Facultad de Ingeniería

Carrera de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

“Año de la lucha contra la corrupción e impunidad”

N° INFORME: 3

FECHA:19/09/2022

INSTRUCTORES:
 Ing. Cerna Iparraguirre, Ricardo Manuel
 Lic. Liz Barrionuevo Pichilingue

Grupo: N° 1
 Pamela Elizabeth Manco Muñoz

Asunto: Método de ensayo de CBR (Relación de soporte de California) de

suelos compactados en el laboratorio.

(NTP 339.141)

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1. INTRODUCCIÓN

El ensayo de relación de soporte de California (CBR) de un suelo es la

carga unitaria correspondiente a una o dos pulgadas de penetración, expresada
en porcentaje en su respectivo valor estándar. De acuerdo con el Ing. Luis Chang
del Centro Peruano de Investigación Sísmica y Mitigación de Desastres, el CBR
mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad
controlada para poder evaluar la calidad del terreno que será usado en la
estructura del pavimento.
Por ello, en los capítulos posteriores se explicará cada punto importante para una
mejor comprensión del ensayo CBR y lo realizado en el laboratorio.

2. OBJETIVOS
a. OBJETIVO GENERAL

 Medir la resistencia a corte de un suelo bajo las condiciones de

humedad y densidad controlada obteniendo así la capacidad de
soporte del suelo.

b. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Determinar la densidad y humedad.

 Determinar las propiedades expansivas del material.
 Determinación de la resistencia a la penetración.
 Aplicar los criterios teóricos establecidos para que con los datos
obtenidos en el laboratorio se pueda determinar el parámetro de
CBR.

3. NORMATIVIDAD

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NORMAS

ASTM D 1883 Standard Test Method for California Bearing Ratio (CBR) of
Laboratory-Compacted Soils
SUELOS. Método de ensayo de CBR (Relación de Soporte
NTP 339.145 de California) de suelos compactados en el laboratorio
NTP 339.141

4. CONDICIONES DE SEGURIDAD

4.1 Ropa de protección: Usar guardapolvos de laboratorio (abrochada y debe cubrir hasta
debajo de la rodilla).

Ilustración 1: guardapolvo (fuente propia)

4.2 Protección de las manos: Proteger las manos para actividades que requieran
cuidado

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especial como la colocación. Se recomienda usar guantes.

4.3 Protección ocular: Usar gafas de seguridad con protectores laterales para evitar
salpicaduras de productos químicos y objetos ‘volantes’ que pueden ir a parar a los ojos.
No está permitido el ingreso de los estudiantes con lentes de contacto.

4.4 Botines de seguridad: Se usa para protección de los pies, así evitar lesiones por
caídas
de objetos pesados o cortantes
Ilustración 2: Guantes (fuente Google
imágenes)

Ilustración 4: Botas de seguridad

(fuente Google imágenes)

Ilustración 3: Lentes (fuente Google

imágenes)
4.5 Mascarilla de protección: Sirve para evitar que tóxicos o polvo pueda ingresar a
nuestro cuerpo.

Ilustración 5: Mascarilla de Protección

(fuente Google imágenes)

5. EQUIPO, ACCESORIOS Y/O MATERIALES.

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 Horno. - Un horno de tamaño adecuado, capaz de mantener una temperatura uniforme

de 110°C ± 5°C.

Ilustración 6:Horno de secado (fuente propia)

 Balanza: Equipo de medición de masa, con una aproximación de 1 g.

Ilustración 7: Balanza (fuente propia)

 Tara: Recipiente metálico, donde se colocará y trasladará la muestra de suelo.

Ilustración 8: Tara (fuente propia)

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 Tamiz: Tamiz de 19 mm (3/4 pulg.) Conforme a los requisitos de la especificación ASTM

E11.

Ilustración 9: Tamiz ¾” (fuente propia).

 Bandejas: Recipientes utilizados para almacenar y mezclar el suelo con contenido de

humedad óptimo.

Ilustración 10: Bandeja (fuente propia)

 Molde CBR: Molde cilíndrico metálico con un diámetro de 152,4 mm (6pulg.) y una altura
de 177,8 mm (7pulg.), donde se realizará la compactación.

