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RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN LABORATORIO
(CBR DE LABORATORIO)
Presentado por:
Andrés Leonado Acero 40082116
Erick Santiago Cubillos 40091032
Oscar Mauricio Ortega García 40091033
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTA, AGOSTO 28 DE 2012
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RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN LABORATORIO
(CBR DE LABORATORIO)
Presentado por:
Andrés Leonado Acero 40082116
Erick Santiago Cubillos 40091032
Oscar Mauricio Ortega García 40091033
Presentado a:
Ing.
Jhon Wilson Correa
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTA, AGOSTO 28 DE 2012
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INDICE
Pagina
Objetivos……………………………………………………………………… 4
Marco teórico………………………………………………………………… 5
Equipos y materiales………………………………………………………… 8
Procedimiento………………………………………………………………... 13
Formulas y cálculos………………………………………………………… 18
Análisis de resultados ……………………………………………………… 31
Conclusiones………………………………………………………………… 32
Anexos………………………………………………………………………… 33
Bibliografía……………………………………………………………………. 34
4
OBJETIVOS
GENERAL
Determinar el índice de resistencia de los suelos denominado Relación de
soporte de california (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.
ESPECIFICO
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.
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MARCO TEORICO
Definición de CBR
El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de la 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.
Fig. 1. El asumido mecanismo de falla del suelo generado por el pistón de 19.4 cm² en el Ensayo C.B.R. La condición de frontera es un problema.
Definición de número CBR:
El experimento de suelos gravosos y arenosos se realiza inmediatamente, en cambio en suelos cohesivos poco o nada plásticos y suelos cohesivos plásticos se realiza mediante expansión se efectuará con agua en 4 días saturación más desfavorable y la medida de expansión se realizar 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 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.
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El C.B.R. 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 de compactación. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para un suelo específico, determinado utilizando el ensayo de compactación estándar o modificada del experimento.
PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO.
El operador dirige la punta del PDC dentro del suelo, levantando el martillo deslizante hasta la manija y soltándolo para que caiga libremente hasta golpear el yunque. La penetración total para un determinado número de golpes es medida y registrada en términos de milímetros por golpe, valor que es utilizado para describir la rigidez, para estimar una resistencia CBR in-situ a través de una correlación apropiada o para establecer otras características del material. Este método de ensayo se usa para evaluar la resistencia in-situ de suelos inalterados y/o materiales compactados. La rata de penetración del PDC de 8 kilogramos puede ser utilizada para estimar el CBR in-situ; para identificar los espesores de las capas; así como para estimar la resistencia al corte de las capas y otras características de los materiales que las constituyen. El PDC de 8 kilogramos debe ser sostenido verticalmente durante su empleo y, por lo tanto, es utilizado fundamentalmente en aplicaciones de construcciones horizontales, tales como pavimentos y losas de piso.
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El instrumento es típicamente empleado para evaluar propiedades de los materiales a una profundidad hasta de 1.000 milímetros bajo la superficie.
Fig. 2. Esquema del dispositivo del penetrometro dinámico de cono.
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EQUIPOS Y MATERIALES
Prensa: Similar a las usadas en ensayos de compresión,
utilizada para forzar la penetración de un pistón en el
espécimen. Debe tener una capacidad suficiente para penetrar
el pistón en el espécimen a una velocidad de 1.27 mm/min
(0.05”/min) y hasta una profundidad de 12.7 mm (0.5”).
El desplazamiento entre la base y el cabezal se debe poder
regular a una velocidad uniforme de 1.27 mm (0.05") por
minuto. La capacidad de la prensa y su sistema para la medida
de carga deben ser de 44.5 kN (10000lbf) ó más y la precisión
mínima en la medida debe ser de 44N ó menos.
Martillo de compactación: de 10 libras
Aparato medidor de expansión: compuesto por:
Una placa de metal perforada, por cada molde, de 149.2 + 1.6 mm (5
7/8 ±1/16”) de diámetro, cuyas perforaciones no excedan de 1,6 mm
(1/16") de diámetro. Estará provista de un vástago en el centro con un
sistema de tornillo que permita regular su altura.
