Edgar Fredy Suelos

U.A.N.C.V. INGENIERIA CIVIL

Introducción

EngranpartemedianteeltrabajodeAtterbergyCasagrande (1948), los límites deAtterbergy losíndicesconellosrelacionadoshanconstituidounosvaloresmuyútiles para caracterizarlosconjuntosdepartículasdelossuelos.

OriginalmentefueronideadosporAtterbergquieneraespecialistaenagronomía y posteriormente redefinidos por Casagrande para aplicarlos a la mecánica de suelos de la manera a que hoy reconocen.

Los límites se basan en el concepto de que un suelo de grano finos o la mente puede existir en cuatro (algunos autores consideran cinco estados) estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido cuando está seco, pasando al añadir agua a los estados semisólido, plástico y finalmente líquido.

Los contenidos de humedad y los puntos de transición de un estado a otro se denominan límite de retracción o contracción, límite plástico y límite líquido.

Puede considerarse que los límites de Atterbergson ensayos de laboratorio normalizados que permiten obtener los límites del rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene en estado plástico. Con ellos, es posible clasificar el suelo en la Clasificación Unificada de Suelos (Iniciad Si lClassification Sistema, USCS) y también en la Clasificación de la AASHTO de carreteras. Estos límitessonválidosparasuelos finos y paral a porción de finos de suelos granulares.

Paraladeterminacióndeestoslímitesesnecesarioremoldearlamuestrade suelo destruyendo su estructura original, polo que s absolutamente necesariauna sus condiciones naturales. Para realizarlos límites de Atterbergsetrabajacontodoelmaterialmenorquelamallanº40(0,42mm). Esto quiere decir que no sólo se trabaja con la parte final el suelo (<mallanº200), sino que seincluyeigualmentelafraccióndearenafina.

Laboratorio de suelos I Página 1

SÓLIDO SEMISÓLIDO PLÁSTICO SEMILÍQUIDO LÍQUIDOIP=LL-LP


LIMITES DE CONSISTENCIA

Definiciones

a) Límite Líquido (wL él): contenidodehumedaddelsueloenellímiteentreel estado líquido2y plástico.

b) Limite Plástico(wp él):ese contenidodehumedaddelsueloenellímite entrelosestadossemi-sólidoyplástico

c) ÍndicedePlasticidad (IP): esladiferenciaentreloslímiteslíquidoyplástico, es decir, elrangodehumedaddentrodelcualelsuelosemantieneplástico:

IP=L–LP

Límite Plástico Límite Líquido

Estado

Determinación del límite liquido de los suelos

I).-OBJETIVOS

a).-objetivos generales

Determinar el límite líquido de acuerdo a su plasticidad con el fin de clasificar luego con el análisis granulométrico.

b).-objetivos específicos

Obtenido el límite líquido y luego el límite de plasticidad y con el análisis granulométrico podremos obtener la estratigrafía del terreno en estudio, a que suelo pertenece específicamente

II).-MARCO TEORICO.

LIMITE LÍQUIDO

El limite liquido se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con respecto al peso seco de la muestra con el cual el suelo cambia del estado líquido al plástico d acuerdo con esta definición , los suelos plásticos tienen en el límite liquido una resistencia mui pequeña al esfuerzo de corte pero definida y según ATTERBERG es de 25 g/cm la cohesión de un suelo



en el límite liquido es prácticamente nula para determinar el limite liquido de un suelo se efectúa el siguiente procedimiento.

Es la frontera comprendida entre el estado semilíquido y plástico definiéndose como el contenido de humedad que requiere un suelo previamente moldeado.

III).-EQUIPOS Y MATERIALES

Copa de Casagrande

Rasurador



Capsula de porcelana

Espátula

Malla n°40



Horno a temperatura constante de 105°C

Balanza con aproximación de 0.01gr.



Agua destilada

IV).-PROCEDIMIENTO:

La obtención de la muestra de la calicata para luego el secado respectivo de cada muestra obtenida cual es de tres estratos.

Después de secado de le disgrega con el comba de goma o con la yema de los dedos.



Se toma el material seco para luego tamizar por el tamiz Nro. 40

Todo lo que pasa por el tamiz Nro. 40 se le forma una masa pastosa con agua destilada o agua de lluvia se coloca en una capsula de porcelana y con una espátula se hace una mescla pastosa.



Luego se deja homogénea por 24 horas pasa luego trabajar en la copa de Casagrande.

Un poco de esta mescla se le coloca, con la espátula, en la copa de Casagrande, formando una torta alisada de un espesor de 1cm disminuyendo el valor de los limite (L.L)´Y una altura mayor a 1 cm aumenta dicho valor



se divide en la parte media en dos porciones utilizando para ello un rasurador, el rasurador deberá mantenerse en todo el recorrido.

