Índice
¿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:
- Determinación de la humedad óptima y densidad máxima de las muestras de suelo mediante el ensayo Proctor modificado o normal.
- Añadir agua a una muestra de suelo para alcanzar la humedad óptima.
- 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.
- Posteriormente se enraza el molde, se desmonta y se vuelve a montar invertido.
- Se sumergen los moldes en agua (en algunas modalidades de ensayo no se sumerge la muestra).
- Colocación de la placa perforada y el vástago así como los pesos necesarios para calcular la sobrecarga calculada.
- Colocar el trípode de medida sobre el borde del molde, coincidiendo el vástago del microcomparador.
- Toma de medidas diarias del microcomparador durante al menos 4 días.
- Sacar la muestra del agua, escurrir y secar exteriormente.
- Aplicar la carga sobre el pistón de penetración mediante la prensa CBR y tomar las lecturas de la curva presión penetración.
- 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.
Los resultados se muestran en gráficos de curvas densidad seca vs CBR. Este índice indica el porcentaje de presión ejercida por el pistón sobre el suelo para una penetración determinada con relación a la presión correspondiente a la misma penetración en una muestra tipo.
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.
Correlaciones ensayo CBR
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)
Igualmente, cuando no es posible realizar el ensayo CBR puede estimarse a partir de otros ensayos como es el ensayo SPT de acuerdo a relaciones como la mostrada a continuación:
| NSPT | Suelo granular | 5 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| Suelo cohesivo | 2 | 5 | 7 | 10 | 15 | 17 | 20 | |
| CBR estimado | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 | 20 | 30 | |
Instrucción para el diseño de firmes de la red de Carreteras de Andalucía. España.
Limitaciones ensayo CBR
El ensayo CBR, a pesar de ser ampliamente utilizado en la ingeniería geotécnica, presenta ciertas limitaciones que es importante conocer:
Principales Limitaciones CBR:
- El CBR es un ensayo empírico, lo que implica que sus resultados se basan en comparaciones con un material de referencia y no en propiedades fundamentales del suelo.
- Sensibilidad a las condiciones de ensayo: Pequeñas variaciones en la preparación de las muestras como la velocidad de carga, la humedad o la temperatura pueden producir cambios significativos.
- El ensayo CBR no proporciona las propiedades fundamentales del suelo, solo un valor comparativo que evalua su capacidad de soporte.
- Las condiciones de ensayo en laboratorio no tienen porque reflejar las condiciones reales a las que el suelo estará sometido en obra, lo que puede llevar a una subestimación o sobreestimación de su capacidad portante.
- La prueba CBR no es adecuada para todos los tipos de suelos, especialmente aquellos con límites Atterberg altos o con contenido orgánico significativo.
- Los resultados del ensayo CBR pueden presentar una considerable dispersión, lo que dificulta la obtención de valores precisos y confiables.
- El tiempo de inmersión de las muestras puede afectar significativamente los resultados, especialmente en suelos susceptibles al hinchamiento o suelos expansivos.
- El ensayo CBR evalúa la resistencia del suelo a una carga estática, pero no considera el efecto de las cargas cíclicas que pueden ocurrir en condiciones reales.
De este modo, es recomendable utilizar el ensayo CBR teniendo en cuenta que:
- El ensayo CBR debe complementarse con otros ensayos geotécnicos para obtener una evaluación más completa de las propiedades del suelo.
- Es fundamental controlar las condiciones de ensayo para minimizar la variabilidad de los resultados.
- Los resultados del CBR deben interpretarse en el contexto de otros datos geotécnicos y de la experiencia del ingeniero.
- Las correlaciones entre el CBR y otras propiedades del suelo deben utilizarse con cautela, ya que pueden no ser válidas para todos los tipos de suelos.
En conclusión, el ensayo CBR es una herramienta útil en la ingeniería geotécnica, pero sus limitaciones deben ser tenidas en cuenta para obtener una evaluación precisa de las propiedades del suelo y tomar decisiones de diseño adecuadas.
Ventajas ensayos CBR
El índice CBR, a pesar de sus limitaciones, es una herramienta fundamental en el diseño y construcción de infraestructuras viales. Se utiliza para evaluar la capacidad portante de los materiales de base y subbase de pavimentos, así como para dimensionar las capas de refuerzo en terrenos blandos. Además, el CBR es empleado en la clasificación de suelos para fines de construcción y en la evaluación de la calidad de materiales reciclados.
El CBR proporciona una estimación rápida y económica de la capacidad de un suelo para soportar cargas, lo que lo convierte en una prueba esencial en la ingeniería geotécnica.
¿Te ha gustado el artículo? Déjanos un comentario con tus impresiones y, si quieres formarte en este apasionante mundo, recuerda pasarte por la sección de cursos de geotecnia. Tenemos muchas novedades, 100% prácticos y muy flexibles para trabajadores y estudiantes.
Muchas gracias por la información es de mucha ayuda
Muchas gracias por la información
Muchas gracias por tu comentario sobre el post ensayo CBR.
Saludos
De verdad que les doy mil gracias por toda esta información,es invaluable la ayuda que ustedes nos conceden.
Muchas gracias a ti por seguirnos y por estas bonitas palabras.
Muy buen artículo aprendí mucho sobre este ensayo.