Un trípode cuyas patas puedan apoyarse en el borde del molde, que
lleve montado y bien sujeto en el centro un dial (deformímetro), cuyo
vástago coincida con el de la placa, de forma que permita controlar la
posición de éste y medir la expansión, con aproximación de 0.025
mm(0.001").
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Moldes: De metal, cilíndricos, de 152,4 mm ± 0.66 mm (6
±0.026") de diámetro interior y de 177,8 ± 0.46 mm ( 7 ±
0.018") de altura, provisto de un collar suplementario de
51 mm (2.0") de altura y una placa de base perforada de
9.53 mm (3/8") de espesor. Las perforaciones de la base
deberán ser por lo menos 20 uniformemente espaciadas
dentro de la circunferencia del molde, no excederán de
1,6 mm (1/16”) de diámetro. La base se deberá poder
ajustar a cualquier extremo del molde.
Disco espaciador: De forma circular, metálico, de 150.8 ± 0.8mm (5 15/16”±1/32”) de diámetro y de 61.37 ± 0.25 mm (2.416 ± 0.01") de espesor, para insertarlo como falso fondo en el molde cilíndrico durante la compactación.
Sobrecargas metálicas: Unas diez por cada molde, una anular y las restantes
ranuradas, con una masa de 2,27 ± 0.04 Kg (5 ± 0.10 lb) cada una, 149.2 + 1.6
mm (5 7/8 ± 1/16”) de diámetro exterior y la anular con 54 mm de diámetro en el
orificio centra
Pistón de penetración: Cilíndrico, metálico de 49.63 ± 0.13 mm de diámetro
(1.954 ± 0.005"), área de 1935 mm² (3 pulg²) y con longitud necesaria para realizar
el ensayo de penetración con las sobrecargas precisas de acuerdo con la Sección
3.6, pero nunca menor de 101.6 mm (4").
Dos diales (deformímetros): Con recorrido mínimo de 25 mm (1") y divisiones en
0.025 mm (0.001"), uno de ellos provisto de una pieza que permita su
acoplamiento en la prensa para medir la penetración del pistón en la muestra.
Tanque: Con capacidad suficiente para la inmersión de los moldes en agua. Horno: Termostáticamente controlado, regulable a 110 ± 5°C (230 ± 9°F) Balanzas: Una de 20 kg de capacidad, y otra de 1000 g con sensibilidades de 5 g y 0.1 g respectivamente.
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Herramientas y accesorios. Pala, platón o bandeja metálica de mezclado, machete, baldes y espátula.
Tamices: De 4.75 mm (No.4) y de 19.0 mm (3/4").
.
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PROCEDIMIENTO
1. Preparar tres muestras de material cada una con pesos de 6000 gr y a partir
de ello se realiza un cuarteo para que éste tenga diferentes tamaños en su
composición granular.
2. Luego, debemos tamizarla con el propósito de que el 75% del material pase
el tamiz, de lo contrario resultaría necesario hacer reemplazo de material
con el que pasa por dicho tamiz, pero queda retenido en el Número 4.
3. Para cada molde ajustar el molde a la base, insertar el disco espaciador en
el molde y cubrirlo con un disco de papel filtro.
4. Después, de haber determinado la humedad óptima y natural del terreno,
7% y 1% (por medio del ensayo de laboratorio de proctor modificado),
respectivamente. Con estos valores se procede a calcular la cantidad de
agua que se debe suministrar a la muestra para alcanzar la humedad
óptima.
5. Fabricar 3 probetas de 5 capas cada una: 1 de 12 golpes por capa, 1 de 25
golpes por capa y 1 de 56 golpes por capa, se compacta el suelo con las
energías necesarias para este caso se utilizó proctor modificado..
6. Para cada molde retirar la base, el collar y el disco espaciador, se da vuelta
a la muestra se enrasa con el machete y se pesa el molde con el suelo
compactado.
7. Colocar un disco de papel filtro sobre la base, invertir la muestra y asegurar
el molde a la base de forma que el suelo quede en contacto con el papel
filtro.
8. Colocar dos pesas ranuradas (aprox. 5 libras cada una) sobre la muestra de
suelo compactado para simular la presión de sobrecarga requerida.
