• Author / Uploaded
• Braian Llanos

Citation preview

CBR EL ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA

1.INTRODUCCION

El ensayo de relacion de soporte de california (CBR) de un suelo es la carga unitaria correspondiente a una dos pulgadas de penetracion, expresada en porcentaje en su respectivo valor estandar. El CBR mide la resistencia del corte de un suelo bajo las condiciones de humedad y densidad controlada para poder evaluar la calidad la calidad del terreno que sera usado como subrasante , subbase y base de pavimentos El ensayo de CBR tiene como algunos de sus objetivosm determinar la capacidad de soporte en materiales de mejoramiento , y la resistencia a la penetracion

Mecánica de suelos II y Laboratorio 2.- OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Determinar el valor de C.B.R. de un suelo coluvial, mediante el método establecido por la norma ASTM D1883 AASHTO T 193) o el método establecido por la guias de laboratorio de la UAJMS. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS El ensayo de CBR se hace con el fin de:    

determinar el peso especifico del suelo coluvial mediante la compactación a 12 25 y 56 golpes haciendo uso del c.h.o determinado en prácticas anteriores. Realizar la medición de las expansiones del suelo coluvial a los días 1, 2, 3 y 4. Realizar la prueba de penetración para el suelo coluvial mediante el uso del equipo de laboratorio . Analizar el resultado obtenido en el ensayo de CBR y dar un criterio sobre su calidad y utilización en obra.

3.-FUNDAMENTACION TEORICA DEFINICION DE CBR El índice CBR (Razón de soporte de california es la relación expresada en porcentaje, entre la presión necesaria para hacer penetrar un pistón de 50mm de diámetro en un masa de suelo compactada en un molde cilíndrico de acero a una velocidad de 1,27 mm/min, para producir deformaciones de hasta 12,7 mm(1/2``) y la q se requiere para producir las mismas deformaciones en un material chancado normalizado, tal cual se le asigna. El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1”o 0.2” de penetración expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide su resistencia de un corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un numero de las 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.

2 CBR

2

Mecánica de suelos II y Laboratorio DEFINICION DE NUMERO CBR El experimento de suelos gravosos y arenosos se realiza inmediatamente, en cambio en suelos cohesivos poco o nada plásticos u suelos cohesivos plásticos se realiza mediante expansión se efectuara con agua en 4 días saturación más desfavorable y a medida de expansión se realiza cada 24 horas. El ensayo CBR (ensayo de relación de soporte de california), mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte pero, de la aseveración anterior, es evidente que este número no es constante para un suelo dado, sino que se aplica al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo. De paso, es interesante comentar que el experimento puede hacerse en terreno o en un suelo compactado. El numero CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria (lbs/plg2) necesariamente para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón dentro de la muestra compactada de suelo o 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. El CBR varía de acuerdo a la compactación del suelo su contenido de humedad al compactar y cuando se realiza el ensayo. Los ensayos del CBR pueden ser realizados “in situ” usando el equipo correspondiente al laboratorio tanto en muestras inalteradas como en compactada. Los ensayos”in situ” se realizan solamente en el suelo con el contenido de humedad existente .han sido pensados procedimientos para preparar las muestras de laboratorio de diferentes clases de suelos con el fin de reproducir las condiciones que verdaderamente se producirán durante y después de la construcción. Estos procedimientos se aplican cuando el contenido de humedad durante la construcción va a ser la óptima pata tener la máxima densidad, además el suelo va ser compactado al menos 95%. El CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.5mm. sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5.0mm. es mayor el ensayo el ensayo debería repetirse .si un segundo ensayo , produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5.0mm. de penetración, dicho valor debe presentarse como valor final del ensayo. Los ensayos de CBR se asen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad optima para el suelo especifico determinado. Utilizando el ensayo de compactación. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para un suelo especifico, determinado utilizando el ensayo de compactación estándar o modificada del experimento.

