Este informe presenta los resultados de una investigación sobre el ensayo CBR (California Bearing Ratio), el equivalente de arena y los límites de consistencia de suelos. Se describe el procedimiento para realizar el ensayo CBR en el laboratorio, incluyendo la preparación de muestras, compactación, saturación y prueba de penetración. También se explica cómo calcular el CBR y determinar el equivalente de arena y los límites líquido, plástico y de contracción de un suelo.

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME:
“INVESTIGACIÓN DE CBR, EQUIVALENTE DE ARENA Y LIMITE DE CONSISTENCIA”
Autores:
AUCCALLA GAMARRA, María Ximena
GOMEZ LEON, Renato Alfredo
QUISPE CAMPOS, Kevin
Asesor:
CASSO VALDIVIA, Hugo
Lima – Perú
2017

2. ENSAYO DE CBR
 Este índice se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de
subrasante y de las capas de base, sub-base y de afirmado.
 Podemos realizar el ensayo de CBR en suelos inalterados, alterados y In situ.

3. HERRAMIENTAS:
 PARA LA COMPACTACIÓN
Molde de diámetro de = 6”, altura de 7” a 8” y un collar de 2”.
Disco espaciador de acero diámetro 5 15/16” y una altura 2.5”
Martillo con un peso de 10 lb. Y una altura de caída de 18”.
Trípode y dial deformímetro con aprox. 0.001”.
Pesas de anulares de 5 lbs c/u (2 pesas).

4.  PARA LA PRUEBA DE PENETRACIÓN
Pistón sección circular Diámetro de 2 pulg.
Aparato para aplicar la carga: Prensa hidráulica. V= 0.05 pulg/min. Con anillo
calibrado.
Herramientas varias: balanza, tamices, cronómetro, papel filtro, horno, tanques
para inmersión de muestra a saturar, etc.

5. Lo que vamos a conseguir con este ensayo son
los siguientes valores:
 Determinación de las propiedades expansivas del material.
 Determinación de la resistencia a la penetración.
 Determinación de la densidad y humedad.

6. PROCEDIMIENTO
 Lo primero que haremos es preparar el material para el ensayo. Esta tal vez es la parte más
importante del ensayo, bueno vamos paso a paso.
 Secar el material al sol o en un horno a una temperatura de 60°C.
 Desmenuzar los terrones (podemos usar un mazo con cabeza de hule) debemos cuidar de no
romper las partículas individuales en la muestra.
 Cuarteamos y conseguimos aproximadamente 20 kg. De material. (basado en una curva de 3
puntos).
 Tamizamos por el tamiz ¾”.
 El material retenido en el tamiz ¾” lo pesamos y reemplazamos por material retenido entre
¾” y #4 (debemos tamizar aparte otra cantidad de material por el tamiz ¾” y el #4 para
tener material para reemplazar).
 Con la ayuda de una espátula ancha mezclamos todo muy bien.
 Obtenemos la humedad que tiene el material en ese momento.
 Llevar el material a la condición de humedad optima conseguida con el Próctor.

7. MOLDEANDO LAS MUESTRAS
 En el cilindro con su collar colocamos el espaciador y el papel filtro.
 Llenamos el molde en 5 capas compactamos con los golpes necesarios para cada espécimen, conservar
material para verificar la humedad del espécimen.
 Tenemos que hacer uno con 10, 25,56 golpes por capa.
 Quitamos el collar y enrasamos bien.
 Volteamos el molde.
 Quitamos el disco espaciador y el filtro.
 Determinamos la densidad y la humedad de la muestra.
 Ponemos el filtro sobre la superficie enrasada y esta va a ser la parte inferior de la muestra.
 En la parte donde estaba el espaciador colocamos otro filtro y,
 El plato con un vástago graduable.
 Sobre este plato se colocan las sobrecargas necesarias (mínimo 4.5 Kg).
 Se coloca el molde dentro de un recipiente con agua suficiente para que pueda cubrir por completo el
molde.
 Se monta el trípode con un extensómetro y se toma una lectura inicial y se tomará cada 24 horas.
 Después de 96 horas o antes, depende si el material es expansivo o no se tomara la última lectura para
calcular el hinchamiento.

8. RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN
 Luego de que ya hemos hecho todo esto (saturación)
 Sujetamos bien el plato que pusimos sobre el espécimen y lo inclinamos para drenar la muestra por
aproximadamente 15 minutos.
 Removeos el plato disco, filtro y los contrapesos.
 Pesamos la muestra.
 Se ponen los contrapesos necesarios para semejar el peso del pavimento (generalmente podemos
usar los contrapesos utilizados en la saturación).
 Colocamos el espécimen en una prensa y aplicamos una carga de 10 lb para asentar el pistón.
 Ajustamos el dial de carga y el deformímetro a ceros.
 Iniciamos la penetración a una rata de velocidad de .05”/min.
 Hacemos lecturas cada 0.025” de penetración y anotamos la carga que se ha conseguido en cada
punto.
 Cuando lleguemos a 0.5” paramos de leer y soltamos la carga.
 Retiramos el espécimen de la prensa y determinamos la humedad (superior, medio, inferior de la
muestra).

