Marco Teórico Cbr

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MARCO TEÓRICO MARCO TEÓRICO

El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (% de la relaci!n de soporte" y densidad controladas, permitiendo obtener un (% de la relaci!n de soporte" El C#R, est$ denido como la &uer'a reuerida para ue un pist!n normali'ado El C#R, est$ denido como la &uer'a reuerida para ue un pist!n normali'ado ()*"+ cm

()*"+ cm--_{. +/}_{. +/}--_{0 de $rea penetre a una pro&undidad determinada, e1presada}_{0 de $rea penetre a una pro&undidad determinada, e1presada}

en porcentaje de &uer'a necesaria para ue el pist!n penetre a esa misma en porcentaje de &uer'a necesaria para ue el pist!n penetre a esa misma pro&undidad y con i2ual 3elocidad"

pro&undidad y con i2ual 3elocidad"

C . B . R

= = ∗∗100100

4e esta ecuaci!n se puede 3er ue el n5mero C#R es un porcentaje de car2a 4e esta ecuaci!n se puede 3er ue el n5mero C#R es un porcentaje de car2a unitaria patr!n, el s6mbolo porcentaje se uita y la relaci!n se presenta

unitaria patr!n, el s6mbolo porcentaje se uita y la relaci!n se presenta

simplemente por el numero entero" 7os 3alores de la car2a unitaria patr!n ue simplemente por el numero entero" 7os 3alores de la car2a unitaria patr!n ue deben utili'arse son8

deben utili'arse son8 9

9EE::EETTRRAACCIIÓÓ:: CCAARR;;A A <<::IITTAARRIIA A 99AATTRRÓÓ:: Mil6metros

Mil6metros Cent6metroCent6metro

ss 9ul2adas 9ul2adas =2>cm=2>cm-- MM99aa 99??II --"" @@""-- @@""))@@ @@""++)) BB""** ))@@@@@@  ""@@ @@""@@ @@""--@@ ))@@""BB ))@@""++ ))@@@@  "" @@"" @@""++@@ ))++++""DD ))++""@@ ))**@@@@ ) )@@""@@ @@""))@@ @@""@@ ))BB))"")) ))BB""@@ --++@@@@ ) )--"" ))""-- @@""@@ ))DD--""DD@@ ))DD""@@ --BB@@@@ El n5mero C#R

El n5mero C#R usualmente usualmente se basa en se basa en la relaci!n de car2a la relaci!n de car2a para unapara una penetraci!n de -" mm (@,)/, sin embar2o, si el 3alor del C#R para una penetraci!n de -" mm (@,)/, sin embar2o, si el 3alor del C#R para una penetraci!n de "@D mm (@,-/ es mayor, dicho 3alor debe aceptarse como penetraci!n de "@D mm (@,-/ es mayor, dicho 3alor debe aceptarse como 3alor nal de C#R"

3alor nal de C#R"



 9ara los suelos del tipo A  )F A  -   y A  -  B, la ra'!n de soporte se9ara los suelos del tipo A  )F A  -   y A  -  B, la ra'!n de soporte se

calcula solo para  mm de penetraci!n (@"- pul2adas" calcula solo para  mm de penetraci!n (@"- pul2adas"



 9ara suelos del tipo A  F A  F A  B G A  , cuando la ra'!n9ara suelos del tipo A  F A  F A  B G A  , cuando la ra'!n

correspondiente a  mm es mayor ue a -, mm, conrmar el resultado, correspondiente a  mm es mayor ue a -, mm, conrmar el resultado, en caso de persistencia, la ra'!n de soporte corresponder$ a  mm de en caso de persistencia, la ra'!n de soporte corresponder$ a  mm de penetraci!n"

penetraci!n"



 9ara suelos del tipo A  +F A  -   G A  -  , el procedimiento a9ara suelos del tipo A  +F A  -   G A  -  , el procedimiento a

aplicar

aplicar ueda al ueda al criterio del criterio del in2eniero"in2eniero"

Con el resultado del C#R se puede clasicar el suelo usando la

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CBR CLASIFICACION

@ H  ?ub rasante muy mala

  )@ ?ub rasante mala

)@  -@ ?ub rasante re2ular a buena

-@  +@ ?ub rasante muy buena

+@  @ ?ub base buena

@  D@ #ase buena

D@ H )@@ #ase muy buena

9or lo 2eneral es usado para el diseo de pa3imentos, ue corresponde a una penetraci!n de -" mil6metros en un material compactado a la humedad

optima y densidad m$1ima, saturando la muestra durante *Bhrs"

