Asignatura: Laboratorio De Suelos IISigla: CIV 221Docente: Ing. Roberto Grandn Universitario(a): Diego Armando Medrano PadillaPractica N : 7Grupo : 6Fecha de presentacin : 03/06/2011U. M. R. P. S. F. X. CH.

CAPACIDAD DE SOPORTE (C.B.R.) DE SUELOS COMPACTADOS

1. Objetivo Este ensayo tiene por objeto determinar la capacidad de soporte (C.B.R.) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad ptima y niveles de compactacin variables.

2. Fundamento terico Es un mtodo desarrollado por la divisin 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.EL ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relacin de soporte. El (%) CBR, est definido como la fuerza requerida para que un pistn normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en porcentaje de fuerza necesaria para que el pistn penetre a esa misma profundidad y con igual velocidad, en una probeta normalizada constituida por una muestra patrn de material chancado.El nmero CBR, es un porcentaje de la carga unitaria patrn. En la prctica el smbolo de (%) se quita y la relacin se presenta simplemente por el nmero entero. Usualmente el nmero CBR, se basa en la relacin de carga para una penetracin de 2,5 mm (0,1"), sin embargo, si el valor de CBR a una penetracin 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 penetracin, dicho valor ser aceptado como valor del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas con un contenido de humedad ptimo, obtenido del ensayo de compactacin proctor.

3. Aparatos y material necesario Molde metlico Disco espaciador metlico cilndrico Sobrecargas

Aparato para medir la expansin

Prensa de ensayo de capacidad (gato hidrulico para la extraccin de la muestra)

Un martillo pistn

Pistn de penetracin

4. Preparacin de la muestra Se prepara una muestra de tamao igual o superior a 56 kgs. Esta muestra deber secarse al aire o en un horno, a una temperatura menor que 60 C, hasta que se vuelva desmenuzable. Adems, se debern disgregar los terrones evitando reducir el tamao natural de las partculasLa muestra se pasa por el tamiz de 19.0 mm (" ASTM) descartando el material retenido. Si es necesario mantener el porcentaje de material grueso del material original se deber efectuar un reemplazo. Para esto se determina por tamizado el porcentaje del material que pasa por el tamiz de 50.8 mm (2" ASTM) y queda retenido en el tamiz de 19.0 mm.Se reemplaza dicho material por una masa igual de material que pasa por el tamiz de 19.0 mm y queda retenido en el tamiz de 5 mm tomada de la porcin no utilizada de suelo original. Una vez obtenida la muestra de ensaye, se selecciona una porcin representativa de unos 35 kg para realizar el ensayo de compactacin proctor. El resto de la muestra, se divide en tres porciones de unos 7 kg cada una. Normalmente se compactan de tres a cinco probetas en un rango de 90 a 100% del peso unitario seco mximo determinada segn el ensayo proctor. Cada porcin de suelo, se debe mezclar con una cierta cantidad de agua para obtener la humedad ptima, si es necesario curar el suelo, debe colocarse dentro de un recipiente tapado para lograr una distribucin uniforme de la humedad. Una vez que se haya pesado el molde y verificado su volumen, se coloca el disco espaciador sobre la placa base, se fija el molde con el collarn sobre la placa y se coloca un disco de papel filtro sobre el disco espaciador. Dentro del molde se compacta mediante 5 capas cada una de las porciones de suelo hmedo, utilizando para cada porcin una energa de compactacin distinta (N de golpes), de manera que la densidad a la cual se desee determinar el CBR quede comprendida entre las densidades de dos probetas. Se compactarn con 56, 28 y 14 golpes respectivamente. Al comienzo y al final de la compactacin debern tomarse 2 muestras representativas de suelo para calcular el contenido de humedad. En caso que las muestras no sean sumergidas, la humedad se determina concluida la penetracin. Finalizada la compactacin, se retira el collarn y se enrasa el suelo al nivel del borde del molde, rellenando los huecos dejados por la eliminacin del material grueso con material de menor tamao. Se retiran la placa base perforada, el disco espaciador y se pesa el molde con el suelo compactado.

