Laboratorio CBR

ENSAYO CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO)
LABORATORIO DE PAVIMENTOS







OBJETIVOS:
Evaluar y comparar la resistencia potencial entre el suelo natural, y el mismo suelo mejorado con diferentes porcentajes de cemento, de acuerdo al ensayo de CBR (California bearing ratio), que es una condición o medida del soporte de los suelos, en general usada para el diseño de pavimentos (CBR dediseño), que será determinado por el mayor CBR de 0,1 o 0,2 pulgadas en relación a una muestra patrón definida.

DATOS Y PROCEDIMIENTOS:
Se procede a realizar la compactación de un suelo mediante el ensayo de proctor modificado, 5 capas de material cada una sometida a 56 golpes del martillo, a uno humedad optima determinada anteriormente para dicho suelo, este procedimiento se repite varias vecespara el mismo material, pero con adiciones de cemento (3%, 6%, 9%...) del total de material utilizado, luego de esperar alrededor de 8 días para lograr la homogeneidad de las mezclas se procede a realizar el ensayo de CBR con la ayuda de una prensa y un extensómetro. Finalmente se realizan los cálculos y se hace comparación de la resistencia del material con y sin adición de cemento (suelo cemento).Datos ensayo de CBR:
Sobre-carga (Kg)
4,54
Área del pistón (m2)
1,93548
Velocidad del pistón (mm/min)
1,27
Humedad optima de compactación (%)
9

Penetración vs fuerza:
Penetración
 
3%
6%
mm
pulgadas
Carga (lbf)
Carga (lbf)
Carga (lbf)
0,63
0,025
42
820
1087
1,27
0,050
158
1097
5190
1,91
0,075
332
3325
6490
2,54
0,100
529
4881
7045
3,18
0,125
841
57970
3,81
0,150
1169
6617
0
5,08
0,200
1857
7118
0
7,62
0,300
3203
0
0
10,16
0,400
4673
0
0
12,70
0,500
5712
0
0


Muestra patrón:
Penetración
Esfuerzo
(mm)
(pulgadas)
(MPa)
(Kg/cm2)
2,54
0,1
6,90
70,31
5,08
0,2
10,35
105,46


CÁLCULOS:

Conversiones:



RESULTADOS:
Penetración y esfuerzos:
Penetración
sin cemento
3%
6%
mm
pulgadas
Carga(Mpa)
Carga (MPa)
Carga (Mpa)
0,63
0,025
0,1
1,88
2,5
1,27
0,050
0,36
2,52
11,93
1,91
0,075
0,76
7,64
14,91
2,54
0,100
1,22
11,22
16,19
3,18
0,125
1,93
13,32
0
3,81
0,150
2,69
15,21
0
5,08
0,200
4,27
16,36
0
7,62
0,300
7,36
0
0
10,16
0,400
10,74
0
0
12,70
0,500
13,13
0
0




















Penetración
Esfuerzo (MPa)

Sin-cemento
3% cemento
6% cemento
0,1 in – (2,54 mm)
3,00
13,2
16,2
0,2 in – (5,08 mm)
6,20
16,8
-------

CBR Suelo:


CBR 3% cemento:



CBR 6% cemento:


ANÁLISIS DE RESULTADOS:
Dado que el CBR obtenido para el suelo sin aditamentos de cemento fue mayor en 0,2 que en 0,1 pulgadas, técnicamente y en cumplimiento con la norma INV- E -148 -07, el ensayo de laboratorio deberíarealizarse otra vez, si resulta de nuevo que la relación mayor es la de 0,2 pulgadas, se utiliza esta relación como convencionalmente verdadera para el soporte del material; por la imposibilidad de repetir el ensayo no es posible afirmar que el resultado obtenido para el soporte de dicho material este herrado o en lo cierto.
Debido a la relativamente baja capacidad de la prensa (7000 lbf), no fueposible obtener una gráfica extendida y completa para el material mezclado con el aditamento cementante, por lo que no se pudo calcular la relación de soporte para las penetraciones de 0,2 pulgadas dado que no se llegó a ellas por la capacidad de la máquina. Este hecho también permite referirse a que la capacidad de soporte es ampliamente mejorada por la adicción del producto cementante, hecho quese nota con claridad en las gráficas de esfuerzo vs penetración.
Respecto a los puntos de inflexión presentados en el suelo sin cemento y suelo con 3% de cemento, son errores en la realización de los ensayos, la posible causa de dichos es errores es el inadecuado contacto entre el pistón y el cilindro con la muestra ensayada, debido a irregularidades en dicha muestra.
En base a los resultados...