monografia de cbr
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ENSAYO CBR DE SUELOSTRANSCRIPT
IVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA CIVIL
Dedico este trabajo a mis padres que
siempre me incentivan para seguir
preparándome y esforzando para lograr
mis metas y al ingeniero que nos da las
pautas para seguir investigando lo que
nos interesa saber del curso de tecnología
del concreto.
MECANICA DE SUELOS II 1
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INDICE
Introducción………………………………………………………………….…………3
I. Que es el Ensayo CBR………….………..………….…………..…….……..4
II. Consideraciones del Ensayo CBR.…………………………...…..…….…...5
Uso del Ensayo CBR………………..………………..……………...……5
Limitaciones del Ensayo CBR……………………..………………..……5
Como Superar estas Limitaciones………………..………………..……6
III. Ensayo De CBR………….……………………………..………………..……7
Objetivo……………………………………………..………………...……7
Materiales Y Equipo ………………………………………………..……7
Procedimientos……………………………………..…………...………...8
Conclusiones……………………………………..…………...………………...……..9
Bibliografía……………………………………………………………………..….….10
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INTRODUCIÓN
La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de
suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y
niveles de compactación variables. Es un método desarrollado por la división
de carreteras del Estado de California (EE.UU.) y sirve para evaluar la calidad
relativa del suelo para sub-rasa nte, sub-base y base de pavimentos.
El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de
humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de
soporte. El (%) CBR, está definido como la fuerza requerida para que un pistón
normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en porcentaje
de fuerza necesaria para que el pistón penetre a esa misma profundidad y con
igual velocidad, en una probeta normalizada constituida por una muestra patrón
de material chancado.
En general se confeccionan 3 probetas como mínimo, las que poseen distintas
energías de compactación (lo usual es con 56, 25 y 10 golpes). El suelo al cual
se aplica el ensayo, debe contener una pequeña cantidad de material que pase
por el tamiz de 50 mm. y quede retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda
que esta fracción no exceda del 20%.
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I. QUE ES EL ENSAYO CBR
DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
El CBR es un ensayo para evaluar la calidad del un material de suelo con base
en su resistencia, medida a través de un ensayo de placa a escala.
CBR significa en español relación de soporte California, por las siglas en inglés
de «California Bearing Ratio», aunque en países como México se conoce
también este ensayo por las siglas VRS, de Valor Relativo del Soporte.
Aunque fue desarrollado en 1925, el ensayo comienza a aparecer en los
estándares norteamericanos ASTM (por American Standards for Testing and
Materials) desde 1964, en su versión para laboratorio (ASTM D 1883), y en su
versión para campo (ASTM D 4429). A pesar de sus múltiples limitaciones,
como se indicarán más adelante en este artículo, hoy por hoy, el CBR es uno
de los ensayos más extendidos y aceptados en el mundo debido al relativo bajo
costo de ejecución (si se compara con ensayos triaxiales), y a que está
asociado a un número de correlaciones y métodos semi-empíricos de diseño
de pavimentos.
Según la norma ASTM D 1883-07, el CBR es un ensayo de carga que usa un
pistón metálico, de 0.5 pulgadas cuadradas de área, para penetrar desde la
superficie de un suelo compactado en un molde metálico a una velocidad
constante de penetración. Se define CBR, el parámetro del ensayo, como la
relación entre la carga unitaria en el pistón requerida para penetrar 0.1” (2.5
cm) y 0.2” (5 cm) en el suelo ensayado, y la carga unitaria requerida para
penetrar la misma cantidad en una piedra picada bien gradada estándar; esta
relación se expresa en porcentaje.
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El ensayo CBR mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de
humedad y densidad bajo controlados.
El método CBR comprende los 3 ensayos siguientes:
- Determinación de la densidad y humedad.
- Determinación de las propiedades expansivas del material
- Determinación de la resistencia a la penetración.
El comportamiento de los suelos varía de acuerdo a su grado de alteración
(inalterado y alterado) y a su granulometría y características físicas
(granulares, finos, poco plásticos).
II. CONSIDERACIONES DEL ENSAYO CBR
USO DEL ENSAYO
El CBR es un ensayo que se puede utilizar para evaluar y diseñar. Se
evalúan subrasantes o superficies de colocación de estructuras. Por otra
parte, se diseñan suelos para ser utilizados como materiales de base y
subbase de pavimento, o para rellenos estructurales. En el siguiente artículo
se profundiza más sobre esta diferencia de criterios para utilizar el CBR.
LIMITACION DEL ENSAYO
La siguiente es una lista no exhaustiva de limitaciones que tiene el CBR
y que suscitan la mayoría de las críticas a este ensayo:
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El valor de CBR no comporta, per se, un parámetro
geomecánico, aunque está asociado a múltiples
correlaciones y métodos semi empíricos de diseño de
pavimentos.
Durante el ensayo bajo condición de 4 días de inmersión
no es posible controlar el grado de saturación del suelo. El
espécimen es sacado del agua y dejado escurrir por 15
minutos antes de ser ensayado. Este escurrimiento
incrementa la succión en el suelo de forma descontrolada,
lo que da lugar a resultados sesgados.