Muchas gracias, nos alegra que le haya gustado el artículo sobre el ensayo CBR en suelos.
Saludos
Se les agradece por toda esta información que es muy importante, y solo pedirles que continúen apoyándonos con mas información y ejemplos de cálculos.
Muchas gracias!!!
Muy buena y importante información
Excelente. Muchisimas gracias
Excelente en terrenos arcillosos existe un valor para el CBR
Gracias por la informacion muy agradecido
Información de gran ayuda, conciso y directo.
Gracias!
Muchas gracias por sus comentarios sobre el artículo CBR.
Saludos
Gracias, me sirvio, mi pregunta es si en caso para la empleacion de geomallas el tipo de ensayo es lo mismo
Buenas Samuel
Este ensayo es para la determinar la compactación de suelos. No es aplicable al uso de geomallas.
Saludos
sabria decirme cuales son los parametros para densidad seca y humedad ??
Buenas Cesar
Dichos parámetros dependen del tipo de material y de cada ensayo en concreto.
Saludos
Buenas Cesar
Dichos parámetros dependen del material a ensayar por lo que no son conocidos hasta que no se realiza el ensayo proctor de referencia.
Gracias por la informacion, fue de gran ayuda.
Muchas gracias, información muy valiosa y presentada en una forma clara y fácil de entender
La formula que están alcanzando en que unidades esta, para calcular el modulo de elasticidad del suelo, gracias por la respuesta.
Buenas, ya he actualizado la formulación del CBR en relación con el módulo de elasticidad. Las unidades son kp/cm2.
Muchas gracias por la puntualización.
Saludos
En que unidades esta la formula para calcular el modulo de elasticidad del suelo
muy util la informacion
Gracias por tan valiosa informacion todas mis dudas y preguntas fueron superadas
muchas gracias ya no tengo dudas
Es un placer poder ayudarle.
Saludos
Muchas gracias por compartir esta información con los usuarios.
Buenas Adolfo,
Me alegro que le guste la información del CBR.
Saludos
Gracias por la información.
Tengo una duda, el CBR tiene alguna relación con algún otro parámetro geotécnico (ángulo de fricción, etc)
Buenas,
Sí, el CBR está relacionado con la compacidad del terreno y con él los parámetros resistentes que lo definen como puede ser el ángulo de rozamiento, cohesión, densidad, etc.
Saludos
para un diseño de pavimentos es obligatorio hacer el ensayo de cbr o solo con el ensayo spt es suficiente?
Buenas,
Depende de la normativa que se considere pero lo habitual y recomendable es hacer ensayos CBR para el diseño de pavimentos.
Saludos
muchas gracias, me ayudo mucho 🙂
Muchas gracias por c partir tan valiosa información
Soy perforista diamantina y me gustaría aprender todo sobre mecánica de suelos me podrían apoyar con esa información concerniente a pruebas que se hacen en el entorno de la perforación
Muchas gracias Bendiciones
Muchas gracias por sus comentarios. Le recomiendo que consulte la Escuela de Formación GF mediante el siguiente enlace: https://escuela.geotecniafacil.com/ Tiene numerosos cursos que le serán de utilidad.
Buenas tardes ustedes donde se encuentran ubicados
Muy intererante la informacion brindada, queria hacer una consulta con respecto a los ensayos que se realizan previamente al CBR, siempre se debe realizar un proctor o tambien se puede reemplazar por la densidad relativa o depende del tipo de suelo en estudio.
Graciassss
Gracias por la información. Muy amables por compartirla.
Igualmente, muchas gracias
Gracias por los temas impartidos.que son de mucha utilidad para agrandar nuestros conocimientos.
Muchas gracias Edwar por sus comentarios. Nos alegra que le haya gustado el post sobre el ensayo del CBR en laboratorio.
Saludos
¿Qué se puede hacer en caso que el CBR
del material no tenga la resistencia suficiente?
Muchas gracias!
Muy clara la explicación lo que constituye una herramienta (Geotecnia Fácil) muy atractiva.
buenas tardes. cuantos ensayos de cbr son necesarios hacer en una via. o como se calcula la cantidad de cbr necesarios para un proyecto.
Buenas Juan Carlos,
Depende del tipo de vía y de la normativa en vigor. Le recomiendo que consulte la normativa, en ella normalmente se prescribe el número de ensayos a realizar. Por ejemplo, en España se suele usar el PG-3.
Saludos
Gracias por toda la informacion, fue de gran ayuda
Cuál sería la diferencia entre CBT y gCBT?
podria hablar de la densidad de compactacion de suelo y su correlacion con cbr y spt?
por favor
hola, buenas tardes, el ensayo de CBR debe hacerse en obra o lo puedo pedir en donde explotar el material que voy a utilizar?
Contenido muy útil para los que nos estamos iniciando en este mundo y una gran explicación.
Gracias y enhorabuena!
cuáles serían los mejores suelos en base al CBR?
excelente información muy precisa y entendible
Excelente información!!!
Los aportes en este componente, son de bastante provecho para tener el criterio técnico referente al CBR., sus ensayos complementarios.
gracias
Muchas gracias por su información, queria preguntar si puedo relacionar el valor del CBR y el diámetro del pistón para poder sacar un estimado de la capacidad portante del suelo.
saludos