Ensayo cbr

1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA
CONSTRUCCIÓN
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES
CÓDIGO:
PT-09
REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD
GUÍA DE PRACTICAS DE LABORATORIO
ELABORADO POR:
JEFE DE LABORATORIO DE ENSAYO DE
MATERIALES
APROBADO POR:
COORDINADOR ÁREA DE CONOCIMIENTO
FIRMA: FIRMA:
FECHA: FECHA:
CARRERA: INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA: MECANICA DE SUELOS
PROFESOR: ING. HUGO BONIFAZ

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PT-09
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HISTÓRICO DE MODIFICACIONES
EDICIÓN FECHA
HOJAS
AFECTADAS
CAUSA
1 JUNIO 2014 TODAS CREACIÓN DEL REGISTRO

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PRACTICA No: 09
TEMA: ENSAYO C.B.R.
NORMA: ASTM D 1883
OBJETIVO: Determinar el valor del C. B. R. de los suelos, cuando son compactados y ensayados
en el laboratorio, mediante la comparación entre la carga de penetración en el suelo y aquella
de un material normalizado o “standard”.
MARCO TEÓRICO:
Este ensayo fue inventado por la División de Carreteras de California en 1.929 y nos permite
determinar la Resistencia al Corte de un suelo bajo condiciones de Humedad y Densidad
controladas.
El CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para
hacer penetrar un pistón una profundidad de 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el
esfuerzo requerido para hacer penetrar el mismo pistón, la misma profundidad de 0.1
pulgadas, en una muestra patrón de piedra triturada.
Por lo tanto:
Los Valores para el patrón (roca triturada), se muestran a continuación:
La relación C.B.R. generalmente se determina para 0.1” y 0.2” de penetración, osea para un
esfuerzo de 1000 y 1500 libras por pulgada cuadrada en el patrón respectivamente.
Con el fin de duplicar en el laboratorio la condición más crítica que se presenta en el terreno,
las muestras para el ensayo del C.B.R. se sumergen en agua hasta obtener su saturación.
Los ensayos C.B.R. se pueden efectuar también sobre muestras inalteradas obtenidas en el
terreno y sobre suelos en el sitio.
- PARTE EXPERIMENTAL:
- MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS.
Materiales y equipos cantidad insumos cantidad
Molde CBR, con collarín y la base
perforada.
Disco espaciador.
Pistón o martillo (10 lb. Y altura de
caída de 15-18 pulg.).
Plato y vástago.
1
1
1
1
3

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Trípode y extensómetro.
Pistón cilíndrico.
Marco de carga CBR.
Tanque para inmersión.
Balanza.
Cronómetro.
Horno.
3
3
1
1
1
1
1
- PROCEDIMIENTO
Preparación de las muestras.
- Se pulverizan aproximadamente 100 libras de muestra con el rodillo; se pasa el
material por el tamiz ¾” y se desechan las partículas retenidas en el tamiz; el material
desechado es reeplazado por un peso igual de material, pero con partículas que sean
retenidas en el tamíz ¼” y que pasen por el tamiz ¾”.
- Se determina la humedad óptima del material siguiendo el mismo procedimiento de la
Compactación Proctor Modificado con las siguientes excepciones:
- Se usa el material que pase por el tamiz ¾” en lugar del ¼”.
- Se usa el molde C.B.R. con sus aditamentos.
Procedimiento del Ensayo.
- El material sobrante de la determinación de la humedad óptima (25 libras
aproximadamente), se mezcla con una cantidad suficiente de agua para producir en
contenido de humedad necesario para obtener el máximo peso unitario seco. Se debe
prevenir la evaporación.
- Se pesan 3 moldes de C.B.R. con las respectivas placas de soporte del molde, estas deben
tener 28 perforaciones de 1/8” de diámetro.
- Se compactan 3 muestras en los moldes preparados, usando para el primero 56 golpes,
para el segundo 25 golpes y para el tercero 10 golpes. Se deben tomar muestras de
humedad para cada molde con anticipación. Cada capa debe ser de 1” de espesor despúes
de compactada y la última capa debe estar ½” más arriba de la unión del molde con su
collarín.
- La humedad de las muestras así compactadas no debe ser ni mayor ni menor que 0.5%
de la humedad óptima; de otra forma se debe repetir el ensayo.
- Se retira el collarín del molde y se lo pesa junto con la muestra compactada, el disco
espaciador y la placa de soporte.
- Se coloca un filtro de papel sobre la placa de soporte y luego se voltea el molde con la
muestra compactada (el espacio dejado por el disco queda lógicamente en la parte
superior) y se coloca sobre la placa de soporte. La muestra está lista para ser sumergida.
- Se retira el collarín del molde y se lo pesa junto con la muestra compactada, el disco
espaciador y la placa de soporte.
Método de sumergir la muestra y medir los cambios volumétricos.
Con el fin de duplicar en el laboratorio las condiciones de saturación que se presentan en el
terreno, la muestra preparada como se indica anteriormente, se sumerge en un recipiente. Se
coloca sobre las muestra sobrepeso de 5 libras (esto representa aproximadamente 3” de

