Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco Faculta de Ingeniera Civil

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CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO)OBJETIVO El presente ensayo de CBR tiene como objetivo determinar el valor de CBR del suelo, cuando son compactados y ensayados en el laboratorio, mediante la comparacin entre la carga de penetracin en el suelo y aquella de un material normalizado o standard El objetico esencial para realizar este ensayo es el de determinar la resistencia de un suelo que esta sometido a esfuerzos cortantes, adems evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub-base y base de pavimentos

1. MARCO TEORICO

HISTORIAEste mtodo fue propuesto en 1929 por los ingenieros T. E. Stanton y O. J. Porter del departamento de carreteras de California. Desde esa fecha tanto en Europa como en Amrica, el mtodo CBR se ha generalizado y es una forma de clasificacin de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en la construccin de carreteras.Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los Estados Unidos adopt este ensayo para utilizarlo en la construccin de aeropuertos.

CONCEPTOEl CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1 0.2 de penetracin, expresada en por ciento en su respectivo valor estndar.El Ensayo CBR (California Bearing Ratio: Ensayo de Relacin de Soporte de California) mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo y para poder evaluar la calidad del terreno para subrasante, sub base y base de pavimentos. Se efecta bajo condiciones controladas de humedad y densidad. Este es uno de los parmetros necesarios obtenidos en los estudios geotcnicos previos a la construccin, como tambin lo son el Ensayo Proctor y los anlisis granulomtricos del terreno.

SIGNIFICADO DEL NMERO CBREl nmero CBR, se obtiene de la relacin de la carga unitaria (lbs/pulg2.) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetracin del pistn de penetracin (19.4 cm2) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrn (lbs/pulg2.) requerida para obtener la misma profundidad de penetracin en una muestra estndar de material triturado.

Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad ptimo para un suelo especfico, determinado utilizando el ensayo de compactacin estndar o modificada del experimento.

2. ENSAYO REALIZADO CBR

EQUIPO DE LABORATORIO 3 moldes de compactacin con base y collarn. Disco espaciador de acero. Pisn. Capsulas para el contenido de humedad. Bandeja mezcladora grande. Cucharon. Brocha. Probeta. Horno. Tamiz N . Enrasador. Comba de goma. Balanza. Trpode y extensmetro con aprox. 0.001 Pesas. Equipo de compresin simple (pistn seccin circular).

PREPARACION DE LAS MUESTRAS Extender la muestra y dejar secar al aire o en estufa < 60 C Desmenuzar los terrones existentes y tener cuidado de no romper las partculas individuales de la muestra. La muestra deber tamizarse por la malla y la Nro. 4. La fraccin retenida en el tamiz deber descartarse y reemplazarse en igual proporcin por el material comprendido entre los tamices y Nro. 4 luego se mezcla bien. Se determina el contenido de humedad de la muestra preparada.PROCEDIMIENTO REALIZADO EN LABORATORIODETERMINACION DE LA DENSIDAD Y HUMEDAD1. Se registran las dimensiones del molde cilndrico (dimetro y altura)2. En el molde cilndrico se coloca el disco espaciador y papel filtro.3. Se registra el peso de molde ms la base.4. Se registra el peso de la capsulas para el contenido de humedad.5. Se requiere una masa 6000 gr de suelo seco que pase la malla N 3/4", se tiene que desmenuzar los terrones.6. La muestra se humedece aadiendo una cantidad de agua calculada (COA) se mezcla uniformemente..7. La muestra se divide en 5 partes. Se compacta en 5 capas con 12, 25 y 56 golpes por capa.8. Se retira el collarn se enrasa la parte superior del molde, se volteara el molde y se quitara la base del molde perforada y el disco espaciador.9. Se pesara el molde con la muestra, se determinara la densidad y la humedad de la muestra.DETERMINACIN DE LA EXPANSIN DEL MATERIAL1. Determinada la densidad y humedad se coloca el papel filtro sobre la superficie enrasada.2. Sobre la superficie libre de la muestra se colocara papel filtro y se montara el plato con el vstago graduable, luego sobre el plato se colocara varias pesas de plomo.3. Colocado el vstago y las pesas, se colocara el molde dentro de la posa lleno con agua.4. Se monta el trpode con un extensmetro y se toma una lectura inicial y se tomara a los 1min. 2min. 4min. 8min. 16min. 30 min. 1h. 24h (y se tomara cada 24).5. Al cabo de 96 horas se anota la lectura final para calcular el hinchamiento. Se calcula el % de hinchamiento que es la lectura final menos la lectura inicial dividido entre la altura de la muestra multiplicado por 100.DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACION1. Se deja drenar la muestra cuidadosamente durante 15 minutos el agua libre que queda.2. Se colocara sobre ella la pesa anular y se montaran las pesas de plomo.3. El molde con la muestra y la sobrecarga, se coloca debajo de la prensa y se asienta el pistn sobre la muestra.4. Una vez asentado el pistn, se coloca en cero el dial que mide la penetracin y el dial del extensmetro tambin se coloca en cero.5. Se procede al ensayo correspondiente y finalmente se determina el contenido de humedad de la muestra.CALCULO.REGISTRO DE CARGA VS. PENETRACION

Datos del anillo de carga(Ingresar constantes del anillo)

Ecuacin de calibracin: y = mx + b

Pendiente (m) :3.674

Constante (b) :4.998

Observacin 1 :Solo ingresar lecturas de anillo de carga para cada especimen, las cuales se encuentran en rojo y en celda de borde azul

Especimen 1

PenetracinLectura delCargaEsfuerzo

(pulgadas)anillo de carga(Kgf)lb-f(lbs/pulg)

0.02572269.56594.26198.1

0.05095354.07780.57260.2

0.075110409.18902.08300.7

0.100240886.851955.16295.6

0.1503181173.462587.00391.2

0.2003401254.292765.22418.1

0.3003751382.903048.74461.0

0.4004251566.623453.77522.2

0.5004721739.323834.49579.8

Especimen 2

Lectura delCargaEsfuerzo

anillo de carga(libras)lb-f(lbs/pulg)

52196.07432.25144.1

63236.49521.36173.8

90335.69740.07246.7

170629.651388.12209.9

240886.851955.16295.6

254938.302068.57312.8

4021482.113267.45494.0

4951823.834020.81607.9

5522033.274482.54677.8

Especimen 3

Lectura delCargaEsfuerzo

anillo de carga(libras)lb-f(lbs/pulg)

28107.88237.8479.3

35133.60294.5498.2

43163.00359.34119.8

96357.74788.67119.2

125464.301023.59154.8

142526.761161.30175.6

154570.861258.51190.3

208769.271695.94256.4

270997.092198.18332.4

CONCLUCIONES Se puede apreciar que la densidad a mayor nmero de golpe aumenta. Para la penetracin para el molde de 56 golpe y 25 golpes necesitamos cargas mayoresREFERENCIAS Manual de laboratorio de suelos en ingeniera civil ( Joseph E. Bowles ) Laboratorio de mecnica de suelos ( UNI )

PAVIMENTOSPgina 6