Cuando se reuiere conocer los e&ectos de pre consolidaci!n natural, estructura de suelo, cementaci!n natural, estraticaci!n, ue son aspectos ue no

pueden producirse con muestras remoldeadas de suelo ni con muestras supuestamente inalteradas ue se ensayen en laboratorio, se recomienda e&ectuar el ensaye C#R in situ, siempre ue el terreno natural estJ en las condiciones m$s cr6ticas en el momento de e&ectuar la prueba" El

procedimiento ue se si2ue en esta prueba es similar al establecido, con la di&erencia ue en este caso, la muestra no est$ connada en un molde" Es condici!n ue en el lu2ar ue se realice el ensaye no e1istan part6culas

superiores al tami' -@ mm (+>/" 7a preparaci!n del terreno reuiere enrasar y ni3elar un $rea de +@ cm de di$metro, para posteriormente colocar las

sobrecar2as estipuladas"

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Mediante este mJtodo, se determina el C#R de un suelo cohesi3o en estado natural" ?e di&erencia del anterior s!lo en la toma de muestras, ya ue los pasos para determinar las propiedades e1pansi3as y la resistencia a la penetraci!n son similares"

?e tomar$n tres muestras inalteradas, empleando para ello moldes C#R armados en los e1tremos de su respecti3o collar6n" 9ara &acilitar el

hinchamiento del molde, el collar6n ue se apoya sobre la supercie del terreno tendr$ sus bordes cortantes"

El procedimiento consiste en ir comprimiendo o hincando el molde contra la supercie del terreno y al mismo tiempo retirando el suelo de alrededor del molde, hasta ue la muestra de suelo entre en el collar6n superior por lo menos - mm", cuidando reducir al m6nimo las perturbaciones de la muestra"

Kinalmente, se retira el molde reali'ando un mo3imiento como cortando el suelo, se retira el collar6n superior, se enrasan ambas caras de la muestra y se les 3ierte parana s!lida derretida con el n de e3itar pJrdidas de humedad en el traslado al laboratorio" El peso unitario y la humedad deber$n ser

determinados por medio del ensayo de densidad in situ, eli2iendo un lu2ar pr!1imo a auel desde donde se obtu3ieron las muestras"

Método CBR in situ.

Es un mJtodo adecuado para determinar la capacidad de soporte de un

material en el lu2ar donde ser$ sometido a las solicitaciones de la estructura ue soportar$" 4eber6a reali'arse cuando se presenten materiales dudosos y en mo3imientos de tierra importantes" #$sicamente la &ase de penetraci!n de este ensayo es similar a la descrita anteriormente"

7o usual es determinar primero la densidad in situ del material en el lu2ar de ensayo, el cual puede ser usado bajo cualuiera de las si2uientes condiciones8 H cuando in situ la densidad y el contenido de a2ua son tal ue el 2rado de saturaci!n es de un D@% o superior"

H cuando el material es de 2ranos 2ruesos y su cohesi!n es tal ue no se 3ea a&ectado por cambios en la humedad"

H cuando el material ha estado en el lu2ar por 3arios aos" En estos casos 7a humedad no es constante pero Luct5a dentro de ran2os estrechos y el ensayo C#R in situ se considera como un indicador satis&actorio de la capacidad de soporte del suelo"

9or lo 2eneral se eli2e un lu2ar donde no haya piedras mayores a +>, deber$ remo3erse el material suelto y ni3elar la supercie, lue2o se coloca un sistema

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de reacci!n montando un 2ato, con anillo dinamomJtrico y pist!n, en &orma 3ertical, aplicando la reacci!n con un 3eh6culo car2ado u otro sistema (2ura +"-)"" En caso de ue el pist!n sea colocado en &orma hori'ontal, la reacci!n ser$ dada por la pared contraria del po'o construido para este e&ecto"

?e colocan los anillos de sobrecar2a directamente al suelo y se car2a el pist!n al suelo con una &uer'a menor ue , N2" ?e debe instalar un dial

comparador para re2istrar las lecturas de de&ormaciones, en un punto ue permane'ca constante e inm!3il (por ejemplo una 3i2a empotrada al suelo en poyos de hormi2!n"

