INDICEINTRODUCCION..................................................................................................................................2

OBJETIVOS GENERALES......................................................................................................................3

OBJETIVOS ESPECIFICO.......................................................................................................................3

GENERALIDADES................................................................................................................................4

PROCEDIMIENTO................................................................................................................................6

MATERIALES Y EQUPOS......................................................................................................................7

DATOS Y CALCULOS............................................................................................................................8

CONCLUSIONES................................................................................................................................12

ANEXOS............................................................................................................................................13

BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................14

INTRODUCCION

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.

El índice CBR expresa el porcentaje de la presión requerida para hacer penetrar un pistón en el suelo que se ensaya, hasta la misma profundidad que una muestra patrón de piedra triturada.

Este ensaye se encarga de medir la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. Fue desarrollado por parte de la división de carreteras de California como una forma de clasificación de la capacidad de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en construcción de carreteras. Sirve para evaluar la capacidad de soporte de los suelos explantados; mide en un suelo las características que tiene para soportar cargas, es decir, de que circulen vehículos por encima de él.

Por lo tanto esperamos que sea de mucha utilidad a quien requiera de esta

Información.

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OBJETIVOS GENERALES

- 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”.

OBJETIVOS ESPECIFICO- Conocer como se determina el CBR de una muestra de suelo.

- Brindar una conclusión sobre la importancia que posee la determinación del CBR para la evaluación de los suelos.

- Desarrollar conocimientos prácticos en los estudiantes, prepararlos para los retos que enfrentaremos en el campo laboral.

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GENERALIDADES

El ensayo de soporte de California se desarrolló por parte de la División de Carreteras de California en 1929 como una forma de clasificar la capacidad de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en construcción de carreteras.El ensayo CBR (la ASTM denomina el ensayo simplemente un ensayo de relación de soporte) mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. El ensayo permite obtener un número asociado a la capacidad de soporte.

DefinicionesEl CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria (por pulgada cuadrada) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración dentro de la muestra de suelo compactada 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 forma de ecuación, esto se puede expresar como:

Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo determinado utilizando el ensayo de compactación estándar (o modificado).A menudo se compactan  dos moldes de suelo: uno para penetración inmediata y otro para penetración  después de dejarlo saturar por un periodo de 96 horas; este último se sobrecarga  con un peso similar al del pavimento pero en ningún caso menor que 4.5 kg. Es necesario durante este periodo tomar registros de expansión para instantes escogidos arbitrariamente.En ambos ensayos, se coloca una sobrecarga sobre la muestra de la misma magnitud de la que se utiliza durante el ensayo de expansión.

La expresión que define al CBR, es la siguiente:

CBR=(carga unitaria del ensayo / ca rga unitaria patrón) * 100 ( %)

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De la ecuación se puede ver que el número CBR, es un porcentaje de la carga unitaria patrón. En la práctica el símbolo de (%) se quita y la relación se presenta simplemente por el número entero. Usualmente el número CBR, se basa en la relación de carga para una penetración de 2,5 mm. (0,1”), sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5 mm. (0,2”) es mayor, el ensayo debe repetirse. Si en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5 mm. de penetración, dicho valor será aceptado como valor del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas con un contenido de humedad óptimo, obtenido del ensayo de compactación Proctor.

Antes de determinar la resistencia a la penetración, generalmente las probetas se saturan durante 96 horas para simular las condiciones de trabajo más desfavorables y para determinar su posible expansión.

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%

Los valores de esfuerzo para las diferentes profundidades de penetración dentro de la muestra patrón se indican en la siguiente tabla:

Penetración (pulgadas) Esfuerzo (lb/plg2)0.1 10000.2 15000.3 19000.4 23000.5 2600

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PROCEDIMIENTO

1) Se tamizo el suelo por la malla N°4. 2) A continuación se pesaron 5 Kg del material tamizado. 3) Por medio

de una regla de tres determinamos el contenido de humedad óptima para preparar la muestra (para 500 gr de suelo utilizamos 91.7 ml de agua).

3) A los 5 Kg de suelo se le agregamos 917 ml de agua y mezclamos uniformemente. 4) Se pesaron el cilindro o molde de compactación. 5) Se deposito la primera capa de suelo y le dimos 56 golpes; las 5 capas las llenamos a 1/5 de la altura del cilindro dando los 56 golpes por cada capa respectivamente. 6) Después del proceso de compactación se quito el collarín y enrasamos. 7) Se pesamos el molde más el material compactado. 8) Luego se llevo el molde más el material compactado a la maquina C.B.R y se anotaron cada lecturas según los intervalos orientados en la guía y las medidas de carga. 9) Después el material compactado del cilindro y se tomo una muestra del interior para determinar la humedad. 10) Se peso e identifico la tara. 11) Pesamos tara más material húmeda. 13) Se introdujo la muestra al horno y se dejo secar por 24 horas aproximadamente.