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material). Por lo tanto si se desea calcular el número de sobrepesos necesarios, se estima el
espesor en pulgadas del material que la muestra va a soportar y se divide por 3.
- Se coloca un filtro de papel sobre la superficie de la muestra compactada, luego la
placa perforada con su vástago y sobre esta los pesos y sobre-pesos requeridos.
- Se coloca un extensómetro junto con un trípode que sirva para sostenerlo.
- Se sumerge la muestra en el recipiente y se deja allí durante cuatro días hasta que esté
completamente saturada y no tenga más cambios volumétricos; se debe tomar la
lectura de los extensómetros todos los días.
- Al cabo de 4 días se saca el molde del agua, se seca y se deja escurrir por espacio de 15
minutos.
- Se quitan los sobrepesos y se pesa la muestra saturada con el fin de apreciar la
cantidad de agua absorbida por el espécimen. La muestra se encuentra lista para la
penetración del pistón.
Procedimiento (Penetración del Pistón)
- Se colocan de nuevo los sobrepesos sobre la muestra saturada.
- Se coloca la muestra sobre la plataforma de prensa del C.B.R. La muestra debe estar
alineada con el pistón; se levanta la plataforma por medio del gato hidráulico hasta que
el pistón esté en contacto con la muestra y se le esté aplicando una carga de 10 libras.
Después se vuelve a colocar en cero el indicador de carga. Se coloca también el
extensómetro en cero.
- Se aplica la carga por medio del gato hidráulico de la prensa del C.B.R. a una velocidad
de 0.05” por minuto. Se toma la lectura de las cargas, aplicadas a 0.025, 0.050, 0.075,
0.1, 0.3, 0.4 y 0.5” de penetración del pistón.
- Se saca la muestra de la prensa del C.B.R. y se toma la muestra de humedad alrededor
del orificio dejado por el pistón.
- Para sacar la muestra del molde se usa el extractor de muestras con la placa de 6” de
diámetro.
-
- CÁLCULOS
- Se calculan los esfuerzos aplicados dividiendo la carga para el área del pistón. La carga
se obtiene multiplicando cada lectura del dial de cargas por la constante del aparato.
- Se dibujan las curvas esfuerzo vs. Penetración para cada molde, colocando en las
abscisas cada una de los valores de penetración y en las ordenadas los respectivos
esfuerzos.
- En cada una de las curvas, el cero debe ser desplazado, para así compensar los errores
debidos a irregularidades en la superficie de las muestras y para corregir la curva si
esta empieza cóncava hacia arriba.

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- Se determina el valor del c.b.r. para cada molde tomando en cuenta que: la relación
c.b.r. generalmente se determina para 1” y 2” de penetración, osea para un esfuerzo
de 1000 y 1500 libras por pulgada cuadrada en el patrón, respectivamente. De estos
dos valores se usa el que sea mayor.
- Se grafican los valores respectivos de densidad seca (antes de saturar) y c.b.r. de
cada molde.
- Se determina el c.b.r. de la muestra de acuerdo a la densidad seca máxima obtenida
en el ensayo de compactación, como se muestra a continuación:

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- RESULTADOS
Con los datos anotados en la hoja de cálculo, se procede a determinar el C.B.R., para el caso
de que la muestra ensayada corresponda a suelo de subrasante, se reportará el C.B.R. que
corresponda al 95% de la densidad seca máxima.