3 CBR

3

Mecánica de suelos II y Laboratorio PRENSA DE ENSAYO. Está conformado por un marco de carga con una capacidad mínima de 44,5 KN (10.000lbf) y sujeto a una gata mecánica capaz de desplazar una base metálica rígida a una velocidad uniforme y sin pulsaciones de 1,27 mm/min, contra el pistón de penetración. Este último debe estar equipado con un dispositivo indicador de carga de una capacidad minina de 26,7KN (6.000lbf), que permita registrar lecturas con una precisión mínima de 50 N. el pistón debe llevar, además, sujeto a él, un dial de penetración graduado en milésimas de pulgada (0,025mm) NOTA: para bajos valores de CBR (Inferiores a 5%) se recomienda el uso de dispositivos indicadores de carga de precisión mínima a 30KN. MOLDES: Metálicos, cilíndricos, con un diámetro interno de 152,4±0,7mm y una altura de 177,8±0,5mm. Deben tener un collar deestaciónmetálico de 50,8mm de altura y una placa base metálica de 9,5 mm de espesor de perforaciones de un diámetro menor o igual que 1,6mm. DISCO ESPACIADOR: Metálico, cilíndrico, con un diámetro de 150,8±0,8mm y una altura de 61,4±0,2mm. PISON: Debe cumplir con lo especificado en la tabla. CARACTERISTICAS DEL PISON A USAR

ENSAYO Método del martillo de 2,5 kg Método del martillo de 4,5 kg Proctor (estándar) Proctor (modificado) Método del martillo vibratorio

2,5kg

PISON ALTURA VOLUMEN DEL DE CAIDA MOLDE 300 mm 1.000cm3

4,5kg

450 mm

MASA

1.000cm3

CAPAS 3

GOLPES POR CAPA 27

5

27

2,49kg 305mm 944cm3 3 25 3 (5,5lbs) (12pulg) (1/30pie ) 4,49kg 457mm 944cm3 5 25 3 (10lbs) (18pulg) (1/30pie ) Se utiliza un molde CBR para compactar una muestra aproximadamente 2.360cm3 de volumen mediante el uso de un martillo vibratorio, el suelo se compacta en 3 capas iguales mediante 60 segundos de vibración.

4 CBR

4

Mecánica de suelos II y Laboratorio APARATO MEDIDOR DE EXPANSION (INCHAMIENTO) Compuesto por: a) Una placa metálica de 149,2± 1,6 mm de diámetro por cada molde. la placa debe tener perforaciones de un diámetro menor o igual a 1,6mm, y estar provista de un vástago ajustable de metal en el centro, con un sistema de tornillo y contratuerca que permita regular y fijar su altura. b) Un trípode metálico por cada molde, cuyas patas puedan apoyarse al borde de este, y que lleve montado en el centro un calibre comparador con indicador dial, con precisión de lectura 0,025mm. El vástago debe desplazarse libremente y coincidir con el de la placa , de forma tal q permita controlar la posición de esta y medir el hinchamiento. c) Un dial para medir la expansión por cada molde, con precisión de lectura 0.025mm.

CARGAS Para cada molde se debe disponer de una carga metálica anular y varias cargas ranuradas de 2,27±0.05kg, cada una. La carga anular de diámetro exterior de 149,2±1,6mm, debe disponer de una perforación u orificio en el centro de aproximadamente 54mm de diámetro. NOTA: Para disminuir el número de discos de carga necesarios para el ensayo se debe se debe utilizar combinadamente discos confeccionados en plomo y acero. PISTON DE PENETRACION Metálico, cilíndrico, de 49,6±0,1 mm de diámetro y una longitud no inferior a 101,6mm. OTROS EQUIPOS Y ACCESORIOS a) Un tambor o depósito de capacidad suficiente para la inmersión de los moldes en agua, ubica en un lugar tal que este no alcance su punto de congelación. b) Un horno con circulación de aire con temperatura regulable, que permita el secado de muestras a 110±5®C. c) Balanza de precisión de 1g. TAMICES Otros; pailas, recipientes, probeta graduada, puruñas, espátula, regla, brochas, discos, de papel filtro, cronometro, etc. PREPARACION DE MUESTRAS Prepare una muestra DE 6000 gramos para cada muestra ya tamizado y compensado para la ejecución del ensayo CBR.

CBR

5 5

Mecánica de suelos II y Laboratorio RELACION HUMEDAD-DENSIDAD Determine el contenido óptimo de humedad y la densidad máxima compactada seca (DMCS) del material, de acuerdo con los métodos proctor normal o proctor modificado.

