Introducció1.docx

Introducción

Objetivos

Objetivo General 

Determinar el índice de resistencia de los suelos denominado Relación de soporte de california (CBR).

Objetivos Específicos 

Determinar un índice CBR que nos permita expresar las características de resistencia y deformación del suelo a ensayar.



Determinar los valores de humedad, densidad seca, y CBR para cada punto.



Obtener un resultado lo mas exacto posible para realizar correctamente una gráfica Fuerza vs penetración del ensayo de la muestra de suelo.

Generalidades El ensayo de CBR mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como “Relación de soporte” y esta normado con el número ASTM D 1883-73. Se aplica para la evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante, algunos materiales de sub. Bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%. Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no es muy practicado. ENSAYO DE C.B.R. (NCH 1852) El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kg. /cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados) 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, en ecuación, esto se expresa:

El número CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico determinado utilizando el ensayo de compactación estándar. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas ASTM D698-70 ó D1557-70 (para el molde de 15.5 cm. De diámetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energías de compactación:

El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. Rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas El objetivo del ensayo de CBR es 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.

Procedimiento 1- Grabar por el tamiz #4 y pesar 4.5kg de suelo. 2- Pesar y medir el molde 𝜋 ∗ 𝐷2 𝑉𝑑 = ∗ ∆𝐻 4 ∆𝐻 = ℎ 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 − ℎ 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 𝑓𝑎𝑙𝑠𝑜 3- Calculo del agua %𝑊 = 𝑊𝑤 =

𝑊𝑤 𝑊𝑠 %𝑊 100

*Ws

4- Agregar el agua y homogenizarla 5- Compactar el suelo 5.1- 10 golpes= 90% compactación 5.2- 25 golpes=95% compactación 5.3- 56 golpes=100% compactación 6- Pesar el molde y el suelo compactado (del sobrante tomar una muestra representativa) 7- Introducir el molde +suelo compacto en un recipiente con agua durante “96h” 8- Sacar el molde + suelo y dejar escurrir por un periodo de “15 min” 9- Ensayar el espécimen con la maquina de “CBR” tomando las lecturas de carga.

Datos recopilados Diámetro del molde:15.17 cm Altura:17.6 cm Volumen del molde(m³) :0.00318107 Numero de golpes por capa

56

Molde No.

A-2

Peso del molde (Kg)

7.145

Peso del molde más suelo húmedo (kg)

10.980

Tara No.

A-50

Peso de tara (g)

31.6

Peso tara más suelos húmedo (g)

170.5

Peso tara mas suelo seco (g)

146.4

Peso de agua (g) Peso suelo seco (g) Contenido de humedad (%) Peso volumétrico húmedo (kg/m³) Peso volumétrico seco (kg/m³)

Datos de ensaye de carga de cbr

Penetración mm

Numero de golpes por capa:56 Molde No.

pulgadas

Lectura. Deformimetro

Resistencia a la penetración Factor Carga (lb)

0.635

0.025

13

52.95

1.27

0.05

25

52.95

1.91

0.075

36

52.95

2.54

0.10

44

52.95

3.81

0.15

55

52.95

5.08

0.20

63

52.95

7.62

0.30

75

52.95

10.16

0.40

85

52.95

12.70

0.50

93

52.95

Peso volumétrico seco (kg/m³)

999.02

𝑘𝑔 𝑚3

Cálculos 𝑊𝑊 = 𝑊ℎ + 𝑇− 𝑊𝑆 + 𝑇 = 170.5 𝑔𝑟 − 146.4𝑔𝑟 = 24.1 𝑔𝑟 𝑊𝑆 = 𝑊𝑆 + 𝑇 − 𝑇 = 146.4 𝑔𝑟 − 31.6 𝑔𝑟 = 114.8 𝑔𝑟 %𝑊 =