7a penetraci!n se reali'a en &orma similar al ensayo tradicional y el ensayo se repite en otros dos puntos esco2idos con anterioridad" 7a &orma de e1presar los resultados tambiJn es idJntica al mJtodo de laboratorio, es decir, tra'ando la cur3a tensi!n contra penetraci!n, corri2iendo la cur3a si &uese necesario y calculando el C#R in situ, usando los 3alores de penetraci!n de @,) y @,-" E<I9O A <TI7IPAR8

• Molde met$lico de compactaci!n de )"- cm de di$metro interior y

)"D cm de altura interior" 4ebe tener un collar6n de e1tensi!n met$lica de "@D cm de altura y con una placa base met$lica de *"mm de

espesor, con per&oraciones de di$metro i2ual o menor a los )" mm"

• Martillo de compactaci!n 9roctor Est$ndar o Modicado"

• Aparato para medir e1pansi!n con de&orm6metro de caratula con

precisi!n de @"@) mm"

• 9esas para sobrecar2as, una met$lico anular y 3arias met$licas

ranuradas con un peso de -"- N2 cada una y )"* cm de di$metro, con una per&oraci!n central de @" cm de di$metro"

• Mauina C#R euipada con piston de penetraci!n (di$metro de "*+

cm, con secci!n trans3ersal de )*" cm-_{ y capa' de penetrar a una}

3elocidad de )"- mm>min y con anillo de car2a de @N: y un de&orm6metro de @"@-mm"

• 9apel ltro circular"

• Qorno con temperatura constante de ))@SC

• Qerramientas y accesorios, recipientes llenos de a2ua y tamices de  y

:S "

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• 9esar apro1imadamente " N2 de suelo de 2rano no menor ue el

tami' :S o " N2 de material con part6culas menores de la malla +> , esta muestra debe de estar seca y los terrones se deben dis2re2ar e3itando reducir el tamao natural de las part6culas"

• 9esar el molde con la base"

• Ajustar el molde a la base, insertar el disco espaciador (&ondo &also, en

el molde y cubrirlo con un disco de papel ltro"

• Compactar el suelo de acuerdo con la norma A?TM 4 B*D o 4 )

mJtodo # o 4, para el suelo utili'ado de acuerdo con lo especicado por el instructor" Tomar una muestra representati3a para determinar el

contenido de humedad"

• Retirar el collar6n y enrasar la muestra sua3emente hasta ni3elarla,

llenar con suelos nos los peueos huecos ue se hayan podido &ormar en la operaci!n anterior de ni3elaci!n de la muestra"

• Retirar la base y el disco espaciador, pesar el molde con el suelo

compactado y determinar el peso unitario total del suelo"

• ?obre la placa base per&orada se coloca un disco de papel ltro, se

ajusta el molde con el suelo compactado en &orma in3ertida, de manera ue el espacio &ormado por el disco espaciador uede en la parte

superior"

• En la supercie libre de la muestra, se coloca un disco de papel ltro"

?obre esta placa se colocara las sobre pesas cuyo n5mero deber$ ser especicado o de lo contrario se usara car2a m6nima de " N2"

• 9or e&ecto de tiempo, nos saltamos la saturaci!n y pasamos

directamente a la m$uina de ensayeF se colocan sobre ella una cantidad de pesas para reproducir una sobrecar2a i2ual a la ue supuestamente ejercer$ el material de base y pa3imento del camino proyectado"

• ?e coloca el pist!n de penetraci!n hasta ue ha2a contacto con la

muestra" ?e aplica una car2a inicial de "N2" despuJs de aplicada la car2a inicial se ajustan el de&ormimetro de car2a y el de&ormimetro de penetraci!n a cero"

• ?e anotan las lecturas de car2a a los ni3eles de penetraci!n

establecidos"

• Kinalmente se retira el total de la muestra de suelo del molde" • Calcular las tensiones de penetraci!n en Me2a 9ascales (M9A o en

(=2>cm-" 9ara ello se tra'a la cur3a en un 2r$co tensi!n  penetraci!n" 7a cur3a puede tomar, ocasionalmente, la &orma c!nca3a hacia arriba debido a irre2ularidades de supercie u otras causas" En dichos casos el punto cero debe corre2irse tra'ando una recta tan2ente a la mayor

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tan2ente corta la abscisa"

• Obtener 4e la cur3a los 3alores de las tensiones necesarias para lo2rar

una penetraci!n de @")/ y @"-/"

• 7as cur3as de tensi!n  penetraci!n se dibujan en un mismo 2raco para

los distintos n5meros de 2olpes"

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