Cardenas piucol 2008

UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
Ingeniero Constructor
Trabajo de Titulación
Proposición de una Metodología Particular
para obtener la Capacidad de Soporte
para Suelos Granulares sin Curva Proctor Definida.
Alumnos:
Arturo Rosendo Cárdenas Piucol.
Alex Eduardo Donoso Montero.
Profesor Guía:
José Cárcamo Romero.
Punta Arenas, Diciembre de 2008.

II
Agradecimientos
Queremos expresar nuestros sinceros agradecimientos a nuestro profesor
guía Don José Cárcamo Romero, Constructor Civil, por su gran disposición
en la entrega de sus conocimientos y experiencia en el tema estudiado.
Destacar la generosidad de Don Jóse Rojas Miranda, Laboratorista Vial
Clase A del Laboratorio Tekno – Vía, en el traspaso de material bibliográfico
y valiosas críticas al discutir los resultados obtenidos en este trabajo de título.
Nuestra gratitud hacia el personal del Laboratorio Austro – Umag, quienes
nos brindaron su ayuda desinteresada en el desarrollo de los múltiples
ensayos efectuados.
Por último, la mención más importante, destacar el apoyo incondicional e
irrestricto de nuestros padres en nuestra formación humana.

III
Índice
ÍTEM Pág
Agradecimientos..……………………………………………………… II
Índice…..………………………………………………………….……... III
Resumen………………………………………………………….……... VIII
Abstract………………………………………………………………….. IX
Introducción…………………………………………………………….. 1
Objetivos del Estudio…………………………………………………. 2
Objetivo General……………………………………………………….. 2
Objetivo Específicos…………………………………………………... 2
Operacionalización de Conceptos…………………………………. 2
Descripción Temática…………………………………………………. 4
CAPITULO 1
“Justificación del Tema” 6
1.1.- Justificación…………….………………………………………… 7
1.3.- Ubicación del Estudio…………………………………………... 9
1.4.- Descripción General del Pozo “Los Pinos” y Cantera
de Áridos…………………………………………………………… 10
CAPITULO 2
“Razón de Soporte de Suelos Compactados – Ensayo de C.B.R.” 12
2.1- Origen del Ensayo de C. B. R. (California Bearing Ratio)…. 13
2.2- Generalidades…………………………………………………….. 13
2.3- Condiciones del Ensayo………………………………………… 15
2.4- Tipos de Ensayos……………………………………………….... 15
2.5- Preparación de Muestras……………………………………….. 20
2.6- Curva de Tensión – Penetración (Nch 1852.Of81)………….. 22
2.7- Razón de Soporte (Nch 1852.Of81)……………………………. 23

IV
CAPITULO 3
“Evaluación de la Relación 80% de la Densidad Relativa
equivalente al 95% del Proctor Modificado”
26
3.1- Muestreo de Suelo……………………………………………….. 27
3.2- Cuarteo de las Muestra………………………………………….. 29
3.3- Determinación de la Granulometría………………………….. 29
3.4- Límites de Atterberg o de Consistencia. ……………………. 32
3.5 Densidad de Partículas Sólidas………………………………... 34
3.6- Relación de Humedad – Densidad. (Proctor Modificado)…. 35
3.7- Determinación de las Densidades Máxima y Mínima……… 37
3.7.1- Densidad Mínima…………………………………………… 38
3.7.2- Densidad Máxima…………………………………………… 39
3.8 Determinación del Índice de Vacío de las Muestras………… 43
3.8.1 Índice de Vacío de la Muestra 1 de Suelo………………. 44
3.8.2 Índice de Vacío de la Muestra 2 de Suelo……………….. 46
3.9- Razón de Soporte California……………………………………. 48
CAPITULO 4
“Metodología propuesta para obtener el C. B. R. a partir de la
Densidad Relativa”
53
4.1 Resumen……………………………………………………………. 54
4.2- Generalidades…………………………………………………….. 54
4.3. Equipos y Aparatos Empleados……………………………….. 54
4.4- Extracción de Muestras…………………………………………. 57
4.5- Preparación de Muestras……………………………………….. 58
4.6- Tamaño de la Muestra de Ensayo……………………..………. 58
4.7- Acondicionamiento de la Muestra de Ensayo………………. 58
4.8- Determinación de la Densidad Mínima……………………….. 59

V
4.9- Determinación de la Densidad a 57 Hz. durante 4 y 8
Minutos, respectivamente. Obteniendo de este modo dos
densidades más del suelo ensayado………………………….
62
4.10- Procedimiento de Penetración (Extraído de NCh
1852.Of81)…………………………………………………………… 68
CAPITULO 5
“Expresión de Resultados C.B.R. a partir de la Densidad Relativa” 71
5.1- Resultados de los Suelos Granulares Ensayados…………. 72
5.2- Propiedades Elementales de la Muestra 3 de Suelo……….. 72
5.2.1- Gráficos de Razón de Soporte……………………………. 75
5.5- Determinar la Correlación de ambos Métodos……………… 100
CAPITULO 6
“Conclusiones” 104
6.1- Análisis de Resultados………………………………………………… 105
6.1.1- Proponer un procedimiento metodológico particular que
determine valores de C.B.R. para materiales con un porcentaje
menor a 5% de finos o en aquellos que no tienen una curva de
humedad - densidad definidas, realizar ensayos y analizar sus
resultados………………………………………………………………………
105
6.1.1.1- Evaluar que una densidad al 95% del Proctor Modificado es
equivalente a decir Densidad Relativa al 80%...................................... 108
6.2.3- Analizar a partir de los resultados obtenidos en suelos de
entre 5 y 12% de finos, la influencia del porcentaje de finos en los
métodos de compactación de suelos……………………………………..
109
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………... 112

VI
ÍNDICE ANEXOS
ANEXO I Clasificación de Suelos según AASHTO y USCS….…… 114
ANEXO II Aparato C. B. R.................................................................... 122
ANEXO III Manual de Carreteras: Capítulo 8.100 – Suelos
Sección 8.101 Especificaciones para Suelos…………………………… 124
ANEXO IV Tablas de Ensayos Realizados........................................ 130
Granulometría Muestra-1…………………………………. 131
Densidad de Partícula Sólidas Muestra-1……………... 132
Densidad de Máxima y Mínima Seca Muestra-1……… 134
Proctor Modificado Muestra-1…………………………… 135
C.B.R Muestra-1…………………………………………… 137
Densidad de Partícula Sólidas Muestra-2………...…… 141
Densidad de Máxima y Mínima Seca Muestra-2……… 143
C.B.R Muestra-2……………………………………........... 146
C.B.R Muestra-3-1………………………………………… 154
C.B.R Muestra-3-2………………………………………… 156
C.B.R Muestra-4-1………………………………............... 161
C.B.R Muestra-4-2………………………………………… 163
C.B.R Muestra-4-3………………………………………… 165
C.B.R Muestra-4-4………………………………………… 167

VII
C.B.R Muestra-5-1………………………………………… 172
C.B.R Muestra-5-2………………………………………… 174
C.B.R Muestra-5-3………………………………………… 176
Determinación de Correlación de Ambos Métodos….. 177
ANEXO V Certificados......................................................................... 181

VIII
RESUMEN
El presente trabajo de titulación versó sobre el tema “Proposición de una
Metodología Particular para obtener la Capacidad de Soporte para Suelos
Granulares sin Curva Proctor Definida”; en suelos del pozo “Los Pinos” y la
cantera de áridos de “Concremag”, ambos de propiedad de la Empresa
Constructora Vilicic, cuyos materiales fueron analizados e interpretados a
través de múltiples ensayos ejecutados en el laboratorio Austro – Umag.
El estudio realizado se orientó al comportamiento de suelos granulares,
cuya capacidad de soporte no se puede determinar a través del método de
ensayo estándar C.B.R. (Razón de Soporte de California), pues no poseen
una curva Proctor definida que permita confeccionar probetas con la
humedad óptima encontrada a través de dicho ensayo. Es por ello, que se
propuso una metodología que se basara en las normas chilenas 1876.Of80 y
1852.Of81, que fuera aplicable a estos suelos no cohesivos con porcentaje
de finos menor al 5%.
Asimismo, se aborda en esta tesis la aseveración que establece el
Laboratorio Nacional de Vialidad, el cual señala la equivalencia entre el
Proctor Modificado al 95% con la Densidad Relativa al 80%.

IX
ABSTRACT
The present thesis was about the theme “Proposition of a Specific
Methodology to obtain Bearing Ratio for Granulate Soils without Definite
Proctor Curve”, in soils of “Los Pinos well” and the aggregate quarry of
“Concremag”, both are property of the “Constructora Vilicic Enterprise”,
whose materials were analyzed and interpreted through multiple tests
executed in the Austro – Umag laboratory.
The study done was orientated on the granulate soils behavior, whose
bearing ratio can not be determinated through the standard test method of
C.B.R. (California Bearing Ratio), because does not have a definite Proctor
curve that let to make specimens with the optimum water content found
through the mentioned test. It is because of this, that it was proposed a
methodology that will be based in the Chilean Regulations 1876.Of80 and
1852.Of81, that would be applicable to these not cohesive soils with a fine
percentage minor to 5%.
Likewise, to consider in this thesis is the affirmation that establishes the
“National Laboratory of Vialidad”, which indicates the equivalence between
the Modified Proctor to the 95% with the Relative Density to 80%.

1
Introducción
En el quehacer nacional, las obras viales han cumplido una fuente de
crecimiento como país, acercando a las personas con obras que van desde
caminos de carpeta de rodado a caminos pavimentados, pasando por las
diversas obras que conforman la infraestructura vial.
En virtud de las inversiones que se realizan anualmente tanto en la
conservación como en la construcción de obras viales, es que se hace
necesario aportar a la investigación orientada a la geotecnia vial. De ahí que
surge la necesidad de indagar sobre un área de la geotecnia vial que dice
relación sobre la determinación de la capacidad de soporte (C.B.R.) en
suelos granulares no cohesivos cuyo porcentaje de finos sea menor al 5% o
en aquellos suelos granulares cuya curva proctor sea indefinida.
Es preciso entender que el C. B. R. desarrollado por la división de
carreteras del Estado de California (E. E. U. U.) es un ensaye que sirve para
evaluar la calidad relativa del suelo para subbases, bases y subrasantes en
las cuales se establecen bandas granulométricas (Manual de Carretera
volumen N° 8); Sin embargo y para el caso de suelos cuya compactación no
produce una curva bien definida de relación humedad - densidad establece
como método la determinación de la densidad relativa.
Por lo anterior, es que este trabajo de tesis pretende abordar la
determinación de C.B.R. para los suelos antes descritos según lo descrito en
los objetivos que más adelante se plantean.
Para realizar esta investigación se extraerán muestras de suelos del pozo
“Los Pinos” y Cantera de Áridos “Concremag” de propiedad de la Empresa

2
Constructora Vilicic, los que posteriormente serán analizados en el
laboratorio Austro – Umag.
Objetivos del Estudio
Objetivo General
Proponer un procedimiento metodológico particular que determine valores
de C.B.R. para materiales con un porcentaje menor a 5% de finos o en
aquellos que no tienen una curva de humedad - densidad definidas, realizar
ensayos y analizar sus resultados.
Objetivos Específicos
Evaluar que una densidad al 95% del Proctor Modificado es
equivalente a decir Densidad Relativa al 80%.
Analizar a partir de los resultados obtenidos en suelos de entre 5 y
12% de finos, la influencia del porcentaje de finos en los métodos de
compactación de suelos.
Operacionalización de Conceptos
Cuarteo: Procedimiento empleado para reducir el tamaño original de una
muestra de suelo o agregado pétreo, cuya objetivo es obtener una muestra
representativa del material y de un tamaño acorde a los requerimientos del
ensaye a realizar.
Granulometría: Distribución porcentual en masa de los distintos tamaños de
partículas que constituyen un suelo.

