Calculo Ensayo Cbr

HOJA DE CALCULO PARA EL PROCESAMIENTO DE INFORMACION DEL ENSAYO DE CBR

ANTECEDENTES El método de ensayo CBR fue propuesto por el Departamento de Carreteras del Estado 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 en pavimentos de caminos y pistas de aterrizaje. El valor de CBR forma parte integral de varios métodos de diseño de pavimento flexible. ALCANCE Este método de ensayo cubre la determinación del CBR (California Bearing Ratio) de los materiales de subrasante, subbase y base a partir de especímenes compactados en laboratorio. Este método de ensayo està dirigido fundamentalmente, pero no limitado, para la evaluación de la resistencia de materiales cohesivos que tengan partículas de tamaño máximo de 3/4" (19 mm). RESUMEN DEL METODO Se preparan tres especímenes compactados al mismo contenido de humedad. Los especímenes son compactados usando tres diferentes esfuerzos de compactación para obtener pesos unitarios por encima y por debajo del peso unitario deseado. Después de sumergir los especímenes en agua, cada especímen se somete a penetración por medio de un pistón cilíndrico. Se grafican los resultados de esfuerzo vs. penetración para cada especimen para 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 de ensayos CBR. No se proporcionan detalles sobre el procedimiento de selección de 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 borde azul requieren ingreso de datos. Nota 1.Antes de usar el programa deberán haberse llenado totalmente los formatos de ensayo de laboratorio correspondientes.

Antes de realizar el ensayo de CBR, se requiere realizar el ensayo de proctor modificado. En la hoja denominada "PROCTOR" deberán ingresarse los valores obtenidos para el contenido de humedad (%) y la densidad seca (g/cm3). Se ingresarán por lo menos cuatro pares de datos, siendo posible ingresar como máximo siete pares de datos. La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial. En Excel se pueden realizar otros ajustes estadísticos siguiendo otras tendencias. Es posible que ninguna de las tendencias disponibles en Excel pueda mostrar con claridad los valores de máxima densidad seca y óptimo contenido de humedad. En tal caso sería preferible imprimir el gráfico de proctor y trazar la curva usando un pistolete, determinando entonces los valores de máxima densidad seca y óptimo contenido de humedad. Los valores de máxima densidad seca y óptimo contenido de humedad serán también ingresados en la hoja denominada "PROCTOR". De acuerdo al método de ensayo CBR, deberán remoldearse tres especímenes a diferentes energías de compactación: Especimen 1 a 56 golpes por capa Especimen 2 a 25 golpes por capa Especimen 3 a 10 golpes por capa En la hoja denominada "CBR" deberán ingresarse los valores obtenidos para la lectura del anillo de carga para cada uno de los tres especímenes, los cuales aparecen en rojo.

Página 1 de 2

PROCTOR

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 REALIZADO Ensayo Proctor modificado (ASTM D1557)

1.940

Datos del ensayo Cont. humedad Densidad seca (%) (gr/cm3) 11.00 1.909 13.10 1.935 15.12 1.925 17.09 1.900

Densidad seca (gr/cm3)

1.930

1.920

1.910

1.900

Observación 1 :

Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunos datos ingresados deberán modificarse las escalas del gráfico.

Observación 2 : Seleccionar gráficamente los siguientes valores: Máxima densidad seca : M.D.S. 1.935 Optimo contenido de humedad : O.C.H. 13.333

Página 5

1.890 10

g/cm3 %

Nota: La curva trazada corresponde a u

PROCTOR

11

12

13

14

15

16

17

Contenido de humedad (%)

Nota: La curva trazada corresponde a una tendencia polinomial

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18

CBR

DATOS DEL ENSAYO REALIZADO Ensayo CBR (ASTM D1883) REGISTRO DE CARGA VS. PENETRACION Datos del anillo de carga (Ingresar constantes del anillo) N° de anillo de carga: 24121 Ecuación de calibración: y = mx + b Pendiente (m) : 7.420 Constante (b) : 21.731

Penetración (pulgadas) 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.400 0.500

Observación 2 : Observación 3 :

Solo ingresar lecturas de anillo de carga para cada especimen, las cuales se encuentran en rojo y en celda de borde azul Lectura del anillo de carga 24.6 88.4 210.5 391.3 619.7 757.8 945.1 1039.5 1150.0 1240.0

Especimen 1 Carga (libras) 204 678 1584 2925 4620 5645 7035 7735 8555 9223

Esfuerzo (lbs/pulg²) 74.8 275.1 521.5 771.3 1063.7 1254.4 1513.6 1766.6 1937.8 2098.3

3500

3000

Esfuerzo (lbs/pulg²)

Esfuerzo (lbs/pulg²)

1500

Especimen 2 Carga (libras) 224 825 1564 2314 3191 3763 4541 5300 5813 6295

3500

3000

2000

Lectura del anillo de carga 27.3 108.3 207.9 308.9 427.1 504.2 609.0 711.3 780.5 845.4

Lectura del anillo de carga 24.5 76.5 138.8 200.0 303.5 387.2 456.3 518.8 636.9 716.7

Especimen 3 Carga (libras) 204 589 1052 1506 2274 2895 3408 3871 4748 5340

Esfuerzo (lbs/pulg²) 67.8 196.5 350.6 501.9 758.0 965.0 1135.9 1290.5 1582.6 1780.0

Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunos datos ingresados deberá modificarse la escala vertical. Para una mejor visualización es preferible que la escala vertical sea igual en los tres gráficos.

