Universidad Católica de Cuenca
Unidad académica de Ingeniería, Industria y construcción
Integrantes: Paul López, Ronaldo Rivera, Diego Paredes, Geovanny Geovanny Ortega, José Luis Rojas R ojas
Materia: Mecánica de suelos
Tema: Informe CBR
Curso: 6to ciclo “A”
Fecha: 2017-12-06
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ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………...................................3 2 OBJETIVOS..…………………………………………………………………………………………………………………………3 3 MARCO TEORICO…………………………………………………………………………………………………………………3 4 PROCEDIMIENTO CBR……………………………..…………………………………………………………………….......6 5 GRÁFICO CBR………………………………….………………….………………………………………………………………. 7 6 CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………………… 8 7 RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………………………………………… 8 8 BIBLIOGRAFÍA / LINKOGRAFÍA……………………………………………………………………………………………..8 9 ANEXOS………………………………………………………………………………………………………………………………. 8
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1. INTRODUCCIÓN. El ensayo CBR (relación de soporte California) es un proceso el cual permite evaluar la calidad del suelo en base en su resistencia a una carga que se mide atravez de un ensayo de placa, el porcentaje obtenido de CBR representa la calidad del suelo dando así una calificación 0% a un suelo de pobre calidad y un 100% a un suelo de alta calidad. El ensayo del CBR es de vital importancia ya que al medir la resistencia de un suelo se puede conocer si el suelo es bueno para la realización de proyectos constructivos y saber si este puede ser usado como base, sub-base o subrasante y también nos permite saber si nuestro suelo necesita material de mejoramiento o no, para así mejorar sus propiedades mecánicas y tomar las medidas correspondientes para poder continuar con la realización de la obra. 2. OBJETIVOS. Determinar la calidad del suelo. Conocer la capacidad resistente del suelo. 3. MARCO TEORICO. MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO
Suelo: El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en la que viven numerosos organismos y crece la vegetación. El suelo se forma por la descomposición de rocas por cambios bruscos de temperatura y la acción de la humedad, aire y seres vivos. El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce como meteorización. Los productos rocosos de la meteorización se mezclan con el aire, agua y restos orgánicos provenientes de plantas y animales para formar suelos. Este proceso tarda muchos años, razón por la cual los suelos son considerados recursos naturales no renovables.
Horno de laboratorio: es un tipo de horno comúnmente usado en laboratorios de suelos para secar muestras de suelo. El horno aumenta su temperatura gradualmente conforme pase el tiempo, así como también sea su programación, cuando l a temperatura sea la óptima y se estabilice, el térmico mantendrá la temperatura; si esta desciende volverá a activar las resistencias para obtener la temperatura programada.
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’
Balanza: utilizado en el laboratorio de suelos para determinar los diferentes pesos de las muestras.
Bandejas de aluminio: nos sirven para la determinación de humedad en el horno de secado, en el cual ponemos las muestras para ser usadas y puestas en el horno. Los cuales son resistentes ante el calor producido por el horno.
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Molde CBR con collarín y base perforada: implemento donde se coloca las capas de suelo y se compacta el mismo.
Pesa: Es usada para poner adentro del cilindro se coloca primero esta antes de empezar a poner las capas de suelo para la compactación.
Martillo compactador: Usado para compactar el suelo su función conste en dejar caer un peso de cierta altura y así compactar el suelo.
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Plato y vástago: Usado al girar el molde y retirar la pesa para posterior poner en agua. Maquina de CBR: Utilizada para medir la resistencia del suelo.
Dial: permite tomar medidas del esponjamiento de la muestra.
4. PROCEDIMIENTO CBR 1. Se procedió a sacar la humedad de nuestro suelo. 2. Se obtuvo la cantidad de agua para agregar a nuestro suelo en función de su densidad especifica. 3. Se prepara la muestra en una bandeja y se le coloco el agua uniformemente y se mezcló con el suelo. 4. En tres cilindros con una pesa en el fondo se coloca 5 capas de suelo y a cada capa se le dan un determinado número de golpes (los cilindros se deben pesar y hallar su volumen). 5. Para el primer cilindro 56 golpes en cada capa. 6. Para el segundo cilindro 25 golpes en cada capa. 7. Para el tercero 12 golpes en cada capa. 6
8. Se retira el collarín y se enraza para posterior pesar los cilindros con el suelo compactado. 9. Se da la vuelta al molde para retirar la pesa. 10. Con el Dial que se encuentra con un trípode se encera el molde para que el esponjamiento quede en cero y medir en los días posteriores el hinchamiento de las diferentes muestras. 11. Se deja en agua durante 4 días y cada día se mide el esponjamiento de cada uno de los cilindros con el Dial y se debe anotar en las hojas proporcionadas por el encargado del laboratorio. 12. Al cuarto día se retira del agua se lo deja un rato escurrir. 13. Se retira la pesa y se le coloca en la maquina CBR donde se le aplicara una carga para medir sus resistencias y se toma lecturas de la fuerza cada (50,100,150,200,250,300,400,500). 14. Sacar muestras de la mitad del suelo de las diferentes muestras para determinar la humedad, pesar y dejar en el horno. 15. Se procede a realizar los diferentes cálculos para determinar el CBR adecuado de nuestro suelo, para aquello se debe calcular con la ecuación del anillo que permite obtener el dato de la carga de los datos proporcionados por el Dial. 16. Se debe verificar si la curva graficada de cada molde para determinar el CBR necesita o no una corrección, en el caso de nuestro ensayo no se debió corregir. 17. Se debe trazar una tangente donde se vea que será pronunciada, es decir una tangente con mayor inclinación, si la tangente no pasa por el origen se debe realizar la corrección. (Observe imágenes en el apartado 7) 18. Para determinar el CBR de cada muestra, hay diferentes autores con diferentes opiniones, para nuestro ensayo tomamos el criterio de elegir el CBR de cada muestra en la deformación de 0,2 in. 19. Se procede a determinar el esponjamiento final de las muestras. 20. Llenar todos los datos correctamente en la hoja de laboratorio. 5. FORMULAS UTILIZADAS. PORCENTAJE DE HUMEDAD w(%)=(wth-wts)/(wts-wt) Donde: wth= peso de la muestra húmeda + el peso del tarro. wts= peso de la muestra seca + el peso del tarro. wt= peso del tarro. DENSIDAD HUMEDA ϒh=P/V Donde: P= peso de la muestra húmeda compactada. V= volumen del cilindro donde se compacta la muestra. DENSIDAD SECA. ϒ
=
ϒ ℎ
1+
100
Donde: ϒh= densidad húmeda de la muestra. 7
w= porcentaje de humedad. ECUACION DEL ANILLO. = 5,7069 + 20,29
Donde: x= lectura Dial. 6. DATOS.
