calculo ensayo cbr
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HOJA DE CALCULO PARA EL PROCESAMIENTO DE INFORMACIONDEL ENSAYO DE CBR
ANTECEDENTESEl método de ensayo CBR fue propuesto por el Departamento de Carreteras delEstado de California en 1929.En la actualidad su empleo se encuentra muy difundido a nivel mundial.Se utiliza para evaluar la resistencia potencial de los materiales de subrasante,subbase, y material grueso de base, incluyendo materiales reciclados usados enpavimentos de caminos y pistas de aterrizaje.El valor de CBR forma parte integral de varios métodos de diseño de pavimentoflexible.
ALCANCEEste método de ensayo cubre la determinación del CBR (California Bearing Ratio)de los materiales de subrasante, subbase y base a partir de especímenes compac-tados en laboratorio.Este método de ensayo està dirigido fundamentalmente, pero no limitado, para laevaluación de la resistencia de materiales cohesivos que tengan partículas detamaño máximo de 3/4" (19 mm).
RESUMEN DEL METODOSe preparan tres especímenes compactados al mismo contenido de humedad.Los especímenes son compactados usando tres diferentes esfuerzos de compac-tación para obtener pesos unitarios por encima y por debajo del peso unitario de-seado.Después de sumergir los especímenes en agua, cada especímen se somete apenetración por medio de un pistón cilíndrico.Se grafican los resultados de esfuerzo vs. penetración para cada especimenpara determinar el CBR de cada especimen.El CBR a la densidad especificada se obtiene mediante un gráfico de CBR vs.densidad seca.
MANUAL DE USUARIO
1.
2.
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
4.
5.
MANUAL DE USUARIO
Este programa tiene como objetivo realizar el procesamiento de los datos deensayos CBR. No se proporcionan detalles sobre el procedimiento de selecciónde selección de muestras y preparación de especímenes.Para tal fin deberá leerse la norma ASTM D1883.En general, las celdas que presentan números en rojo o celdas de bordeazul requieren ingreso de datos.
Nota 1.-Antes de usar el programa deberán haberse llenado totalmente los formatosde ensayo de laboratorio correspondientes.
Antes de realizar el ensayo de CBR, se requiere realizar el ensayode proctor modificado.En la hoja denominada "PROCTOR" deberán ingresarse los valores obtenidospara el contenido de humedad (%) y la densidad seca (g/cm3).Se ingresarán por lo menos cuatro pares de datos, siendo posible ingresarcomo máximo siete pares de datos.La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial. En Excel se puedenrealizar otros ajustes estadísticos siguiendo otras tendencias. Es posible queninguna de las tendencias disponibles en Excel pueda mostrar con claridadlos valores de máxima densidad seca y óptimo contenido de humedad. En talcaso sería preferible imprimir el gráfico de proctor y trazar la curva usando unpistolete, determinando entonces los valores de máxima densidad seca yóptimo contenido de humedad.Los valores de máxima densidad seca y óptimo contenido de humedad serántambién ingresados en la hoja denominada "PROCTOR".De acuerdo al método de ensayo CBR, deberán remoldearse tres especímenesa diferentes energías de compactación:Especimen 1 a 56 golpes por capaEspecimen 2 a 25 golpes por capaEspecimen 3 a 10 golpes por capaEn la hoja denominada "CBR" deberán ingresarse los valores obtenidos parala lectura del anillo de carga para cada uno de los tres especímenes, los cualesaparecen en rojo.
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PROCTOR
Página 5
DATOS GENERALES
Informe N° 016
Solicitante Servicios Geotécnicos S.A.
Atención Ing. José Rodríguez
Proyecto Carretera Tarma - Las Vegas
Ubicación Huancayo
Dpto. Junín
Fecha de emisión 31-05-01
Calicata C-1
Muestra M-1
Profundidad (m.) 1.0-2.0
DATOS DEL ENSAYO REALIZADOEnsayo Proctor modificado (ASTM D1557)
Datos del ensayoCont. humedad Densidad seca
(%) (gr/cm3)
11.00 1.909
13.10 1.935
15.12 1.925
17.09 1.900
Observación 1 : Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunosdatos ingresados deberán modificarse las escalas del gráfico.