9. Sumergir en un tanque de inmersión durante un lapso de 96 horas las
probetas con la muestra dentro. A partir del momento de la inmersión y cada
24 horas se lee la expansión o contracción de las muestras, con un
deformímetro ubicado en un trípode que se ubica sobre el molde
directamente.
10. Pasadas las 96 horas se extrae la muestra del tanque de inmersión y se
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deja escurriendo durante 15 minutos luego se lleva a una prensa, la cual
imparte una fuerza de penetración a una velocidad de deformación de 1.27
mm por minuto.
11. Colocar la muestra en la máquina de compresión y sentar el pistón sobre la
superficie de suelo utilizando una carga inicial no mayor de 4.5 kg. Fijar el
cero en los deformímetros de medida de carga y de penetración (o
deformación).
12. Hacer lecturas de deformación o penetración y tomar las respectivas lecturas del deformímetro de carga.
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CALCULOS Y RESULTADOS
PARA LAS MUESTRAS SECAS
12 golpes
Datos iniciales: molde 15
Diámetro promedio (mm) 151,77
Altura del molde (mm) 179
Volumen del molde (mm3) 3238140,612
Masa del molde (g) 7181
Masa del molde + muestra (g) 11775
Peso de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 4594
Numero de golpes por cada capa 12
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 3238,140612
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,418715414
Densidad seca de la muestra (g/cm3) 1,248869203
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Ensayo CBR, resultados
di (in) Tiempo (segundos) d2 (Milésima de pulgada) K anillo Esfuerzo (Psi) CBR
0,005 0,01 0 12,26 0,00
0,025 30 2,4 12,26 9,81
0,05 60 4,2 12,26 17,16
0,075 90 5,5 12,26 22,48
0,1 120 7,2 12,26 29,42 2,9424
0,15 180 8,5 12,26 34,74
0,2 240 9,5 12,26 38,82 2,588
0,25 300 10,5 12,26 42,91
0,3 360 11,5 12,26 47,00
0,4 480 13,3 12,26 54,35266667
0,5 600 14,8 12,26 60,48266667
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Ensayo cono dinámico, resultados:
Determinación de la humedad molde No 286
Peso recipiente (g) 38
Recipiente + muestra húmeda (g) 96
Recipiente + muestra seca (g) 91
Humedad (%) 9,43
Numero de golpe
Penetración (Valor leído)
Penetración (cm)
Penetración (mm)
Penetración acumulada (mm)
Penetración entre lecturas (mm)
Penetración por golpe (mm)
Factor del martillo
Índice PDC (mm)/golpe
CBR (%)
0 92 0 0 0 0 0 1 0 0
1 90 2 20 20 7 20 1 20 10
2 89 3 30 50 30 10 1 10 22
3 88 4 40 70 20 10 1 10 22
4 87,5 4,5 45 85 15 5 1 5 48
5 87 5 50 95 10 5 1 5 48
6 86 6 60 110 15 10 1 10 22
7 85 7 70 130 20 10 1 10 22
8 84,5 7,5 75 145 15 5 1 5 48
9 83,5 8,5 85 160 15 10 1 10 22
10 83 9 90 175 15 5 1 5 48
11 82 10 100 190 15 10 1 10 22
12 81,5 10,5 105 205 15 5 1 5 48
13 80,5 11,5 115 220 15 10 1 10 22
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26 Golpes
Datos iniciales: Molde No 1
Diámetro promedio (mm) 151,99
Altura del molde (mm) 178
Volumen del molde (mm3) 3229534,39
Masa del molde (g) 7273
Masa del molde + muestra (g) 12188
Peso de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 4915
Numero de golpes por cada capa 26
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 3229,53439
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,52189121
