“UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CASERES VELAZQUEZ” FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS ING: CIVIL
ENSAYO DE CBR 1. INTRODUCCIÓN
El crecimiento del tráfico y el peso de los vehículos que transitan por las vías principales de las ciudades y carreteras, hacen necesario de un amplio enfoque técn técnic ico o en los los estu estudi dios os para para el dise diseño ño de pavi pavime ment ntos os acor acorde de con con las las necesidades creadas por el aumento de las repeticiones de carga, todo esto indica que es necesario adoptar estudios complejos de las condiciones reales en las que se encuentra el suelo de la subrogante y el periodo de proyecto, para planificar una programación de trabajos en el periodo de construcción que permitan obtener una estructura de soporte las condiciones previas durante su vida útil El ensayo !"# sirve para medir la resistencia del terreno de cara a utili$ar en una carretera, es decir si pones este terreno debajo del asfalto y lo apisonamos bien, queremos saber si tras pasar muchos camiones terminara saliéndole baches a la carretera o no
2. OBJETIVOS •
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Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un %ndice de resistencia de los suelos de nominados valores de la de la relación de soporte, que es muy conocido debido a su origen, como !"# &!alifornia "earing #atio' Este índice se utili$a para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de sub(rasante y de las capas de base, sub base y de afirmado Este modo operativo hace referencia a los ensayos para la determinación de las relaciones de peso unitario ) humedad, usando un quipo modificado
3. DEFINICIONES DEFINICIÓN DE CBR
El !"# de un suelo es la carga unitaria correspondiente a *+ ó *- de penetración, e.presada en por ciento en su respectivo valor estándar /ambién se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS II
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humedad y densidad controlada El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo El !"# se obtiene como la relación de la carga unitaria &por pulgada cuadrada' necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración dentro de la muestra de suelo compactada a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado En forma de ecuación, esto se puede e.presar como0 CBR
1 carga unitaria del ensayo 2+** &3' !arga unitaria patrón
4os ensayos de !"# se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo determinado utili$ando el ensayo de compactación estándar &o modificado' 5 menudo se compactan dos moldes de suelo0 uno para penetración inmediata y otro para penetración después de dejarlo saturar por un periodo de 67 horas8 este último se sobrecarga con un peso similar al del pavimento pero en ningún caso menor que 9: ;g Es necesario durante este periodo tomar registros de e.pansión para instantes escogidos arbitrariamente En ambos ensayos, se coloca una sobrecarga sobre la muestra de la misma magnitud de la que se utili$a durante el ensayo de e.pansión El ensayo sobre la muestra saturada cumple dos propósitos0 1.
estructura de pavimento cuando el suelo se satura 2. min ?e toman lecturas de carga versus penetración cada *79 mm de penetración hasta llegar a un valor de :* mm a partir del cual se toman lecturas con velocidades de penetración de -: mm>min hasta obtener una penetración total de +-= mm El valor del !"# se utili$a para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos, principalmente con fines de utili$ación como base y sub(rasante bajo pavimentos de, carreteras y aeropistas LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS II
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!. MATERIALES Y EQUIPOS:
@olde de compactación &con collar y base' min Borno "alan$a /amices
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". PROCEDIMIENTO
El procedimiento es tal que los valores de la relación de soporte se obtienen a partir de especímenes de ensayo que poseen el mis, o peso unitario y contenido de agua que se espera encontrar en el terreno En general, la condición de humedad crítica &más desfavorable' se tiene cuando el material está saturado Aor esa ra$ón, el método original del cuerpo de ingenieros de EC5 contempla el ensayo de los especímenes después de estar sumergidos de agua por un periodo de 9 días confinados en el molde con una sobrecarga igual al peso del pavimento que actuara sobre el material
".1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
?e procede como se indica en las normas mencionadas &relaciones de peso unitario(humedad en los suelos, con quipo estándar o modificado' !uando más del =:3 en peso de la muestra pase por el tami$ de +6+m &D>9', se utili$a en el ensayo el material que asa por dicho tami$ !uando la fracción retenida por ese tami$ D>9 sea superior a -:3 en peso, se espera el material retenido en dicho tami$ y se sustituye por una proporción igual de material comprendido entre los tamices de +6+mm &D>9' y de 9=:mm &FG 9', obtenida tami$ando otra proporción en la muestra LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS II
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".2. ELABORACIÓN DE ESPEC#MENES
?e pesa el molde con su base, se coloca el collar y el disco espaciador y sobre el un disco de papel de filtro grueso del mismo diámetro Cna ve$ preparado el molde, se compacta en espécimen en su interior, aplicando un sistema dinámico de compactación &ensayos mencionados, ídem Aroctor Estandar o @odificado', pero utili$ando en cada molde la proporción de agua y la energía &número de capas y de golpe en cada capa' necesarias para que el suelo quede con la humedad y densidad deseada 4as curvas se desarrollan para ::, -7 y +- golpes por capa, con diferentes humedades, con el fin de obtener una familia de curvas que muestran la relación entre peso específico, humedad y relación de capacidad de soporte
".3.INMERSIÓN LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS II
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?e coloca sobre la superficie de la muestra invertida la placa perforada con vástago y sobre esta, los anillos necesarios para completar una sobrecarga tal, que produ$ca una presión equivalente a la originada por todas las capas de materiales que hayan de ir encima del suelo que se ensaya, la apro.imación quedara dentro de los -,-=;g &:: lb' correspondientes a una pesa En ningún caso la sobrecarga total será menor de 9:9;g &+* lb'
".!.PENETRACIÓN
?e aplica sobre una sobrecarga que sea suficiente, para reducir una intensidad de carga igual al peso del pavimento &con H --= ;g de apro.imación' pero no menor de 9:9 ;g &+* lb' Aara 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 presa y colóquese en el orificio central de la sobrecarga anular, el pistón de penetración y añade el resto de la sobrecarga si hubo inmersión, hasta completar lo que se utili$ó en ella ?e monta el dial medidor de manera que se pueda medir la penetración del pistón y se aplica una carga de :* F &: Ig' para que el pistón asiente @ilímetros LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS II
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*7D +-= +6* -,:9 D+= DJ+ :*J =7+*+7 +-=*
**-: **:* **=: *+** *+-: *+:* *-** *D** *9** *:**
2 Estas lecturas se hacen si se desea definir la forma de la curva pero no son indispensables Kinalmente, se desmonta el molde y se toma su parte superior, en la $ona pró.ima a donde se hi$o la penetración, una muestra para determinar su humedad
$. CLCULOS DE LA COMPACTACIÓN POR PROCTOR
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%. CONCLUCION:
?e recomienda reali$ar D curvas de compactación cada una de ellas a :7, -:, +* golpes>capa ?e saturan por 67 horas, se determina el hinchamiento y se drena ?e determina el !"# de cada muestra 4as curvas correspondientes a los contenidos de humedad, densidades y valores corregidos de los !"# se representan como en la Kig = En la Kig J5, se determina la $ona densidad humedad, de acuerdo a la clase de obra y a las normas a seguirse El !"# de diseño se seleccionará de las curvas !"# (
&. RECOMENDACIONES:
#eali$ar con cuidado el ensayo !uidar los materiales que se está usando Fo jugar en el momento de hacer el ensayo
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