AO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO
CLIMTICO
INFORME N 6 7 - 8
INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PBLICOPEDRO A. DEL
AGUILA HIDALGO
DETRMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG.CARRERA:CONSTRUCCION
CIVILSEMESTRE:IIINOMBRE:FLORES NAPUCHE MARTINRAMIREZ ALVAREZ
CLARKBARDALES PINEDO CESARiquitos per2014
}
DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG.Los suelos que poseen
algo de cohesin, segn su naturaleza y cantidad de agua, pueden
presentar Propiedades que lo incluyen en el estado slido, semi
slido, plstico o sami lquido. El contenido de agua o hmeda lmite al
que se produce el cambio de estado varia de un suelo a otro.El
mtodo usado para medir estos lmites se conoce como mtodo de
ATTERBERG y los contenidos de agua o humedad con los cuales se
producen los cambios de estados, se denomina lmites de ATTERBERG.
Ellos marcan una separacin arbitraria, pero suficiente en la
prctica, entre los cuatros estados mencionado anteriormente.1
DETERMINACION DEL LIMITE LQUIDOEl lmite lquido est definido, como
el contenido de humedad con el cual una masa de suelo colocada en
un recipiente en forma de cuchara (aparato de Casagrande), se
separa con una herramienta patrn (ranurador), se deja caer desde
una altura de 1cm. Y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. Despus
de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho dura o
similar.Casagrande (1932) determin que el lmite lquido es una
medida de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido
de humedad y que cada golpe necesario para cerrar el surco
corresponde a un esfuerzo cortante cercano a 1 gr/cm2.EQUIPO Y
MATERIALES Aparato de limite liquido (mquina de Casagrande),
(Figura 01).Acanalador (Casagrande o ASTM), mango de calibre de 1
cm. Para verificar altura de cada de la cuchara. Plato de
evaporacin de porcelana de 120 mm. De dimetro. Esptula hoja
flexible de 20 mm. De ancho y 70 mm. De largo. Horno de secado con
circulacin de aire y temperatura regulable. Balanza de precisin de
0,01 gr.Herramientas y accesorios. Placas de vidrio agua destilada
recipientes hermticos, malla N 40 ASTM y probeta de 25 ml de
capacidad
PROCEDIMIENTO Se pone la muestra en el plato de evaporacin
agregndole suficiente cantidad de agua destilada, mezclando con la
esptula hasta lograr una pasta homognea. Esta muestra debe curarse
durante el tiempo que sea necesario para lograr una adecuada
distribucin de la humedad.
Se coloca la copa Casagrande sobre una base firme y se deposita
en la taza unos 50 a 70 grs. del material preparado previamente,
para luego alisar la superficie con la esptula, de modo que la
altura obtenida en el centro sea de 10 mm. Y la masa ocupe un
volumen de 16 cm3 aproximadamente. Una vez enrasado, se pasa el
acanalador para dividir la pasta en dos partes, a travs de un surco
de 63 mm.
Cuando se tiene el surco, se gira la manivela del aparato con
una frecuencia de 2 golpes por segundo, contando el nmero de golpes
necesarios para que la ranura cierre en 10 mm. de longitud en el
fondo de ella. Finalmente, se toman aproximadamente 10 grs. del
material que se junta en fondo del surco para determinar la
humedad.
El material sobrante se traslada al plato de evaporacin para
mezclarlo nuevamente con agua destilada y repetir el procedimiento
por lo menos 2 veces ms, de modo de obtener tres puntos que varan
en un rango de 15 a 35 golpes. Es importante sealar que el ensayo
se debe realizar desde la condicin ms hmeda a la ms seca.