6 CBR

6

Mecánica de suelos II y Laboratorio PROCEDIMIENTO  





Compacte al menos tres probetas en un rango de 90% a 100% de la densidad máxima compactada seca determinada anteriormente. Mezcle homogéneamente de agua cada una de las tres porciones de suelo por ensayar, agregue la cantidad de agua necesaria para la humedad optima determinada en “relación humedad densidad” Para cada molde coloque el disco espaciador sobre la capa base, fije el molde con su collar de extensión sobre dicha placa y coloque un disco de papel filtro grueso sobre el espaciador. Compacte cada uno de las porciones de suelo húmedo en el molde, en un numero de capaz igual al de las probetas usadas en el ensayo de humedad-densidad. Cada probeta debe compactar con distinta energía de tal manera que la densidad en la cual se debe determinar la razón de soporte quede entre las densidades de las probetas.

NOTA: generalmente se utilizan probetas compactadas con 56, 25 y 10 golpes. Si la densidad en la cual se debe determinar el CBR es menor que la del molde de 10 golpes, se deberá confeccionar otra probeta con menor energía.  

Si las muestras van a ser sometidas a inmersión determine el contenido de humedad al comienzo y al final del procedimiento de compactación. Si las muestras no se van a someter a inmersión, obtenga la muestra para cada determinación de humedad después de efectuar la penetración.

NOTA: En zonas desérticas, en que se asegure que las precipitaciones anuales son inferiores a 50mm y no nieva, se puede eliminar la inmersión. 

 



Retire el collar de extensión y enrase cuidadosamente el suelo compactado con una regla metálica al nivel del borde del molde. Rellene con material fino bajo 5mm, cualquier hueco que pueda haber quedado en la superficie por eliminación de material grueso Saque la placa base perforada y el disco espaciador y pese el molde con el suelo compactado. Determine la masa del suelo compactado (m) restando la masa del molde. Determine la densidad de la muestra antes de inmersión (ρ) , dividiendo la masa de suelo compactado(m) por la capacidad volumétrica del molde(V); ρ=m/V coloque un papel filtro grueso sobre la placa base perforada, invierta el molde y fíjelo a dicha placa, con el suelo compactado en contacto con el papel filtro.

NOTA: cuando hay riesgo de disgregación del suelo compactado en el molde, este debe pesarse junto con la placa base. En este caso deben restarse tanto la masa del molde como la de la placa base para determinar m. 

CBR

Coloque el vástago ajustable y la placa perforada sobre la probeta de suelo compactado y aplique las cargas hasta producir una sobre carga igual a la ejercida por la estructura del

7

7

Mecánica de suelos II y Laboratorio



pavimento sobre el material en estudio, redondeando a múltiplos de 2,27kg(5lb). En ningún caso debe ser menor que 4,54kg. (10lb) si la muestra va ser sometida a inmersión, coloque los moldes con sus respectivas cargas en el recipiente con agua antes acomode el aparato de expansión a cada uno de los moldes, tomando lecturas iniciales de expansión o hinchamiento. Las probetas deben estar sumergidas a durante 96 horas. Durante este periodo mantenga la muestra sumergida a un nivel de agua constante, sin producir vibraciones que puedan alterar las mediciones de expansión.

NOTA: para suelos granulares que absorben humedad fácilmente y cuyo CBR, efectuando con inmersión de 96 h, sea mayor a 40% podrá considerarse una reducción de tiempo de inmersión a un tiempo mínimo de 24 h. 

Al término del periodo de inmersión, tome las lecturas finales de expansión a cada una de las probetas y calcule el porcentaje de expansión refiriendo dichas lecturas inicial de estas 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 (𝑚𝑚) 116.6

Porcentaje de expansión= 

∗ 100

Saque el agua libre dejando drenar la probeta a través de las perforaciones de la placa base durante 15min .cuide de no alterar la superficie de la probeta mientras se extrae el agua. Puede ser necesario inclinar la probeta para eliminar el agua superficial.  Retire la placa base perforada. Pese el molde con el suelo. Determine la masa del suelo compactado después de la inmersión (m i), restando la masa del molde.  Determine la densidad de la muestra después de la inmersión(ρi) dividiendo la masa del suelo compactado(m i) o la capacidad volumétrica del molde (v): ρi=mi/v PENETRACION 