3
Limite Líquido: Humedad expresada como porcentaje de la masa de suelo
seco en horno, de un suelo remoldeado en el límite entre los estados líquido
y plástico. Corresponde a la humedad necesaria para que una muestra de
suelo remoldeada, depositada en la taza de bronce de la máquina
Casagrande y dividida en dos porciones simétricas separadas 2 mm entre sí,
fluyan y entren en contacto en una longitud de 10 mm, aplicando 25 golpes.
Límite Plástico: Humedad expresada como porcentaje de la masa de suelo
seco en horno, de un suelo remoldeado en el límite entre los estados plástico
y semisólido. Corresponde a la humedad necesaria para que bastones
cilíndricos de suelo de 3 mm de diámetro se disgreguen en trozos de 0,5 a 1
cm de largo y no puedan ser reamasados ni reconstituidos.
Densidad de Partículas Sólidas: Cuociente entre la masa sólida de un suelo y
el volumen sólido del mismo, siendo el volumen sólido la diferencia entre el
volumen total y la suma de los volúmenes líquidos y gaseosos.
Densidad Neta: Densidad en que se considera el volumen macizo de las
partículas más el volumen de los poros inaccesibles.
Índice de Densidad (Densidad Relativa): Estado de compacidad de un suelo
con respecto a los estados más sueltos y más densos obtenidos mediante
los procedimientos de laboratorio descritos en este método.
Densidad Máxima: Densidad de un suelo en el estado más denso obtenible
según ensayo normal.
Densidad Mínima: Densidad de un suelo en el estado más suelto obtenible
según ensayo normal.

4
Método Proctor: Consiste en compactar el material pétreo dentro de un
molde cilíndrico metálico, en varias capas y por la caída de un pisón
metálico, para así obtener la máxima densidad a través de una humedad
óptima.
Humedad Óptima: Porcentaje de humedad para el cual un suelo sometido a
una energía de compactación determinada presenta su máxima densidad
(D.M.C.S.).
Densidad Máxima Compactada Seca: Corresponde a la mayor densidad que
puede alcanzar un suelo al ser compactado a la humedad óptima.
C.B.R.: El índice C.B.R. (Razón de Soporte de California) es la relación,
expresada en porcentaje, entre la presión necesaria para hacer penetra un
pistón de 50 mm. de diámetro en una masa de suelo compactada en un
molde cilíndrico de acero, a una velocidad de 1,27 mm/min, para producir
deformaciones de hasta 12,7 mm (1/2”) y la que se requiere para producir las
mismas deformaciones en un material chancado normalizado, al cual se le
asigna un valor de 100%.
Descripción Temática
El trabajo de título presenta en el capítulo 1, la justificación del tema
acerca de ¿Cómo obtener el C.B.R. en aquellos suelos cuya curva Proctor es
indefinida?, además de la ubicación del estudio y descripción General del
Pozo “Los Pinos” y Cantera de Áridos “Concremag”.
En el capítulo 2, se hace referencia al marco teórico disponible en la
actualidad de la Razón de Soporte de Suelos Compactados – Ensayo de
C.B.R., entre los temas destacados se hallan los orígenes, condiciones y

5
tipos de ensayos, preparación de muestras y expresión de resultados de
curvas tensión – penetración y razón de soporte según Nch 1852.Of81.
En el capítulo 3, se realiza la Metodología para determinar la Validez de
la relación 80% de la Densidad Relativa equivalente al 95% del Proctor
Modificado, a través de una serie de ensayos entre los cuales figuran la
Granulometría, Límites de Atterberg o de Consistencia, Densidad de
Partículas Sólidas, Relación de Humedad – Densidad. (Proctor Modificado),
Determinación de las Densidades Máxima y Mínima, y la Razón de Soporte
California.
El capítulo 4, comprende la Metodología Particular propuesta para
obtener el C.B.R. a partir de la Densidad Relativa, la cual contiene los
equipos y aparatos empleados en el ensayo junto al procedimiento que se
realizó en laboratorio. Los resultados obtenidos a través del método
previamente mencionado se expresaron en el capítulo 5, en el cual se
encuentran las propiedades elementales de cada muestra ensayada contigua
a sus respectivos gráficos de razón de soporte.
Por último, en el capítulo 6 se analizan e interpretan las conclusiones
finales desarrolladas a partir de los resultados obtenidos.

6
Capítulo 1:
Justificación del Tema

7
1.1- Justificación
La práctica actual del análisis y diseño de pavimentos se basa en
métodos básicamente empíricos, en donde el diseño se respalda en
propiedades físicas de los materiales y en un índice de resistencia al corte
bajo condiciones de humedad y densidad controladas, denominado C. B. R.
(en castellano, Valor Relativo de Soporte), cuyo valor se puede obtener sólo
si existe una curva Proctor definida. Es en este punto en donde se genera el
cuestionamiento de ¿Cómo obtener el C. B. R. en aquellos suelos cuya curva
Proctor es indefinida?.
Para este estudio se ensayarán los materiales pétreos típicos o
característicos que se utilizan en la Empresa Constructora Vilicic S. A., de la
región de Magallanes en la ejecución de las obras de pavimentaciones, que
en general se le exigen que cumplan con los siguientes requerimientos:
Para la subrasante terminada deberá cumplir con un CBR no inferior a
30% al 95% D.M.C.S. según LNV-95. Deberá cumplir además con la
compactación especificada, con las pendientes y dimensiones
establecidas en el proyecto.
Para la subbase construida, el poder de soporte CBR, será 40%
mínimo medido al 95% de la densidad máxima compactada seca y a
0.2” de penetración, de acuerdo a la norma NCh 1534-II.
Para la base construida, el poder de soporte CBR, será 60% mínimo.
Referencia E.E.T.T. extraídas de SERVIU, Proyecto Construcción Costanera
del Estrecho.

8
Asimismo y dentro de las especificaciones técnicas que dispone la
Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas a nivel nacional se
encuentra la siguiente:
Una compactación que se realizará hasta obtener una densidad mayor
o igual al 95% de la D. M. C. S. del Proctor Modificado, NCh 1534 II –
D, o al 80% de la Densidad Relativa, NCh 1726, según corresponda.
Luego, surge la incógnita respecto de la equivalencia entre un porcentaje
asignado a un ensayo Proctor Modificado versus un porcentaje asignado e
un ensayo de densidad relativa, en el sentido de si ambos arrojan un valor de
C.B.R. equivalente.

9
1.2- Ubicación del Estudio
El estudio se realizará en Punta Arenas una ciudad y puerto del extremo
austral de Chile y del continente americano. Capital de la Región de
Magallanes y Antártica Chilena. Está localizada a 53° 10′ 01″ S 70° 56′ 01″
O, en la Península de Brunswick y a orillas del Estrecho de Magallanes, en la
Patagonia y a pocos kilómetros del Cabo Froward, el punto más austral del
continente americano, lo que la convierte en la ciudad continental más
austral del mundo.
Fotografía 1.1: Ubicación Geográfica de la Región de Magallanes y la Antártica
Chilena.
Fuente: Biblioteca del Congreso Nacional de Chile.

10
1.3- Descripción General del Pozo “Los Pinos” y Cantera de Áridos
“Concremag”
La Empresa Constructora Vilicic S. A. propietaria del Pozo los Pinos y
cantera de áridos ubicada en el sector Loteo Varillas II, proporcionará los
suelos para dicho estudio, cuyo material entre sus múltiples usos se emplea
para la ejecución de las bases, subbases y subrasantes en obras de
pavimentaciones.
Ambos se sitúan en el sector de “Río Seco”, Ruta 9, Km. 8.5 Norte para el
Pozo “Los Pinos” y Km. 13 Norte para cantera de áridos de Concremag,
comuna de Punta Arenas.
La fotografía 1.2, nos muestra donde se ubican las instalaciones de Vilicic
en las inmediaciones de Punta Arenas.

11
Fotografía 1.2: Ubicación de Cantera de Áridos y Pozo “Los Pinos”.
Fuente: Google Earth.
Cantera de
Áridos de Vilicic
Pozo “Los Pinos”
de Vilicic
A Punta Arenas
Ruta Nº 9 Km. 13 Norte
Ruta Nº 9 Km. 8,5 Norte

12
Capítulo 2:
Razón de Soporte de Suelos Compactados – Ensayo de C.B.R.

13
2.1- Origen del Ensayo de C. B. R. (California Bearing Ratio)
El ensayo de relación de soporte de California fue propuesto en 1929 por
los ingenieros T. E. Stanton y O. J. Porter del departamento de carreteras de
California. Desde esa fecha tanto en Europa como en América, el método
C.B.R. se ha generalizado y es una forma de clasificación de un suelo para
ser utilizado como subrasante o material de base o sub – base en la
construcción de carreteras, como así también en la ejecución de terraplenes
y capas de rodadura granulares.
Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los
Estados Unidos adoptó este ensayo para utilizarlo en la construcción de
aeropuertos.
2.2- Generalidades
El ensayo C.B.R. es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de
un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad cuidadosamente
controladas. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte,
pero de la aseveración anterior es evidente que este número no es constante
para un suelo dado, sino que se aplica solo al estado en el cual se
encontraba el suelo durante el ensayo. El C.B.R. se expresa en porcentaje
como la razón de carga unitaria que se requiere para introducir un pistón
dentro de una muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y
densidad dadas, con respecto a la carga unitaria patrón requerida para
introducir el mismo pistón a la misma profundidad en una muestra tipo de
material triturado. Su ecuación es la siguiente:
( )%
PatrónUnitariaaargC
EnsayodelUnitariaaargC
.R.B.C 100×⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
Fórmula 2.1: Determinación de C. B. R.

14
De esta fórmula se puede observar que el C.B.R. es un porcentaje de la
carga unitaria patrón. En la práctica, el símbolo de porcentaje se quita y la
relación se presenta simplemente por un número entero.
Los valores de carga unitaria para las diferentes profundidades de
penetración dentro de la muestra patrón están determinados. El C.B.R. que
se usa para proyectar, es el valor que se obtiene para una penetración de
0,1” o de 0,2”. Se elige el que sea más grande de los dos. Para la mayoría de
los suelos el valor para la penetración de 0,1” da mayor C.B.R..
El ensayo de C.B.R. se utiliza para establecer una relación entre el
comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y
subrasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla
da una clasificación típica:
C.B.R. Clasificación
General
Usos Sistema de Clasificación
Unificado AASHTO
0 - 3 Muy Pobre Subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A7
3 - 7 Pobre a
Regular
Subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7
7 - 20 Regular Sub – base OL,CL,ML,SC,
SM,SP
A2,A4,A6,A7
20 - 50 Bueno Base,
Sub – base
GM,GC,SW,SM,
SP,GP
A1b,A2-5,A3,
A2-6
> 50 Excelente Base GW,GM A1a,A2-4,A3
Tabla 2.1: Número de C. B. R. para Suelos Clasificados según USCS y AASHTO.
Fuente: Joseph E. Bowles (1981), Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil.