Observación 2 : Seleccionar gráficamente los siguientes valores:
Máxima densidad seca : M.D.S. 1.935 g/cm3
Optimo contenido de humedad : O.C.H. 13.333 % Nota: La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial
10 11 12 13 14 15 16 17 18
1.890
1.900
1.910
1.920
1.930
1.940
Contenido de humedad (%)D
en
sid
ad
se
ca
(g
r/c
m3
)
PROCTOR
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Nota: La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial
10 11 12 13 14 15 16 17 18
1.890
1.900
1.910
1.920
1.930
1.940
Contenido de humedad (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
gr/
cm
3)
CBR
Página 7
DATOS DEL ENSAYO REALIZADOEnsayo CBR (ASTM D1883)
REGISTRO DE CARGA VS. PENETRACIONDatos del anillo de carga (Ingresar constantes del anillo)
N° de anillo de carga: 24121 Ecuación de calibración: y = mx + bPendiente (m) : 7.420Constante (b) : 21.731
Observación 1 : Solo ingresar lecturas de anillo de carga para cada especimen, las cuales se encuentran en rojo y en celda de borde azul
Especimen 1 Especimen 2 Especimen 3Penetración Lectura del Carga Esfuerzo Lectura del Carga Esfuerzo Lectura del Carga Esfuerzo(pulgadas) anillo de carga (libras) (lbs/pulg²) anillo de carga (libras) (lbs/pulg²) anillo de carga (libras) (lbs/pulg²)
0.025 24.6 204 68.1 27.3 224 74.8 24.5 204 67.8
0.050 88.4 678 225.9 108.3 825 275.1 76.5 589 196.5
0.075 210.5 1584 527.9 207.9 1564 521.5 138.8 1052 350.6
0.100 391.3 2925 975.1 308.9 2314 771.3 200.0 1506 501.9
0.150 619.7 4620 1540.1 427.1 3191 1063.7 303.5 2274 758.0
0.200 757.8 5645 1881.7 504.2 3763 1254.4 387.2 2895 965.0
0.250 945.1 7035 2344.9 609.0 4541 1513.6 456.3 3408 1135.9
0.300 1039.5 7735 2578.4 711.3 5300 1766.6 518.8 3871 1290.5
0.400 1150.0 8555 2851.8 780.5 5813 1937.8 636.9 4748 1582.6
0.500 1240.0 9223 3074.4 845.4 6295 2098.3 716.7 5340 1780.0
Observación 2 : Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunos datos ingresados deberá modificarse la escala vertical.Observación 3 : Para una mejor visualización es preferible que la escala vertical sea igual en los tres gráficos.
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
56 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
25 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
10 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
CBR
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Observación 4 : Para determinar los valores de CBR de cada especimen se requiere imprimir y trazar cada una de las curvasrealizando las correcciones necesarias por curvatura (Ver ASTM D1883)Para tal fin se han creado las hojas de cálculo "IMP-1", "IMP-2", "IMP-3"
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
56 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
25 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
10 golpes
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
CALCULO DE CBR
Observación 1 : Se determinan gráficamente los esfuerzos correspondientes a 0.1" (y/o 0.2") depenetración para cada especimen y se determinan los valores de CBR correspondientes.
Observación 2 : Deberán ingresarse los valores de CBR para 0.1" de penetración (y/o 0.2") para cadaespecimen (determinados en la Hoja anterior)
Ensayo CBR
Especimen Molde CBR (%) Dens. seca Humedad
(N° golpes) 0,1" 0,2" (gr/cm3) (%)
1 56 140.0 150.0 2.27 9.6
2 25 100.0 90.0 2.21 10.2
3 10 31.0 25.0 2.14 10.3
Observación 3 : Graficar la relación CBR vs. Densidad seca
Nota: La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial
Observación 4 : Se requiere ingresar los valores de CBR para las densidades especificadas.(determinados gráficamente en el gráfico de la derecha)
% de M.D.S. % de M.D.S. 0,1" 0,2"100 1.94 140.095 1.84 62.5
Observación 5 : Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunosdatos ingresados deberán modificarse las escalas del gráfico.
penetración para cada especimen y se determinan los valores de CBR correspondientes.
Deberán ingresarse los valores de CBR para 0.1" de penetración (y/o 0.2") para cada
25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0
2.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
CBR vs. Densidad seca para 0.1" de penetración
CBR (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
g/c
m3
)
25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0
2.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
CBR vs. Densidad seca para 0.2" de penetración
CBR (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
g/c
m3
)
ENSAYO DE CBR
REPORTE DE RESULTADOS
Informe N° 016Solicitante Servicios Geotécnicos S.A.Atención Ing. José Rodríguez Norma Técnica: ASTM D1883Proyecto Carretera Tarma - Las VegasUbicación Huancayo MOLDE CBR Dens. seca Humedad
Dpto. Junín (%) (gr/cm3) (%)Fecha de emisión 37042 1 140.0 2.27 9.60Calicata C-1 2 100.0 2.21 10.20Muestra M-1 3 31.0 2.14 10.30Profundidad (m.) 1.0-2.0
Ensayo de proctor modificado Penetración % de máxima Densidad CBR(") densidad (g/cm3) %
Máxima densidad seca Optimo contenido de 0.1 100.0 100.0 140.0humedad (%) 0.1 95.0 95.0 62.5
1.94 gr/cm3 13.3
6 7 8 9 10 11 12 13
2.120
2.140
2.160
2.180
2.200
2.220
2.240
2.260
2.280
Contenido de humedad (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
gr/
cm
3)
20 40 60 80 100 120 140 160
2.12
2.14
2.16
2.18
2.20
2.22
2.24
2.26
2.28
C.B.R. (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
gr/
cm
3)
ENSAYO DE CBR ASTM D1883
Curvas esfuerzo vs. penetración
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 56 golpes por capa
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
ENSAYO DE CBR ASTM D1883
Curvas esfuerzo vs. penetración
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 25 golpes por capa
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
ENSAYO DE CBR ASTM D1883
Curvas esfuerzo vs. penetración
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 10 golpes por capa
Penetración (pulg.)
Es
fue
rzo
(lb
s/p
ulg
²)
ENSAYO DE CBR ASTM D1883
25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.02.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
CBR vs. Densidad seca para 0.1" de penetración
CBR (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
g/c
m3
)
ENSAYO DE CBR ASTM D1883
25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.02.05
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
CBR vs. Densidad seca para 0.2" de penetración
CBR (%)
De
ns
ida
d s
ec
a (
g/c
m3
)