13:15 pm se hace la anotaciones del tercer dia sumegido en agua
Doming o 10 de julio 13:30 pm llevamos a la prensa hidráulica para las pruebas de penetración 9:00:am- 13:30 PM trabajamos en gabinete con los
Lunes 11 de julio
resultados del laboratorio tanto como el ensayo del PROCTOR MODIFICADO y CBR 9:30 am – 13:00 investigamos los resultados para una
Martes 12 de julio
conclusión optima de trabajo elaborado
5. CALCULOS 5.1.
Humedad de compactación. El tanto por ciento de agua que hay
que añadir al suelo con su humedad natural para que alcance la humedad prefijada, se calcula como sigue:
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
% Ñ =
H−h 100 + h
∗ 100
Donde: H = Humedad prefijada h = Humedad natural
5.2.
Densidad o peso unitario. La densidad se calcula a partir del
peso del suelo antes de sumergirlo y de su humedad, de la misma forma que en los métodos de ensayo citados. Proctor normal o modificado, para obtener la densidad máxima y la humedad óptima.
5.3.
Agua absorbida. El cálculo para el agua absorbida puede
efectuarse de dos maneras. Una, a partir de los datos de las humedades antes de la inmersión y después de ésta (numerales 3.2 y 3.4); la diferencia entre ambas se toma normalmente como tanto por ciento de agua absorbida.
5.4.
Presión de penetración. Se calcula la presión aplicada por el
penetrómetro y se dibuja la curva para obtener las presiones reales de penetración a partir de los datos de prueba; el punto cero de la curva se ajustan para corregir las irregularidades de la superficie, que afectan la forma inicial de la curva.
PENETRACION mm pulgadas 2.54 0.1 5.08 0.2
5.5.
MPa 6.90 10.35
PRESION Kg/cm2 70.31 105.46
Lb/plg2 1.000 1.500
Expansión. La expansión se calcula por la diferencia entre las
lecturas del deformímetro antes y después de la inmersión. Este valor se refiere en tanto por ciento con respecto a la altura de la muestra en el molde, que es de 127 mm (5").
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
% =
L2−L1 127
∗ 100
Siendo: L1 = Lectura inicial en mm. L2 = Lectura final en mm.
Para calcular el índice CBR se procede como sigue: Se dibuja una curva que relacione las presiones (ordenadas) y las penetraciones (abscisas), y se observa si esta curva presenta un punto de inflexión. Si no presenta punto de inflexión se toman los valores correspondientes a 2,54 y 5,08 mm (0,1" y 0,2") de penetración. Si la curva presenta un punto de inflexión, la tangente en ese punto cortará el eje de abscisas en otro punto (o corregido), que se toma como nuevo origen para la determinación de las presiones correspondientes a 2,54 y 5,08 mm. De la curva corregida tómense los valores de esfuerzo-penetración para los valores de 2,54 mm y 5,08 mm y calcúlense los valores de relación de soporte correspondientes, dividiendo los esfuerzos corregidos por los esfuerzos de referencia 6,9 MPa (10001b/plg2) y 10,3 MPa (1500 lb/plg 2) respectivamente, y multiplíquese por 100. La relación de soporte reportada para el suelo es normalmente la de 2,54 mm (0,1") de penetración. Cuando la relación a 5.08mm (0,2") de penetración resulta ser mayor, se repite el ensayo. Si el ensayo de comprobación da un resultado similar, úsese la relación de soporte para 5,08 mm (0,2") de penetración.
CONCLUSIONES
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
Al finalizar la práctica podemos concluir que:
En el ensayo CBR la muestra es sumergida para prever la hipotética acumulación de humedad en el suelo después de la construcción. El CBR generalmente se obtiene para condiciones de material compactado y saturado, pero en la mayor de casos los cambios climáticos, los sistemas de drenaje, y otros factores no permiten que el suelo llegue a las condiciones de saturación, es por esto que si existe la posibilidad de realizar el ensayo CBR en las condiciones ms similares al lugar en donde se esta realizando nuestra construcción. Una de las principales dificultades en la realización del ensayo es el momento de girar la muestra para colocar la pesa ya que en el caso de la muestra que recibió 12 golpes por capa el material se disgregaba y lógicamente se alteraban los resultados motivo por el cual se puede repetir el ensayo. El Porcentaje de CBR al 100% de la M.D.S. es igual a 56.4%. El Porcentaje de CBR al 95 % de la M.D.S es igual a 52.5 %.
Observando la tabla que incluye distintos valores de CBR y da una clasificación del suelo.
CBR
Clasificación Cualitativa del Suelo
Uso
2 -5 5 -8 8 - 20 20 -30 30 -60 60 -80 80 - 100
Muy Mala Mala Regular - Buena Excelente Buena Buena Excelente
Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-base Base Base
Según los resultados obtenidos tras la realización de los cálculos y basándonos en la tabla anterior se puede afirmar que es para uso de sub-BASE según su CBR
RECOMENDACIONES
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
En los resultados se observa claramente que la muestra que fue compactada con 56 golpes es el que mejor resultado arroja ya que se redujo la relación de vacíos que existe en la muestra, aumento de densidad, y por lo tanto el suelo se comporta de una manera más homogénea y resistente. El CBR generalmente se obtiene para condiciones de material compactado y saturado, pero en la mayor de casos los cambios climáticos, los sistemas de drenaje, y otros factores no permiten que el suelo llegue a las condiciones de saturación, es por esto que si existe la posibilidad de realizar el ensayo CBR en las condiciones ms similares al lugar en donde se está realizando nuestra construcción. Las lecturas deben ser leídas sin equivocaciones. Se debe hacer las lecturas de forma precisa a la hora establecida, para así evitar errores en el momento de graficar. Tener claros los procedimientos de ensayo y cálculo del ensayo de CBR para desarrollarlo de la manera más precisa posible.
ANEXOS
FOTO N°01
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
Proceso de tamizado con la malla de ¾”.
FOTO N°02 Proceso de tamizado con la malla de ¾”.
FOTO N°03 Materiales a usar para el ensayo del CBR.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N°04 Molde Metalica En Forma Cilindrica
FOTO N°05 Peso de sobrecarga
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N°06 Muestra selecciona para realizar el ensayo.
FOTO N°07
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
Malla de ¾” con el que se realizo el tamizado.
FOTO N°08 Inserción de la muestra en la balanza.
FOTO N°09 Obtención de los pesos.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N° 10 Trípode que sostiene al deformimetro
FOTO N°11
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
Elaboración del filtro de papel.
FOTO N°12 Disco espaciador
FOTO N°13 Colocación del papel filtro en la parte superior del disco.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N° 14 Medición de la primera lectura para medir el hinchamiento o expansion.
FOTO N° 15 Moldes sumergidos con las sobrecargas
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N°16 Deformimetro
FOTO N°17 Muestra insertada en el dispositivo de carga.
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N°18
FOTO N° 19
CAMINOS II
Ingeniería Civil
V Semestre
FOTO N°20
CAMINOS II
