Este documento trata sobre mecánica de suelos y ensayos de suelo como el CBR y compactación. Explica que el ensayo CBR mide la resistencia al corte de un suelo bajo diferentes condiciones de humedad y densidad, y que los resultados se usan para evaluar la capacidad portante del suelo. También describe métodos para la compactación de suelos y toma de muestras, así como equipos de laboratorio usados en los ensayos.

1. MECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOS
CURSO : MECÁNICA DE SUELOS APLICADA A
CIMENTACIONES Y VIAS DE TRANSPORTE
PROFESOR :ING. GUSTAVO AYBAR ARRIOLA
gaybar@hotmail.com
995220086 986065560
ENSAYO C.B.R.

2. COMPACTACION DEL SUELOCOMPACTACION DEL SUELO
ENSAYOS DE PENETRACIONENSAYOS DE PENETRACION
C.B.R.C.B.R.

3. CAMPACTACION DEL SUELOCAMPACTACION DEL SUELO
 CONSOLIDACION:CONSOLIDACION:
proceso natural de disminución delproceso natural de disminución del
volumen de huecos de un suelo.volumen de huecos de un suelo.
 COMPACTACION:COMPACTACION:
Proceso provocado por la acción deProceso provocado por la acción de
cargas dinámicas que obligan a lascargas dinámicas que obligan a las
partículas del suelo a acoplarse entre sípartículas del suelo a acoplarse entre sí
de forma que aumente la densidad.de forma que aumente la densidad.

4. BENEFICIOS DE LA COMPACTACIONBENEFICIOS DE LA COMPACTACION
a)a) Aumenta la capacidad para soportarAumenta la capacidad para soportar
cargas.cargas.
b)b) Impide el hundimiento del suelo.Impide el hundimiento del suelo.
c)c) Reduce el escurrimiento del agua.Reduce el escurrimiento del agua.
d)d) Reduce el esponjamiento y laReduce el esponjamiento y la
contracción del suelo.contracción del suelo.
e)e) Impide los daños de las heladas.Impide los daños de las heladas.

5. Relación Densidad/HumedadRelación Densidad/Humedad

6. ENSAYO DE COMPACTACIÓN:ENSAYO DE COMPACTACIÓN:
Ensayo ProctorEnsayo Proctor
 Equivalencia aproximada:Equivalencia aproximada:
100% Proctor Normal100% Proctor Normal ∼∼ 95% Proctor95% Proctor
Modificado.Modificado.

7. TOMA DE MUESTRAS DE SUELO:TOMA DE MUESTRAS DE SUELO:
Trabajos de CampoTrabajos de Campo
 CALICATASCALICATAS
El tipo de muestra queEl tipo de muestra que
normalmente se obtiene esnormalmente se obtiene es
alterada, en saco, muy útil paraalterada, en saco, muy útil para
algunos ensayos de laboratorioalgunos ensayos de laboratorio
que requieren gran cantidad deque requieren gran cantidad de
muestra (ensayos demuestra (ensayos de
compactación Proctor y C.B.R.)compactación Proctor y C.B.R.)

8.  SONDEOS:SONDEOS:
permiten la obtención de muestras inalteradaspermiten la obtención de muestras inalteradas
del suelo y la realización de ensayos in-situ.del suelo y la realización de ensayos in-situ.

9. ENSAYOS DE PENETRACIONENSAYOS DE PENETRACION
 ENSAYO CBR: (California Bearing Ratio)ENSAYO CBR: (California Bearing Ratio)
La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporteLa finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte
de suelos y agregados compactados en laboratorio, con unade suelos y agregados compactados en laboratorio, con una
humedad óptima y niveles de compactación variables.humedad óptima y niveles de compactación variables.
El ensayo mide la resistencia al corte (punzonamiento) de un sueloEl ensayo mide la resistencia al corte (punzonamiento) de un suelo
bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendobajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo
obtener un (%) de la relación de soporte.obtener un (%) de la relación de soporte.
El índice CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo cortanteEl índice CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante
de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad controladas.de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad controladas.

10.  Los valores del Índice CBR oscilan entre 0 y 100. cuantoLos valores del Índice CBR oscilan entre 0 y 100. cuanto
mayor es su valor, mejor es la capacidad portante del suelo.mayor es su valor, mejor es la capacidad portante del suelo.
Valores por debajo de 6, deben descartarse.Valores por debajo de 6, deben descartarse.
CBRCBR Calificación cualitativa delCalificación cualitativa del
suelosuelo
UsoUso
2 – 52 – 5 Muy malaMuy mala Sub-rasanteSub-rasante
5 – 85 – 8 MalaMala Sub-rasanteSub-rasante
8 – 208 – 20 Regular – BuenaRegular – Buena Sub-rasanteSub-rasante
20 – 3020 – 30 ExcelenteExcelente Sub-rasanteSub-rasante
30 - 6030 - 60 BuenaBuena Sub – baseSub – base
60 – 8060 – 80 BuenaBuena BaseBase
80 - 10080 - 100 ExcelenteExcelente BaseBase

11.  Ensayo CBREnsayo CBR
EEl ensayo CBR (California Bearing Ratio) mide la cargal ensayo CBR (California Bearing Ratio) mide la carga
necesaria para penetrar un pistón de 19,35 cmnecesaria para penetrar un pistón de 19,35 cm22
(3(3
pulgadaspulgadas22
) a una velocidad previamente fijada (1,27) a una velocidad previamente fijada (1,27
mm/min – 0,05 pulgadas/min -) en una muestramm/min – 0,05 pulgadas/min -) en una muestra
compactada de suelo después de haberla sumergido encompactada de suelo después de haberla sumergido en
una durante cuatro días y de haber medido suuna durante cuatro días y de haber medido su
hinchamiento. (condiciones de humedad máshinchamiento. (condiciones de humedad más
desfavorables).desfavorables).
Se mide la carga necesaria para que penetre hasta 2.54Se mide la carga necesaria para que penetre hasta 2.54
mm (0,01 pulgadas) y hasta 5,08 mm (0,2 pulgadas).mm (0,01 pulgadas) y hasta 5,08 mm (0,2 pulgadas).
Estas cargas se expresan en % respecto a un valor eEstas cargas se expresan en % respecto a un valor e
una muestra tipo de piedra machada.una muestra tipo de piedra machada.

