Cbr los angeles

VIAS DE SACA. CURSO 2006 -2007

COMPACTACIÓN DEL SUELO

ENSAYOS DE PENETRACIÓN

ENSAYOS DE DESGASTE

LUIS MARTIN FERNANDEZ

1


CONSOLIDACIÓN: proceso natural del disminución del
volumen de huecos de un suelo
COMPACTACIÓN: proceso provocado por la acción de
cargas dinámicas que obligan a las
partículas del suelo a acoplarse entre
sí de forma que aumente la densidad


2


Beneficios de la compactación
a) Aumenta la capacidad para soportar cargas.
b) Impide el hundimiento del suelo.
c) Reduce el escurrimiento del agua.
d) Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo.
e) Impide los daños de las heladas.


3



Relación
Densidad/Humedad


4


Ensayo de Compactación: Ensayo Proctor
Equivalencia aproximada:
100% Proctor Normal ~ 95% Proctor Modificado


5


Toma de muestras de suelo: Trabajos de campo
Calicatas:
El tipo de muestra que normalmente se
obtiene es alterada, en saco, muy útil
para algunos ensayos de laboratorio
que requieren gran cantidad de muestra
(ensayos de compactación Próctor y
C.B.R.).


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Toma de muestras de suelo: Trabajos de campo
Sondeos:
Permiten la obtención de muestras inalteradas del suelo y la realización de
ensayos in-situ .


7


Ensayo CBR (California Bearing Ratio)
La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte de
suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y
niveles de compactación variables.
El ensayo mide la resistencia al corte (punzonamiento) de un suelo bajo
condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un
(%) de la relación de soporte .
El Indice CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un
suelo, bajo condiciones de densidad y humedad controladas


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Ensayo CBR (California Bearing Ratio)
Los valores del Indice CBR oscilan entre 0 y 100. Cuanto mayor es su valor,
mejor es la capacidad portante del suelo. Valores por debajo de 6, deben
descartarse
CBR

Clasificación cualitativa del suelo

Uso

2-5

Muy mala

Sub-rasante

5-8

Mala

Sub-rasante

8 - 20

Regular - Buena

Sub-rasante

20 - 30

Excelente

Sub-rasante

30 - 60

Buena

Sub-base

60 - 80

Buena

Base

80 - 100

Excelente

Base


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Ensayo CBR
El ensayo CBR (California Bearing Ratio) mide la carga necesaria para
penetrar un pistón de 19,35 cm2 (3 pulgadas2) a una velocidad previamente
fijada (1,27 mm/min – 0,05 pulgadas/min –) en una muestra compactada de
suelo después de haberla sumergido en agua durante cuatro dias y de haber
medido su hinchamiento. (Condiciones de humedad más desfavorables)
Se mide la carga necesaria para que penetre hasta 2.54 mm (0,01 pulgadas)
y hasta 5,08 mm (0,2 pulgadas).
Estas carga se expresan en % respecto a un valor en una muestra tipo de
piedra machada.


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Ensayo CBR
Penetración (mm)

2,54

5,08

Carga Unitaria (Kg/cm2)

70,30

105,46

Valor del Ensayo
CBR =
∗ 100
Valor Tipo
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, el ensayo
debe repetirse. Si en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor
de CBR mayor de 5 mm. de penetración, dicho valor será aceptado como
valor del ensayo.

