calculo ensayo cbr

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.

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

Página 6

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


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


Es

fue

rzo

(lb

s/p

ulg

²)

CBR

Página 8

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


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


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


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 (%)

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


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



Es

fue

rzo

(lb

s/p

ulg

²)


25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.02.05

2.10

2.15

2.20

2.25

2.30


CBR (%)

De

ns

ida

d s

ec

a (

g/c

m3

)

calculo ensayo cbr

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