Ilustración 11: Molde de 6 pulg. (fuente propia)

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 Apisonador: Herramienta utilizada para compactar el suelo en el molde de diámetro de

152,4 mm (6pulg.) del equipo CBR.

Ilustración 12: Pisón manual (fuente propia).

 Placa de expansión: Vástago metálico ajustable y perforado a una placa de metal de un

diámetro de 149,23 mm a 150,81 mm, el cual es colocado dentro de los moldes, previo a
al ensayo de hinchamiento.

Ilustración 13: Placa de expansión (fuente propia)

 Pesas: Dos sobrecargas metálicas de 2,27 kg ± 0,02 kg. Estas serán colocadas en la
placa de expansión para el ensayo de hinchamiento.

Ilustración 14: Sobrecargas (fuente propia)

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 Dial de Deformación: Utilizado para determinar la deformación, a una aproximación de

0,025 mm (0,001 pulg.) con un rango mínimo de 0.200.

Ilustración 15: Dial de Deformación (fuente propia)

 Trípode: Soporte en el cual se coloca el dial de deformación.

Ilustración 16: Trípode (fuente propia)

 Máquina de carga: Máquina para el ensayo de penetración, con un cabezal movible de
1,27 mm/min (0,05 pulg/min) (sin vibrar).
6. PROCEDIMIENTO

Ilustración 17: Máquina de carga (fuente propia)

 Separamos en 3 porciones iguales de 5,9 kg.

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Realizamos la correspondiente compactación de los 3 moldes, a una fuerza de 10, 25

y 56 golpes, especificado en el numeral 8.1. 2 de la NTP 339.145.

Ilustración 23: Compactación de las 3 muestras

(fuente propia)

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 Retiramos la corona del molde y los enrasamos para registrar los pesos.

Ilustración 24: Enrasado de los

moldes (fuente propia)
 Colocamos la placa de expansión junto a las sobrecargas e implementa el trípode con
el dial de deformación, asegurándonos que el lector del dial haga contacto con el
vástago de la placa.

Ilustración 25: Colocación del dial (fuente

propia)

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 Sumergimos los tres moldes y realizamos lecturas cada 24 horas aproximadamente.

Ilustración 26: Ensayo de Hinchamiento/Lectura

del dial de deformación (fuente propia)
 Retiramos las sobrecargas y procedemos a volver a pesar los moldes.

Ilustración 27: Extracción de las Ilustración 28: Registro del peso de los
sobrecargas y placa de expansión (fuente moldes (fuente propia)
propia)

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 Llevamos los moldes a la máquina de carga para su respectivo ensayo de penetración

a una velocidad de 1,27 mm/min (0,05 pulg/min), según indicado en la norma NTP 339.145.

Ilustración 29: Ensayo de Penetración

(fuente propia)
 Desmoldamos los especímenes y extraemos una muestra representativa de 500 g
para calcular el porcentaje de contenido de humedad.

Ilustración 30: Extracción de muestra

representativa (fuente propia)

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 Introducimos la muestra de 500 g al horno por 24 horas y procedemos a realizar los

cálculos.

Ilustración 31: Muestra representativa Ilustración 32: Secado de la muestra

(fuente propia) en horno (fuente propia)

7. CÁLCULOS

 Contenido de humedad

 Densidad Seca del espécimen compactado

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7 .1 TABLA DE RESULTADOS

 Ensayo de Compactación
CALIFORNIA BEARING RATIO - CBR

DESCRIPCION UND 1 2 3
N°Capas 5 5 5
N° Golpes por capa 10 25 56
Condición de muestra Antes Desp Antes Despu. Antes Despu.
u.
Peso molde gr 7180 7180 7180 7180 7220 7220
Peso muestra gr 11380 11790 11450 11810 11770 12050
húmeda + Molde
Peso muestra gr 4200 4610 4270 4630 4550 4830
húmeda
Volumen muestra cm3 2077.5 2151.0 2077.54 2132.70 2077.75 2114.31
húmeda 48 9 8 5 8 9
Densidad húmeda; gr/ 2.02 2.14 2.06 2.17 2.19 2.28
Dh cm3
CONTENIDO DE
HUMEDAD
Ensayo N° 1-A 2-A 3-A
Peso recipiente gr 65.1 101.9 69.5
Peso muestra gr 565.1 601.9 569.5
húmeda + recipiente
Peso muestra seca + gr 523.8 556.0 531.9
recipiente
Peso del agua gr 41.3 45.9 37.6
Peso muestra seca gr 458.7 464.1 462.4
Contenido de % 9.0 9.89 8.13
humedad; W%
Promedio contenido %
de humedad
Densidad Máxima gr/ 2.14 2.19 2.32
Seca; Ds cm3