Densidad seca de la muestra (G/cm3) 1,33969297
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Ensayo CBR, cálculos:
di (in) Tiempo (segundos) d2 (Milésima de pulgada) K anillo Esfuerzo (Psi) CBR
0,005 0,01 0 12,26 0,00
0,025 30 3,3 12,26 13,49
0,05 60 6,8 12,26 27,79
0,075 90 10,1 12,26 41,28
0,1 120 12,6 12,26 51,49 5,1492
0,15 180 15,5 12,26 63,34
0,2 240 18 12,26 73,56 4,904
0,25 300 20,2 12,26 82,55
0,3 360 22,4 12,26 91,54
0,4 480
0,5 600
Ensayo cono dinámico, resultados:
Determinación de la humedad molde No 224
Peso del recipiente (g) 38
Peso muestra húmeda + recipiente (g) 108
Peso muestra seca + recipiente (g) 101
Humedad (%) 11,11
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Numero de golpe
Penetración (Valor leído)
Penetración (cm)
Penetración (mm)
Penetración acumulada (mm)
Penetración entre lecturas (mm)
Penetración por golpe (mm)
Factor del martillo
Índice PDC mm/golpe
CBR (%)
0 92,5 0 0 0 0 0 1 0 0
1 91,8 0,7 7 7 7 7 1 7 33
2 90,6 1,9 19 26 19 12 1 12 18
3 90 2,5 25 44 18 6 1 6 39
4 89,8 2,7 27 52 8 2 1 2 10
0
5 89,4 3,1 31 58 6 4 1 4 62
6 89 3,5 35 66 8 4 1 4 62
7 88,4 4,1 41 76 10 6 1 6 39
8 88 4,5 45 86 10 4 1 4 62
9 87,2 5,3 53 98 12 8 1 8 28
10 86,8 5,7 57 110 12 4 1 4 62
11 86,4 6,1 61 118 8 4 1 4 62
12 85,9 6,6 66 127 9 5 1 5 48
13 85,5 7 70 136 9 4 1 4 62
14 85 7,5 75 145 9 5 1 5 48
19
56 Golpes
Datos iniciales: Molde No 4
Diámetro promedio (mm) 151,20
Altura del molde (mm) 178
Volumen del molde (mm3) 3196049,272
Masa del molde (g) 7184
Masa del molde + muestra (g) 12549
Peso de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 5365
Numero de golpes por cada capa 56
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 3196,049272
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,678634947
Densidad seca de la muestra (g/cm3) 1,477671608
20
Ensayo CBR, resultados
di (in) Tiempo (segundos) d2 (Milesima de pulgada) K anillo Esfuerzo (Psi) CBR
0,005 0,01 3,5 12,26 14,30
0,025 30 8,1 12,26 33,10
0,05 60 11,6 12,26 47,41
0,075 90 17 12,26 69,47
0,1 120 21,8 12,26 89,09 8,9089
0,15 180 29,2 12,26 119,33
0,2 240 35,3 12,26 144,26 9,617
0,25 300 40,6 12,26 165,92
0,3 360 43,4 12,26 177,36
0,4 480
0,5 600
Ensayo cono dinámico, resultados
Numero de golpe
Penetración (Valor leido)
Penetración (cm)
Penetración (mm)
Penetración acumulada (mm)
Penetración entre lecturas (mm)
Penetración por golpe (mm)
Factor del martillo
Índice PDC mm/golpe
CBR (%)
0 93 0 0 0 0 0 1 0 0
1 91,8 1,2 12 12 7 12 1 12 18
2 91,3 1,7 17 29 17 5 1 5 48
3 90,5 2,5 25 42 13 8 1 8 28
4 90,2 2,8 28 53 11 3 1 3 10
0
21
5 90 3 30 58 5 2 1 2 10
0
6 89,7 3,3 33 63 5 3 1 3 85
7 89 4 40 73 10 7 1 7 33
8 88,8 4,2 42 82 9 2 1 2 10
0
9 88,5 4,5 45 87 5 3 1 3 85
10 88,2 4,8 48 93 6 3 1 3 85
11 87,9 5,1 51 99 6 3 1 3 85
12 87,5 5,5 55 106 7 4 1 4 62
13 87,2 5,8 58 113 7 3 1 3 85
14 86,8 6,2 62 120 7 4 1 4 62
15 86,4 6,6 66 128 8 4 1 4 62
16 86 7 70 136 8 4 1 4 62
17 85,9 7,1 71 141 5 1 1 1 10
0
18 85,6 7,4 74 145 4 3 1 3 85
19 85,1 7,9 79 153 8 5 1 5 48
20 84,9 8,1 81 160 7 2 1 2 10
0
21 84,7 8,3 83 164 4 2 1 2 10
0
22 84,3 8,7 87 170 6 4 1 4 62
23 84,2 8,8 88 175 5 1 1 1 10
0
22
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Esfu
erz
o (
psi
)