FORMULAS
Peso del suelo seco = ( Wt + Wms) Wt
Peso del Agua = ((Wt + Wmh) Wt) (Wt + Wms) - Wt))
Contenido de Humedad = (Wt + Wmh) / (Wt + Wms) * 100
DETERMINACIN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACIN DEL LMITE DE LQUIDO
MUESTRA N 112345
N de Golpes1719262831
Peso del Recipiente + Suelo Hmedo15.3812.8615.8815.4215.14
Peso del Recipiente + Suelo Seco14.5212.2815.1014.8814.50
Peso del Recipiente 12.1610.6612.8813.3012.61
Peso del Suelo Seco2.361.622.221.581.89
Peso del Agua 0.860.580.780.540.64
Contenido de Humedad (%)36.4435.8035.1434.1833.86
GRAFICO % DE HUMEDAD CONTRA NUMEROS DE GOLPES
W (%)37.00
36.00
35.00
34.00
33.00
32.00 10 20 25 30 35
Lmite Lquido para 25 Golpes =
DETERMINACIN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACIN DEL LMITE DE LQUIDO
MUESTRA N 212345
N de Golpes1722272933
Peso del Recipiente + Suelo Hmedo15.6214.3414.0814.0013.40
Peso del Recipiente + Suelo Seco14.2813.6213.1613.2412.74
Peso del Recipiente 11.8412.3011.4411.7511.44
Peso del Suelo Seco2.441.321.721.491.30
Peso del Agua 1.340.720.920.760.66
Contenido de Humedad (%)54.9154.5453.4951.0150.77
GRAFICO % DE HUMEDAD CONTRA NUMEROS DE GOLPES
W (%)55.00
54.00
53.00
52.00
51.00
50.00 10 20 25 30 35
Lmite Lquido para 25 Golpes =
DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO
El lmite plstico se ha definido arbitrariamente como el
contenido de humedad del suelo al cual un cilindr de este, se rompe
o resquebraja al amasado presentando un dimetro de aproximadamente
3mm.
Esta prueba es bastante subjetiva, es decir, depende del
operador, el cual debe ayudarse con un alambre u otro material de
3mm. de dimetro para hacer la comparacin y establecer el momento en
que el suelo se resquebraja y presenta el dimetro especificado.
La muestra necesaria para realizar este ensayo deber tener un
peso aproximadamente de 20 grs. y pasar por el tamiz de 0.5 mm.
Equipos y Materiales: Plato de evaporacin de porcelana de 120mm.
de dimetro. Esptula hoja flexible de 20mm. de ancho y 70mm. de
largo. Placa de vidrio esmerilado o mrmol como superficie de
amasado. Horno de secado con circulacin de aire y temperatura
regulable. Balanza de precisin de 0.01 gr. Probeta de 25ml. De
capacidad. Herramientas y accesorios. Malla N 40 ASTM, agua
destilada y recipientes hermticos.PROCEDIMIENTO La muestra de
ensayo se prepara de manera idntica a la descrita en el lmite
lquido, o bien puede usarse la misma muestra que se us en ese
ensayo, en la etapa en que la pasta de suelo se vuelva lo
suficientemente plstica para moldearla como una esfera.
Se toma una porcin de suelo de aproximadamente 1 cm. se amasa
entre las manos y se hace rodar con la palme de la mano o la base
del pulgar, por sobre la superficie de amasado, formando un
cilindro. Cuando se alcance un dimetro aproximado a 3mm. se dobla
se dobla y amasa de nuevo nuevamente, para volver a formar el
cilindro, lo que se repite hasta que el cilindro se disgregue al
llegar al dimetro de 3mm. en trozos de tamao de 0.5 a 1 cm. De
largo y no ser reamasado ni reconstruido.
El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento
representa el lmite plstico, el cual se determina colocando las
fracciones de suelo en un recipiente, para luego ponerlos al horno.
Se debe hacer tres determinaciones que no defieran entre s en ms de
2% en caso contrario deber repetirse el ensayo.
FORMULAS
Peso del suelo seco = ( Wt + Wms) Wt
Peso del Agua = ((Wt + Wmh) Wt) (Wt + Wms) - Wt))
Contenido de Humedad = (Wt + Wmh) / (Wt + Wms) * 100
DETERMINACIN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO
MUESTRA N 1123
Peso del Recipiente + Suelo Hmedo14 3813.7813.00
Peso del Recipiente + Suelo Seco14 1813.6612.90
Peso del Recipiente 13.2813.0812.42
Peso del Suelo Seco0.900.580.48
Peso del Agua 0.200.120.10
Contenido de Humedad (%)22.2220.6920.83
FORMULAS: Lmite de lquido del suelo (LL), Lmite Plstico del
suelo (LP), Humedad natural (W), ndice Lquido (IL), ndice de
consistencia (IC). ndice de Plasticidad = LL LP ndice Lquido = ( W