12.  Ensayo CBREnsayo CBR
Generalmente, se toma el valor correspondiente a 2,54 mm.Generalmente, se toma el valor correspondiente a 2,54 mm.
Si el valor de CBR a una penetración de 5 mm. (0,2”) es mayor, elSi el valor de CBR a una penetración de 5 mm. (0,2”) es mayor, el
ensayo debe repetrise. Si en un segundo ensayo se produceensayo debe repetrise. Si en un segundo ensayo se produce
nuevamente un valor de CBR mayor de 5 mm. de penetración,nuevamente un valor de CBR mayor de 5 mm. de penetración,
dicho valor será aceptado como valor del ensayo.dicho valor será aceptado como valor del ensayo.
100*
TipoValor
EnsayodelValor
CBR =
Penetración (mm)Penetración (mm) 2,542,54 5,085,08
Carga unitaria (kg/cmCarga unitaria (kg/cm22
)) 70,3070,30 105,46105,46

13.  Equipo de laboratorioEquipo de laboratorio

14.  Ensayo CBR: Métodos aproximadosEnsayo CBR: Métodos aproximados
MMétodo de Peltierétodo de Peltier
IP : Índice de PlasticidadIP : Índice de Plasticidad Válido siempre que F < 20Válido siempre que F < 20
LL : Límite LíquidoLL : Límite Líquido No aplicable a suelos muy plásticosNo aplicable a suelos muy plásticos
(arcillosos)(arcillosos)
LLIP
F
*
4250
=

15.  Métodos de TrocchiMétodos de Trocchi
IP : Índice de PlasticidadIP : Índice de Plasticidad
LL : Límite LíquidoLL : Límite Líquido Válido siempre que CBR < 20Válido siempre que CBR < 20
IG : Índice de GrupoIG : Índice de Grupo No aplicable a suelos muy plásticosNo aplicable a suelos muy plásticos
(arcillosos)(arcillosos)
D : Densidad ProctorD : Densidad Proctor
750/*1
454250,1/*)22(
IPLL
DIG
CBR
−
−
=

16. ENSAYOS CBR: Ensayos similaresENSAYOS CBR: Ensayos similares
 Ensayo de Corte DirectoEnsayo de Corte Directo
TTiene como objetivo determinar la resistencia aliene como objetivo determinar la resistencia al
esfuerzo cortante de una muestra, valor que entre otrasesfuerzo cortante de una muestra, valor que entre otras
cosas nos será muy útil para el cálculo de la estabilidadcosas nos será muy útil para el cálculo de la estabilidad
de taludes.de taludes.
La resistencia al esfuerzo cortante en el suelo se debeLa resistencia al esfuerzo cortante en el suelo se debe
a dos componentes: la cohesión y el rozamiento internoa dos componentes: la cohesión y el rozamiento interno
entre las partículas granulares.entre las partículas granulares.
La resistencia al esfuerzo cortante, en obras de tierrasLa resistencia al esfuerzo cortante, en obras de tierras
para carreteras se puede hallar de forma indirectapara carreteras se puede hallar de forma indirecta
mediante otros ensayos como el del índice C.B.R.mediante otros ensayos como el del índice C.B.R.

17.  El ensayo de corte directo se realiza sobre unaEl ensayo de corte directo se realiza sobre una
muestra de suelo situada dentro de una caja demuestra de suelo situada dentro de una caja de
metal dividida en dos piezas: la mitad superior ymetal dividida en dos piezas: la mitad superior y
la mitad inferior.la mitad inferior.
Simultáneamente la muestra es sometida a unaSimultáneamente la muestra es sometida a una
carga normal constante y a un esfuerzo lateralcarga normal constante y a un esfuerzo lateral
que se va incrementando de forma progresiva.que se va incrementando de forma progresiva.
Mientras realizamos el ensayo se nota elMientras realizamos el ensayo se nota el
esfuerzo aplicado y el desplazamientoesfuerzo aplicado y el desplazamiento
producido entre los dos bloques, a partir de laproducido entre los dos bloques, a partir de la
cual podremos obtener la resistencia al corte decual podremos obtener la resistencia al corte de
una muestra para la carga normal aplicada.una muestra para la carga normal aplicada.

18.  Se repite el ensayo un mínimoSe repite el ensayo un mínimo
de dos veces con diferentesde dos veces con diferentes
cargas normales, de formacargas normales, de forma
que proyectando los diferentesque proyectando los diferentes
valores en una gráficavalores en una gráfica
esfuerzo normal respectoesfuerzo normal respecto
resistencia al corte podremosresistencia al corte podremos
encontrar la envolvente deencontrar la envolvente de
Mohr del material, con lo queMohr del material, con lo que
ello implica: cohesión y ánguloello implica: cohesión y ángulo
de rozamiento interno.de rozamiento interno.