7. CBR - ENSAYO CBR PDF

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OBJETIVOS DEL ENSAYO 1 Uno de los objetivos más importantes de realizar este ensayo es la de determinar la máxima resistencia de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además de evaluar y calificar la calidad relativa del suelo con fines de uso como o como base de pavimento. 1 Determinar ...

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1.- OBJETIVOS DEL ENSAYO 1.1 Uno de los objetivos más importantes de realizar este ensayo es la de determinar la máxima resistencia de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además de evaluar y calificar la calidad relativa del suelo con fines de uso como sub-rasante, sub-base o como base de pavimento. 1.2 Determinar el CBR (California Bearing Ratio) de una muestra de suelo ensayado en laboratorio, y luego mediante la comparación entre la carga de penetración del suelo y aquella de una muestra estandarizada conseguir hallar su capacidad de soporte CBR. 2.- MARCO NORMATIVO ➢ ASTM D-1883 ➢ AASHTO T-193 ➢ MTC E 132-2000 3.- EQUIPOS Y MATERIALES

4.- PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO •

Primero preparamos las muestras de suelo que ensayaremos.

•

Tomamos medidas del diámetro y altura del molde cilíndrico, con el fin de determinar posteriormente su volumen. También aprovechamos en tomar el peso del molde con la balanza. Y luego procedemos a ensamblar la parte superior del cilindro.

•

Con las muestras de suelo, procedemos al llenado del molde cilíndrico y su compactación con el martillo.

•

Al terminar, procedemos a retirar el anillo superior y a enrasar la superficie.

•

Pesamos la muestra compactada sin el disco superior del molde con ayuda de la balanza.

•

Preparamos un molde circular del mismo tamaño que el molde cilíndrico y procedemos a recortar el papel filtro.

•

Colocamos el filtro y de inmediato posamos el disco separador y las pesas. Luego procedemos a darle vuelta al molde y colocarle también un nuevo papel filtro, esto para evitar que en el momento del sumergimiento, no ocurra un fenómeno de arrastre de finos.

•

Finalmente, procedemos a sumergir las 3 muestras en los moldes cilíndricos, se coloca el trípode con el extensómetro y deformimetro.

•

• • • • • •

•

Se colocan las pesas metálicas anulares de plomo. El molde con la muestra y la sobrecarga se coloca debajo del pistón de la prensa de carga aplicando una carga de asiento de 10 libras. Se coloca el molde sobre el soporte de carga del gato (en la prensa) y se ajusta de manera que el pistón esté centrado con la muestra. Se tienen dos extensómetros: uno nos da valores de carga (superior) y el otro nos da los valores de deformación (inferior). Este último se calibra en cero. La penetración del pistón es a velocidad constante (aprox. 5 centésimos de pulgada por minuto). La penetración máxima en la muestra es de ½ pulgada. La lectura de deformación es de un cuarto de pulgada por minuto y el otro paralelamente va marcando la carga. Las lecturas se dan cada: 0.64 mm; 1.27 mm; 1.91 mm; 2.54 mm; 3.18 mm; 3.81 mm; 4.45 mm; 5.08 mm; 7.62 mm; 10.16 mm, 12.70 mm. Si la lectura correspondiente a cada penetración va progresando y la lectura de carga se repite significa que la muestra ya fallo, el pistón simplemente penetra sin que encuentre resistencia. Un suelo que es malo no ofrece resistencia, en cambio un suelo que es bueno ofrece resistencia hasta la última lectura. El proceso de lectura se repite con cada una de las dos muestras restantes.

•

•

• •

Se determina los valores de la carga ya corregidos para 0.1 y 0.2 pulgadas de penetración con lo que obtendremos los valores de C.B.R. Para lo cual se divide las cargas entre la carga patrón (1000 y 1500 lbs/plg2), luego se multiplica cada relación por 100 para obtener un porcentaje. El índice de C.B.R se obtuvo como un porcentaje del esfuerzo que se requiere para hacer penetrare el pistón hasta la misma profundidad de una muestra patrón de piedra triturada. Una vez obtenidos los valores se grafica la curva densidad seca vs. CBR. El valore correspondiente al 95% del Proctor nos dará el valor del CBR. Se grafican los datos obtenidos de carga-penetración.