La gráfica densidad versus CBR recomendada en el
procedimiento ASTM para obtener el CBR de diseño del
suelo no es, por definición, una curva de diseño. Por tanto,
en el sentido estricto, no debería ser usada para diseñar el
suelo compactado. De hacerse se obtendrían resultados
sesgados ya que no hay forma de asegurar que todos los
especímenes pertenecientes a la gráfica tienen el mismo
grado de saturación.
FORMAS PARA SUPERAR ESTAS LIMITACIONES
Para convertir el CBR en módulo elástico se puede analizar como un
ensayo de placa a escala. Esto es válido tanto para la versión de
laboratorio como la de campo. Esto se explica en detalle en el siguiente
artículo.
Se debe evitar a toda costa el ensayo bajo cuatro días de inmersión
pues no es posible controlar el grado de saturación del suelo. Para ver
esto en detalle por favor lea el siguiente artículo.
Para hacer propiamente curvas de diseño con el ensayo CBR se
recomienda utilizar el procedimiento RAMCODES y el software
SoilDesigner.
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III. ENSAYO DE CBR
OBJETIVO
Determinar el valor del C. B. R. de los suelos, cuando son compactados y ensayados en el laboratorio, mediante la comparación entre la carga de penetración en el suelo y aquella de un material normalizado o “standard”.
La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables. Es un método desarrollado por la división de carreteras del Estado de California (EE. UU. ) y sirve para evaluarla calidad relativa del suelo para sub - rasante, sub - base y base de pavimentos.
EQUIPOS Y MATERIALES
MOLDE DE CBR DISCO ESPACIADOR MARTILLO DE COMPACTACION VASTAGO DE METAL DIAL DE DEFORMACION TRIPODE METALICO PESOS PARA SOBRECARGA MAQUINA DE COMPRENSION BALANZA HORNO PAPEL FILTRO TAMICES
PROCEDIMIENTO
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Secar el material al aire libre sino también calentarlo a 600°
Disgregar terrones existentes
Para cada molde colocar el collar y el disipador espaciador y sobre
esta el disco de papel de filtro, del mismo diámetro
Compactar 3 especímenes a partir del suelo preparado del óptimo del
w% y usar la compactación especificada y un número de3 diferentes
golpes para cada espécimen.
Se compacta en unas capas de 10 / 25 / 56 golpes/ capa , el
espécimen compactado deberá tener un espesor de 5”
Se quita el collarín se enrasa la parte superior del molde, se quitara la
base del molde perforado y el disco espaciador
Pesar el molde con la muestra, se determinara la densidad y la
humedad de la muestra
Colocar el papel filtro sobre la base, se empalmara con el vástago y se
colocara las pesas sobre carga mínima de 10lb
Sumergir el molde con agua los tres especímenes
Ajustar cada uno a cero el deformimetro de expansión, registra el
tiempo de comienzo del ensayo y se tomara la lectura inicial cada 24
horas al cabo de 96 horas ósea durante 4 días.
El molde con la muestra y la sobrecarga debajo de la prensa y se
asienta sobre el pistón sobe la muestra aplicada una carga de 10 lb
Y por último colocar la muestra en la máquina de comprensión y
asentar el pistón sobre la superficie utilizando una carga inicial de
4.5kg fijar en cero los dos deformimetros que mide la penetración.
Hacer lectura de la deformación o penetración, extraer la muestra del
molde e vaciar dos muestras adicionales representativas adicionales
para el contenido humedad.
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CONCLUSIONES
El método CBR comprende los 3 ensayos siguientes:
Determinación de la densidad y humedad.
Determinación de las propiedades expansivas del material
Determinación de la resistencia a la penetración.
El comportamiento de los suelos varía de acuerdo a su grado de
alteración (inalterado y alterado) y a su granulometría y
características físicas (granulares, finos, poco plásticos).
El método a seguir para determinar el CBR será diferente en
cada caso.
Usar papel periódico para el filtro por que el otro material cuesta un
poco caro.
También usar agua potable y no sucia
Lecturar el deformimetro correctamente porque si no habrá errores
fatales.
Se recomienda utilizar moldes semi nuevos o nuevos por que los de
laboratorio están alterados y pueden cambiar los datos.
Al momento de compactar se requiere enrasar correctamente.
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BIBLIOGRAFIAS
IZQUIERDO SILVESTRE.FA. (2001): “Cuestiones de Geotecnia y
Cimientos”. Ed. UPN
http://es.slideshare.net/Carolina_Cruz/ensayo-de-consolidacion?related=1
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/
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JIMENEZ SALAS, J.A.: DE JUSTO ALPAÑES, SERRANO GANZALES,
A.A. (1975): “Geotecnia Y Cimientos I Propiedades De Los Suelos Y De
Las Rocas.” Ed. Rueda.
https://es.wikipedia.org/wiki/Consolidaci%C3%B3n_de_suelos
https://www.youtube.com/watch?v=hD3owDOM3hg
Whitlow, R.; (1994): Fundamentos De Mecánica De Suelos.” Ed Cecsa.
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