15
2.3- Condiciones del Ensayo
El C.B.R. de un suelo varía con su compactación, su contenido de
humedad al compactar y el contenido de humedad cuando se ensaya. Por
consiguiente, para repetir las condiciones de la obra, estos factores deben
ser cuidadosamente controlados al preparar las muestras.
A menos que sea seguro que el suelo no acumulará humedad después de
la construcción, los ensayos C.B.R. se llevan a cabo sobre muestras
saturadas.
Fotografía 2.1: Tipos de Ensayos.
Fuente: Crespo Villalaz, Mecánica de Suelos y Cimentaciones.
2.4- Tipos de Ensayos
Debido a que el comportamiento del suelo varía con su grado de
alteración, normalmente se distinguen los siguientes ensayos C.B.R.:

16
a) Determinación del C.B.R. de Suelos Perturbados y Remoldados.
Estos ensayos son ejecutados en laboratorio se pueden hacer sobre
muestras de suelo inalteradas o compactadas en laboratorio. Este método de
ensayo de C.B.R. se describe en Nch 1852.Of81.
1. C.B.R. de Suelos No Cohesivos.
2. C.B.R. de Suelos Cohesivos de Baja Plasticidad y Poco o Nada
Expansivos.
3. C.B.R. de Suelos Cohesivos y Expansivos.
Fotografía 2.2: Procediendo a Compactar Suelo para Ensayo C. B. R. en Laboratorio.
Fuente: ELE International, Soil Testing, Compaction and C. B. R.
b) Determinación del C.B.R. de Suelos Inalterados.
Mediante este método, se determina el C.B.R. de un suelo cohesivo en
estado natural. Se diferencia del anterior sólo en la toma de muestras, ya que
los pasos para determinar las propiedades expansivas y la resistencia a la
penetración son similares.
Se tomarán tres muestras inalteradas, empleando para ello moldes C.B.R.
armados en los extremos de su respectivo collarín. Para facilitar el

17
hinchamiento del molde, el collarín que se apoya sobre la superficie del
terreno tendrá sus bordes cortantes.
El procedimiento consiste en ir comprimiendo o hincando el molde contra
la superficie del terreno y al mismo tiempo retirando el suelo de alrededor del
molde, hasta que la muestra de suelo entre en el collarín superior por lo
menos 25 mm., cuidando reducir al mínimo las perturbaciones de la muestra.
Finalmente, se retira el molde realizando un movimiento como cortando el
suelo, se retira el collarín superior, se enrasan ambas caras de la muestra y
se les vierte parafina sólida derretida con el fin de evitar pérdidas de
humedad en el traslado al laboratorio. El peso unitario y la humedad deberán
ser determinados por medio del ensayo de densidad “in situ”, eligiendo un
lugar próximo a aquel desde donde se obtuvieron las muestras.
Fotografía 2.3: Molde para Muestra de Suelo Inalterada.
Fuente: ELE International, Soil Testing, In – Situ Sampling and Preparation.
c) Determinación del C.B.R. “In Situ”.
Es un método adecuado para determinar la capacidad de soporte de un
material en el lugar donde será sometido a las solicitaciones de la estructura
que soportará. Debería realizarse cuando se presenten materiales dudosos y

18
en movimientos de tierra importantes. Básicamente la fase de penetración de
este ensayo es similar a la descrita anteriormente.
Lo usual es determinar primero la densidad “in situ” del material en el lugar
de ensayo, el cual puede ser usado bajo cualquiera de las siguientes
condiciones:
Cuando “in situ” la densidad y el contenido de agua son tal que el
grado de saturación es de un 80% o superior,
Cuando el material es de granos gruesos y su cohesión es tal que no
se vea afectado por cambios en la humedad o
Cuando el material ha estado en el lugar por varios años. En estos
casos La humedad no es constante pero fluctúa dentro de rangos
estrechos y el ensayo C.B.R. “in situ” se considera como un indicador
satisfactorio de la capacidad de soporte del suelo.
Por lo general, se elige un lugar donde no haya piedras mayores a 3/4",
deberá removerse el material suelto y nivelar la superficie, luego se coloca un
sistema de reacción montando “un gato”, con anillo dinamométrico y pistón,
en forma vertical, aplicando la reacción con un vehículo cargado u otro
sistema. En caso de que el pistón sea colocado en forma horizontal, la
reacción será dada por la pared contraria del pozo construido para este
efecto.
Se colocan los anillos de sobrecarga directamente al suelo y se carga el
pistón al suelo con una fuerza menor que 4,54 Kg. Se debe instalar un dial
comparador para registrar las lecturas de deformaciones, en un punto que
permanezca constante e inmóvil (por ejemplo una viga empotrada al suelo en
poyos de hormigón).
La penetración se realiza en forma similar al ensayo tradicional y el
ensayo se repite en otros dos puntos escogidos con anterioridad. La forma
de expresar los resultados también es idéntica al método de laboratorio, es
decir, trazando la curva tensión contra penetración, corrigiendo la curva si

19
fuese necesario y calculando el C.B.R. “in situ”, usando los valores de
penetración de 0,1" y 0,2".
Fotografía 2.4: Ensayo de C. B. R. In - Situ.
Fuente: ELE International, Soil Testing, Compaction and C.B.R.
En resumen, los ensayos C.B.R. pueden ser hechos en la obra o en
laboratorio, éstos últimos se llevarán a cabo tanto sobre muestras inalteradas
como en las compactadas en éste.
Los ensayos en el lugar se hacen solamente sobre el suelo con el
contenido de humedad existente, pero los ensayos de laboratorio se pueden
hacer sobre muestras saturadas o no saturadas. Siempre que sea posible, el
ensayo se hace en suelo inalterado. Cuando es con miras a proyectar, hay
que ensayar muestras compactadas en laboratorio, las cuales, pueden no
reproducir las condiciones de humedad y densidad obtenidas en la
compactación en obra. Por lo tanto, deben realizarse ensayos “in situ” o
ensayos sobre muestras inalteradas de suelos compactados en obra,
durante el período de construcción. Si los resultados no concordasen con los
datos preliminares que se usaron para proyectar, el proyecto debe ser

20
modificado o el procedimiento de compactación en obra cambiado, para
producir el C.B.R. requerido.
2.5- Preparación de Muestras
Han sido ideados distintos procedimientos para preparar muestras de
laboratorio de diferentes clases de suelos, con el fin de reproducir las
condiciones que verosímilmente se producirán durante y después de la
construcción.
Estos procedimientos se aplican cuando el contenido de humedad durante
la construcción va a ser el óptimo para obtener la máxima densidad seca
compactada (obtenida del Proctor Modificado) y además el suelo va a ser
compactado al menos al 95% de ésta. Si se usaran otros medios de controlar
la compactación, los procedimientos deberían ser modificados de acuerdo
con ellos.
a) C.B.R. de Suelos No Cohesivos
Estos suelos en la clasificación unificada, corresponden a los
siguientes grupos: GW, GP, SW y SP.
Son suelos generalmente de IP<2 y de compactación rápida en el
campo.
En general, el C.B.R. casi no varía apreciablemente con los cambios
de humedad.
El C.B.R. se puede determinar sin saturar la muestra.
El C.B.R. que se adopte podrá ser el que corresponde a su máxima
densidad o si se sigue un criterio mas conservador, el menor de los
C.B.R. obtenidos.
El C.B.R. de estos suelos granulares es generalmente mayor de 20%.

21
b) C.B.R. de Suelos Cohesivos, de Baja Plasticidad y Poco o Nada
Expansivos.
Estos suelos son los más comunes y pertenecen a los siguientes
grupos de la clasificación unificada: GM, GC, SM, SC, CL, ML y OL.
Les afecta considerablemente la humedad de compactación y la
densidad obtenida tanto si están saturados como si no lo están. Para
estos suelos, se compactan tres muestras a diferentes densidades con
el contenido de humedad óptimo, que se determina previamente por el
método Proctor Modificado. Se ensaya cada muestra después de
saturada y los resultados se trasladan a un gráfico donde se
determina el C.B.R. en el 95% de la máxima densidad seca.
c) C.B.R. de Suelos Cohesivos y Expansivos
Estos suelos en la clasificación unificada, corresponden a los
siguientes grupos: MH, CH y OH.
Se requieren estudios particulares para determinar el contenido de
humedad más satisfactorio, así como su método de compactación.
Una vez que estos factores están determinados, el ensayo se realiza
sobre una muestra que se compacta.
No siempre la humedad óptima y la densidad máxima es la más
adecuada.
Muchas veces el hinchamiento de estos suelos es menor cuando se
compacta a densidades y con humedades distintas a la densidad
máxima y humedad óptima.
El C.B.R. a usar es aquel en que el suelo presente menor
hinchamiento.
Para facilitar la selección del C.B.R. de diseño, es recomendable
representar gráficamente los % de hinchamiento vs. los contenidos de
humedad en los diferentes estados de compactación.

22
La comparación de las curvas que relacionan los hinchamientos,
C.B.R. y densidades con las humedades de compactación, permitirá
establecer los límites de humedad y densidad apropiados, facilitando
así la selección del C.B.R. de diseño.
2.6- Curva de Tensión – Penetración
Calcular las tensiones de penetración en Mega Pascales (Kgf/cm2
) y trazar
la curva en un gráfico de tensión-penetración. En algunos casos esta curva
puede tomar, inicialmente, la forma cóncava hacia arriba debido a
irregularidades de la superficie u otras causas. En dichos casos el punto cero
debe corregirse trazando una recta tangente a la mayor pendiente de la
curva y trasladando el origen al punto en que esta tangente corta a la
abscisa. (Nch 1852.Of81)
Gráfico 2.1: Corrección de Curvas Tensión – Penetración.
Fuente: NCh 1852.Of81.

23
2.7- Razón de Soporte
Empleando los valores de tensión corregidos tomados de la curva tensión-
penetración para 2,54 mm. y 5, 08 mm. de penetración, calcular las razones
de soporte para cada una de ellas, dividiendo las tensiones corregidas por
las tensiones normales 6,9 MPa (≈70 Kgf/cm2
) y 10,3 MPa ( ≈ 105 Kgf/cm2
).
Calcular también la razón de soporte para la carga máxima si la penetración
es menor que 5,08 mm., interpolando la tensión normal.
La razón de soporte es, normalmente, la correspondiente a 2,54 mm de
penetración.
Cuando la razón correspondiente a 5,08 mm. es mayor, confirmar el
resultado a través de la información obtenida en ensayos previos o, en su
defecto, repetir el ensayo. Si los ensayos previos o el ensayo de chequeo
entregan un resultado similar, emplear la razón de soporte correspondiente a
5,08 mm de penetración.
NOTA: Si se desea obtener los valores de la razón de soporte a
penetraciones de 7,62 mm., 10,16 mm. y 12,7 mm., los valores de tensión
corregidos para estas penetraciones deben dividirse por tensiones normales
de 13,1 MPa (≈133 Kgf/cm2
), 15,8 MPa (≈162 Kgf/cm2
) y 17,9 MPa ( ≈ 183
Kgf/cm2
) respectivamente. (Nch 1852.Of81)
Penetración Tensiones Normalizadas
MPa Kgf./cm2
2.54 6.9 70
5.08 10.3 105
7.62 13.1 133
10.16 15.8 162
12.7 17.9 183
Tabla 2.2: Penetración – Tensiones Normalizadas.
Fuente: Elaboración Propia.

24
Para los suelos del tipo A – 1; A – 2 – 4 y A – 2 – 6, se calcula la razón
de soporte sólo para 5 mm. de penetración.
Para suelos del tipo A – 4; A – 5; A – 6 y A – 7, cuando el C. B. R. en
5 mm. de penetración es mayor que en 2,5 mm. de penetración, se
debe confirmar con información obtenida con ensayos previos, o bien
repetir el ensayo. Si los ensayos previos o el ensayo de chequeo
entregan un resultado similar, emplear la razón de soporte
corresponderá a 5 mm. de penetración.
Para suelos del tipo A – 3; A – 2 – 5 y A – 2 – 7, el procedimiento a
aplicar (inmersión o no) debe quedar al criterio del ingeniero
responsable del estudio.
Con el resultado del C.B.R. se puede clasificar el suelo usando la tabla
siguiente:
C.B.R. Clasificación
0 – 5 Subrasante muy mala
5 – 10 Subrasante mala
10 – 20 Subrasante regular a buena
20 – 30 Subrasante muy buena
30 – 50 Sub - base buena
50 – 80 Base buena
80 – 100 Base muy buena
Tabla 2.3: Clasificación del Suelo de acuerdo al C.B.R.
Fuente: Crespo Villalaz, Mecánica de Suelos y Cimentaciones.
Cuando se requiere conocer los efectos de preconsolidación natural,
estructura de suelo, cementación natural, estratificación, que son aspectos
que no pueden producirse con muestras remoldeadas de suelo, ni con
muestras supuestamente inalteradas que se ensayen en laboratorio, se
recomienda efectuar el ensayo C.B.R. en la obra, siempre que el terreno
natural esté en las condiciones mas criticas en le momento de efectuar la

25
prueba. El procedimiento que se sigue en esta prueba es similar al
establecido en los ítems anteriores, con la diferencia que en este caso, la
muestra no esta confinada en un molde.
Es condición que en el lugar que se realice el ensayo no existan partículas
superiores al tamiz 20 mm (3/4”). La preparación del terreno requiere enrasar
y nivelar un área de 30 cm de diámetro, para posteriormente colocar las
sobrecargas estipuladas.

