La pregunta me volvió a surgir luego de escuchar la conferencia de un profesorísimo en un reciente congreso. El conferenciante dijo: «Si hacen un ensayo triaxial sobre un suelo obtendrán diferentes valores de módulo elástico dependiendo del confinamiento y la amplitud del esfuerzo desviador, y dependiendo del tipo de suelo». Con esto estoy plenamiente de acuerdo, pero luego agregó: «En cambio, si hacen un ensayo CBR sobre el suelo siempre obtendrán el mismo valor; el CBR siempre da lo mismo». Con esto último no estoy de acuerdo y les voy a explicar por qué me parece que aquí se cometió una tremenda imprecisión.
La resistencia del suelo compactado depende de varios factores pero esta es la lista de los más importantes:
1. Número de contactos entre partículas: esto está relacionado con la densidad de suelos granulares, mientras más denso, más contactos, y más resistencia, y viceversa.
2. Forma de las partículas: las formas angulosas aumentan la trabazón, y esta la resistencia al cortante; lo contrario para las formas redondeadas; de allí que el agregado triturado produzca materiales más resistentes.
3. Competencia de los granos: esto refiere qué tan duro es el agregado, y esto está asociado a su origen geológico. Se puede medir con una prueba de desgaste en L.A.
4. Succión: mientras mayor es la succión, el suelo está más seco y se aumenta la resistencia. Si disminuye la succión el suelo baja su resistencia. Esto está relacionado con el grado de saturación.
5. Velocidad de carga: no nos equivocamos mucho si afirmamos que el suelo es un material con un importante componente visco-elástico. Es decir, que la velocidad de carga afecta su resistencia. Mientras mayor es la velocidad de carga, mayor es la resistencia, y viceversa. Es por esto que el carril rápido de una carretera está en mejor condición que el canal lento. Esto es muy acentuado en suelos cohesivos o materiales con cohesión.
6. Confinamiento: a mayor confinamiento, mayor resistencia; sobre todo en suelos gruesos donde importa mucho el contacto entre las partículas.
De modo que así como estos factores afectan la resistencia del suelo durante una prueba triaxial, también la afectarán en una prueba de CBR, que me aceptarán que es un ensayo de placa a escala. Por ejemplo, para un mismo suelo, a grado de compactación, grado de saturación, y velocidad de penetración constantes, su valor CBR con tres discos de sobrecarga debería ser mayor que con solo un disco de sobrecarga (efecto del confinamiento). Igual, si dejamos todo lo demás constante y aumentamos la velocidad de carga de 1.27 mm/min (estándar para CBR) a, por ejemplo, 4 mm/min el CBR del último debería ser mayor que el estándar (efecto de la velocidad de carga).
Para aumentar en favor de mi argumento, veamos este gráfico que se llama espectro de curvas de diseño, que muestra la influencia del grado de compactación (una medida del número de contactos entre partículas) y del grado de saturación (una medida de la succión) en el valor de CBR del suelo.
En este gráfico se aprecia como:
a) Para un mismo grado de compactación, el valor CBR disminuye con el aumento del grado de saturación.
b) Para un mismo grado de saturación, el valor CBR aumenta con el grado de compactación.
Finalmente respondemos la pregunta, ¿cuántos valores de CBR puede tener un mismo suelo? Y la respuesta es: tantos como combinaciones se tengan de los factores que afectan su resistencia.
¿Buena pregunta para un examen final, no?
Saludos y nos leemos.
@ramcodesCEO
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Comments (7)
Erasmo Fernández Sixto - 12 octubre, 2012
Lo manifestado por el Ing. Sánchez tiene lógica, porque sucede lo mismo con l el valor de la fricción interna de un suelo, que depende de varios factores: presión de confinamiento, tipo de ensayo, velocidad de corte, grado de saturación, etc; que el mismo conferencista referido lo afirma. Porque el ensayo del CBR también es una forma de ensayar al corte.
En general las publicaciones del Ing. Sánchez son interesantes.
Saludos desde Huánuco – Perú.
Freddy J. Sánchez-Leal - 12 octubre, 2012
Aprecio el comentario y, sí, esa es la clave.
ezequiel - 27 octubre, 2012
Que tal, tal vez el comentario acerca de que el cbr siempre da lo mismo, creo que se referia a que siempre lo hacen con la misma densidad y valor de humedad, me pregunto, en ese caso no seria mas factibleque el valor siempre sea el mismo o muy muy similar, es decir si en cada caso, se realiza con la densidad maxima y humedad optima, proctor. Un saludo!
Freddy J. Sánchez-Leal - 29 octubre, 2012
Saludos, Ezequiel, y bienvenido el comentario y la pregunta. El CBR a 4 días de inmersión, inclusive hecho a humedad óptima y 100% de la DMS del Proctor no siempre da igual, y la razón es, deslindándonos de las variaciones propias de un ensayo por ser un proceso estocástico, porque no hay control del incremento de la succión generado durante el período de escurrido de 15 min que establece ASTM D 1883.
Ahora, de factible, pues todo se puede. Lo que promueve el artículo es utilizar el ensayo CBR precisamente como una prueba donde se pueden emular las condiciones del proyecto, o conseguir la combinación de condiciones que maximice la resistencia, es decir, usar el ensayo CBR para diseñar un suelo compactado, tal como se puede hacer con un ensayo triaxial o con una prueba de corte.
ALFREDO LOZANO BERNAL - 30 octubre, 2012
es muy importante la cantidad de aporte que se nos hace a los profesionales de la ingenieria, con estos documentos escritos por gente tan estudiosa les agrdezco por la web y por el profesional de estas capacidades
Freddy J. Sánchez-Leal - 31 octubre, 2012
Alfredo,
Le agradezco mucho estas palabras y es muy reconfortante saber que estas líneas le son de alguna ayuda para su trabajo profesional. Seguimos adelante.
Mario Pérez V. - 8 febrero, 2023
Gracias por su artículo muy completo para entender lo que yo conozco como » Valor Relativo de Soporte » en la práctica , por lo menos aquí en mi localidad pareciera que se trata de evadir dar un resultado del suelo compactado en unidades de esfuerzo de la plataforma o relleno estructurado y generalmente emiten el resultado en porcentaje de compactación , nos ayudaría mucho de acuerdo a su articulo que el valor mencionado fuera en unidades de esfuerzos ( Ton. /m2 o bien kg./cm2 ) ya que esas variables de las que depende la estabilidad del suelo se verían reflejadas en una menor o correcta resistencia, sobre todo destinadas para soportar losas superficiales, gracias, felicidades.