3500

2500

Esfuerzo (lbs/pulg²) 68.1 225.9 527.9 975.1 1540.1 1881.7 2344.9 2578.4 2851.8 3074.4

3000

Esfuerzo (lbs/pulg²)

Observación 1 :

2500 2000 1500

Página 7

2500

2000 1500

1500 1000 500

Esfuerzo (lbs/pulg²)

Esfuerzo (lbs/pulg²)

Esfuerzo (lbs/pulg²)

CBR

1500 1000

0

0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetración (pulg.) 56 golpes

Observación 4 :

0.4

0.5

1000

500

500

0

1500

0.0

0.1

0.2

0.3

Penetración (pulg.)

0.4

0.5

0.0

0.1

0.2

0.3

Penetración (pulg.) 10 golpes

25 golpes

Para determinar los valores de CBR de cada especimen se requiere imprimir y trazar cada una de las curvas realizando las correcciones necesarias por curvatura (Ver ASTM D1883) Para tal fin se han creado las hojas de cálculo "IMP-1", "IMP-2", "IMP-3"

Página 8

0.4

0.5

CALCULO DE CBR Observación 1 :

Se determinan gráficamente los esfuerzos correspondientes a 0.1" (y/o 0.2") de penetración 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 cada especimen (determinados en la Hoja anterior)

Ensayo CBR Especimen 1 2 3

Molde (N° golpes) 56 25 10

CBR (%) 0,1" 0,2" 140.0 150.0 100.0 90.0 31.0 25.0

Dens. seca (gr/cm3) 2.27 2.21 2.14

Humedad (%) 9.6 10.2 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. 100 1.94 95 1.84

Observación 5 :

0,1" 140.0 62.5

0,2"

Si se requiere una mejor visualización o si no aparecen algunos datos ingresados deberán modificarse las escalas del gráfico.

respondientes.

CBR vs. Densidad seca para 0.1" de penetración 2.30

Densidad seca (g/cm3)

2.28 2.26 2.24 2.22 2.20 2.18 2.16 2.14 2.12 25.0

50.0

75.0

100.0

125.0

150.0

CBR (%)

CBR vs. Densidad seca para 0.2" de penetración 2.30

Densidad seca (g/cm3)

2.28 2.26 2.24 2.22 2.20 2.18 2.16 2.14 2.12 25.0

50.0

75.0

100.0 CBR (%)

125.0

150.0

ENSAYO DE CBR REPORTE DE RESULTADOS Informe N° Solicitante Atención Proyecto Ubicación Fecha de emisión Calicata Muestra Profundidad (m.)

016 Servicios Geotécnicos S.A. Ing. José Rodríguez Carretera Tarma - Las Vegas Huancayo Dpto. Junín 37042 C-1 M-1 1.0-2.0

Norma Técnica: ASTM D1883 MOLDE 1 2 3

Ensayo de proctor modificado Máxima densidad seca

Penetración % de máxima (") densidad 0.1 100.0 0.1 95.0

Optimo contenido de humedad (%) 13.3

gr/cm3

2.280

2.28

2.260

2.26

2.240

2.24

Densidad seca (gr/cm3)

Densidad seca (gr/cm3)

1.94

CBR (%) 140.0 100.0 31.0

2.220 2.200 2.180

2.160 2.140

Dens. seca (gr/cm3) 2.27 2.21 2.14

Humedad (%) 9.60 10.20 10.30

Densidad (g/cm3) 100.0 95.0

CBR % 140.0 62.5

2.22

2.20 2.18 2.16 2.14

2.120

2.12 6

7

8

9

10

Contenido de humedad (%)

11

12

13

20

40

60

80

100

C.B.R. (%)

120

140

160

ENSAYO DE CBR

ASTM D1883

Curvas esfuerzo vs. penetración

Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 56 golpes por capa 3500

3000

Esfuerzo (lbs/pulg²)

2500

2000

1500

1000

500

0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetración (pulg.)

0.4

0.5

ENSAYO DE CBR

ASTM D1883

Curvas esfuerzo vs. penetración

Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 25 golpes por capa 3500

3000

Esfuerzo (lbs/pulg²)

2500

2000

1500

1000

500

0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetración (pulg.)

0.4

0.5

ENSAYO DE CBR

ASTM D1883

Curvas esfuerzo vs. penetración

Gráfico CBR vs. Penetración para molde de 10 golpes por capa 3500

3000

Esfuerzo (lbs/pulg²)

2500

2000

1500

1000

500

0 0.0

0.1

0.2 0.3 Penetración (pulg.)

0.4

0.5

ENSAYO DE CBR

ASTM D1883

CBR vs. Densidad seca para 0.1" de penetración 2.30

Densidad seca (g/cm3)

2.28 2.26 2.24 2.22 2.20 2.18 2.16 2.14 2.12 25.0

50.0

75.0

100.0 CBR (%)

125.0

150.0

ENSAYO DE CBR

ASTM D1883

CBR vs. Densidad seca para 0.2" de penetración 2.30

Densidad seca (g/cm3)

2.28 2.26 2.24 2.22 2.20 2.18 2.16 2.14 2.12 25.0

50.0

75.0

100.0 CBR (%)

125.0

150.0