26
Capítulo 3:
Evaluación de la Relación
80% de la Densidad Relativa equivalente al 95% del Proctor Modificado.

27
3.1- Muestreo de Suelo.
Las muestras fueron extraídas de los acopios de material del pozo “Los
Pinos” de propiedad de la Empresa Constructora Vilicic, donde se
identificaron dos acopios los cuales poseían un porcentaje de fino entre 5% y
12%. Con esta información se procedió a realizar un muestreo en dichos
acopios para averiguar con exactitud el material bajo malla N° 200.
Las muestras fueron extraídas sin importar su perturbación, es decir, son
muestras que retienen la composición integra del suelo, no así su estructura,
de esta manera los suelos extraídos fueron sometidos a ensayos de
granulometría, límites líquidos y plásticos, densidad de partículas sólidas,
densidad relativa, Proctor Modificado y C.B.R..
La primera etapa del muestreo consistió en extraer 8 sacos con material
representativo de ambos acopios, correspondiendo 4 muestras al
denominado acopio 1, donde se identificaron las muestras con datos como el
nombre del muestreador, tipo de material, procedencia de material y fecha de
obtención de la muestra, asimismo se identificó las 4 muestras del acopio 2.
Cada muestra extraída tenía un tamaño aproximadamente a unos 50 kg.
que se extraen tres o más puntos diferentes del acopio, que otorguen
representatividad al material, ésta se efectuó con pala, previo rebaje de los
primeros 20 cm. de material de una superficie estimada de 1 m2
aproximadamente, y se procedió a llenar los sacos, para posteriormente ser
trasportado al laboratorio Austro – Umag para realizar los ensayos ya
descritos.
A continuación se presenta un esquema de la extracción de muestras
realizadas en la zona.

28
Esquema 3.1: Extracción de Muestras.
Suelos
Pozo “Los Pinos” Cantera de Áridos
“Concremag”
Material Integral
(Acopio 1)
Material Integral
(Acopio 2)
Gravas Rodadas
Lavadas
Arenas Lavadas
Muestra 1
(5,7% Finos)
Muestra 2
(8,6% Finos)
Muestra 3
Material Lavado
(1,8% Finos)
Muestra 4
(Gravas y Arenas
Lavadas)
(1,3% Finos)
Muestra 5
(2,4% Finos)

29
3.2- Cuarteo de las Muestra.
Para poder realizar los diferentes ensayos, en primer lugar al recibir una
muestra, es efectuar el cuarteo, que consiste en reducir el material a un
tamaño conveniente de acuerdo al ensayo que se va a realizar, esto se debe
efectuar de manera que otorgue validez a los ensayos ejecutados, las
diferentes proporciones de muestra que tomaremos para ensayar han de ser
representativa de la muestra original, es decir, estas deben poseer los
mismos rangos y proporciones granulométricos, ya que es de vital
importancia realizar un cuarteo correcto, sino el comportamiento sería
diferente en cada uno de los ensayos, y los resultados no serian coherentes
entre sí, cabe señalar que el material se cuarteo en estado húmedo.
Las muestras se agruparon de acuerdo a dos acopios distintos, donde se
identificó la muestra 1 y la muestra 2, a las cuales se les realizó los
siguientes ensayos: granulometría, límites de Atterberg o de consistencia,
densidad de partículas sólidas, Proctor modificado, densidad relativa y C.B.R.
3.3- Determinación de la Granulometría.
La granulometría de un suelo, es el estudio de las proporciones
porcentuales en peso en que se encuentran distribuidos los tamaños de las
partículas que componen un suelo, lo que se determina mediante tamizado a
través de varias mallas o tamices de diferentes aberturas, de esta forma se
puede determinar la curva granulométrica del material, con ella se puede
observar si el material esta bien o mal graduado y que tamaños son los que
predominan al interior de la muestra. Las curvas granulométricas se
acostumbra a dibujarlas en gráficos, en que las abcisas indican las aberturas
de los tamices y en las ordenadas se indican los porcentajes
correspondientes a cada tamaño.

30
Los tamices que se emplean en la granulometría de suelos van desde los
0,08 mm. a los 80 mm..
Tamaño Nominales de Abertura
(mm.) ASTM
80 3”
63 2 ½”
50 2”
40 1 ½”
25 1
20 ¾”
10 3/8”
5 N° 4
2 N° 10
0,5 N° 40
0,08 N° 200
Tabla 3.1: Serie de Tamices Elegidos.
Fuente: Manual de Carreteras, Volumen N° 8.
El análisis granulométrico del suelo ensayado fue realizado según el
Manual de Carreteras, Volumen N° 8, sección 8.102.1.
A continuación, se pueden observar las curvas granulométricas
correspondientes a las muestras 1 y 2, respectivamente.
De ambas curvas se puede observar que son materiales pétreos bien
graduados y que presentan una granulometría continua, pues poseen una
buena distribución de partículas, constando con todos los tamaños.

31
Granulometría
0
20
40
60
80
100
120
0,01 0,1 1 10 100
Abertura del Tamiz (mm.)
%QuePasa
Gráfico 3.1: Curva Granulométrica, Muestra 1.
Granulometría
0
20
40
60
80
100
120
0,01 0,1 1 10 100
%QuePasa

32
3.4- Límites de Atterberg o de Consistencia.
El método usado para medir estos límites se conoce como el método de
Atterberg se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la
naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del
contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido,
semisólido, plástico, semilíquido y líquido.
Los límites de Atterberg entregan información sobre el estado de
consistencia o coherencia de las partículas de un suelo.
Para la determinación de éstos, se utiliza solamente la porción de suelo
que pasa por el tamiz de 0,5 mm. (N° 40 ASTM).
El límite líquido, se determina mediante el aparato de Casagrande. En el
fondo de la taza de bronce se pone una porción de suelo amasado con una
cierta cantidad de agua, formando un casquete esférico de 1 cm. de altura en
el punto de máximo espesor, que se divide en dos partes iguales con un
acanalador normalizado, formando un surco. Colocado el aparato sobre una
base firme, se gira la manivela levantando y dejando caer la taza a razón de
dos golpes por segundo, hasta que los bordes del surco en el fondo de la
cuchara se unan, y se cuenta el número de golpes para cada diferente
porcentaje de humedad. El porcentaje de humedad que corresponde a 25
golpes, es el límite líquido.
El límite plástico, corresponde a la menor humedad de un suelo que
permite realizar con él pequeños cilindros de 3 mm. de diámetro. Si los
cilindros se rompen con un diámetro superior a 3 mm, la humedad es inferior
al límite plástico y si se rompen con un diámetro inferior, la humedad del
suelo supera al límite plástico y si el cilindro pierde su estructura antes de
alcanzar los 3 mm. de diámetro, se dice que estamos en presencia de un
material no plástico.

33
Muestra 1
Límite Plástico Límite Líquido
Ensaye N° 1 2 3 1 2 3 4
Cápsula N° - - - - - - -
N° Golpes - - - 1 2 2 3
No se puede
Determinar.
Tiende a ≈ 0
Índice Plástico No Plástico
Tabla 3.2: Límites de Atterberg o de Consistencia.
Muestra 1
Límite Plástico Límite Líquido
Ensaye N° 1 2 3 1 2 3 4
Cápsula N° - - - - - - -
N° Golpes - - - 2 2 3 3
No se puede
Determinar.
Tiende a ≈ 0
Índice Plástico No Plástico
Tabla 3.3: Límites de Atterberg o de Consistencia.
Después de obtener el índice de plasticidad del suelo ensayado, podemos
encasillarlo según el sistema AASHTO y USCS, cuya clasificación resulto ser
A1 – b y SW – SM, respectivamente, para las muestras 1 y 2 de suelos.

34
3.5 Densidad de Partículas Sólidas.
Este ensayo establecido por la NCh1532.Of80, es un procedimiento para
determinar la densidad de partículas sólidas de suelos que se componen de
partículas menores que 5 mm, mediante un picnómetro.
Dado que las muestras de suelo 1 y 2 están compuestas por partículas
mayores a 5 mm. se deberá determinar la densidad neta de las gravas,
según NCh1117.Of77.
Por tanto, las partículas de ambos suelos, se separaron mediante el tamiz
5 mm. ensayándose las dos fracciones resultantes por separado, de manera
de obtener un resultado ponderado.
Muestra 1
Densidad de Partículas Sólidas Ponderada
Porcentaje de Partículas Menores a
5 mm.:
0,7319 %
Porcentaje de Partículas Mayores a
5 mm.:
0,2681 %
Densidad de Partículas Sólidas: 2770,22 Kg./m³
Densidad Neta: 2774,18 Kg./m³
Densidad Ponderada: 2771,28 Kg./m³
Tabla 3.4: Densidad de Partículas Sólidas.

35
Muestra 2
Densidad de Partículas Sólidas Ponderada
Porcentaje de Partículas Menores a
5 mm.:
0,6849 %
Porcentaje de Partículas Mayores a
5 mm.:
0,3151 %
Densidad de Partículas Sólidas: 2645,87 Kg./m³
Densidad Neta: 2737,46 Kg./m³
Densidad Ponderada: 2674,73Kg./m³
Tabla 3.5: Densidad de Partículas Sólidas.
3.6- Relación de Humedad – Densidad. (Proctor Modificado)
La compactación es un proceso mecánico cuyo objetivo es reordenar las
partículas del suelo para disminuir el volumen de poros y aumentar la
densidad. Consecuentemente se consigue mayor resistencia o capacidad de
soporte y menor permeabilidad. Es un proceso fundamental en la ejecución
de obras para terraplenes de caminos o carreteras, porque si los materiales
no se compactan adecuadamente la resistencia disminuye y existe mayor
probabilidad que se produzcan fallas.
En la actualidad, el método más conocido y utilizado para compactar en
laboratorio es el Proctor Modificado, el cual consiste básicamente en aplicar
un contenido de humedad creciente y una determinada energía de
compactación.
El agua actúa como lubricante entre las partículas de suelo, incrementado
la densidad del mismo, hasta cierto punto en el cual al seguir añadiendo
agua, la densidad empieza a decrecer, el agua ha dejado de desplazar aire y
como es incompresible, empieza a desplazar las partículas de suelo,
incrementando el volumen y disminuyendo la densidad. Para cada suelo

36
existe una humedad que proporciona la densidad máxima compactada seca.
Este contenido de humedad es conocido como el óptimo que se debe utilizar
en obra, cuando se va a compactar un suelo.
Los ensayos fueron realizados según NCh1534/2.Of79 y los resultados
obtenidos, se grafican a continuación en una curva densidad seca vs.
humedad, del cual se obtiene la humedad óptima para alcanzar la densidad
seca máxima en la compactación del suelo.
Curva Proctor
2,060
2,070
2,080
2,090
2,100
2,110
2,120
2,130
2,140
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 3.3: Curva Proctor Modificado, Muestra 1.
A través del gráfico, se puede interpretar que la Densidad Seca Máxima es
2,131 grs./cm3
con una Humedad Óptima de 7,7%.

37
Curva Proctor
2,080
2,090
2,100
2,110
2,120
2,130
2,140
2,150
2,160
2,170
2,180
2,190
2,200
2,210
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 3.4: Curva Proctor Modificado, Muestra 2.
A través del gráfico, se puede interpretar que la Densidad Seca Máxima es
2,197 grs./cm3
con una Humedad Óptima de 7,3%.
3.7- Determinación de las Densidades Máxima y Mínima.
Este ensayo se realizó según la ASTM D 4253 para obtener el Índice de
Densidad Máxima de Suelos usando una Mesa Vibratoria y según la ASTM D
4254 para obtener el Índice de Densidad Mínima de Suelos.
La densidad relativa, es el grado de compacidad de un suelo con respecto
al estado más suelto y más denso obtenido mediante los procedimientos de
laboratorio.
Ésta propiedad índice de los suelos, se utiliza normalmente en grava y
arena, es decir, en suelos que contienen casi exclusivamente partículas
mayores que 0,08 mm..