Coloque sobre la probeta la cantidad suficiente de cargas para producir una sobre carga igual a la ejercida por la estructura del pavimento sobre el material en estudio, redondeando a múltiplos de 2,27 kg (5lb) y en ningún caso menor que 4,54 kg(10lb). Si la probeta sido previamente sumergida, la sobrecarga debe ser igual a la aplicada durante el periodo de inmersión. Para evitar el solevantamiento del suelo en la cavidad de las cargas ranuradas, coloque en primer lugar la carga anular sobre la superficie del suelo, antes de apoyar el pistón de penetración. Luego coloque las cargas restantes. Apoye el pistón de penetración con la carga mas pequeña posible, la cual no debe exceder en ningún caso de 45 N. coloque los calibres de tensión y deformación en cero. Esta carga inicial se necesita para asegurar un apoyo satisfactorio del pistón y debe considerarse como carga cero para la determinación de la relación carga-penetración NOTA: el dial de la penetración debe estar adosado directamente al pistón y apoyado en el borde del molde. Saque el suelo del molde y determine su humedad considerando la totalidad de la muestra.

8 CBR

8

Mecánica de suelos II y Laboratorio

9 CBR

9

Mecánica de suelos II y Laboratorio Para determinar el CBR del material se toma como comparación de valor de la carga unitaria que soporta la piedra triturada. La resistencia a la penetración que presenta la piedra triturada es la siguiente:

PENETRACION

CARGA UNITARIA PATRON

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

10 CBR

10

Mecánica de suelos II y Laboratorio DATOS: A continuación se presentan los datos en formato tablas los cuales fueron obtenidos en laboratorio: Datos previos del proctor T-180 para el suelo coluvial: C.H.O=8.38235%, con fines prácticos se uso un %W=8% para la prueba de CBR. Densidad máxima seca=2.115(𝑔𝑟⁄𝑐𝑚3 ) Datos de la compactación nº

PESO (gr)

CHO

nº Capas

nº golpes

MOLDE 3 MOLDE 2 MOLDE 1

6000 6000 6000

8% 8% 8%

5 5 5

56 25 12

peso molde mas muestra a un det. CHO (gr) 12805 12870 11955

diametro (cm) 15,2 15,1 15,2

peso molde (gr) 7965 8185 7195

altura(cm) 11,7 11,8 12,1

PESO SATURADO (gr) pesos de las pesas (gr) 18340 5485 18455 5745 17785 5520

Pesos de las taras para las humedades (gr) PARA HUMEDADES EN EL MOMENTO DE LA COMPACTACION muestra 1 tara 1 tara 2 tara 3 tara 17,7 17,7 17,8 tara + muestra 113,3 80,2 104,9 humeda tara + muestra Seca 106,4 75,6 96,8

11 CBR

11

Mecánica de suelos II y Laboratorio tara 1 17,8 99,4 93,8

muestra 2 tara 2 20,1 84,5 78,7

tara 3 18,8 91,6 86,5

tara 1 18,9 109,4 101,7

muestra 3 tara 2 20,1 99,7 93,3

tara 3 20,7 71,4 64,2

Datos de expansión:

TIEMPO EN DIAS 0 1 2 3 4

EXPANSION (mm) MOLDE 3 MOLDE 2 MOLDE 1 24,39 24,99 23,6 25,515 25,15 24,16 25,58 25,2 24,17 25,59 25,22 24,175 25,59 25,296 24,3

Datos de penetración:

penetracion Pulg 0,000 0,025 0,050 0,075 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500

mm 0,000 0,630 1,270 1,900 2,540 5,080 7,620 10,160 12,700

MUESTRA O MOLDE 3 deformacion area en en mm pulg^2 0,000 3,000 0,020 3,000 0,030 3,000 0,050 3,000 0,072 3,000 0,153 3,000 3,000 3,000 3,000

area en cm^2 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355

12 CBR

12

Mecánica de suelos II y Laboratorio

penetracion Pulg 0,000 0,025 0,050 0,075 0,100 0,200 0,300 0,400

mm 0,000 0,630 1,270 1,900 2,540 5,080 7,620 10,160

MUESTRA O MOLDE 2 deformacion en area en mm pulg^2 0,000 3,000 0,001 3,000 0,010 3,000 0,013 3,000 0,021 3,000 0,085 3,000 0,120 3,000 0,180 3,000