deformacion (in)
Esfuerzo vs Deformacion Muestra seca
26 GOLPES MUESTRA SECA 56 GOLPES MUESTRA SECA 12 GOLPES MUESTRA SECA
23
0
2
4
6
8
10
12
1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5
Peso especifico Seco Vs CBR
26 golpes
56 golpes
12 golpes
24
PARA LAS MUESTRAS HUMEDAS
12 Golpes
Datos iniciales: Molde No 5
Diámetro promedio (mm) 133,40
Altura del molde (mm) 178
Volumen del molde (mm3) 2487834,825
Masa del molde (g) 7191
Masa del molde + muestra (g) 11856
Peso de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 4665
Numero de golpes por cada capa 12
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 2487,834825
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,875124487
Densidad seca de la muestra (g/cm3) 1,650637753
25
Ensayo cono dinámico, resultados:
Numero de golpe
Penetración (Valor leído)
Penetración (cm)
Penetración (mm)
Penetración acumulada (mm)
Penetración entre lecturas (mm)
Penetración por golpe (mm)
Factor del martillo
Índice PDC mm/golpe
CBR (%)
0 92 0 0 0 0 0 1 0 0
1 88 4 40 40 7 40 1 40 5
2 85,5 6,5 65 105 65 25 1 25 8
3 82 10 100 165 60 35 1 35 5
4 80,5 11,5 115 215 50 15 1 15 10
0
26 Golpes
Datos iniciales: Molde No 11
Diámetro promedio (mm) 153,00
Altura del molde (mm) 171,1
Volumen del molde (mm3) 3145739,477
Masa del molde (g) 8598
Masa del molde + muestra (g) 13464
W de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 4866
Numero de golpes por cada capa 26
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 3145,739477
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,546854097
26
Densidad seca de la muestra (g/cm3) 1,361667339
Ensayo CBR, resultados:
di (in) Tiempo (segundos) d2 (Milésima de pulgada) K anillo Esfuerzo (Psi) CBR
0,005 0,01 1,5 12,26 6,13
0,025 30 7 12,26 28,61
0,05 60 14 12,26 57,21
0,075 90 26 12,26 106,25
0,1 120 44 12,26 179,81 17,9813
0,15 180 86 12,26 351,45
0,2 240 150 12,26 613,00 40,867
0,25 300 175 12,26 715,17
0,3 360 218 12,26 890,89
0,4 480 300 12,26 1226,00
0,5 600 380 12,26 1552,93
27
Ensayo cono dinámico, resultados:
Numero de golpe
Penetración (Valor leído)
Penetración (cm)
Penetración (mm)
Penetración acumulada (mm)
Penetración entre lecturas (mm)
Penetración por golpe (mm)
Factor del martillo
Índice PDC mm/golpe
CBR (%)
0 92 0 0 0 0 0 1 0 0
1 90 2 20 20 7 20 1 20 10
2 89 3 30 50 30 10 1 10 22
3 88 4 40 70 20 10 1 10 22
4 87 5 50 90 20 10 1 10 10
0
5 86 6 60 110 20 10 1 10 22
6 85 7 70 130 20 10 1 10 22
7 83 9 90 160 30 20 1 20 10
8 80 12 120 210 50 30 1 30 6
28
56 Golpes
Datos iniciales: Molde No NA
Diámetro promedio (mm) 152,42
Altura del molde (mm) 176
Volumen del molde (mm3) 3211341,293
Masa del molde (g) 7285
Masa del molde + muestra (g) 12459
Peso de las pesas (g) 5000
Masa muestra (g) 5174
Numero de golpes por cada capa 56
Numero de capas 5
Humedad natural (%) 13,6
Volumen del molde (cm3) 3211,341293
Densidad húmeda de la muestra (g/cm3) 1,611164784
Densidad seca de la muestra (g/cm3) 1,418278859
29
Ensayo CBR, resultados:
di (in) Tiempo (segundos) d2 (Milesima de pulgada) K anillo Esfuerzo (Psi) CBR
0,005 0,01 0 12,26 0,00
0,025 30 9 12,26 36,78
0,05 60 19 12,26 77,65
0,075 90 34 12,26 138,95
0,1 120 46 12,26 187,99 18,7987
0,15 180 69 12,26 281,98
0,2 240 82 12,26 335,11 22,340
