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El Método del CBR: Principios, Condiciones de Ensayo y Procedimientos, Diapositivas de Mecánica de suelos
El método del CBR (California Bearing Ratio) o Relación de Soporte de California, propuesto en 1929 por ingenieros de California. Este método se utiliza para medir la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. Se aplica en el diseño y construcción de pavimentos flexibles. El documento detalla las condiciones de ensayo, tipos de ensayos y preparación de muestras.
Qué aprenderás
- ¿Cómo varía el CBR según la compactación, humedad y contenido de humedad?
- ¿Qué es el método CBR y para qué se utiliza?
- ¿Cómo se determina el CBR de un suelo?
- ¿Cómo se realizan los ensayos CBR en laboratorio y en obra?
- ¿Cómo se preparan las muestras para el ensayo CBR?
Tipo: Diapositivas
2021/2022
1 / 45
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Docente : M.Sc. Ing. Germán Lizarazu Pantoja Docente : M.Sc. Ing. Germán Lizarazu Pantoja
El CBR, es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante
de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad
controladas. Se lo emplea en los proyectos y diseño de
pavimentos flexibles con la ayuda de curvas resultantes de
las compactaciones y de los valores de soporte de un suelo.
Se expresa como un % de la carga unitaria necesaria para
forzar un pistón dentro del suelo a la carga unitaria requerida
para introducir el mismo pistón a la misma profundidad en
una muestra tipo de piedra triturada.
Los valores de la carga unitaria-tipo para las diferentes
profundidades de penetración dentro de la muestra patrón
están ya definidos.
El CBR que se usa para proyectar, es el valor que se obtiene
para una penetración de 0,1 o de 0,2 de pulgs. Se elige el
que sea el más grande de los dos. Para la mayoría de los
suelos el valor para la penetración de 0,1” da mayor CBR.
En forma de ecuación es:
De esta ecuación se puede ver que el CBR es un % de la
carga unitaria patrón. En la práctica, el símbolo de % se quita
y el CBR se representa como un No. entero, 3, 45, 98, etc. Los
valores de la carga unitaria patrón son los siguientes:
mm pulg. Mpa psi Kg/cm
2,50 0,10 6,90 1,00 70,
5,00 0,,2 10,30 1,50 105,
7,50 0,30 13,00 1,90 133,
10,00 0,40 16,00 2,30 161,
12,70 0,50 18,00 2,60 182,
PENETRACIÓN CARGA UNITARIA
1000,
2300,
2600,
1500,
1900,
sobre muestras inalteradas de suelos compactados
en obra, durante el periodo de construcción.
Si los resultados no concordasen con los datos
preliminares que se usaron para el diseño del
proyecto, se deben cambiar el procedimiento de
compactación en obra o modificar el proyecto de
diseño, para producir el CBR requerido.
Por lo tanto, se deben realizar ensayos in situ o
ensayos
6.4 PREPARACIÓN DE MUESTRAS
Se han elaborado diferentes procedimientos para
preparar muestras de laboratorio de diferentes clases
de suelos, a fin de reproducir las condiciones de obra
que se presentaran durante y después de la
construcción.
Estos procedimientos se aplican cuando el contenido
de humedad, durante la construcción, va a ser el
óptimo para obtener la máxima densidad AASHTO
modificado y además el suelo debe ser compactado
con al menos el 95 % de ésta.
Existen diferentes tipos de suelos a ser usados para la
construcción de capas Base, Sub bases de Calles,
Carreteras, Aeropuertos, terraplenes o Presas de
tierra:
a)CBR de suelos de baja plasticidad y sin hinchamiento
debido a que estos suelos se compactan prontamente bajo
el tráfico que circula sobre los mismos.
El ensayo se realiza con una muestra compactada a su
densidad máxima.
6.4.3 CBR DE SUELOS SUJETOS A HINCHAMIENTOS
Para suelos, tales como Arcillas y Limos orgánicos, el CBR
varía sustancialmente con la calidad. Se requiere estudios
complementarios para determinar el contenido de humedad
óptimo, así como el tipo de compactación que satisfaga a
estos suelos.
Una vez que estos factores están determinados, el ensayo
se realiza sobre las muestras que se compactan de acuerdo
a lo estudiado.
6.5 ENSAYOS CON MUESTRAS COMPACTADAS EN
LABORATORIO
6.5.1 EQUIPO NECESARIO
El equipo que se requiere para hacer los ensayos en
laboratorio son:
Equipo del CBR
Cuadrante medidor de deformaciones
Balanza de 3 escala
Martillo de compactar
Horno
Recipientes o cápsulas
Regla metálica
Espátulas
Cronómetro
b) Se usa el molde de compactar del ensayo del
CBR en lugar del molde Standard o modificado.
c) Se compacta el suelo con 55 golpes por capa en
lugar de 25. Las capas compactadas deben ser de 1
pulgada de espesor.
d) Se utiliza material nuevo para cada muestra a
compactar en lugar de deshacer y volver a compactar
el mismo suelo.
- Se mezcla el material sobrante (aproximadamente
11 Kg.) con agua suficiente para obtener el contenido
de humedad óptimo, determinado como en el punto 2.
El contenido de humedad debe estar dentro del o.5 %
del óptimo.
- Se pesan 3 moldes del CBR y se unen estos a sus
anillos de extensión y a sus placas base. Se debe
- Se compactan 3 muestras, tomando muestras y
antes de compactarlas , porciones de suelo para
calcular el contenido de humedad ( de 20 a 50 gr.
cada una). Se compacta la primera muestra con 55
golpes por capa, la segunda con 25 golpes y la tercera
con 10 golpes.
La capa de arriba debe sobresalir, al menos, una
pulgada(2 54cm) dentro del anillo de extensión y cada
capa compactada debe tener aproximadamente una
pulgada de espesor.
- Se quita el anillo de cada uno de los moldes y con la
regla de acero se nivela la muestra al ras con el borde
del molde del CBR.
- Se separa la placa base y el disco espaciador y se
pesa el molde conteniendo la muestra.
- Se coloca un papel filtro sobre la placa base, luego