MUESTRA O MOLDE 1 deformacion penetracion area en en Pulg mm mm pulg^2 0,000 0,000 0,000 3,000 0,025 0,630 0,010 3,000 0,050 1,270 0,070 3,000 0,075 1,900 0,100 3,000 0,100 2,540 0,130 3,000 0,200 5,080 0,235 3,000 0,300 7,620 0,310 3,000 0,400 10,160 0,376 3,000 0,500 12,700 0,430 3,000 0,500 12,700 0,240 3,000

area en cm^2 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355

area en cm^2 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355 19,355

Ecuación a usarse para el cálculo de las cargas en KILOGRAMOS: 𝑌 = 335,59𝑋 + 44,513 Datos de las taras LUEGO DE REALIZAR LA PENETRACION: MOLDE 1 MUESTRAS DE HÚMEDAD Tara Nº Peso muestra húm + tara peso muestra seca + tara peso del agua peso de la tara MOLDE 2

CBR

SUPERIOR 1 115,8 111 4,8 18,7

MEDIO 2 138,3 127,3 11 17,7

FONDO 3 111,8 103 8,8 17,6

13 13

Mecánica de suelos II y Laboratorio MUESTRAS DE HÚMEDAD Tara Nº Peso muestra húm + tara peso muestra seca + tara peso del agua peso de la tara MOLDE 3 MUESTRAS DE HÚMEDAD Tara Nº Peso muestra húm + tara peso muestra seca + tara peso del agua peso de la tara

SUPERIOR 1 135,3 125,5 9,8 20

MEDIO 2 98,2 83,8 14,4 17,9

FONDO 3 167,1 153,8 13,3 17,7

SUPERIOR 1 121,5 112,9 8,6 18,8

MEDIO 2 101,9 94,6 7,3 20,6

FONDO 3 157,7 145,9 11,8 19,7

CALCULOS: Cálculo de la expansión para el día 1: %𝑒𝑥𝑝 =

|𝐿𝑓 − 𝐿𝐼 | 25.515𝑚𝑚 − 24.39𝑚𝑚 ∗ 100 = ∗ 100 = 0.962% ℎ 11.7𝑐𝑚 ∗ 10

De esta manera se genera la siguiente tabla: TIEMPO EN DIAS 0 1 2 3 4

MOLDE 3 0,000 0,962 1,017 1,026 1,026

EXPANSIONES % MOLDE 2 0,000 0,136 0,178 0,195 0,259

MOLDE 1 0,000 0,463 0,471 0,475 0,579

Cálculo del volumen para el molde 1: 𝑉 = 𝑏 ∗ ℎ = 𝑝𝑖 ∗

15.22 ∗ 12.1 = 2195.67𝑐𝑚3 4

Cálculo del %de humedad %𝑊 =

CBR

115.5 − 111 ∗ 100 = 5.2% 111 − 18.7

14 14

Mecánica de suelos II y Laboratorio Cálculo del peso específico húmedo después de los 4dias 𝛾=

5515𝑔𝑟 𝑔𝑟 = 2.512 3 3 2195.67𝑐𝑚 𝑐𝑚

Calculo del peso específico seco 𝛾𝑑 =

2.512 𝑔𝑟 ∗ 100 = 2.31 3 100 + 5.2 𝑐𝑚

De donde también se obtiene la siguiente tabla: MOLDE 1 5

MOLDE 2 5

MOLDE 3 5

Nº capas Nº golpes por capa 12 25 56 CONDICIO Dd Dd Dd N DE LA mojars mojars mojars MUESTRA Antes de mojarse e Antes de mojarse e Antes de mojarse e Peso muestra H + molde 11955 12710 12870 12265 12805 12855 peso molde 7195 7195 8185 8185 7965 7965 peso Muestra Húmeda 4760 5515 4685 4080 4840 4890 Volumen de la 2195,6 2113,1 2159,3 muestra 2195,67 7 2113,14 4 2159,37 7 Peso Unit. Húmedo 2,168 2,512 2,217 1,931 2,241 2,265 MUESTRAS DE SUPERIO MEDI SUPERIO MEDI SUPERIO MEDI HÚMEDAD R O FONDO R O FONDO R O FONDO Tara Nº 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Peso muestra húm + tara 115,8 138,3 111,8 135,3 98,2 167,1 121,5 101,9 157,7 peso muestra seca + tara 111 127,3 103 125,5 83,8 153,8 112,9 94,6 145,9 peso del agua 4,8 11 8,8 9,8 14,4 13,3 8,6 7,3 11,8 peso de la tara 18,7 17,7 17,6 20 17,9 17,7 18,8 20,6 19,7

