Asignatura:

LABORATORIO MECANICA DE SUELOS II

Tema:

ENSAYO DE C.B.R

Alumno:

GÓNGORA RODRÍGUEZ, XIOMARA.

Docente:ING. FANO MIRANDA, GONZALO

Fecha de Entrega : 14/09/2015

LIMA, PERÚ

2015-II

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INTRODUCCIÓN

El presente trabajo ha sido elaborado para apoyar el proceso de enseñanza y aprendizaje. Teniendo en cuenta los objetivos que se dará a conocer lo aprendido durante la clase de laboratorio

realizado, titulado ENSAYO DE C.B.R

A continuación se presenta un informe completo en el cual se

podrá apreciar los resultados obtenidos en el laboratorio.

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ÍNDICE

Caratula 1

Introducción 2

Índice 3

Objetivos 4

I Materiales y Equipos 5

III Fundamento Teórico 7

IV Metodología 8

V Procedimiento 8

VI Datos, Cálculos, Resultados 13

VIII Conclusiones 15

X Recomendaciones 15

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OBJETIVO

Determinar el valor del C. B. R. de los suelos, cuando son compactados y ensayados en el

laboratorio, mediante la comparación entre la carga de penetración en el suelo y aquella de un

material normalizado o “standard”.

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ENSAYO DE C.B.R

I. MATERIALES Y EQUIPOS

BALANZA DIGITAL:

ESPÁTULA:

MOLDE DE COMPACTACIÓN CILÍNDRICO:

Con collar de extensión.

DISCO ESPACIADOR

PISTÓN O MARTILLO (10 LB. Y ALTURA DE CAÍDA DE 15- 18 PULG.)

PLATO Y VÁSTAGO

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TANQUE PARA INMERSIÓN

CRONÓMETRO.

PRENSA DE CARGA

PLATO BASE DE METAL CON

AGUJEROS

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DISPOSITIVO PARA MEDIR LA EXPANSIÓN

PESA RANURADA

PISTÓN DE PENETRACIÓN

DEFORMIMETRO

PESA ANULAR

PAPEL FILTRO

ELEMENTOS MENORES (CUCHARAS, BANDEJAS, PESAFILTROS, ETC).

II. FUNDAMENTO TEORÍCO

Este ensayo fue inventado por la División de Carreteras de California en 1.929 y nos permite determinar la Resistencia al Corte de un suelo bajo condiciones de Humedad y Densidad controladas.

El CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para hacer penetrar un pistón una profundidad de 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el esfuerzo requerido para hacer penetrar el mismo pistón, la misma profundidad de 0.1 pulgadas, en una muestra patrón de piedra triturada.

Por lo tanto:

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Los Valores para el patrón (roca triturada), se muestran a continuación:

La relación C.B.R. generalmente se determina para 0.1” y 0.2” de penetración, osea para un esfuerzo de 1000 y 1500 libras por pulgada cuadrada en el patrón respectivamente.

Con el fin de duplicar en el laboratorio la condición más crítica que se presenta en el terreno, las muestras para el ensayo del C.B.R. se sumergen en agua hasta obtener su saturación.

Los ensayos C.B.R. se pueden efectuar también sobre muestras inalteradas obtenidas en el terreno y sobre suelos en el sitio.

III.  METODOLOGÍA

Esta actividad para la COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS se dividió en 2 áreas de trabajo: Laboratorio.

Se realiza el ensayo secuencialmente indicado por el docente a cargo. Gabinete.

Se realizan los diversos cálculos para la obtención de resultados del ensayo.

IV. PROCEDIMIENTO

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1. Se pulverizan aproximadamente 100 libras de muestra con el rodillo; se pasa el material por el tamiz ¾” y se desechan las partículas retenidas en el tamiz; el material desechado es reemplazado por un peso igual de material, pero con partículas que sean retenidas en el tamiz ¼” y que pasen por el tamiz ¾”.

2. Se determina la humedad óptima del material siguiendo el mismo procedimiento de la Compactación Proctor Modificado con las siguientes excepciones:* Se usa el material que pase por el tamiz ¾” en lugar del ¼”.* Se usa el molde C.B.R. con sus aditamentos.

3. El material sobrante de la determinación de la humedad óptima (25 libras aproximadamente), se mezcla con una cantidad suficiente de agua para producir en contenido de humedad necesario para obtener el máximo peso unitario seco. Se debe prevenir la evaporación.

4. Se pesan 3 moldes de C.B.R. con las respectivas placas de soporte del molde, estas deben tener 28 perforaciones de 1/8” de diámetro.

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5. Se compactan 3 muestras en los moldes preparados, usando para el primero 56 golpes, para el segundo 25 golpes y para el tercero 10 golpes. Se deben tomar muestras de humedad para cada molde con anticipación. Cada capa debe ser de 1” de espesor después de compactada y la última capa debe estar ½” más arriba de la unión del molde con su collarín.

6. La humedad de las muestras así compactadas no debe ser ni mayor ni menor que 0.5% de la humedad óptima; de otra forma se debe repetir el ensayo.

7. Se retira el collarín del molde y se lo pesa junto con la muestra compactada, el disco espaciador y la placa de soporte.

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8. Se coloca un filtro de papel sobre la placa de soporte y luego se voltea el molde con la muestra compactada (el espacio dejado por el disco queda lógicamente en la parte superior) y se coloca sobre la placa de soporte. La muestra está lista para ser sumergida.