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 Ensayo de Hinchamiento

ENSAYO DE
HINCHAMIENTO

MOLDE N° 01 MOLDE N° 02 MOLDE N° 03

TIEMPO (10 golpes) (25 golpes) (56 golpes)

ACUMULADO Lectura Hinchamiento Lectura Hinchamiento Lectura Hinchamiento

Horas Días Deforma. mm % Deforma. mm % Deforma. mm %

10:00 1 0 0.000 0.00 0 0.000 0.00 0 0.000 0.00

12:30 2 81 0.081 48.80 89 0.089 32.60 2 0.002 20.00

8:00 3 85 0.085 51.20 184 0.184 67.40 8 0.008 80.00

 Ensayo de Penetración
CARGA – PENETRACIÓN
MOLDE N° 01 (10 golpes) MOLDE N° 02 (25 golpes) MOLDE N° 03 (56 golpes)
PENETRACIÒN Carga Esfuerzo Carga Esfuerzo Carga Esfuerzo
Mm Pulg kg kg/cm2 lb/pi2 Kg kg/cm2 lb/pi2 Kg kg/cm2 lb/pi2
0.635 0.025 2.04 0.11 1.56 15.30 0.79 11.24 40.79 2.11 30.01
1.270 0.050 4.08 0.21 2.99 22.43 1.16 16.50 80.56 4.17 59.31
1.905 0.075 7.14 0.37 5.26 29.57 1.53 21.76 106.05 5.49 78.09
2.54 0.100 10.20 0.53 7.54 35.69 1.85 26.31 127.46 6.60 93.88
3.175 0.125 13.26 0.69 9.81 42.83 2.21 31.43 148.88 7.71 109.66
3.81 0.150 15.30 0.79 11.24 50.99 2.64 37.55 170.29 8.81 125.31
4.445 0.175 18.35 0.95 13.51 58.12 3.01 42.81 190.69 9.87 140.39
5.08 0.100 21.41 1.11 15.78 66.28 3.43 48.79 211.08 10.92 155.32
5.715 0.225 24.47 1.27 18.06 74.44 3.85 54.76 231.48 11.98 170.40
6.35 0.250 26.51 1.37 19.49 80.56 4.17 59.31 256.97 13.30 189.17
6.985 0.275 29.57 1.53 21.76 88.70 4.59 65.29 279.40 14.50 206.24
7.62 0.300 32.63 1.69 24.04 97.89 5.07 72.11 303.88 15.73 223.74
8.225 0.325 36.71 1.90 27.02 105.30 5.45 77.52 312.03 16.15 229.71
8.89 0.350 40.79 2.11 30.01 113.19 5.86 83.35 348.74 18.05 256.74
9.525 0.375 42.83 2.22 31.58 120.33 6.23 88.61 378.31 19.58 278.50

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7.2 Interpretación de resultados

300.00 CURVAS ESFUERZO - PENETRACIÓN

250.00
ESFUERZO (Lb/pl²)

200.00

150.00

100.00

50.00

0.00
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400

PENETRACIÓN (PULG.)

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a. CONCLUSIONES

 El ensayo CBR es fundamental en el diseño de un pavimento, ya

que permite medir la calidad de un material de subrasante, sabe o
subbase.
 Permite identificar la función que puede cumplir cierto material en la
estructura del pavimento en función a su resistencia.

b. RECOMENDACIONES

 Se recomienda leer la norma técnica previo a realizar los ensayos,

para un óptimo desarrollo.
 Es importante el uso de los EPP, para evitar lesiones en el
transcurso del ensayo.

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 Realizar las lecturas adecuadas para obtener buenos resultados.

9. BIBLIOGRAFIA

 http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/CBR.pdf
 https://drive.google.com/drive/folders/1KC10LWfu-jy3NFXTJyb_O2SXx4QIKD0N

10. ANEXOS

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