CBR

15

15

Mecánica de suelos II y Laboratorio peso de la muestra seca contenido de humedad promedio cont. Humedad peso unitario seco (gr/cm^3)

92,3

109,6

85,4

105,5

65,9

136,1

94,1

74

126,2

5,20

10,04

10,30

9,29

21,85

9,77

9,14

9,86

9,35

8,51

13,64

9,45

2,31

1,70

2,07

Cálculo de las cargas mediante la ecuación de ajuste del equipo de laboratorio para una profundidad de 0.1” del molde 1: 𝑌 = 335,59 ∗ 0.130 + 44,513 = 88,14𝑘𝑔 88,14𝑘𝑔

𝑘𝑔

Calculo de la carga por unidad de área=19.35𝑐𝑚2 = 3.01 𝑐𝑚2 Y realizando cálculo para todos los moldes y para todas las penetraciones se obtiene la siguiente tabla:

TABLAS DE CBR PARA TODOS LOS MOLDES PENETRACION

CBR

CARGA NORMAL kg

pulg

mm

0,00

0,00

0,03

0,63

0,05

1,27

0,08

1,90

0,10

2,54

1360,00

0,20

5,08

2040,00

0,30

7,62

0,40

10,16

MOLDE Nº1 CARGA ENSAYO CBR CORREG kg kg/cm^2 kg 0,00 0,00

%

47,87

2,47

68,00

3,51

78,07

4,03

88,14

4,55

6,48

123,38

6,37

6,05

148,55

7,67

170,69

8,82

16 16

Mecánica de suelos II y Laboratorio 0,50

188,82

12,70

MOLDE Nº2 CARGA ENSAYO CBR CORREG kg kg/cm^2 kg 0,00 0,00

%

3,15

MOLDE Nº3 CARGA ENSAYO CBR CORREG kg kg/cm^2 kg 0,00 0,00

%

44,85

2,32

51,22

2,65

47,87

2,47

54,58

2,82

48,88

2,53

61,29

3,17

51,56

2,66

3,79

68,68

3,55

5,05

73,04

3,77

3,58

95,86

4,95

4,70

84,78

4,38

104,92

5,42

125,05

6,46

Se selecciona el CBR para nuestro suelo con los CBR determinados para una profundidad de 0.2”. Los cuales se encuentran encerrados con color amarillo.

17 CBR

17

Mecánica de suelos II y Laboratorio CURVA: CARGA vs PENETRACION

CURVA CARGA-PENETRACION 200.00 180.00 160.00

CARGA (KG)

140.00 120.00 100.00

12 GOLPES

80.00

25 GOLPES

60.00

56 GOLPES

40.00 20.00 0.00 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

PENETRACIÓN (PULG)

CURVA: CBR vs PESO UNITARIO SECO

CURVA: CBR-PESO UNITARIO PESO UNITARIO (gr/cm^3)

2.50 y = 0.2472x + 0.847 R² = 0.9714

2.00 1.50

Series1

1.00

Linear (Series1) 0.50 0.00 2.50

3.50

4.50

5.50

6.50

C.B.R. (%)

Introduciendo el valor de la densidad máxima 2.115gr/cm^3 se obtiene que el CBR es: 2.115 = 0,247𝑥 + 0,847 → 𝑥 = 5,13

18

Por lo tanto CBR 100%D.MAX=5,13%.