5.- CÁLCULOS E INFORMES ENSAYO CBR DE SUELOS MTC E 132 - ASTM D 1883 PAG 1/2 NUMERO DE ENSAYO

1

NUMERO DE GOLPES

2

12

CONDICION DE LA MUESTRA

3

25

Antes de sumergir

Despues de sumergir

56

Antes de Despues de sumergir sumergir

Antes de Despues de sumergir sumergir

Masa del suelo + Molde

g

12398.00

12595.00

12473.00

12521.00

12525.00

12672.00

Masa del molde

g

8132.00

8132.00

8020.00

8020.00

8017.00

8017.00

Masa del suelo humedo

g

4266.00

4463.00

4453.00

4501.00

4508.00

4655.00

2117.61

2117.61

2115.37

2115.37

2104.18

2104.18

2.015

2.108

2.105

2.128

2.142

2.212

3

Volumen del molde

cm

Densidad Humeda

g/cm

Masa suelo humedo + recipiente

g

596.00

602.00

678.00

621.00

570.00

589.00

Masa suelo seco + recipiente

g

539.00

527.00

613.00

549.00

515.00

525.00

Masa del recipiente

g

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Masa del agua

g

57.00

75.00

65.00

72.00

55.00

64.00

Masa del suelo seco

g

539.00

527.00

613.00

549.00

515.00

525.00

Porcentaje de Humedad

%

10.58

14.23

10.60

13.11

10.68

12.19

1.822

1.845

1.903

1.881

1.936

1.972

Densidad Seca

g/cm

3

3

EXPANSION Numero de golpes

12

25

Lectura inicial Lectura final % de expansion

NO EXPANSIVO

56

PENETRACION PENETRACION

Carga STD

12 golpes

plg

mm

lb

Lb/plg

0

0

0.00

0.025

0.635

0.05

25 golpes 2

56 golpes

lb

Lb/plg

0.00

0.00

311.3

103.78

1.27

675.5

0.075

1.905

0.1

2.54

0.15

2

2

lb

Lb/plg

0.00

0.0

0.00

428.8

142.94

514.5

171.49

225.15

972.6

324.21

1277.3

425.78

962.7

320.90

1489.5

496.49

2018.1

672.70

1217.5

405.84

1946.4

648.81

2755.5

918.50

3.81

1607.1

535.69

2682.7

894.24

3836.7

1278.89

0.2

5.08

1889.9

629.95

3293.6

1097.87

4719.9

1573.29

0.25

6.35

2168.4

722.81

3908.4

1302.81

5363.1

1787.71

0.3

7.62

2403.2

801.07

4401.6

1467.19

6039.6

2013.21

0.4

10.16

2631.4

877.13

5009.6

1669.86

6549.0

2183.01

0.5

12.7

2717.4

905.80

5371.1

1790.38

6876.5

2292.18

1000

ENSAYO CBR DE SUELOS MTC E 132 - ASTM D 1883

PAG 2/2

25 GOLPES

12 GOLPES 1000.00

56 GOLPES

1600.00

900.00

2500.00

1400.00

800.00

2000.00 1200.00

500.00 400.00

1000.00

Esfuerzo (lb/plg2)

Esfuerzo (lb/plg2)

600.00

800.00

600.00

1500.00

1000.00

300.00 400.00 500.00

200.00 200.00

100.00 0.00

0.00

0.00 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0

0.1

Penetracion (plg)

0.2

0.3

0.4

0.5

0

0.1

Penetracion (plg)

0.2

0.3

0.4

0.5

Penetracion (plg)

CURVA DE DISEÑO DATOS DEL PROCTOR

2.000

100 1.950

DENSIDAD SECA (g/cm3)

Esfuerzo (lb/plg2)

700.00

g/cm

Hum. Optima

%

%

MDS

CBR PARA EL 100 %

95 1.900

% CBR PARA EL 95 %

1.850

1.800 30.00%

MDS

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

CBR (%)

80.00%

90.00%

100.00%

MDS

0

g/cm

92.00

%

0.000

g/cm

46.00

%

3

3

3

6.- IMPORTANCIA DEL ENSAYO ENFOCADO A PAVIMENTOS La importancia de este ensayo es que 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 efectúa bajo condiciones controladas de humedad y densidad

7.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ➢ Obtuvimos en nuestro ensayo un CBR para el 100% un valor de 92.00%y para el CBR para el 95% un valor de 46.00% ➢ En el caso nuestro debido a que la curva de deformación no presento puntos de inflexión por lo tanto no hubo la necesidad de realizar la respectiva corrección.Así mismo se recomienda realizar los 56 golpes por capa con el pisón uniformemente para obtener una compactación adecuada. ➢ El CBR generalmente se obtiene para condiciones de material compactado y saturado, pero en la mayor de casos los cambios climáticos, los sistemas de drenaje, y otros factores no permiten que el suelo llegue a las condiciones de saturación, es por esto que si existe la posibilidad de realizar el ensayo CBR en las condiciones ms similares al lugar en donde se está realizando nuestra construcción. ➢ Es evidente que la compactación en el diseño de una estructura de pavimento asegura su vida útil y su correcto funcionamiento; así como el agua sigue siendo un factor determinante en el comportamiento de los materiales en la ingeniería....