Civil

LABORATORIO Nº 02

ENSAYO DE CBR
OBJETIVO El objetivo del ensayo de CBR es 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. GENERALIDADES El ensayo de CBR mide la resistencia al corte(esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como “Relación de soporte” y esta normado con el número ASTM D 1883-73. Se aplica para la evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante, algunos materiales de sub. bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad de material que pasa por eltamiz de 50 mm, y que es retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%. Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no es muy practicado. ENSAYO DE C.B.R. (NCH 1852) El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kg. /cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad depenetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados) 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, en ecuación, esto se expresa: CBR Carga unitaria de ensayo * 100 CBR = = Cargaunitaria de ensayo * 100Carga unitaria patrón Carga unitaria patrón Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuación son:

PENETRACIÓN mm Pulgada 2,54 0,1 5,08 0,2 7,62 0,3 10,16 0,4 12,7 0,5

CARGA UNITARIA PATRÓN Mpa Kg. /cm2 psi 6,90 70,00 1000 10,30 105,00 1500 13,10 133,00 1900 15,80 162,00 2300 17,90 183,00 2600

Valores de Carga Unitaria

El número CBR usualmente se basa en la relación decarga para una penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico determinado utilizando el ensayo de compactación estándar. A continuación, utilizando los métodos2 o 4 de las normas ASTM D698-70 ó D1557-70 (para el molde de 15.5 cm. de diámetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energías de compactación:

MÉTODO

GOLPES

CAPAS

PESO DEL MARTILLO N

D698 D1557

2 (suelos de grano fino) 4 ( suelos gruesos) 2 (suelos de grano fino) 4 (suelos gruesos)

56 56 56 56

3 3 5 5

24,5 24,5 44,5 44,5

Energías de CompactaciónEl ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla da una clasificación típica:

CBR

CLASIFICACIÓN GENERAL

USOS

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADO AASHTO

0-3 3-7

muy pobre pobre a regular

subrasante subrasante

OH,CH, MH, OL A5,A6,A7 OH, CH, MH, OL A4,A5,A6,A7

7 - 20 20 - 50 > 50

regular bueno excelente

OL, CL, ML, SC A2,A4,A6,A7 SM, SP Base, sub. base GM,GC,W,SM A1b,A2-5,A3 SP,GP A2-6 base GW, GM A1-a, A2-4,A3

sub.-base

Clasificación de suelos para Infraestructura de Pavimentos

EQUIPO EMPLEADO 1. SELECCIÓN DEL MÉTODO DE PRÓCTOR

2. OBTENCION DEL OCH Y LA MDS • • • • • Un molde, dediámetro 101.6 mm y volumen de 936.6 cm3. Este molde va unido a una placa de base y una extensión en la parte superior Un pisón mecánico, según las normas tiene un peso de 44.5 N y una altura de caída de 457.2mm. Una bandeja Taras Balanza

3. COMPACTACIÓN DE MOLDES • • • • • • • • • • • Disco espaciador Moldes Pisón mecánico Una bandeja Taras Balanza Papel filtro Prensa de Ensayo Cargas Pistón de...