𝑊𝑊 24.1 𝑔𝑟 ∗ 100 = ∗ 100 = 20.99 % 𝑊𝑆 114.8 𝑔𝑟

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙 + 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 10.980 𝑘𝑔 − 7.145 𝑘𝑔 = 3.835 𝑘𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 3.845 𝑘𝑔 𝑘𝑔 = = 1208.71 3 3 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙 0.00318107 𝑚 𝑚

𝑘𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 1208.71 𝑚3 𝑘𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 = = = 999.02 3 %𝑊 20.99 𝑚 1 + 100 1 + 100 Carga en lb 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 0.1 = 𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 ∗ 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = 44 ∗ 52.95 = 2329.8 𝑙𝑏 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 0.2 = 𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 ∗ 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = 63 ∗ 52.95 = 3335.85 𝑙𝑏 Esfuerzo en PSI 𝜎0.1 =

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎(𝑙𝑏) 2329.8 𝑙𝑏 = = 776.6 𝑃𝑆𝐼 𝐴(𝑝𝑢𝑙𝑔2 ) 3 𝑝𝑢𝑙𝑔2

𝜎0.2 =

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎(𝑙𝑏) 3335.85 𝑙𝑏 = = 1111.95 𝑃𝑆𝐼 𝐴(𝑝𝑢𝑙𝑔2 ) 3 𝑝𝑢𝑙𝑔2

Nota: Para las demás cargas y esfuerzo se realizó el mismo procedimiento % 𝐶𝐵𝑅0.1 =

𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 776.6 𝑃𝑆𝐼 ∗ 100 = ∗ 100 = 77.66% 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑝𝑎𝑡𝑟𝑜𝑛 1000 𝑃𝑆𝐼

% 𝐶𝐵𝑅0.2 =

𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 1111.95 𝑃𝑆𝐼 ∗ 100 = ∗ 100 = 74.13% 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑝𝑎𝑡𝑟𝑜𝑛 1500 𝑃𝑆𝐼

TABLAS DE RESULTADOS

Diámetro del molde:15.17 cm Altura:17.6 cm Volumen del molde(m³) :0.00318107 Numero de golpes por capa

56

Molde No.

A-2

Peso del molde (Kg)

7.145

Peso del molde más suelo húmedo (kg)

10.980

Tara No.

A-50

Peso de tara (g)

31.6

Peso tara más suelos húmedo (g)

170.5

Peso tara mas suelo seco (g)

146.4

Peso de agua (g)

24.1

Peso suelo seco (g)

114.8

Contenido de humedad (%)

20.99

Peso volumétrico húmedo (kg/m³)

1208.71

Peso volumétrico seco (kg/m³)

999.02

Penetración mm

Numero de golpes por capa:56 Molde No.

pulgadas

Lectura. Deformimetro

Resistencia a la penetración Factor Carga

CBR %

(lb) 0.635

0.025

13

52.95

688.35

1.27

0.05

25

52.95

1323.75

1.91

0.075

36

52.95

1906.2

2.54

0.10

44

52.95

2329.8

3.81

0.15

55

52.95

2912.25

5.08

0.20

63

52.95

3335.85

7.62

0.30

75

52.95

3971.25

10.16

0.40

85

52.95

4500.73

12.70

0.50

93

52.95

4924.35

Peso volumétrico seco (kg/m³)

CBR 2–5 5–8 8 – 20 20 – 30 30 – 60 60 – 80 80 – 100

Clasificación cualitativa del suelo Muy mala Mala Regular a buena Excelente Buena Buena Excelente

999.02

77.66

74.13

𝑘𝑔 𝑚3

Uso Subrasante Subrasante Subrasante Subrasante Subbase Base Base

Conclusión

Recomendaciones



Las lectutras deben ser leidas sin equivocaciones



Se deben hacer las lecturas de forma presisa a la hora estabalecida, para asi evitar errores en el momento de graficar



Tener claro los procedimientos de ensayo y calculo de ensayo de CBR para desarrollarlo de la manera mas precisa posiible

Bibliografía

Anexos