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INFORME DEL “ENSAYO DE CBR”

INDI INTRODUCCIÓN………………………………………………………..2 OBJETIVOS…………………………………………………………… CONTENIDO

DEL

TEMA……………………………………………….6 YCONCLUCIONES……………………………………………………… 18 RECOMENDACIONES…………………………………………….. ….19 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………….… 20 ANEXOS…………………………………………………………….. …..21

I.

INTRODUCCIÓN El crecimiento del tráfico y peso de los vehículos que transitan por las vías principales de las ciudades y carreteras, hace necesario de un amplio enfoque técnico en los estudios de suelos para el diseño de pavimentos, acorde con las necesidades creadas por el aumento de las repeticiones de carga, todo esto indica que es necesario adoptar estudios completos de las condiciones reales en las que se encuentra el suelo de la subrasante en el periodo de proyecto, para Planificar una programación de trabajos en el periodo deconstrucción que permitan obtener una estructura que soporte las condiciones previstas durante su vida útil. En este trabajo práctico se realizará un Ensayo CBR, según la norma ASTM D1883 y AASHTO T193-63. Determinación de la razón de soporte de suelos compactados en laboratorio. La norma establece un procedimiento para determinar la razón de soporte de los suelos

compactados y ensayados enlaboratorio, comparando la carga de penetración en el suelo con la correspondiente a un material normalizado. Esta norma se aplica para determinar la relación de soporte de california (CBR) de los suelos que están sometidos a esfuerzos de cortantes, además evalúa la calidad relativa del suelo para su rasante, sub-base y base. Uno de los ensayos más usados es el CBR (California Bearing Ratio), el cual es un índice empleado para expresar las características de resistencia y deformación de un suelo, estableciéndose en él una relación entre la resistencia a la penetración de un suelo y la que corresponde a un material de referencia. En el laboratorio se ha realizado el ensayo CBR, previa realización

del

ensayo

Proctor,

siguiendo

todos

los

pasos

correspondientes, desde la extracción del suelo en adelante, y materiales necesarios, los cuales serán descritos más adelante. Otra etapa importante del laboratorio son losresultados, ya que es necesario interpretarlos y graficarlos.

II.

OBJETIVOS II.1. Objetivo general  Determinar el índice denominado

Relación

de de

resistencia soporte

de

de

los

california

suelos (CBR)

evaluando la resistencia potencial del material ya sea subrasante, base, subbase empleados en el diseño de pavimentos.  Establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, determinando la relación entre el valor de CBR y la densidad seca que se alcanza en el campo. II.2. Objetivos específicos  Determinar un índice CBR, que nos permita expresar las características de resistencia y deformación del suelo extraído (arena y afirmado).  Obtener un resultado lo más exacto posible para realizar correctamente una expresión gráfica Fuerza v/s Penetración del ensayo de la muestra de suelo.  Determinar los valores de humedad, densidad seca, y CBR para

cada

punto

de

las

diferentes

energías

de

compactación.  Analizar el valor obtenido en el ensayo de CBR y dar un criterio sobre su calidad y utilización en obra.

ANTECEDENTES Este método 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 América, el método CBR se ha generalizado y es una forma de clasificación de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en la construcción de carreteras. Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los Estados Unidos adoptó este ensayo para utilizarlo en la construcción de aeropuertos.

III.

DESARROLLO DEL TEMA III.1. ENSAYO DE PROCTOR ESTANDAR Generalmente la compactación se realiza sobre los materiales que se utilizan para relleno en la construcción de terraplenes. Los objetivos de la compactación son los siguientes:  Aumentar la resistencia al corte y mejorar la estabilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.  Disminuir la compresibilidad y reducir los asentamientos.  Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad.  Reducir el potencial de expansión, contracción, o expansión por congelamiento. El grado de compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca, la cual depende de la energía utilizada durante la compactación y del contenido de humedad del suelo. La relación entre la densidad seca, el contenido de humedad y la energía de compactación se obtienen a partir de ensayos de compactación en laboratorio. La compactación en laboratorio consiste en compactar una muestra de suelo húmedo en un molde cilíndrico de un volumen específico y con una energía de compactación determinada. Por lo general se utilizan diferentes ensayos, pero la