38
Hay que hacer notar que los suelos granulares, actualmente no permiten
la obtención de muestras inalteradas, por lo que algunas propiedades ingenie
riles de estos suelos resultan difíciles de determinar.
Es aplicable a cuyos suelos la compactación por impacto, no genera una
curva Proctor bien definida y en los cuales la densidad máxima por impacto
resulta, por lo general menor que la obtenida por métodos vibratorios.
)(
)(
.R.D
mínmáxd
míndmáx
γγγ
γγγ
−×
−×
=
Fórmula 3.1: Determinación de la Densidad Relativa.
3.7.1- Densidad Mínima.
Esta densidad se obtiene colocando el material lo más suelto posible en
un molde normalizado.
Muestra 1
N° Densidad Mínima (gr./cm³)
1 1,675
2 1,689
3 1,699
4 1,696
5 1,697
Tabla 3.6: Densidad Minina.

39
Muestra 2
N° Densidad Mínima (gr./cm³)
1 1,660
2 1,654
3 1,663
4 1,657
5 1,654
Tabla 3.7: Densidad Minina.
3.7.2- Densidad Máxima.
Esta densidad se obtiene colocando el material lo más denso posible en
un molde normalizado.
Cabe destacar que para obtener la densidad máxima existen dos métodos
uno seco y otro húmedo.
En los ensayos ejecutados en laboratorio se realizaron ambos métodos,
de manera de determinar con cuál de los dos, se logra la mayor densidad,
para ello efectuaremos tres densidades máximas con el método seco y una
con el método húmedo.
Muestra 1
N° Método Densidad Máxima
(gr./cm³)
1 Seco 2,236
2 Seco 2,224
3 Seco 2,240
4 Húmedo 2,256
Tabla 3.8: Densidad Máxima.

40
Muestra 2
N° Método Densidad Máxima
(gr./cm³)
1 Seco 2,164
2 Seco 2,222
3 Seco 2,212
4 Húmedo 2,229
Tabla 3.9: Densidad Máxima.
Ahora se puede evaluar la densidad relativa mediante la siguiente fórmula
para la muestra 1 de suelo:
100×
−×
−×
=
)(
)(
.R.D
mínmáxd
míndmáx
γγγ
γγγ
Donde:
.R.D
= Índice de densidad, %.
maxγ = Densidad seca máxima, gr./cm3
.
minγ = Densidad seca mínima, gr./cm3
.
dγ = Densidad del suelo en el terreno, gr./cm3
.
Reemplazando con los valores conseguidos mediante ensayo:

41
)(
)(
,
d
d
16912256
16912256
80
−×
−×
=
γ
γ
Finalmente, despejando la dγ al 80% se obtiene que:
3
2115
m
kg
d =γ
Esta densidad se puede comparar con la obtenida en el Proctor
Modificado, la cual arrojó un valor al 95% de la D.M.C.S. de 2025 kg/m2
.
Luego, se ingresa con el 95% D.M.C.S. en la dγ , para comparar el
porcentaje de Densidad Relativa con el Proctor Modificado.
)(
)(
.R.D
169122562025
169120252256
−×
−×
=
Resolviendo la fórmula anterior de densidad relativa, se obtiene que:
660,.R.D =
Mediante este ejercicio, podemos señalar que para el suelo estudiado no
sería equivalente decir una densidad relativa al 80% es igual al 95% de la
D.M.S.C., ya que encontramos una variación del 4% a favor de la densidad
relativa en este caso.
Del mismo modo, se analizó el comportamiento de la muestra 2 de suelo.
Reemplazando con los valores conseguidos mediante ensayo:

42
)(
)(
,
d
d
16582229
16582229
80
−×
−×
=
γ
γ
Despejando la dγ al 80% se obtiene que:
3
2085
m
kg
d =γ
Esta densidad se puede comparar con la obtenida en el Proctor
Modificado, la cual arrojó un valor al 95% de la D.M.C.S. de 2087 kg/m2
.
Luego, se ingresa con el 95% D.M.C.S. en la dγ ,
para comparar el
porcentaje de Densidad Relativa con el Proctor Modificado.
)(
)(
.R.D
165822292087
165820872229
−×
−×
=
Resolviendo la fórmula anterior de densidad relativa, se obtiene que:
800,.R.D =
Mediante este ejercicio, nuevamente podemos indicar que para el suelo
estudiado no sería equivalente decir una densidad relativa al 80% es igual al
95% de la D.M.S.C., ya que hallamos una variación del 0,4%, esta vez a
favor del Proctor Modificado.

43
3.8 Determinación del Índice de Vacío de las Muestras.
El suelo es un sistema multifásico con sólidos, líquidos y gases. Si el
suelo, se encuentra seco sólo tendrá dos fases, sólida y gaseosa,
respectivamente.
El índice de vacío, es la relación entre el volumen de vacíos y de sólidos
en la masa de un suelo y su valor oscila entre 0 y 1, cuya fórmula se expresa
de la siguiente manera:
S
V
V
V
e =
Fórmula 3.2: Determinación de Índices de Huecos en el Terreno.
Una vez obtenido el valor de densidad de partículas sólidas mediante
ensayo, junto a las densidades máximas secas del Proctor modificado y a la
densidad relativa, cuyos valores fueron señalados en los puntos anteriores,
se procedió a calcular el índice de vacío de las muestras 1 y 2 de suelos.

44
3.8.1 Índice de Vacío de la Muestra 1 de Suelo.
Conociendo el valor de la densidad de partículas sólidas se calculó el valor
del índice de vacíos del suelo, del siguiente modo:
Figura 3.1: Diagrama de Bloques de Masas y Volúmenes.
0γ×
=
S
S
S
V
W
G
Fórmula 3.3: Determinación de Densidad de Partículas Sólidas.
Donde Vs = 1 m3
y °γ = 1 ton/m3
, por lo tanto:
WG SS
=
VVV VST
+=
Por lo tanto:
AIRE
AGUA
SÓLIDO
Va
Vw
Vs
Wa
Ww
Ws = Gs = 2,77
e
1 + e

45
eVT
+=1
Luego, la densidad total es:
T
S
V
W
d
=γ
Finalmente, podemos obtener el índice de vacío despejando e, donde dγ
corresponde D.M.S.C. al 95% del Proctor Modificado.
370
1
772
0252
1
,e
e
,
,
e
W S
d
=
+
=⇒
+
=γ
De la misma forma, conseguimos obtener el índice de vacío despejando e,
donde dγ corresponde a la densidad relativa al 80%.
310
1
772
1152
1
,e
e
,
,
e
W S
d
=
+
=⇒
+
=γ

46
3.8.2 Índice de Vacío de la Muestra 2 de Suelo.
Figura 3.2: Diagrama de Bloques de Masas y Volúmenes.
Finalmente, podemos obtener el índice de vacío despejando e, donde dγ
corresponde D.M.S.C. al 95% del Proctor Modificado.
280
1
672
0872
1
,e
e
,
,
e
W S
d
=
+
=⇒
+
=γ
De la misma forma, conseguimos obtener el índice de vacío despejando e,
donde dγ corresponde a la densidad relativa al 80%.
AIRE
AGUA
SÓLIDO
Va
Vw
Vs
Wa
Ww
Ws = Gs = 2,67
e
1 + e

47
280
1
672
0852
1
,e
e
,
,
e
W S
d
=
+
=⇒
+
=γ
Podemos observar que en un suelo con partículas de características y de
forma granulométrica similar, con distintos índices de vacío implica
necesariamente diferentes compacidades. Debido a esto, la única forma de
obtener igual compacidad a distinto índice de vacío, es con materiales con
partículas de características granulométricas diferentes.

48
3.9- Razón de Soporte California.
Este ensayo se realiza principalmente para evaluar la calidad relativa de
suelos de subrasante, pero también es aplicable a materiales de sub – base
y algunos de base y se relaciona directamente con el diseño de pavimentos.
El método C.B.R., esta definido como la fuerza necesaria para hacer
penetrar un pistón normalizado penetre a una profundidad determinada.
En seguida, se presentan los gráficos obtenidos a partir de los ensayos
ejecutados, cabe señalar que los éstos en primera instancia fueron
graficados a mano, para de este modo corregir por pendiente los gráficos de
tensión – penetración, según correspondiese.
La variación existente entre las curvas y valores de C.B.R., se origina
dado que el material pétreo que fue ensayado es grueso, lo que implica que
en gran medida dichos valores dependan del acomodamiento de las
partículas, debido a que si un material grueso queda en la línea del pistón
nos arrojará un mayor valor de C.B.R..

49
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
56 Golpes 25 Golpes 10 Golpes
0,025 0,2 0,3 0,1
0,050 0,4 0,8 0,4
0,075 0,7 1,5 0,9
0,100 1,2 2,3 1,3
0,125 1,8 3,1 1,8
0,150 2,5 3,7 2,2
0,175 3,4 3,9 2,7
0,200 4,5 4,7 3,1
0,225 5,4 5,1 3,5
0,250 6,3 5,5 3,9
0,275 7,2 5,8 4,2
Tabla 3.10: Curva Tensión – Penetración, Muestra 1.
Tensión - Penetración
0
7,2
0
5,8
0
0,4
0,9
1,3
1,8
2,2
2,7
3,1
3,5
3,9
4,2
0,2
0,4
0,7
1,2
1,8
2,5
3,4
4,5
5,4
6,3
0,3
0,8
1,5
2,3
3,1
3,7 3,9
4,7
5,1
5,5
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
Tensión M pa 56 G
Tensión M pa 25 G
Tensión M pa 10 G
Polinómica (Tensión
M pa 56 G)
M pa 25 G)
M pa 10 G)
Gráfico 3.5: Curva Tensión – Penetración, Muestra 1.

50
N° de Golpes Densidad Seca
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
10 2020 34
25 2052 50
56 2121 70
Tabla 3.11: C.B.R. – Densidad Seca, Muestra 1.
C.B.R. - Densidad Seca
70,0
50,0
34,0
0
36
0
67
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120 2140
Densidad Seca (Kg./m³)
C.B.R.(%)
CBR %
95%
D.M.S.C.
80%D.R.
Gráfico 3.6: Curva C.B.R – Densidad Seca, Muestra 1.
Al observar el gráfico 3.6, podemos señalar que al ser intersectado la
“Curva C.B.R. – Densidad Seca” mediante la Densidad Máxima Seca
Compactada al 95% obtenemos un C.B.R. del 36%, mientras que al ser
intersectado por la Densidad Relativa al 80% logramos un C.B.R. del 67%.

51
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
56 Golpes 25 Golpes 10 Golpes
0,025 0,6 0,2 0,2
0,050 2,0 0,8 0,5
0,075 3,8 1,7 0,9
0,100 5,7 2,7 1,5
0,125 7,5 3,6 2,0
0,150 7,5 4,5 2,4
0,175 7,5 5,3 2,7
0,200 7,5 6,0 3,1
0,225 7,5 6,0 3,1
0,250 7,5 6,0 3,1
0,275 7,5 6,0 3,1
Tabla 3.12: Curva Tensión – Penetración, Muestra 2.
0
7,5
0
6,0
0
0,5
0,9
1,5
2,0
2,4
2,7
3,1 3,1 3,1 3,1
0,6
2,0
3,8
5,7
7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5
0,2
0,8
1,7
2,7
3,6
4,5
5,3
6,0 6,0 6,0
0,20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
Tensión M pa 56 G
Tensión M pa 25 G
Tensión M pa 10 G
M pa 56 G)
M pa 25 G)
M pa 10 G)
Gráfico 3.7: Curva Tensión – Penetración, Muestra 2.

52
N° de Golpes Densidad Seca
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
10 1976 34
25 2049 59
56 2140 105
Tabla 3.13: C.B.R. – Densidad Seca, Muestra 2.
105,0
59,0
34,0
0
78
0
75
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120 2140 2160
C.B.R.(%)
CBR%
95%
D.M.S.C.
80%D.R.
Gráfico 3.8: Curva C.B.R – Densidad Seca, Muestra 2.
Al observar el gráfico 3.8, podemos señalar que al ser intersectado la
“Curva C.B.R. – Densidad Seca” mediante la Densidad Máxima Seca
Compactada al 95% obtenemos un C.B.R. del 78%, mientras que al ser
intersectado por la Densidad Relativa al 80% logramos un C.B.R. del 75%.