5. Determinacin de las propiedades expansivas del suelo Sobre la placa base perforada, se coloca un disco de papel filtro grueso y se ajusta el molde con el suelo compactado en forma invertida, de manera que el espacio formado por el disco espaciador quede en la parte superior. En la superficie libre de la muestra, se coloca un disco de papel filtro grueso y sobre ste se coloca la placa metlica perforada provista de un vstago regulable. Sobre sta placa se colocarn las sobrecargas, cuyo nmero deber ser especificado o de lo contrario, se usar una sobrecarga mnima de 4.54 kg, equivalente al peso de un pavimento de hormign de 5 pulgadas de espesor. A continuacin se coloca todo el conjunto cuidadosamente dentro del estanque sin agua, sobre pequeos bloques metlicos o de otro material con el objeto de permitir el libre acceso del agua por debajo de la muestra. Se monta el trpode y se instala el comparador de dial de tal modo que su punta palpable quede tocando el vstago. Luego, se llena el estanque con agua y se registra la lectura inicial del comparador de dial. El tiempo de inmersin depender del tipo de saturacin. Para un ensayo con saturacin normal se deja el molde sumergido durante 96 horas, en cambio para un ensayo de saturacin completa se dejar el tiempo necesario hasta que no haya ms hinchamiento, lo que se comprueba cuando dos lecturas de dial efectuadas con 24 horas de intervalo difieren en menos de 0.03 mm. Durante todo el tiempo de inmersin el nivel de agua se debe mantener constante. Registrada la lectura final del comparador de dial, se retira el trpode y se saca el molde del agua, para dejarlo drenar durante 15 minutos. Finalmente se retiran las sobrecargas, los discos de papel filtro y las placas perforadas para determinar el peso del molde ms el suelo compactado y saturado. 6. Determinacin de la resistencia a la penetracin Se lleva la probeta a la mquina de ensayo y se colocan sobre ella, una cantidad tal de cargas para reproducir una sobrecarga igual a la que supuestamente ejercer el material de base y pavimento del camino proyectado (pero no menor que 4.54 kg.), redondeando a mltiplos de 2.27 kg. En caso de que la probeta haya sido sumergida, la carga ser igual a la aplicada durante la inmersin. Se apoya el pistn de penetracin con una carga lo ms pequea posible (no debe exceder de 45 N) y se colocan los diales de lectura de tensin y deformacin en cero. Esta carga inicial, se necesita para asegurar un apoyo satisfactorio del pistn, pero debe considerarse como carga cero para la relacin carga-penetracin. La velocidad de carga aplicada al pistn de penetracin ser de 1.25 mm/min. Se anotarn las lecturas de carga, en los siguientes niveles de penetracin: 0.65 1.25 1.90 2.50 3.10 3.75 4.40 5.00 7.50 10.00 y 12.5 milmetros (o bien, 0.025 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.175 0.200 0.300 0.400 y 0.500 pulgadas). Finalmente, se retira el total de la muestra de suelo del molde y se determina el contenido de humedad de la capa superior, con una muestra de 25 mm de espesor. Si se desea determinar la humedad promedio, se deber extraer una muestra que abarque el total de la altura del molde.

7. Procedimiento a seguir Usamos 3 muestras de suelo cada una de 7 kilos compactados con 14,28,56 golpes respectivamente como en el ensayo de proctor para esto necesitamos el contenido de humedad optimo Volteamos la parte enrasada, la parte de abajo ponemos hacia arriba Le ponemos sobre cargas y los dejamos un unos recipientes con agua Medimos la deformacin inicial y los dejamos 7 das en agua Sacamos del agua y medimos la deformacin

8. Clculos y resultados

TABLA N 1

N DE VUELTASPENETRACION|mm|DEF.DEL ANILLO |mm| 14 golpesDEF.DEL ANILLO |mm|28 golpesDEF.DEL ANILLO |mm| 56 golpes

120.650.00760.01780.0229

231.250.01270.04570.0610

341.900.02030.08380.1194

452.500.03300.12700.1829

563.100.04830.17270.2515

683.750.06350.22100.3277

794.400.08130.25910.3861

905.000.09650.29460.4496

1357.500.14480.39120.6375

18010.000.18540.46740.7442

22512.50.21840.53090.8382

TABLA N 2

CTTEK14 GOLPESFUERZA |grs|18 GOLPESFUERZA |grs|56 GOLPESFUERZA |grs|14 GOLPES |grs|28 GOLPES |grs|56 GOLPES |grs|

TABLA N 3

MOLDEWMOLDEgrsWMOLDE+SUELOgrsVMOLDEcm3grs/cm3dgrs/cm3LEC. INICIALLEC. FINALINCHA-MIENTO%woptimo

14 GOLPES7238118382124

28 GOLPES7259120742124

56 GOLPES7025119802124