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Ensayo CBR
Equipo de laboratorio


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Ensayo CBR: Métodos aproximados
Metodo de Peltier

4250
F=
IP ∗ LL

IP: Índice de Plasticidad

Valido siempre que F<20

LL: Límite Líquido

No aplicable a suelos muy
plásticos (arcillosos)


13


Ensayo CBR: Métodos aproximados
Metodo de Trocchi

(22 - IG) ∗ D/1,454250
CBR =
1 - LL ∗ IP/750

IP: Índice de Plasticidad
LL: Límite Líquido

Valido siempre que CBR<20

IG: Indice de Grupo

No aplicable a suelos muy
plásticos (arcillosos)

D: Densidad Proctor


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Ensayo CBR: Ensayos similares
Ensayo de Corte Directo
Tiene como objetivo determinar la resistencia al esfuerzo cortante de una
muestra, valor que entre otras cosas nos será muy util para el cálculo de la
estabilidad de taludes.
La resistencia al esfuerzo cortante en el suelo se debe a dos componentes:
la cohesión y el rozamineto interno entre las partículas granulares.
La resistencia al esfuerzo cortante, en obras de tierras para carreteras se
puede hallar de forma indirecta mediante otros ensayos como el del índice
C.B.R.


15


El ensayo de corte directo se realiza sobre una muestra de suelo situada
dentro de una caja de metal dividida en dos piezas: la mitad superior y la
mitad inferior.
Simultaneamente la muestra es sometida a una carga normal constante y
a un esfuerzo lateral que se va incrementando de forma progresiva.
Mientras realizamos el ensayo se anota esfuerzo aplicado y el
desplazamiento producido entre los dos bloques, datos que más tarde
proyectaremos en una gráfica a partir de la cual podremos obtener la
resistencia al corte de esa muestra para la carga normal aplicada.


16


Se repite el ensayo un mínimo
de dos veces con diferentes
cargas normales, de forma que
proyectando los diferentes
valores en una gráfica esfuerzo
normal respecto resistencia al
corte podremos encontrar la
envolvente de Mohr del material,
con lo que ello implica: cohesion
y ángulo de rozamiento interno.


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ENSAYOS DE DESGASTE
Ensayo de Los Angeles
Proporciona un coeficiente (%) que cuantifica la friabilidad de un material
grueso.

La friabilidad es la facilidad que tiene un material grueso de disgregarse
bajo la acción de una presión

El método consiste en analizar granulométricamente un árido grueso,
preparar una muestra de ensayo que se somete a abrasión en la máquina
de Los Angeles y expresar la pérdida de material o desgaste como el
porcentaje de pérdida de masa de la muestra con respecto a su masa
inicial.

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ENSAYOS DE DESGASTE
Para poderlo realizar necesitaremos 2.5 – 5 kg de muestra de granulometría
conocida, lavada y seca.
Una vez tenemos las cantidades de muestra adecuadas las pesamos y a
continuación las pasamos por la centrifugadora de bolas de acero, que gira
a 30 r.p.m. durante 500 vueltas (16 min y 40 seg).
Una vez desgastadas y lavadas, volvemos a pesar las muestras tamizadas
por las mallas de 2,5 mm y 1,6 mm , y la diferencia de peso inicial y final nos
dara la cantidad de muestra que se ha perdido lo que nos indicará el
desgaste de estos materiales.


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ENSAYOS DE DESGASTE

Masa inicial - Masa Final
L=
∗ 100
Masa inicial
Valores en torno a 20 indican materiales resistentes al desgaste.
Valores en torno a 50 indican materiales de baja resistencia al desgaste.
No se admiten materiales con valores L>35


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ENSAYOS DE DESGASTE
Ensayo de Los Angeles: Maquina de Los Angeles
Tambor de acero de 710 ± 6 mm de diámetro
interior y de 510 ± 6 mm de longitud interior
montado horizontalmente con una abertura para
introducir la muestra.
En su interior lleva una aleta de acero a lo largo del
cilindro de modo con una anchura de 90 ± 3 mm.
Velocidad: Su rotación debe estar comprendida
entre 30 y 33 revoluciones por minuto. Debe estar
contrapesada e impulsada de modo de mantener
una velocidad periférica uniforme.
Esferas : (Carga abrasiva), Un juego de esferas de
acero (6 – 12) de 45 a 50 mm de diámetro y con
una masa de 440 ± 50 gr cada una.

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