53
Capítulo 4:
Metodología Particular Propuesta para obtener el
C. B. R. a partir de la Densidad Relativa

54
4.1- Resumen
Este capítulo, trata acerca de los equipos y aparatos empleados, sumado
al procedimiento que se constituyó, y que posteriormente realizó para
obtener el C.B.R. a partir de la Densidad Relativa.
Para ello, se modificó la placa base metálica del C.B.R. con el fin de que
ésta se adaptase a la mesa vibradora para la determinación de las
densidades a 4 y 8 minutos, respectivamente, en estado seco.
Cabe señalar que el procedimiento creado es una adaptación que se
basa en las normas chilenas 1726.Of80 y 1852.Of81.
4.2- Generalidades
4.2.1- Este ensayo propondrá un procedimiento para determinar la razón de
soporte de suelos granulares, compactados y ensayados en laboratorio,
comparando la carga de penetración en el suelo con la correspondiente a un
material normalizado.
4.2.2- Este procedimiento se aplica a la evaluación de la calidad relativa de
suelos de subrasante, pero también es aplicable a materiales de sub – base
y a algunos materiales de base.
4.2.3- Es aplicable a cuyos suelos contengan un porcentaje de fino inferior al
5%.
4.2.4- Su eficacia se probará en esta investigación.
4.3. Equipos y Aparatos Empleados
4.3.1- Mesa vibradora
De acero, con cubierta vibradora de aproximadamente 750 x 750 mm.,
apoyada sobre amortiguadores y accionada por un vibrador
electromagnético. El vibrador debe ser semisilencioso y con una masa igual o

55
mayor que 45 kg. Debe tener una frecuencia de 3660 vibraciones/min. y una
amplitud de vibrado vertical entre 0,05 y 0,64 mm. bajo una carga de 1 112 N
(≈ 111,2 kgf).
4.3.2- Molde C.B.R.
Metálico, cilíndrico con un diámetro interno de 152, 4 ± 0,7 mm. y una altura
de 177, 8 ± 0,1 mm. Debe tener un collar de extensión metálico de 50,8 mm.
de altura y una placa base metálica de 9,5 mm. de espesor con
perforaciones de un diámetro igual o menor que 1,60 mm., junto a 4 orificios
en sus cuatros esquinas para fijarlo sobre la mesa vibradora.
4.3.3- Tubo guía
Metálico, ajustable al molde. Con un sistema de ajuste consistente en tres
juegos de tornillos, dos de los cuales deben tener tuercas de fijación.
4.3.4- Disco espaciador
Metálico, cilíndrico, con un diámetro de 150,8 mm. y una altura de 61,4 mm. y
otro de cartón con similares características.
4.3.5- Sobrecargas
La masa total de la sobrecarga debe ser equivalente a 14 kPa para el molde
en uso.
4.3.6- Manilla
Metálica, una para sobrecarga.
4.3.7- Aparatos de vaciado
Dependiendo del tamaño máximo nominal de las partículas pétreas, una
poruña o embudos de 12,5 mm. y 25 mm. de diámetro por 150 mm. de largo,
con descarga cilíndrica. La boca de carga debe tener los bordes pestañados

56
y contar con tarros de metal ajustables, de 150 mm. de diámetro por 300 mm.
de altura.
4.3.8- Balanzas
Una de 20 kg. de capacidad con una precisión de 1 g. y otra de 2 kg. de
capacidad con una precisión de 0,01 g
4.3.9- Prensa de ensayo
Con una capacidad mínima de 44 KN ( ≈4 400 Kgf), equipada con un cabezal
o base movible que se desplace a una velocidad uniforme y sin pulsaciones
de 1,25 mm./min. ( ≈0,05 pulgadas. Ver nota al párrafo 9.3), para presionar el
pisón de penetración en la probeta. El aparato debe estar equipado con un
dispositivo indicador de carga con lecturas de 50 N ( ≈5 Kgf) o menos.
4.3.10- Aparato para medir la expansión, compuesto por:
a) una placa metálica provista de un vástago ajustable de metal, con
perforaciones de un diámetro igual o menor que 1,6 mm.; y
b) un trípode metálico para sujetar el calibre comparador con indicador de
dial.
4.3.11- Cargas
Una carga metálica anular, y varias cargas metálicas ranuradas con una
masa de 2,27 Kg. cada una, de 149,2 mm. de diámetro, con una perforación
central de 54 mm. de diámetro.
4.3.12- Pistón de penetración, metálico, de 49,5 mm. de diámetro (19,35 cm2
de área) y no menor que 101 mm. de largo. Si desde un punto de vista
operacional resultara más ventajoso utilizar un pistón de mayor longitud, se
puede usar el pistón más largo.

57
4.3.13- Calibre
Dos deformómetros, comparadores con indicador de dial, con graduaciones
de 0,01 mm.
4.3.14- Tamices
De 20, 10 y 5 mm. de abertura nominal.
4.3.15- Herramientas y accesorios. Otros aparatos de uso general, tales
como tres bandejas para mezclas, una regla metálica, horno, papel filtro,
recipientes metálicos, una brocha, un contador de tiempo o cronómetro que
indique minutos y segundos, y vaselina sólida.
Fotografía 4.1: Instrumentos y aparatos utilizados.
4.4- Extracción de Muestras
4.4.1- Las muestras se deben obtener de acuerdo con lo indicado por la
especificación técnica correspondiente en el caso de controles de obra, o lo
indicado por el profesional responsable en el caso de una prospección.

58
4.5- Preparación de Muestras
4.5.1- Secar la muestra al aire o en horno a una temperatura menor que 60º
C hasta que se vuelva desmenuzable. Disgregar entonces los terrones
evitando reducir el tamaño natural de las partículas.
4.5.2- Pasar por el tamiz de 20 mm. para éste método. Descartar el material
retenido.
NOTA: En este método al utilizar el molde de 150 mm., es conveniente
mantener el porcentaje de material grueso (que pasa por el tamiz de 50 mm.
y retenido en el tamiz de 5 mm.) del material original, proceder como sigue:
- Determinar por tamizado el porcentaje de material que pasa por el tamiz de
50 mm. y retenido en el tamiz de 20 mm.
- Reemplazar dicho material por una masa igual de material que pasa por el
tamiz de 20 mm. y retenido en 5 mm., tomada de la porción no utilizada del
material original.
4.6- Tamaño de la Muestra de Ensayo
Del material preparado obtener una masa de muestra mínima de ensayo de
21 kg., con una masa de fracción de muestra para cada determinación de 7
kg.
4.7- Acondicionamiento de la Muestra de Ensayo
4.7.1- Homogeneizar el material de la muestra de ensayo y separar en tres
fracciones de acuerdo a reemplazo obtenido.

59
4.8- Determinación de la Densidad Mínima
4.8.1- Seleccionar el aparato de llenado según tabla 1, de acuerdo con el
tamaño máximo nominal de partículas.
Tamaño Máximo Nominal de
Partículas (mm.)
Aparato de Llenado para Densidad
Mínima
50 Poruña
20 Poruña
10 Embudo de 25 mm.
5 Embudo de 12,5 mm.
Tabla 4.1: Aparato de llenado.
Fuente: Norma Chilena.
4.8.2- Colocar la placa base metálica junto al molde C.B.R. con su collar de
extensión, sobre una superficie firme, plana y horizontal, luego ubicar los
cartones circulares al interior de éste hasta alcanzar la altura del disco
espaciador y sobre su superficie situar un papel fieltro. Llenar el molde con
material de la muestra acondicionada y enrasar mediante uno de los
procedimientos siguientes, según el tamaño máximo nominal de partículas
del suelo en estudio, y evitando golpear y/o vibrar el molde.

60
Fotografía 4.2: Molde C.B.R., collar de Fotografía 4.3: Molde C.B.R. con
extensión y dos placas base metálicas. cartones circulares en su interior de
Fuente: Elaboración Propia. una altura análoga al disco espaciador.
4.8.2.1- Tamaño Máximo Nominal Igual o Menor que 10 mm.:
a) Colocar el material en el molde tan suelto como sea posible, vaciándolo en
un flujo constante y ajustando la altura de la descarga de modo que la caída
libre del suelo sea de 25 mm. Simultáneamente mover el embudo en espiral
desde la pared del molde hacia el centro, a fin de formar una capa de
espesor uniforme sin segregación. Llenar hasta aproximadamente 25 mm.
por sobre el borde del collar de extensión.
b) Enseguida retirar éste y enrasar el material excedente mediante una
pasada continua con la regla de acero procurando no compactar el material.
Si no se remueve todo el material excedente debe efectuarse una pasada
adicional.
4.8.2.2- Tamaño Máximo Nominal Mayor que 10 mm.:
a) Colocar el material en el molde de modo que se deslice, en lugar de caer,
sobre el fondo del molde o el material previamente colocado. Al efecto,
colocar el aparato de llenado tan cerca como sea posible y, si es necesario,
sujetar con la mano las partículas mayores para impedir que rueden fuera.

61
Llenar hasta aproximadamente 25 mm. por sobre el borde del collar de
extensión.
b) Enseguida retirar éste y enrasar el material excedente efectuando una
pasada continua con la regla de acero (y ayudándose con los dedos, cuando
sea necesario) de modo que cualquier leve proyección de las partículas
mayores por sobre el borde del molde compense aproximadamente los
huecos superficiales mayores.
Fotografía 4.4: Molde C.B.R. con Fotografía 4.5: Enrasado de suelo
suelo, recién retirado el collar en molde C.B.R. con regla metálica.
de extensión. Fuente: Elaboración Propia.
c) Posteriormente colocar sobre la superficie enrasada un papel filtro,
instalando sobre el molde C.B.R. otra placa base a fin de invertir el molde,
para así retirar los cartones circulares previamente instalados.

62
Fotografía 4.6: Inversión del Fotografía 4.7: Extracción de
molde C.B.R. cartones circulares.
Fuente: Elaboración Propia. Fuente: Elaboración Propia.
4.8.3- Pesar el molde con el suelo y la placa base, determinar y registrar la
masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 1 g.
Determinar la densidad seca de la muestra dividiendo la masa del suelo
compactado por la capacidad volumétrica del molde:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
V
mS
S
ρ
Fórmula 4.1: Determinación de la densidad seca de la muestra.
Registrar aproximando a 0,01 g/cm3 (0,01 Kg/l).
4.9- Determinación de la Densidad a 57 Hz. durante 4 y 8 Minutos,
respectivamente. Obteniendo de este modo dos densidades más del
suelo ensayado.
a) Mezclar el material de la muestra acondicionada para obtener una
distribución homogénea de las partículas con la menor segregación posible.

63
Fotografía 4.8: Homogeneización del reemplazo de suelo.
b) Fijar la placa base acondicionada a través de 4 pernos a la mesa
vibradora y luego colocar el disco espaciador sobre ésta, rodeándolo con
vaselina sólida, de modo que ésta selle la luz que queda entre él y el molde
C.B.R., con el fin de que los finos se conserven al interior del molde y no
obstaculicen posteriormente la salida del disco espaciador, situando sobre
éste último un papel fieltro.
Fotografía 4.9: Colocando Fotografía 4.10: Ubicando papel
vaselina alrededor del disco filtro sobre disco espaciador.
espaciador. Fuente: Elaboración Propia.

64
c) Ubicar el tubo guía sobre el borde del molde C.B.R. y ajustar el sistema de
fijación de modo que la pared interna del tubo quede alineada con la pared
interna del molde.
Fotografía 4.11: Ajustando Fotografía 4.12: Depositando el
tubo guía sobre el molde C.B.R. suelo al interior del molde C.B.R.
d) Llenar el molde por el procedimiento establecido en 4.8.2.1 ó 4.8.2.2
según corresponda.
e) Dejar material 5 cm. por sobre los límites del borde del molde C.B.R., para
luego disponer de éste para enrasar, colocar la sobrecarga encima
empleando la manilla.
f) Colocar el control del vibrador a 57 Hz., y vibrar el molde cargado durante
un período de 8 y 4 minutos, respectivamente. Retirar la sobrecarga y el tubo
guía.