Hecha la ranura sobre el suelo se acciona la copa a razón de dos golpes por segundo , contando el número de golpes necesario para que la parte inferior del talud de la ranura hecha se cierre precisamente 1.27 cm del tercer estrato del número de golpes de 20 a 35



Luego el procedimiento igual a una razón de golpes de 20 a30 Luego el procedimiento igual a una razón de golpes de 15 a20

Luego se procede a la obtención de la muestra para el horno la parte que se une en la copa de Casagrande.



Entonces se tendrá los siguientes resultados

1. El peso del tarro vacío 2. El peso del tarro con muestra 3. Estrato Nro. 1 NP.4. Estrato Nro. 2 NP. Sacado en el horno por 24 horas

Pesado de la muestra más tarro pasado las 24 horas en el horno de las muestras obtenidas



CALCULOS.

Estrato N°01

Tarro 1 2 3peso del tarro 39.10 37.55 38.64Peso SH + tarro 50.79 54.03 52.96Peso SS +tarro 46.78 48.85 48.39Peso del suelo seco 7.68 11.30 10.75Peso del agua 4.01 5.18 4.57W% 52.21 45.84 63.66N° de golpes 20 23 19

Estrato N°02


Estrato N°03

Tarro 1 2 3peso del tarro 38.98 37.54 38.48



Peso SH + tarro 47.15 49.98 46.13Peso SS +tarro 44.26 45.93 43.34Peso del suelo seco 5.28 8.39 4.86Peso del agua 2.89 4.05 2.79W% 54.73 48.27 57.41N° de golpes 28 24 30

Estrato N°04


Estrato N°05


Estrato N°06


VI.-RECOMENDACIONES



Al momento de realizar los ensayos de consistencia se deberá tener en cuenta mucho en la forma de homogenizar

En los límites de líquido se tendrá mucha en cuenta en llenar en la copa de casa grande y utilizando el método del multipunto.

Y especial cuidado con los pesos ya que se está trabajando con pequeñas proporciones.

VII.-CONCLUSIONES

Que en los estratos N°1 y 2 no se llegó a tener el límite líquido por que en los golpes que se requiere no alcanzaron a estos estándares requeridos

El limite liquido del estrato N°03 es LL=58.73

VIII.-BIBLIOGRAFIA

GUÍA DE LABORATORIO DEGEOTECNIA GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS DE UANCV



DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO DE LOS SUELOS E ÍNDICE DE PLASTICIDAD

I. INTRODUCCION

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm, Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm, Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensión deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por pérdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretación o medición.

II. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar en el laboratorio el límite Plástico de un suelo y el cálculo del índice de plasticidad que se emplea para clasificar un suelo de acuerdo a su plasticidad.

OBJETIVO ESPECÍFICOS

III. MARCO TEORICO

El límite Plástico es el contenido de agua del suelo expresado en porcentaje que se halla entre el estado plástico y semisólido. Se define como el contenido de humedad más baja al cual el suelo pueden ser rolados en hilos de 3.2mm al presentar agrietamientos en su estructura

Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca plasticidad, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.



Cálculo del límite plástico:

El límite plástico es el promedio de las humedades de ambas determinaciones. Se expresa como porcentaje de humedad, con una cifra decimal y se calcula de la siguiente manera:

Limite Plastico= PesodeaguaPeso desuelo secadoal horno

×100

Limite Plastico=(m¿¿1−m2)

(m¿¿1−m3)×100¿¿

Dónde: m1=Masa del recipientemasmuestra humeda(gr)

m2=Masa del recipientemasmuestra seca (gr)

m3=Masa del recipiente (gr )

Cálculo del Índice de Plasticidad:

Se puede definir el índice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre su límite líquido y su límite plástico.

Indicede Plasticidad=Limite Liquido−LimitePlastico

Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad se informara con la abreviatura NP (No Plástico)

IV. HERRAMIENTAS, EQUIPOS Y MATERIALES

Placa de vidrio.-Placa de vidrio la cual nos servirá como superficie de rodadura de los rollitos (amasar).



Capsula de porcelana.-Es un pequeño recipiente de porcelana que servirá para introducir la muestra y para llevarla al horno.

Espátula.- Es una hoja aproximadamente de 75 mm a 100 mm de longitud y 20 mm de ancho con punta redonda.



Malla N°40.-Malla que se usara para tamizar la muestra con el cual se va a trabajar el ensayo requerido.

Horno eléctrico.- Termostáticamente controlado, el cual es capaz de mantener una temperatura constante de (105 ± 5) °C, sirve para el secado de las muestras húmedas.

