I. ensayo de la relacion de soporte california

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GUIA DE LABORATORIO Nº 4 y 5
CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO)

I. ENSAYO DE LA RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA (CBR)

Generalidades

No basta con especificar el grado de compactación de un suelo. Dos suelos diferentes alcanzarán no solo densidades secas y humedades óptimas diferentes en el ensayo de compactación, sino que el material, al estar constituido por partículas diferentes, tendrá uncomportamiento en términos de ingeniería diferente. Por ello, se hace necesario un parámetro adicional que considere la capacidad de soporte del suelo en sí mismo para esas condiciones de compactación.

El ensayo de soporte de California fue desarrollado por la División de Carreteras de California en 1929 como una forma de clasificar la competencia de un suelo a ser utilizado como subrasante omaterial 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.


Definiciones

El CBR es la relación de la carga unitaria (por pulgada cuadrada)proporcionada por un vástago de sección circular 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 de excelente calidad. En forma de ecuación, esto se puede expresar como:[pic]

Los ensayos de CBR se aplican 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 aldel pavimento pero en ningún caso menor que 4.5 kg. Es necesario durante este periodo tomar registros de expansión para tiempos escogidos.

En ambos ensayos, se coloca una sobrecarga sobre la muestra de la misma magnitud de la que se utiliza durante el ensayo de expansión. El ensayo sobre la muestra saturada cumple dos propósitos:

(a) proporcionar información sobre la expansión esperada en elsuelo bajo la estructura de pavimento cuando el suelo se sature,
(b) obtener indicación de la pérdida de resistencia debida a la saturación en terreno.

El ensayo de penetración se lleva a cabo en una máquina de compresión utilizando una velocidad de deformación unitaria de 1.27 mm/min. Se toman lecturas de carga versus penetración cada 0.64 mm de penetración (0.025”) hasta llegar a un valorde 5.0 mm (0.2”) a partir del cual se toman lecturas con velocidades de penetración de 2.5 mm/min (cada 0.1”) hasta obtener una penetración total de 12.7 mm (0.5”).

El valor del CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos, principalmente con fines de utilización como base y subrasante bajo pavimentos de carreteras y aeropistas.

Equipo

• Equipo deCBR:
o Molde de compactación (con collar y base)
o Disco espaciador
• Martillo de compactación
• Aparato para medir la expansión con deformímetro de carátula con precisión de 0.01 mm
• Pesos para sobrecarga
• Máquina de compresión equipada con pistón de penetración CBR capaz de penetrar a una velocidad de 1.27 mm/min

Procedimiento

Para muestras engeneral:

1. Preparar una muestra de suelo de grano fino (en cantidad suficiente para hacer 6 probetas) menor que el tamiz # 4, al contenido de humedad óptima del suelo determinado con el ensayo de Proctor Modificado.

2. Antes de compactar el suelo en los moldes, tomar una muestra representativa para determinar su contenido de humedad (por lo menos 100 g si el suelo es de grano fino).

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