65
Fotografía 4.13: Molde C.B.R. con tubo guía y sobrecarga,
fijados a la mesa vibradora a través de la placa base.
g) Sacar el material excedente del molde C.B.R. efectuando una pasada
continua con la regla de acero y ayudándose con la malla N° 4 para rellenar
con material los huecos superficiales producto de ésta enrasada, luego
efectuar una pasada adicional.
h) Posteriormente colocar sobre la superficie enrasada un papel filtro,
instalando sobre el molde C.B.R. otra placa base a fin de invertir el molde,
para así retirar el disco espaciador previamente instalado, mediante una
manilla.
i) Pesar el molde con el suelo y la placa base, determinar y registrar la masa
seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 1 g.
Determinar la densidad seca de la muestra dividiendo la masa del suelo
compactado por la capacidad volumétrica del molde.

66
Fotografía 4.14: Retirando disco Fotografía 4.15: Pesando el molde C.B.R.
espaciador. con la placa base metálica y el suelo
j) Colocar el vástago ajustable y la placa sobre la probeta de suelo
compactado y aplicar cargas hasta producir una sobrecarga igual a la
ejercida por el material de base y el pavimento, redondeando a los múltiplos
de 2,27 Kg, y en ningún caso debe ser menor que 4,54 Kg.
k) Como el estudio es dirigido a la región de Magallanes, la muestra debe ser
sometida a inmersión, colocar el molde con las cargas en agua, permitiendo
el libre acceso del agua a la parte superior e inferior de la probeta. Tomar
mediciones iniciales para el asentamiento o expansión y dejar la probeta en
remojo durante 48 horas, ya que absorben humedad fácilmente.
Mantener la muestra sumergida a un nivel de agua constante durante este
período.

67
Fotografía 4.16: Molde C.B.R. Fotografía 4.17: Molde C. B. R.
con el vástago ajustable y junto a aparato para medir
las cargas. la expansión.
l) Al término del período de inmersión tomar las mediciones finales del
asentamiento o expansión. Cabe señalar que las deformaciones fueron
despreciables.
m) Sacar el agua libre dejando drenar la probeta a través de las
perforaciones de la placa base durante 15 min. Cuidar de no alterar la
superficie de la probeta mientras se saca el agua. Puede ser necesario
inclinar la probeta para sacar el agua superficial.
n) Retirar las cargas. Pesar el molde con el suelo y la placa base metálica y
registrar aproximando a 1 g.
ñ) Determinar la densidad de la muestra después de la inmersión dividiendo
la masa del suelo compactado por la capacidad volumétrica del molde:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
V
mi
i
ρ
Fórmula 4.2: Determinación de la densidad después de la inmersión de la muestra.

68
4.10- Procedimiento de Penetración
4.10.1- Colocar sobre la probeta la cantidad suficiente de cargas para
producir una sobrecarga igual a la ejercida por el material de base y el
pavimento, redondeando a múltiplos de 2,27 Kg., y que en ningún caso debe
ser menor que 4,54 Kg. Como la probeta ha sido previamente sumergida, la
sobrecarga debe ser igual a la aplicada durante el período de inmersión.
Para evitar el solevantamiento del suelo en la cavidad de las cargas
ranuradas se coloca en primer lugar la carga anular sobre la superficie del
suelo, antes de apoyar el pistón de penetración, y después se colocan las
cargas restantes.
4.10.2- Apoyar el pistón de penetración con la carga más pequeña posible, la
cual no debe exceder en ningún caso de 45 N (≈ 4,5Kgf). Colocar los calibres
de tensión y deformación en cero. Esta carga inicial se necesita para
asegurar un apoyo satisfactorio del pistón y debe considerarse como carga
cero para la determinación de la relación carga – penetración.
NOTA: En el caso de emplear anillos deformables, el calibre medidor de
profundidad debe estar adosado directamente al pistón de penetración y
apoyado en el borde del cilindro. (Nch 1852.Of81)

69
Fotografía 4.18: Prensa de ensayo para C. B. R. con
los calibres de tensión y deformación en cero.
4.10.3- Aplicar la carga en el pistón de penetración de manera que la
velocidad de la penetración sea de 1,25 mm. por minuto.
NOTA: Se puede aplicar alternativamente, una velocidad de 1 mm./min. en
aquellos tipos de suelo en que se demuestre, a través de ensayos
comparativos, que el cambio de velocidad no altera los resultados del
ensayo, y dejando expresa constancia en el informe.
4.10.4- Anotar las lecturas de la carga a intervalos regulares de penetración.
Al aplicar la velocidad de 1,25 mm. por minuto, registrar la carga en
penetraciones de:
0,63 - 1,25 - 1,9 - 2,5 - 3,1 - 3,75 - 4,4 - 5 - 7,5 - 10,0 - 12,5 milímetros.
NOTAS:
1) Para equipos con diales en pulgadas estos intervalos corresponden
aproximadamente a:
0,025 - 0,050 - 0,075 - 0,100 - 0,125 - 0,150 - 0,175 - 0,200 - 0,300 - 0,400 y
0,500 pulgadas.
2) Al aplicar la velocidad de 1 mm./minuto, es recomendable registrar la
carga en penetraciones de:
0,5 - 1,0 - 1,5 - 2,0 - 2,5 - 3,0 - 3,5 - 4 - 4,5 - 5 - 7,5-10,0 y 12,0 milímetros.

70
3) Con dispositivos de carga operados manualmente puede ser necesario
tomar las lecturas de la carga a intervalos breves (por ejemplo cada 0,5 mm.)
a fin de controlar la velocidad de penetración.
4.10.5- Anota la carga y penetración máxima si esto se produce para una
penetración menor que 12,7 mm.
NOTA: Las lecturas de carga a penetraciones de 10,16 mm. y 12,7 mm.
pueden omitirse.

71
Capítulo 5:
Expresión de Resultados
C.B.R. a partir de la Densidad Relativa

72
5.1- Resultados de los Suelos Granulares Ensayados
En este capítulo, se presenta un breve resumen de los resultados
obtenidos en la metodología propuesta anteriormente, adjuntándose los
gráficos de Tensión – Penetración y Razón de Soporte obtenidos en cada
una de las experiencias.
5.2- Propiedades Elementales de la Muestra 3 de Suelo
Este suelo de procedencia del pozo Los Pinos de Vilicic, presenta un 5,7%
de material fino bajo malla N° 200, tras ser lavado fue posible reducir esta
cantidad a un porcentaje de fino equivalente a un 1,8%, cuyo tamaño
máximo nominal correspondió a 50 mm..
Dicho suelo, en base a su granulometría, límite líquido y plástico, se
clasificó según el sistema de clasificación AASHTO, el cual está orientado en
particular a las carreteras, como un suelo A – 1a, mientras que en el sistema
USCS dirigido a aeropuertos correspondió a un SP. El gráfico 5.1, muestra la
curva granulométrica de este suelo.

73
Granulometría
0
20
40
60
80
100
120
0,01 0,1 1 10 100
%QuePasa
Dado el bajo porcentaje de fino en la muestra previamente clasificada, no
fue posible determinar su curva Proctor la que se realizó en dos
oportunidades; que es lo que se esperaba producto del lavado de finos, de
esta forma no fue posible determinar la humedad óptima para encontrar la
densidad máxima seca de compactación del suelo. Los gráficos 5.2 y 5.3,
muestran las curvas densidad – humedad obtenidas en laboratorio.

74
Curva Proctor
2,040
2,050
2,060
2,070
2,080
2,090
2,100
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 5.2: Proctor Modificado, Muestra 3 – 1.
Curva Proctor
2,050
2,060
2,070
2,080
2,090
2,100
2,110
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 5.3: Proctor Modificado, Muestra 3 – 2.

75
Posteriormente al ensayo de granulometría y Proctor Modificado, se
procedió a llevar a cabo la metodología propuesta para determinar la
capacidad de soporte en suelos granulares.
Hay que hacer notar que cuando hablamos de suelos granulares, nos
referimos a suelos sin cohesión o permeables, condición que lo inhabilita
para retener el agua siendo un material libremente drenante.
5.2.1- Gráficos de Razón de Soporte
Los siguientes gráficos pertenecen a dos muestras del mismo suelo,
ensayadas en el laboratorio Austro – Umag con la metodología propuesta
para la obtención del C.B.R. a partir de la Densidad Relativa, donde a
diferencia de la determinación de la razón de soporte de suelos compactados
en laboratorio (Nch1852.Of81) la cual establece tres moldes con diferentes
energías de compactación correspondientes a 10, 25 y 56 golpes,
respectivamente, en este método se efectuarán tres mediciones, una
densidad suelta equivalente a la densidad mínima de la determinación de las
densidades máxima y mínima y cálculo de la densidad relativa en suelos no
cohesivos (Nch1726.Of80) y dos densidades en la mesa vibradora a 4 y 8
minutos, todas éstas al interior de moldes C.B.R. normalizados y adaptados
para este ensayo. Los gráficos 5.4, 5.5, 5.6 y 5.7, muestran las curvas
Tensión – Penetración y C.B.R. - Densidad Seca, derivados de la
metodología propuesta para obtener C.B.R. a partir de la Densidad Relativa.
Los resultados se analizarán y comentarán en el capítulo 6.

76
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
8 Minutos 4 Minutos 0 Minutos
0,025 0,1 0,3 0,1
0,050 0,3 1,0 0,2
0,075 0,6 1,8 0,3
0,100 1,3 3,0 0,4
0,125 2,3 4,3 0,6
0,150 3,4 5,6 0,8
0,175 4,4 6,8 1,0
0,200 5,8 8,2 1,3
0,225 6,9 9,5 1,4
0,250 7,7 9,5 1,7
0,275 7,7 9,5 1,8
Tabla 5.1: Curvas Tensión – Penetración, Muestra 3 – 1.
0
7,7
0
9,5
0 0,2 0,3 0,4 0,6
0,8
1,0
1,3 1,4
1,7
1,8
0,1
0,3
0,6
1,3
2,3
3,4
4,4
5,8
6,9
7,7
0,3
1,0
1,8
3,0
4,3
5,6
6,8
8,2
9,5 9,5
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
Tensión M pa 8 M IN
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)
Gráfico 5.4: Curvas Tensión – Penetración, Muestra 3 – 1.

77
Tiempo (Minutos) Densidad Seca
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1935 12
4 2115 80
8 2088 77
Tabla 5.2: C.B.R. – Densidad Seca, Muestra 3 – 1.
77,0
80,0
12,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1900 1950 2000 2050 2100 2150
C.B.R.(%)
CBR %
Gráfico 5.5: C.B.R. – Densidad Seca, Muestra 3 – 1.
A
B

78
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,4 0,1 0,2
0,050 1,4 0,3 0,3
0,075 3,0 0,9 0,5
0,100 4,6 1,7 0,7
0,125 6,3 2,8 0,9
0,150 7,6 3,8 1,1
0,175 8,7 5,8 1,4
0,200 8,7 7,9 1,6
0,225 8,7 9,6 1,8
0,250 8,7 9,6 2,0
0,275 8,7 9,6 2,2
0
8,7
0
9,6
0
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
1,4
1,6
1,8
2,0 2,2
0,4
1,4
3,0
4,6
6,3
7,6
8,7 8,7 8,7 8,7
0,1
0,3
0,9
1,7
2,8
3,8
5,8
7,9
9,6 9,6
0,20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

79
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1936 16
4 2076 99
8 2059 96
96,0 99,0
16,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
C.B.R.(%)
CBR %
A
B

80
Esta muestra de suelo se obtuvo de la cantera de áridos de Vilicic ubicada
en el conjunto de parcelas del Loteo Varillas II en el sector de Río Seco, en
este lugar se adquirieron arenas y gravas rodadas lavadas por separado.
En el laboratorio Austro – Umag se determinó la granulometría de esta
arena en la cual se pudo observar un porcentaje de fino igual al 2,4%, luego
se creó una nueva, en la cual se mezclaron el material antes mencionado y
grava rodada, debiendo ésta enmarcarse en una banda granulométrica
empleada en la región de Magallanes, seleccionándose la TM50 – b (Manual
de Carreteras, Volumen N° 8, sección 8.101). El gráfico 5.8, muestra la forma
de la curva granulométrica al interior de la banda previamente especificada.
Granulometría TM50 - b
0
20
40
60
80
100
120
0,01 0,1 1 10 100
%QuePasa
Granulometría TM50 - b
B. G. Superior
B. G. Inferior

81
El suelo se clasificó según el sistema de clasificación AASHTO como un
suelo A – 1a, mientras que en el sistema USCS correspondió a un suelo SP,
cuyo tamaño máximo nominal fue de 40 mm..
Posteriormente, se realizó el reemplazo del Proctor Modificado y no se
pudo definir su curva, dado la baja cohesión que presentaban las partículas
de dicho suelo, cuyo material bajo abertura 0,08 mm. fue de un 1,3% al ser
mezclado en la nueva granulometría junto a la grava rodada. El gráfico 5.9,
muestra la forma de la curva humedad – densidad, la cual no tiene una forma
definida.
Curva Proctor
1,970
1,980
1,990
2,000
2,010
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 5.9: Proctor Modificado, Muestra 4.