Balanza.- Con capacidad de 2000.00gr. dispositivo para pesar el cual es usado en los diferentes ensayos de acuerdo a la norma AASHTO M231.



Agua destilada.- El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación.

Tarros o recipientes de aluminio.-Herramienta que sirve para colocar la muestra y pesar la muestra en la balanza o secado de la muestra en el horno.

Alambre con diámetro de 3.2mm.-Que sirve de referencia para el tamaño de los rollitos.


http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua


V. PROCEDIMIENTO

1. Hacer secar cada una de las muestras extraídas de la calicata a temperatura ambiente

2.

.

3. Disgregar la muestra con la comba de goma en un recipiente o bandeja de tal manera que no se rompan las partículas individuales.

4.

5. Tomar aproximadamente 20 gr de la muestra que pasa por el tamiz N°40.



6. Amasar con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo. Se toma una porción de 6 gr de forma de esfera sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla.

7. Colocar el recipiente más la muestra en una bolsa (funda plástica) el cual impida la evaporación hasta que se sature la muestra por un tiempo de 24 horas.

8. Sacar la muestra y moldear a la mitad de la muestra en forma de elipsoide y a continuación, enrollamos con la palma de la mano, sobre una superficie lisa con una presión estrictamente necesaria para formar cilindros de unos 3.2mm de diámetro.



9. Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3.2mm (1/8”) no se ha desmoronado, se vuelve a hacer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesaria, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro.

10. Si se presenta agrietamientos múltiples, se dice que el suelo presenta el LP, donde se obtendrán muestras de suelo.



11. Colocar las porciones del cilindro agrietado al recipiente y registrar su peso.

12. Por ultimo estas muestras serán introducidas al horno para determinar el contenido de humedad de las muestras de suelo correspondiente.

13. Repetir nuevamente, con la otra mitad de la masa para determinar otra vez el contenido de humedad para cada una de las muestras.



VI. TABULACION DE RESULTADOS

Se debe determinar como mínimo tres valores de humedad, el promedio de ellos representa el Valor del Límite Líquido.

Para ello utilizaremos la siguiente formula:

Limite Plastico= PesodeaguaPeso desuelo secadoal horno

×100

Limite P lastico=(m¿¿1−m2)

(m¿¿1−m3)×100¿¿

Dónde:m1=Masa del recipientemasmuestra humeda(gr)

m2=Masa del recipientemasmuestra seca (gr)

m3=Masa del recipiente (gr )

Para el cálculo respectivo procedemos a llenar los datos obtenidos de la muestra 01 en la siguiente cuadro y anotar los resultados calculados:

CALCULOS.

Estrato N°01

Tarro 1 2 3peso del tarroPeso SH + tarroPeso SS +tarroPeso del suelo secoPeso del aguaW%



Estrato N°02


Estrato N°03


Estrato N°04


Estrato N°05




Estrato N°06


LP = 53.90

I= LL_LP

IP= 58.73-12.26

IP= 46.47


Muestra02

Unidades Ensayo

N° de Tarro 02Suelo Húmedo + Tarro Gr 30.17Suelo Seco + Tarro GrPeso del Tarro Gr 27.93Peso del Suelo Seco GrPeso del Agua GrHumedad % %Limite Plástico % %

LP = 18.83

I= LL_LP

IP= 58.73-18.83

IP= 39.90




Muestra03

Unidades Ensayo

N° de Tarro 22.04Suelo Húmedo + Tarro Gr 13.96Suelo Húmedo + Tarro Gr 13.02Suelo Seco + Tarro Gr 10.83Peso del Suelo Seco Gr 8.60Peso del Agua Gr 4.17Humedad % % 28.54Limite Plástico % %

LP = 28.6

I= LL_LP

IP= 58.73-28.6

IP= 30.13


Muestra04

Unidades Ensayo


LP = 28.6

I= LL_LP

IP= 58.73-28.6

IP= 30.13




Muestra05

Unidades Ensayo


LP = 28.6

I= LL_LP

IP= 58.73-28.6

IP= 30.13


Muestra06

Unidades Ensayo


LP = 28.6

I= LL_LP

IP= 58.73-28.6

IP= 30.13



CONCLUSIONES

Para concluir el presente ensayo se puede hacer referencia a la importancia que tiene conocer sobre límites de consistencia en las investigaciones de mecánica de suelos.

El análisis de esos límites permite conocer un suelo y determinar si es apto para ser usado como material de construcción o material de soporte de estructuras

Es conveniente tener en conocimiento detallado acerca del contenido de humedad determinando en qué estado este el suelo y aplicar los límites

RECOMENDACIONES

Es necesario continuar el trabajo de investigación de los límites de consistencia puesto que quedan pendientes responder a diferentes sobre el comportamiento de suelos


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