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MATERIALES Y EQUPOS

Molde CBR, con collarín y la base perforada. Disco espaciador. Pistón o martillo (10 lb. Y altura de caída de 15-18 pulg.). Plato y vástago. Trípode y extensómetro. Pistón cilíndrico. Marco de carga CBR. Tanque para inmersión. Balanza. Cronómetro. Horno.

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DATOS Y CALCULOSDatos de ensaye de carga del CBR

Penetración Lectura del dial de

carga

Factor de corrección

Carga (lb) Esfuerzo del suelo (PSI)

Esfuerzo patrón (PSI)

mm plg

0.64 0.025

2 51.34 102.68 34.23

1.27 0.05 2 51.34 102.68 34.232.54 0.10 3 51.34 154.02 51.34 10003.81 0.15 4 51.34 205.36 68.455.08 0.20 5 51.34 256.7 85.57 15007.62 0.30 7 51.34 359.38 119.7910.16 0.40 9 51.34 462.06 154.0212.7 0.50 10 51.34 513.4 171.13

Contenido de humedadTara YEYO

Peso de tara (g) 47.3Peso de tara + suelo

húmedo (g)174.9

Peso de tara + suelo seco (g)

162.93

Peso de suelo húmedo (g) 127.6Peso de suelo seco (g) 115.63

Porcentaje de humedad (%) 10.35

Peso del molde cilíndrico = 7.153 Kg

Peso del molde cilíndrico + muestra compactada = 11.039 Kg

Diámetro interior del cilindro = 15.5 cm

Conversión de centímetro a pulgada

1 plg – 2.54 cm x – 15.5 cm

15.5cm∗1 plg2.54cm

= 6.10 plg

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ϕ = 6.10 plgr = 3.05 plg

Altura interior del cilindroh1 = 17.8 cmh2 = 17.5 cmh3 = 17.7 cm

hpromedio = 17.6 cm

Conversión de centímetro a pulgada

1 plg – 2.54 cm x – 17.6 cm

17.6cm∗1 plg2.54cm

= 6.929 plg ≈ 6.93 plg

h = 6.93 plg

Esfuerzo del suelo

σ= PA

A = 3 plg2

σ 0.10 } = {154.02 lb} over {{3 plg} ^ {2}¿ = 51.34 lb/plg2

σ 0.20} = {256.7 lb} over {{3 plg} ^ {2}¿ = 85.57 lb/plg2

Volumen interno del cilindro

V = π D2

4 * h

V = π (6.10 plg)2

4 * 6.93 plg

V = 202.52 plg2 = 0.00332 m3

Densidad de la muestra compactada

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γm = (Wm+m )−Wm

Vm

γm = 11.039Kg−7.153Kg

0.00332m3 = 1170.48 Kg/m3

Densidad seca de la muestra compactada

γd = γm

1+w

γd = 1170.48Kg /m3

1+10.35100

= 1060.70 Kg/m3

Porcentaje de expansión

% E = Lf−Lih * 100

% E = 0.01 plg6.93 plg * 100 = 0.14 %

Li = 5Lf = 4Expansión = 0.01 plgh = 6.93 plg

CBR de los valores estándar

CBR 0.1” = Presiónde penetración para0.1 } over {Carga unitaria patrón para 0.1de penetración * 100

CBR 0.1” = 51.34 lb / plg2

1000 lb / plg2 * 100 = 5.134 ≈ 5

CBR 0.2” = Presiónde penetración para0.2 } over {Carga unitaria patrón para 0.2de penetración * 100

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CBR 0.2” = 85.57 lb / plg2

1500 lb / plg2 * 100 = 5.704 ≈ 6

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0 2 4 6 8 10 12 140.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

Carga vs penetración

"Penetracion vs Carga" Linear ("Penetracion vs Carga")

Penetración (mm)

Carg

a (K

g)

CONCLUSIONES

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-rasante, sub-base y base de pavimentos.

Según la AASHTO T193-63 Y ASTM D1883-73 es permisible los resultados obtenidos del laboratorio para la construcción de lo que se requiere.

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ANEXOS

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BIBLIOGRAFIA- http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/

manual_laboratorio/cbr.pdf- http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensayo-De-La-Relacion-De-

Soport/1739780.html- Libro de mecánica de suelos autor: ANGEL MUELAS RODRIGUEZ. 

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