82
Ejecutados los ensayos previamente descritos, se procedió a llevar a cabo
la metodología propuesta para determinar la capacidad de soporte en suelos
granulares, cuyos resultados de las curvas Tensión – Penetración y C.B.R. -
Densidad Seca, se grafican en una serie de 3 ensayos con tres puntos y un
ensayo con 5 puntos, los cuales se presentan en los siguientes gráficos 5.10,
5.11, 5.12, 5.13, 5.14, 5.15, 5.16 y 5.17.

83
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,4 0,1 0,1
0,050 0,9 0,3 0,3
0,075 1,5 0,8 0,5
0,100 2,1 1,4 0,7
0,125 2,8 2,3 0,9
0,150 3,5 3,2 1,2
0,175 4,2 4,2 1,4
0,200 4,7 5,1 1,6
0,225 5,4 5,8 1,9
0,250 6,0 6,4 2,1
0,275 6,6 7,0 2,3
0
6,6
0
7,0
0
0,3
0,5
0,7
0,9
1,2
1,4
1,6
1,9
2,1
2,3
0,4
0,9
1,5
2,1
2,8
3,5
4,2
4,7
5,4
6,0
0,1
0,3
0,8
1,4
2,3
3,2
4,2
5,1
5,8
6,4
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

84
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1873 16
4 1977 68
8 1942 47
47,0
68,0
16,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1850 1900 1950 2000 2050 2100
C.B.R.(%)
CBR %

85
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,1 0,1 0,1
0,050 0,1 0,5 0,2
0,075 0,3 1,2 0,3
0,100 0,4 2,3 0,5
0,125 0,7 3,7 0,7
0,150 1,0 5,1 0,9
0,175 1,4 6,3 1,2
0,200 1,8 7,3 1,5
0,225 2,3 8,3 1,8
0,250 2,5 8,3 2,0
0,275 2,9 8,3 2,2
0
2,9
0
8,3
0 0,2 0,3
0,5
0,7
0,9
1,2
1,5
1,8
2,0
2,2
0,1 0,1 0,3 0,4
0,7
1,0
1,4
1,8
2,3
2,5
0,1
0,5
1,2
2,3
3,7
5,1
6,3
7,3
8,3 8,3
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

86
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1834 15
4 1999 91
8 1960 27
27,0
91,0
15,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100
Densidad Seca (Kg./cm³)
C.B.R.(%)
CBR %

87
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,2 0,5 0,1
0,050 0,6 1,4 0,1
0,075 1,4 2,5 0,2
0,100 2,4 4,0 0,4
0,125 3,7 5,2 0,6
0,150 4,8 6,3 0,8
0,175 5,8 7,0 1,0
0,200 6,8 8,2 1,3
0,225 7,5 9,0 1,5
0,250 7,5 9,0 1,5
0,275 7,5 9,0 1,5
0
7,5
0
9,0
0 0,1 0,2 0,4
0,6
0,8
1,0
1,3
1,5 1,5 1,5
0,2
0,6
1,4
2,4
3,7
4,8
5,8
6,8
7,5 7,5
0,5
1,4
2,5
4,0
5,2
6,3
7,0
8,2
9,0 9,0
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

88
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1897 12
4 2011 85
8 1991 75
75,0
85,0
12,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
C.B.R.(%)
CBR %

89
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
8 Min 6 Min 4 Min 2 Min 0 Min
0,025 0,4 0,0 0,1 0,1 0,1
0,050 0,9 0,1 0,3 0,4 0,3
0,075 1,5 0,4 0,8 0,9 0,5
0,100 2,1 0,8 0,6 1,6 0,7
0,125 2,8 1,5 2,3 2,5 0,9
0,150 3,5 2,3 3,2 3,4 1,1
0,175 4,2 3,2 4,2 4,2 1,4
0,200 4,7 4,1 5,1 4,9 1,6
0,225 5,4 4,9 5,8 5,6 1,9
0,250 6,0 5,6 6,4 6,0 2,1
0,275 6,6 6,3 7,0 6,5 2,3
0
6,6
0,0 0,1
0,4
0,8
1,5
2,3
3,2
4,1
4,9
5,6
6,3 6,3
0
7,0
0
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
1,4
1,6
1,9
2,1
2,3
6,0
5,4
4,7
4,2
3,5
2,8
2,1
1,5
0,9
0,4
6,4
5,8
5,1
4,2
3,2
2,3
0,6
0,8
0,3
0,1
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
Tensión Mpa 8
MIN
Tensión Mpa 6
MIN
Tensión Mpa 4
MIN
Tensión Mpa 2
MIN
Tensión Mpa 0
MIN

90
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1873 16
2 1976 60
4 1977 68
6 1954 62
8 1942 47
47,0
62,0
68,0
60,0
16,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1850 1900 1950 2000 2050 2100
C.B.R.(%)
CBR %

91
En el gráfico 5.17, se muestra los resultados obtenidos a partir del mismo
ensayo propuesto en la metodología planteada en el capítulo anterior, pero
esta vez considerando dos puntos intermedios en 2 y 6 minutos,
respectivamente, los cuales permiten visualizar de manera más precisa el
comportamiento del suelo.
De este gráfico, se observa que a los 4 minutos se alcanza la mayor
densidad que corresponde a 1977 Kg./cm3
, en tanto, en los minutos 6 y 8 la
curva comienza a decaer y el valor C.B.R. junto con las densidades secas
comienzan a disminuir, por lo que, se puede concluir que la densidad mayor
se puede alcanzar dentro de un rango entre 4 a 5 minutos.

92
Esta muestra de suelo es básicamente la misma arena que provino de la
cantera de áridos de Vilicic, cuyo tamaño varía entre 2 mm. y 0,08 mm.
Como se mencionó previamente en la granulometría de este material, se
determinó un porcentaje de fino igual al 2,4% y en base a ésta y tanto a su
límite líquido como plástico, se clasificó según el sistema de clasificación
AASHTO como un suelo A – 1b, mientras que en el sistema USCS
correspondió a un suelo SP. El gráfico 5.18, muestra la forma de la curva
granulométrica de la arena.
Granulometría de Arena
0
20
40
60
80
100
120
0,01 0,1 1 10
%QuePasa

93
A continuación, se realizó en éste material bajo 5 mm. el ensayo del
Proctor Modificado, el cual no se pudo determinar dado la baja cohesión que
presentaban dichas partículas de suelo, esto se puede apreciar en el gráfico
5.19.
Curva Proctor
1,840
1,850
1,860
1,870
1,880
1,890
1,900
1,910
1,920
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
w %
yd
Gráfico 5.19: Proctor Modificado, Muestra 5.
Finalmente, se procedió a llevar a cabo la metodología propuesta para
determinar la capacidad de soporte en suelos granulares con una serie de
tres ensayos, gráficos 5.20, 5.21, 5.22, 5.23, 5.24 y 5.25, respectivamente.
Los resultados se analizarán y comentarán en el capítulo 6.

94
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,2 0,1 0,1
0,050 0,5 0,4 0,1
0,075 0,9 1,0 0,2
0,100 1,4 1,8 0,4
0,125 1,9 2,7 0,5
0,150 2,5 3,5 0,7
0,175 3,0 4,2 0,8
0,200 3,6 4,9 0,9
0,225 4,1 5,6 1,0
0,250 4,5 6,1 1,0
0,275 4,9 6,1 1,1
0
4,9
0
6,1
0 0,1 0,2 0,4 0,5 0,7 0,8 0,9 1,0 1,0 1,1
0,2
0,5
0,9
1,4
1,9
2,5
3,0
3,6
4,1
4,5
0,1
0,4
1,0
1,8
2,7
3,5
4,2
4,9
5,6
6,1
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

95
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1714 9
4 1890 59
8 1883 43
43,0
59,0
9,0
0
10
20
30
40
50
60
70
1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
C.B.R.(%)
CBR %
A
B

96
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,2 0,2 0,1
0,050 0,7 0,6 0,1
0,075 1,3 1,2 0,2
0,100 2,1 2,0 0,3
0,125 3,0 3,0 0,4
0,150 3,9 3,9 0,6
0,175 4,6 4,8 0,7
0,200 5,3 5,4 0,8
0,225 5,9 6,1 0,9
0,250 6,5 6,8 1,0
0,275 6,8 7,2 1,1
0
6,8
0
7,2
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
0,2
0,7
1,3
2,1
3,0
3,9
4,6
5,3
5,9
6,5
0,2
0,6
1,2
2,0
3,0
3,9
4,8
5,4
6,1
6,8
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

97
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1823 9
4 1897 64
8 1888 62
62,064,0
9,0
0
10
20
30
40
50
60
70
1800 1850 1900 1950 2000 2050
Densidad Seca (Kg./cm²)
C.B.R.(%)
CBR %

98
Penetración
(Pulgadas)
Tensión (Mpa)
0,025 0,1 0,2 0,1
0,050 0,3 0,6 0,2
0,075 0,7 1,3 0,3
0,100 1,3 2,4 0,5
0,125 2,1 3,1 0,6
0,150 2,9 4,0 0,8
0,175 3,7 4,9 0,9
0,200 4,4 5,6 1,1
0,225 5,1 6,3 1,2
0,250 5,7 7,0 1,3
0,275 5,7 7,0 1,3
0
5,7
0
7,0
0
0,2 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,3
0,1
0,3
0,7
1,3
2,1
2,9
3,7
4,4
5,1
5,7
0,2
0,6
1,3
2,4
3,1
4,0
4,9
5,6
6,3
7,0
0,10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Penetración (Plg.)
Tensión(Mpa)
M pa 8 M IN)
M pa 4 M IN)
M pa 10 M IN)

99
(Kg./m3
)
C.B.R. (%)
0 1740 11
4 1899 57
8 1880 66
57,0
66,0
11,0
0
10
20
30
40
50
60
70
1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
C.B.R.(%)
CBR %
B
A

100
5.5- Determinar la Correlación de ambos Métodos.
Para verificar en cierta medida la correlación entre el método de
“determinación de las densidades máximas y mínimas y cálculo de la
Densidad Relativa en suelos no cohesivos” que establece la Nch1726.Of80 y
la “Metodología Particular propuesta para obtener el C.B.R. a partir de la
Densidad Relativa”, se ejecutaron ambos ensayos con el suelo de la muestra
2, de modo que el material tuviera un porcentaje de fino entre 5 y 12%.
De esta forma se obtuvieron los siguientes resultados:
Tiempo
(min.)
Densidad Seca
(gr./cm3)
Densidad Relativa
(%)
0 1,657 0
4 2,168 93
6 2,190 96
8 2,216 100
Tabla 5.19: Densidad Relativa – Densidad Seca, Nch1726.Of80.

101
Densidad Relativa - Densidad Seca
y = 180,1x - 298,36
0
20
40
60
80
100
120
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Densidad Seca (gr./m³)
D.R.(%)
Gráfico 5.26: Densidad Relativa – Densidad Seca, Nch1726.Of80.
El gráfico 5.26, muestra densidades secas conseguidas a partir del molde
normalizado, vibradas a 4, 6, 8 minutos respectivamente, sumada a una
densidad mínima, la cual equivaldría a 0 minutos en la mesa de vibrado.
Tiempo
(min.)
Densidad Seca
(gr./cm3
)
Densidad Relativa
(%)
0 1,682 0
4 2,162 99
6 2,166 100
Tabla 5.20: Densidad Relativa – Densidad Seca, Metodología Particular propuesta para
obtener el C.B.R. a partir de la Densidad Relativa.

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