0,25 300 92 12,26 375,97
0,3 360 98 12,26 400,49
0,4 480 112 12,26 457,7066667
0,5 600 128 12,26 523,0933333
30
Ensayo cono dinámico, resultados:
Numero de golpe
Penetracion (Valor leido)
Penetracion (cm)
Penetracion (mm)
Penetracion acumulada (mm)
Penetracion entre lecturas (mm)
Penetracion por golpe (mm)
Factor del martillo
Indice PDC mm/golpe
CBR (%)
0 93 1 0 0 0 0 1 0 0
1 91,5 0,5 5 5 7 5 1 5 48
2 91 1 10 15 10 5 1 5 48
3 90,5 1,5 15 25 10 5 1 5 48
4 90 2 20 35 10 5 1 5 10
0
5 89,5 2,5 25 45 10 5 1 5 48
6 89 3 30 55 10 5 1 5 48
7 88,5 3,5 35 65 10 5 1 5 48
8 88 4 40 75 10 5 1 5 48
9 87,5 4,5 45 85 10 5 1 5 48
10 87 5 50 95 10 5 1 5 48
11 87 5 50 100 5 0 1 0 0
12 86,5 5,5 55 105 5 5 1 5 48
13 86 6 60 115 10 5 1 5 48
14 85,5 6,5 65 125 10 5 1 5 48
15 85 7 70 135 10 5 1 5 48
16 84,5 7,5 75 145 10 5 1 5 48
17 84 8 80 155 10 5 1 5 48
18 84 8 80 160 5 0 1 0 0
19 83,5 8,5 85 165 5 5 1 5 48
20 82,5 9,5 95 180 15 10 1 10 22
31
21 82 10 100 195 15 5 1 5 48
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
1800,00
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Esfuerzo vs Deformacion muestra sumergida
56 GOLPES MUESTRASUMERGIDA
26 GOLPES PRUEBA SUMERGIDA
32
ANALISIS DE RESULTADOS
Observando la tabla que incluye distintos valores de CBR y da una
clasificación del suelo.
CBR
Clasificación Cualitativa del
Suelo Uso
2 - 5 Muy Mala Sub-rasante
5 - 8 Mala Sub-rasante
8 - 20 Regular - Buena Sub-rasante
20 - 30 Excelente Sub-rasante
30 - 60 Buena Sub-base
60 - 80 Buena Base
80 - 100 Excelente Base
Según los resultados obtenidos tras la realización de los cálculos y
basándonos en la tabla anterior se puede afirmar que es para uso de sub-
rasante según su CBR aunque los resultados no concuerdan debido a
muchos factores humanos principalmente en los equipos usados, debido a
que son muy antiguos y no cumplen con las especificaciones mínimas de la
norma
33
CONCLUSIONES
En el ensayo Cbr la muestra es sumergida para prever la hipotética acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.
En los resultados se observa claramente que la muestra que fue compactada con 56 golpes es el que mejor resultado arroja ya que se redujo la relación de vacíos que existe en la muestra, aumento de densidad, y por lo tanto el suelo se comporta de una manera más homogénea y resistente.
A la hora de comparar el % Cbr obtenido por la prensa y por el cono
dinámico hubieron grandísimas discrepancias debido principalmente a la
calidad y calibración adecuada de los equipos del laboratorio
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.
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 esta realizando nuestra construcción.
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.
Una de las principales dificultades en la realización del ensayo es el
momento de girar la muestra para colocar la pesa ya que en el caso de la
muestra que recibió 12 golpes por capa el material se disgregaba y
lógicamente se alteraban los resultados motivo por el cual se puede repetir
el ensayo.
34
BIBLIOGRAFIA
Instituto nacional de vías, Normas técnicas ``INVIAS E 172 de 2007``.
Instituto nacional de vías, Normas técnicas ``INVIAS E 148 de 2007``.
BADILLO, J Mecánica de suelos Tomo I. Editorial Limusa México 2005.