Deformación 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5
Deformación 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5
Deformación 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.15 0.2
Lectura Dial (in) 0 5 8 9 10 13 15 17 20 24 29
Lectura Dial (in) 0 2 4 5 6 7 8 8 10 11 13
MOLDE DE 56 GOLPES Presión (lb/in2) Corrección 0 15.74983871 21.27264516 23.11358065 24.95451613 24.95451613 30.47732258 34.15919355 34.15919355 37.84106452 43.36387097 43.36387097 50.7276129 59.93229032 MOLDE DE 25 GOLPES Presión (lb/in2) Corrección 0 10.22703226 13.90890323 15.74983871 17.59077419 17.59077419 19.43170968 21.27264516 21.27264516 21.27264516 24.95451613 24.95451613 26.79545161 30.47732258
MOLDE DE 12 GOLPES Lectura Dial (in) Presión (lb/in2) Corrección 0 0 2 10.22703226 3 12.06796774 3 12.06796774 4 13.90890323 13.9089032 4 13.90890323 5 15.74983871 15.7498387 8
Pres. Estan (lbs)
CBR
1000
2.5
1500
2,28
1900
2.28
Pres. Estan (lbs)
CBR
1000
1,80
1500
1,40
1900
1,31
Pres. Estan (lbs)
CBR
1000
1,4
1500
1,05
0.25 0.3 0.4 0.5
5 6 7 8
# de golpes DENSIDA SECA 56 1848 25 1774 12 1640
15.74983871 17.59077419 19.43170968 21.27264516 CBR 2.28 1.4 1.05
17.5907742
Corrección Dens. Seca 1861.34 1727.01 1673.58
DATOS DE ESPONJAMIENTO # de golpes Esponjamiento (in) 56 0,226 25 0,233 12 0,302
% 4,52 4,66 6,04
7. GRÁFICOS.
9
1900
0,93
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8. CONCLUSIONES. Podemos identificar que nuestro CBR será mayor a los 56 golpes 2.28 con una densidad especifica de 1848. En ocasiones el CBR de 25 golpes suele ser mayor al de 56, esto puede ser debido a que la en el momento de realizar el ensayo no se compacta de forma uniforme, es decir, solo se dio golpes en el centro de la muestra y al ser sometido a la máquina de penetración del laboratorio existe una mayor resistencia a la penetración, esto puede ser una causa por la cual el CBR de 25 golpes es mayor al de 56 golpes. No se necesitó la corrección del CBR de cada muestra en nuestro ensayo debido a que la tangente de mayor pronunciación pasa por el origen. También se puede verificar que no se necesita corrección del CBR de las muestras cuando nuestro CBR es bajo, porque siempre la tangente de mayor pronunciación pasará por el origen. Se puede identificar que nuestro suelo sigue teniendo un esponjamiento al transcurrir los 4 días de estar sumergido en el agua, esto indica que el suelo tiene características malas para la construcción, el cual necesita un mejoramiento. El CBR de nuestro suelo de estudio es de 1.83, este dato nos indica que nuestro suelo es muy pobre y su uso es para ser empleado en la subrasante. 9. RECOMENDACIONES.
Poner la cantidad adecuada de material en cada tanda en el molde ya al momento de llegar a la quinta capa no se llene todo el cilindro y no poder enrazar. Dar los golpes uniformemente a que exista una compactación uniforme. Contar bien los números de golpes para que no exista confusiones. Tener una muestra de suelo extra de repente en algún proceso se haga mal y toque repetir.
10. BIBLIOGRAFÍA / LINKOGRAFÍA. http://javierlaboratorio.blogspot.com/2012/01/instrucciones-para-hacer-el-ensayocbr.html https://es.slideshare.net/elva_239/ensayo-de-cbr-54354918
11. ANEXOS.
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FIGURA 1. Peso de cilindro con suelo ya compactado
FIGURA 2. Engrase de moldes
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FIGURA 3. Medición del agua en la probeta
FIGURA 4. Compactación de suelo
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FIGURA 5. Medición de la resistencia del suelo.
FIGURA 6. Cilindros en agua.
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