Método de sumergir la muestra y medir los cambios volumétricos.

Con el fin de duplicar en el laboratorio las condiciones de saturación que se presentan en el terreno, la muestra preparada como se indica anteriormente, se sumerge en un recipiente. Se coloca sobre las muestra sobrepeso de 5 libras (esto representa aproximadamente 3” de material). Por lo tanto si se desea calcular el número de sobrepesos necesarios, se estima el espesor en pulgadas del material que la muestra va a soportar y se divide por 3.

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9. Se coloca un filtro de papel sobre la superficie de la muestra compactada, luego la placa perforada con su vástago y sobre esta los pesos y sobre-pesos requeridos.

10. Se coloca un extensómetro junto con un trípode que sirva para sostenerlo.

11. Se sumerge la muestra en el recipiente y se deja allí durante cuatro días hasta que esté completamente saturada y no tenga más cambios volumétricos; se debe tomar la lectura de los extensómetros todos los días.

12. Al cabo de 4 días se saca el molde del agua, se seca y se deja escurrir por espacio de

15 minutos.

13. Se quitan los sobrepesos y se pesa la muestra saturada con el fin de apreciar la cantidad de agua absorbida por el espécimen. La muestra se encuentra lista para la penetración del pistón.

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Procedimiento (Penetración del Pistón)

14. Se colocan de nuevo los sobrepesos sobre la muestra saturada.

15. Se coloca la muestra sobre la plataforma de prensa del C.B.R. La muestra debe estar alineada con el pistón; se levanta la plataforma por medio del gato hidráulico hasta que el pistón esté en contacto con la muestra y se le esté aplicando una carga de 10 libras. Después se vuelve a colocar en cero el indicador de carga. Se coloca también el extensómetro en cero.

16. Se aplica la carga por medio del gato hidráulico de la prensa del C.B.R. a una

velocidad de 0.05” por minuto. Se toma la lectura de las cargas, aplicadas a 0.025, 0.050, 0.075, 0.1, 0.3, 0.4 y 0.5” de penetración del pistón.

17. Se saca la muestra de la prensa del C.B.R. y se toma la muestra de humedad alrededor del orificio dejado por el pistón.

18. Para sacar la muestra del molde se usa el extractor de muestras con la placa de 6” de diámetro.

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V. CALCULOS Y RESULTADOS.

ENSAYO DE CALIFORNIA BEARING RATIO (C. B. R) ASMO 1863MDS 1.99 gr/cm3 Humedad inicial % 2.63 %

OCH 9.87 %

Peso del suelo seco al aire 6000 6000 6000

Agua a agregar (ml) 423 423 423

N° de golpes 56 25 10

1 Peso de la muestra compactada + molde

12448 12401 11959

2 Peso del molde 7806 7840 78063 Peso del suelo (1 - 2) 4642 4561 41534 Volumen molde de compactación 2123 2132 21235 Densidad húmeda ( 3/4) 2.19 2.14 1.96CONTENIDO DE HUMEDAD 11 F 18 F 11 F 7 Peso suelo húmedo + lata 448 311 5348 Peso suelo seco+ lata 415 290 5019 Peso lata 81 76 8110 Peso del agua ( 7 - 8) 33 21 3311 Peso de suelo seco ( 8 - 9) 334 214 42012 % Humedad (10/11) * 100 9.88 9.81 7.8613 Densidad seca ((5/(1+(12/100))) 1.99 1.95 1.8214 Peso suelo compactado + molde +

agua absorbida12522 12576 12206

15 Peso muestra compactada + molde 12448 12401 1195916 Agua absorbidaCONTENIDO HUMEDAD 56 25 1017 Fecha inicial 01/09/2015 27/08/2015 31/08/201518 Fecha final 04/09/2015 31/08/2015 03/09/201519 Lectura inicial (pulg.) 0.500 0.600 0.42520 Lectura final (pulg) 0.636 0.668 0.46421 Lectura inicial – lectura final22 % de Expansión

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VI. CONCLUSIONES

En el ensayo C B R la muestra es sumergida para prever la acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.

En los resultados se observa claramente que la muestra que fue compactada con 56 golpes es el que mejor resultado arroja ya que se redujo la relación de vacíos que existe en la muestra, aumento de densidad, y por lo tanto el suelo se comporta de una forma más homogénea y resistente.

Es evidente que la compactación en el diseño de una estructura de pavimento asegura su vida útil y su correcto funcionamiento; así como el agua sigue siendo un factor determinante en el comportamiento de los materiales de la ingeniería

El C B R generalmente se obtiene para condiciones de material compactado y saturado, pero en el mayor de los casos los cambios climáticos, los sistemas de drenaje y otros factores no permiten que el suelo llegue en condiciones de saturación.

VII. RECOMENDACIONES

Para mejorar el grado de confiabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio nosotros recomendamos:

Efectuar medidas congruentes en los procesos de mezclado. Usar algún dispositivo que facilite o que propenda a conseguir una

homogeneidad casi del 100% al mezclar el material con el agua adicional. Llevar una secuencia lógica del número de golpes del pisón sobre la

superficie del material. Asegurarse de que el martillo llegue al máximo de la altura para garantizar la

caída de potencial requerida según la norma que regula el método del Proctor estándar.

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