9. CÁLCULOS
 Las lecturas tomadas, tanto de las penetraciones como de las cargas, se
representan gráficamente en un sistema de coordenadas.
 Si la curva esfuerzo - penetración que se obtiene, los valores anotados
serán los que se tomen en cuenta para el cálculo de CBR.
 En cambio, si las curvas son semejantes a las correspondientes a los No. 2 y
3, las curvas deberán ser corregidas trazando tangentes. Los puntos A y
B, donde dichas tangentes cortan el eje de abscisas, serán los nuevos ceros
de las curvas.

10. EQUIVALENTE DE ARENA
Se define el equivalente de arena como la proporción de
la altura alcanzada por las partículas de naturaleza
arenosa, en una suspensión de árido fino en agua,
respecto a la altura alcanzada por las partículas arcillosas
en la misma suspensión, en porcentaje.
Con los resultados podemos comprobar si nuestro material
es adecuado para la construcción de una carretera.

11. MATERIALES Y EQUIPOS PARA EL
ENSAYO
Muestra
de Arena Agua
Cloruro
de Calcio

12. TAMIZ
N°4
Cuarteado
r
Mecánico
Latita
Metálica
Embudo Gotero Espátula

13. Probeta
Cilíndrica
Cronometr
o
Agitador
Mecánico
Tapa de
Caucho
Tubo
Irrigador
Tubo de
goma

14. Lector
con Peso
Regla

15. PASO 1. Se vierte la arena en la cuarteadora mecánica y luego se toma la
materia más uniforme y se repite este procedimiento hasta obtener una
materia bien uniforme.
PASO 2. La arena obtenida se pasa por el tamiz #4
PASO 3. Con el material que pasa el tamiz #4 llena la latita dándole
pequeños golpes para eliminar los vacíos, una latita llena contiene un
promedio de 110 gramos de suelo suelto y aproximadamente unos 85 cm3
PASO 4. Llenada la latita se procede a enrasarla con la espátula y dejando
una superficie uniforme.
PASO 5. Se le agrego 85ml de stock en 4gal. de agua
PROCEDIMIENTO

16. PASO 6. Se vierte la mezcla de agua y stock en la probeta haciendo uso
de un sifón que esta sobre la escalera, hasta obtener una lectura de
4pulg en la probeta y se sierra la pinza del sifón después se vierte el
material de la latita en la probeta por medio del embudo.
PASO 7. Se deja reposar la mezcla por 10 min.
PASO 8. Pasados los 10 min. Se tapa la probeta con el tapón de caucho y
se bate la probeta después se coloca en el agitador mecánico por 45seg.
PASO 9. Luego se quita el tapón de caucho y se dan pequeños golpes de
forma circular con la punta del sifón hasta que el nivel de la mezcla llega
a cerca de la marca de15 pulg. Luego se completa la mezcla con el
gotero hasta obtener la lectura de 15 pulg.
PASO 10. Se deja reposar la mezcla por 20 min.
PASO 11. Se toma la lectura superior o lectura de arcilla con una regla y
la lectura de la arena se toma introduciendo el lector con peso dentro de
la probeta. Se repite el mismo procedimiento para otra muestra
adicional

17. % DE ARENA CON RESPECTO A LA ARCILLA =
𝐿𝐸𝐶𝑇𝑈𝑅𝐴 𝐷𝐸 𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴
𝐿𝐸𝐶𝑇𝑈𝑅𝐴 𝐷𝐸 𝐴𝑅𝐶𝐼𝐿𝐿𝐴
PROMEDIO =
% 𝑃𝑅𝑈𝐸𝐵𝐴 1 + % 𝑃𝑅𝑈𝐸𝐵𝐴 2
2
% DE TOLERANCIA = % 𝑃𝑅𝑈𝐸𝐵𝐴 1 − % 𝑃𝑅𝑈𝐸𝐵𝐴 2
ECUACION 1: PORCENTAJE DE ARENA RESPECTO DE A LA
ARCILLA
CALCULOS
ECUACIÓN 2: PROMEDIO DE EQUIVALENTE DE ARENA
ECUACIÓN 3: PORCENTAJE DE TOLERANCIA

18. LÍMITES DE CONSISTENCIA
 Se definen tres límites principales:
 Limites líquidos
 Limites plásticos
 Limites de contracción

19. Límites líquidos
 Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado líquido. Para la
determinación de este límite se utiliza la cuchara de Casagrande.

20. Limite plástico
 Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado plástico.

21. Limite de Contracción
 Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido y se
contrae al perder humedad.