mayoría

están

basados

en

el

mismo

principio:

la

compactación dinámica creada por el impacto de un martillo metálico de una masa específica que se deja caer desde una altura determinada, compactando el suelo en un determinado número de capas que reciben un número de golpes. Después de preparar la muestra compactada, se miden su densidad aparente y su contenido de humedad. Se calcula la densidad seca y se repite el procedimiento haciendo variar el contenido de humedad. Las características de compactación se presentan en un gráfico que relaciona la densidad seca en función del contenido de humedad. El punto más alto de la curva obtenida en el gráfico que corresponde a la mayor densidad seca determina el contenido de humedad óptimo. III.1.1. METODOLOGIA DEL ENSAYO A. Equipo necesario.  Máquina de corte directo, capaz de sujetar la probeta entre dos piedras porosas, medir las cargas normales, medir cambios de espesor, medir desplazamiento y permitir el drenaje a través de las piedras porosas.

III.1.2. ANALISIS DE RESULTADO

III.2. ENSAYO DE PROCTOR ESTANDAR

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. Esto permite obtener un número de la relación de soporte pero, de la aseveración anterior, es evidente que éste número no es constante para un suelo dado, sino que se aplica al estado en el cuál se encontraba el suelo durante el ensayo. De paso, es interesante comentar que el experimento puede hacerse en el terreno o en un suelo compactado. El número CBR (o simplemente CBR) se obtiene como la relación de la carga unitaria (en lbs. /plg²) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 cm²) dentro de la muestra compactada de suelo 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. 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 C.B.R. pueden ser realizados “In Sito” usando el equipo correspondiente al laboratorio tanto en muestras inalteradas como en compactadas. Los ensayos “In sito” se realizan solamente en el suelo con el contenido de humedad existente. Han sido pensados procedimientos para preparar la muestra 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

le

contenido

de

humedad

durante

la

construcción va a ser el óptimo para tener la máxima densidad, además el suelo va a ser compactado al menos al 95%. El CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.5 mm. Sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5.0 mm. Es mayor el ensayo debería repetirse. Si un segundo ensayo, produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5.0 mm. De penetración, dicho valor debe aceptarse como valor final del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad

óptima

para

el

suelo

específico

determinado.

Utilizando el ensayo proctor. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para un suelo específico, determinado utilizando el ensayo proctor estándar o modificada del experimento.

CBR=

IV.

Esfuerzo en el suelo Ensayado Esfuerzo en el suelo patrón

CONCLUCIONES

El ensayo es relativamente rápido y fácil de elaborar y además que

nos dará valores aproximados, pero son confiables al

momento de tomarlos. Se ha encontrado que los parámetros de suelo T y C obtenidos por el método de corte directo son casi tan confiables como los valores triaxiales, por tanto son resultados que se pueden adoptar para diseñar de acuerdo al tipo de obra requerida.

V.

RECOMENDACIONES

La manivela de la

máquina de corte directo debe manejarse a una

velocidad constante todo el tiempo que dure el ensayo. Y que siempre debemos seguir al pie de la letra los procedimientos al momento de realizar el ensayo, porque así como da valores aproximados, y algún detalle que no apliquemos tal como se debe, el resultado nos será erróneo, aparte de pérdida de tiempo.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

 http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/ma

nual_laboratorio/cortedirecto.pdf  https://mecanicadesuelos1unitec.wordpress.com/ensayo-

de-corte-directo/  https://www.youtube.com/watch?v=X2jgwylDpMw  IZQUIERDO SILVESTRE.FA. (2001): “Cuestiones de Geotecnia y Cimientos”. Ed. UPN  Whitlow, R.; (1994): Fundamentos De Mecánica De Suelos.

VII.

ANEXOS

Equipo de corte

Placa superior

Mode

Deformímetro

Espátula