CBR

18

Mecánica de suelos II y Laboratorio Y al 95%D.MAX=4,87% CURVA EXPANSIÓN vs PESO UNITARIO En donde solo varían los pesos unitarios para lo cual se realiza una tabla TIEMPO EN DIAS 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00

EXPANSIONES % MOLDE 1 MOLDE 2 MOLDE 3 0,00 0,00 0,00 0,46 0,14 0,96 0,47 0,18 1,02 0,48 0,19 1,03 0,58 0,26 1,03

volumen expandido. pesos de muestras humedas molde 1 molde 2 molde 3 molde 1 molde 2 molde 3 2195,670 2113,140 2159,370 5515 4080 4890 2205,832 2116,005 2180,133 5515 4080 4890 2206,013 2116,901 2181,333 5515 4080 4890 2206,104 2117,259 2181,517 5515 4080 4890 2208,372 2118,620 2181,517 5515 4080 4890

pesos específicos con V expand. pesos específicos secos molde 1 molde 2 molde 3 molde 1 molde 2 molde 3 2,512 1,931 2,265 2,315 1,699 2,069 2,500 1,928 2,243 2,304 1,697 2,049 2,500 1,927 2,242 2,304 1,696 2,048 2,500 1,927 2,242 2,304 1,696 2,048 2,497 1,926 2,242 2,301 1,695 2,048

Del cual se obtiene LA CURVA EXPANSION vs PESO UNITARIO

19 CBR

19

Mecánica de suelos II y Laboratorio

PESO UNITARIO (gr/cm^3)

CURVA EXPANSION-PESO UNITARIO 2.50

1.026, 2.31 0.579, 2.07

2.00 0.259, 1.70

1.50

Series1

1.00

Linear (Series1)

0.50 0.00 0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

expansion en mm

ANALISIS DE RESULTADOS:  

Los valores de CBR obtenidos: al 100%D.MAX=2,88% y al 95%D.MAX=2,87% indica que nuestro es apto solo para usos de subrasantes. La curva carga-penetración obtenida:

CARGA (KG)

CURVA CARGA-PENETRACION 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

12 GOLPES 25 GOLPES 56 GOLPES

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

PENETRACIÓN (PULG)

Muestra mucha similitud entre las curvas del molde 1,2 y 3. Esto se debe quizá a que el suelo no fue muy bien compactado o quizá también al echo de que con 25 y 12 golpes el suelo no adquiere su peso específico máximo. 

La gráfica de CBR vs peso unitario tiende a crecer en cuanto aumenta el peso específico.

20 CBR

20

Mecánica de suelos II y Laboratorio

CURVA: CBR-PESO UNITARIO PESO UNITARIO (gr/cm^3)

2.50 y = 0.2472x + 0.847 R² = 0.9714

2.00 1.50

Series1

1.00

Linear (Series1) 0.50 0.00 2.50

3.50

4.50

5.50

6.50

C.B.R. (%)

Quiere decir que las propiedades mecánicas del material han de ser mejores en cuanto el peso unitario del suelo sea mayor. Es decir que el peso unitario de un suelo es proporcional al aumento de sus propiedades mecánicas. 



El valor de CBR indica que nuestro suelo es muy débil, esto tiene relación con las características de nuestro suelo. Ya que la composición granulométrica de nuestro suelo cuenta con mucho contenido de fino. Finalmente la curva carga vs penetración representa la variación de la penetración en función de la carga.

CURVA CARGA-PENETRACION CARGA (KG)

200.00 150.00 100.00

12 GOLPES

50.00

25 GOLPES 56 GOLPES

0.00 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

PENETRACIÓN (PULG)

Es decir que mientras mayor sea la carga, mayor será la profundidad de penetración. (esto se cumple hasta el punto en donde el suelo alcanza su capacidad máxima).

21 CBR

21

Mecánica de suelos II y Laboratorio CONCLUSIONES: 

  

Se logró determinar el CBR del suelo coluvial de manera satisfactoria obteniéndose un valor de CBR Max de 2.88%. El cual nos muestra que nuestro suelo solo es apto para subrasantes. Se desarrollo el procedimiento proporcionado por la guía de laboratorio de manera correcta para la obtención de datos de laboratorio. Se logro evidenciar el comportamiento del suelo en función a la compactación y humedad que este tenga. Se consiguió establecer la relación entre la resistencia mecánica de un suelo con la compactación que este tenga. Como así también la importancia de su granulometría.

BIBLIOGRAFIA  Manual de carreteras de la ABC  BADILLO.J mecánica de suelos tomo 1 ANEXOS

tamizando el suelo coluvial

22 CBR

22

Mecánica de suelos II y Laboratorio Mezclando el suelo con agua para obtener la humedad optima

Pesando la muestra

Enrasando

compactando

colocado del papel filtro

23 CBR

23

Mecánica de suelos II y Laboratorio Peso del molde más suelo compactado

24 CBR

24