Qué Es El Ensayo CBR

¿Qué es el ensayo CBR?
El ensayo CBR se emplea para evaluar la capacidad portante de terrenos

compactados como terraplenes, capas de firme, explanadas así como en la
clasificación de terrenos.
Las siglas CBR significan Californian Bearing Ratio y proviene de que este

ensayo fue desarrollado, antes de la segunda guerra mundial, por
el Departamento de Transportes de California.
La prueba CBR de suelos consiste básicamente en compactar un terreno en

unos moldes normalizados, sumergirlos en agua y aplicar un punzonamiento
sobre la superficie del terreno mediante un pistón normalizado.
Se rige por la norma ASTM 1883 o por la norma UNE 103502 entre otras.
A continuación pasa a describirse los detalles del ensayo de CBR.
Procedimiento CBR suelos

La prueba del CBR consiste en determinar la carga que hay que aplicar a un
pistón circular de 19,35 cm2 para introducirlo en una muestra de suelo a una
velocidad de 1,27 mm/min y hasta obtener una penetración de 2,54 mm.
A través de este procedimiento se determina lo que se llama el Índice

CBR que es la relación entre la carga determinada y la que se obtiene por el
mismo procedimiento para una muestra tipo de roca machacada. Se expresa
en porcentaje.
El procedimiento de ejecución de la prueba CBR consta de los siguientes

pasos:
1. Determinación de la humedad óptima y densidad máxima de las

muestras de suelo mediante el ensayo Proctor modificado o normal.
2. Añadir agua a una muestra de suelo para alcanzar la humedad óptima.
3. Compactar la muestra en tres moldes CBR estandarizados de 15,24 cm
de diámetro y 17,78 cm de altura. La muestra se compacta en 3 capas
por molde siendo la energía de compactación de cada molde de 15, 30 o
60 golpes por capa mediante una maza de 2,5 kg que se deja caer
libremente desde una altura de 305 mm.
4. Posteriormente se enraza el molde, se desmonta y se vuelve a montar
invertido.
5. Se sumergen los moldes en agua (en algunas modalidades de ensayo
no se sumerge la muestra).
6. Colocación de la placa perforada y el vástago así como los pesos
necesarios para calcular la sobrecarga calculada.
7. Colocar el trípode de medida sobre el borde del molde, coincidiendo el
vástago del microcomparador.
8. Toma de medidas diarias del microcomparador durante al menos 4 días.
9. Sacar la muestra del agua, escurrir y secar exteriormente.
10. Aplicar la carga sobre el pistón de penetración mediante la prensa
CBR y tomar las lecturas de la curva presión penetración.
11. Una vez finalizado el ensayo se debe presentar los resultados en una
gráfica densidad seca – índice CBR similar a la mostrada a continuación.
También conviene mostrar los datos de compactación, humedad,
densidad, hinchamiento y absorción.
Cabe comentar que el índice CBR no es una propiedad intrínseca del suelo si
no que depende de las condiciones de humedad-densidad del suelo.
También puede calcularse el CBR in situ sobre el terreno natural o en

laboratorio sobre muestras inalteradas.
No obstante, los resultados y valores CBR hay que tomarlos con cierta
precaución puesto que es un ensayo que presenta cierta dispersión de
resultados (al igual que el SPT), no refleja las condiciones a las que estará
sometido el suelo y es una prueba poco fiable para suelos con CBR elevados.
A pesar de lo anterior es un ensayo muy habitual y suele correlacionarse con el

módulo de elasticidad del suelo. A continuación, se presenta una de las
relaciones más habituales.
E=65·(CBR)0,65 (en Kp/cm2)
Un compactador / rodillo equipado con un tambor de pata de caballo, operado por los EE.UU.
Seabees Marina.
Un rodillo vibratorio Hamm con tambor simple utilizado para compactar asfalto y suelos granulares.
Apisonadora vibratoria Wacker Neuson BS 60-2i en acción.
Ensayo Cono de Arena para

determinación densidad In Situ
¿Qué es el método de cono de arena?
Es un ensayo que permite calcular in situ el valor de la densidad natural de los
suelos, especialmente en suelos sin cohesión, arenas y gravas, los cuales
representan un reto al usar otros métodos, ya que por lo general no se logran
obtener muestras inalteradas en suelos con estas características.
Este ensayo de densidad in situ funciona para distintos suelos con diferentes

tamaños de partículas dependiendo del tipo de cono a utilizar y los ensayos
complementarios a disposición.
Por ejemplo, si se tiene el ensayo Proctor que controle el nivel de

compactación, se utiliza el método en suelos con partículas que no excedan los
50 mm; mientras que si las medidas se rigen por medio del ensayo de densidad
relativa, se puede calcular la densidad in situ en suelos con partículas menores
o iguales a 80 mm, y si se utiliza una variante del cono convencional, la cual se
conoce como macrocono, se puede medir suelos con partículas de hasta 150
mm.
Se recomienda utilizar como referencia cualquiera de las siguientes normas:

UNE 103 503:1995, NLT109/72, ASTM D1556-82, NCh 1516(1979) y LNV 62.
Usos del cono de arena

El ensayo del cono de arena se utiliza principalmente con el fin de comprobar
el grado de compactación en materiales de rellenos compactados
artificialmente, en los que existan especificación en cuanto a humedad y
densidad. Estos rellenos pueden ser desde terraplenes de tierra, rellenos de
carreteras y ferrocarriles, hasta depósitos de suelos naturales, agregados o
mezcla de otros suelos.
El método de cono de arena se recomienda para suelos cohesivos en

condiciones no saturadas, ya que en suelos que se desmoronan fácilmente y/o
el contenido de humedad es muy alto, el orificio excavado puede presentar
deformaciones y llegar sufrir derrumbamientos parciales o totales.
Aparatos y Equipos cono de arena

El aparato principal es el cono, el cual puede ser convencional o tener ligeras
alteraciones para mejorar su eficiencia como es el caso del macrocono. Ambos
utilizan el mismo mecanismo para medir volúmenes. Sin embargo, por su
diferencia de dimensiones permiten analizar suelos con diferentes tamaños de
partículas.
– Cono convencional:
Consta de una válvula cilíndrica de 12,5 mm de abertura, que controla tanto el

llenado como el vaciado de un cono de 6” de diámetro y con un ángulo de 60º.
Uno de sus extremos termina en forma de embudo mientras que el otro se
ajusta al recipiente cilíndrico donde se coloca la arena de densidades
conocidas.
Es importante destacar que, para asegurar la estabilidad de la excavación y el

buen desempeño del ensayo, se debe colocar una placa base, a la cual el cono
se mantenga fijado.
– Macrocono:
Este aparato es muy similar al cono convencional, ya que utiliza el mismo

modelo de válvula y material arenoso normalizado, con la diferencia de que el
macrono está a una mayor escala.
El diámetro de este aparato es de 12” y su recipiente tiene una capacidad

aproximada de 35 litros. Este equipo permite el control de capas de suelo con
espesores mayores a 20 cm y de hasta 150 mm (6”) de tamaño máximo
absoluto de partículas.
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Los equipos adicionales necesarios son balanzas, placa metálica, comba,
cincel, cucharon, brocha, 2 taras, un tamiz de ¾, 1 bolsa de plástico, arena
calibrada, sartenes y estufa para secar la grava y malla para pesar la grava
sumergida.
Procedimiento cono de arena

Se selecciona el lugar y se alisa la superficie del terreno, de ser necesario, para
la posterior colocación del plato metálico con perforación central.
Luego se excava a través de esta perforación un orificio con una profundidad

similar a la capa de control.
A continuación, se procede a colocar el cono, bien sea cono convencional o

macrocono, de manera invertida sobre el agujero, se abre la válvula de este y
se deja caer en caída libre la arena de densidad conocida (una arena
estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de
granulometría redondeada) hasta el agujero para determinar el volumen.
La densidad húmeda del suelo se determina dividiendo la masa húmeda del

material que fue removido entre el volumen del orificio. Luego utilizando la
masa húmeda del suelo, el contenido de humedad y volumen del orificio, se
puede calcular el volumen del agujero excavado, la masa seca del material
extraído y las densidades húmedas y secas “in situ” del suelo ensayado.
La compactación del suelo aumenta con el aumento en la cantidad de esfuerzo de

compactación. Con el aumento del esfuerzo de compactación, el contenido óptimo de agua
requerido para la compactación también disminuye. Con un contenido de agua inferior al
óptimo, el efecto del aumento de la compactación es más predominante.
Con un contenido de agua superior al óptimo, el volumen de vacíos de aire se vuelve casi
constante y el efecto del aumento de la compactación en el suelo no es significativo.
Cabe mencionar que la densidad seca máxima no continúa aumentando con un aumento en el
esfuerzo de compactación. Para un cierto aumento en el esfuerzo de compactación, el
aumento en la densidad seca se hace cada vez más pequeño. Finalmente se alcanza una etapa
más allá de la cual no hay más aumento en la densidad seca con un aumento en el esfuerzo de
compactación.
La línea de óptimos que une los picos de las curvas de compactación de diferentes esfuerzos
de compactación sigue la tendencia general del vacío de aire cero. Esta línea corresponde a
huecos de aire de aproximadamente 5%.

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El ensayo CBR se emplea para evaluar la capacidad portante de terrenos

Las siglas CBR significan Californian Bearing Ratio y proviene de que este

La prueba CBR de suelos consiste básicamente en compactar un terreno en

Se rige por la norma ASTM 1883 o por la norma UNE 103502 entre otras.

A continuación pasa a describirse los detalles del ensayo de CBR.

Procedimiento CBR suelos

A través de este procedimiento se determina lo que se llama el Índice

El procedimiento de ejecución de la prueba CBR consta de los siguientes

1. Determinación de la humedad óptima y densidad máxima de las

También puede calcularse el CBR in situ sobre el terreno natural o en

A pesar de lo anterior es un ensayo muy habitual y suele correlacionarse con el

Ensayo Cono de Arena para

Este ensayo de densidad in situ funciona para distintos suelos con diferentes

Por ejemplo, si se tiene el ensayo Proctor que controle el nivel de

Se recomienda utilizar como referencia cualquiera de las siguientes normas:

Usos del cono de arena

El método de cono de arena se recomienda para suelos cohesivos en

Aparatos y Equipos cono de arena

Consta de una válvula cilíndrica de 12,5 mm de abertura, que controla tanto el

Es importante destacar que, para asegurar la estabilidad de la excavación y el

Este aparato es muy similar al cono convencional, ya que utiliza el mismo

El diámetro de este aparato es de 12” y su recipiente tiene una capacidad

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Luego se excava a través de esta perforación un orificio con una profundidad

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