LP ) / IP ndice de Consistencia = ( LL W ) / IP
Lmite de Lquido del Suelo (LL) = 35.20Lmite Plstico (LP) = 63.74
/ 21.25
ndice de Plasticidad (IP) = 35.20 21.25 = 13.95
ndice de Consistencia (IC): Ensayo N 1
(35.20 22.22) / 13.95 12.98 / 13.95 0.93ndice de Consistencia
(IC): Ensayo N 2 (35.20 20.69) / 13.95 14.51 / 13.95 1.04ndice de
Consistencia (IC): Ensayo N 3 (35.20 20.83) / 13.95 14.37 / 13.95
1.03ndice lquido (IL): Ensayo N 1 (22.22 21.25 ) / 13.95 0.97 /
13.95 0.07ndice lquido (IL): Ensayo N 2 (20.69 21.25) / 13.95 0.56
/ 13.95 0.04
ndice lquido (IL): Ensayo N 3 (20.83 21.25) /13.95 0.42 / 13 95
0.03
DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO
MUESTRA N 2123
Peso del Recipiente + Suelo Hmedo13.5013.6014.36
Peso del Recipiente + Suelo Seco13.4013.4914.00
Peso del Recipiente 12.9213.0112.72
Peso del Suelo Seco0.480.481.32
Peso del Agua 0.100.110.32
Contenido de Humedad (%)20.8322.9224.24
FORMULAS: Lmite de lquido del suelo (LL), Lmite Plstico del
suelo (LP), Humedad natural (W), ndice Lquido (IL), ndice de
consistencia (IC). ndice de Plsticidad = LL LP ndice Lquido = ( W
LP ) / IP ndice de Consistencia = ( LL W ) / IP
Lmite de Lquido del Suelo (LL) = 52.84
Lmite Plstico (LP) = 67.99 / 3 = 22.66
ndice de Plasticidad (IP) = 52.84 22.66 = 30.18
ndice de Consistencia (IC): Ensayo N 1 (52.84 20.83) / 30.18
32.01 / 30.18 1.06ndice de Consistencia (IC): Ensayo N 2 (52.84
22.92) / 30.18 29.92 / 30.18 0.99ndice de Consistencia (IC): Ensayo
N 3 (52.84 24.24) / 30.18 28.60 / 30.18 0.95ndice lquido (IL):
Ensayo N 1 (20.83 22.66 ) / 30.18 1.83 / 30.18 0.06ndice lquido
(IL): Ensayo N 2 (22.92 22.66) / 30.18 0.26 / 30.18 0.01
ndice lquido (IL): Ensayo N 3 (24.24 22.66) /30.18 1.58 / 30.18
0.05
DETERMINACIN DEL LMITE CONTRACCINSe define el lmite de
contraccin como la humedad mxima de un suelo para la cual una
reduccin de la humedad no produce disminucin de volumen del
suelo.Como se vio en los ensayos anteriores (LL y LP), con ellos se
puede predecir la presencia potencial de cambios de volumen en el
suelo que podran provocar problemas posteriores. Sin embargo, para
obtener una indicacin cuantitativa de cuanto cambio de humedad
puede presentarse (antes de tener un cambio de volumen
significativo y no para obtener una indicacin de la cantidad de
este), es necesario hacer el ensayo del lmite de contraccin.El
ensayo comienza con un volumen de suelo que presenta un estado de
humedad entre la condicin de saturacin completa y la humedad
cercano al lmite de lquido superior. El suelo se deja secar, en
cuyo proceso se supone que cualquier prdida de humedad est
acompaada por una disminucin en el volumen global de la muestra (o
relacin de vacos).A partir de ese valor lmite en el contenido de
humedad, es posible producir cambios adicionales en el volumen del
suelo debido a la prdida adicional de agua de poros.El tamao de la
muestra de ensayo ser de aproximadamente 30 grs. y deber pasar
completamente por el tamiz de 0.5mm.EQUIPOS Y MATERIALES: Plato de
evaporacin de porcelana de 140mm. de dimetro. Regla de enrase de
acero de 150mm. de largo. Esptula con hoja flexible de 75mm. de
largo y 20mm. de ancho. Molde cilndrico metlico o de porcelana, con
fondo plano unos 45mm. de dimetro y 13mm. de altura. Taza de vidrio
de 60mm. de dimetro y 30mm. de altura, con borde superior pulido y
esencialmente paralelo a la base. Place de vidrio con 3 puntas para
sumergir la muestra en un recipiente con mercurio. Probeta con una
capacidad de 25 ml. Y graduada cada 0.1 ml. Balanza de 0.01 gr. De
precisin. Horno de secado con circulacin de aire y temperatura
regulable. Mercurio suficiente para llenar la taza de vidrio y agua
destilada.
PROCEDIMIENTO El molde se calibra pesndolo y obteniendo su
capacidad volumtrica. Para este ltimo, se llena con mercurio, se
enrasa y se determina el volumen de mercurio mediante el dato de su
densidad (. Se registra dicha capacidad como volumen de la pastilla
de suelo hmedo a ensayar (Vh), aproximando a 0.01cm3.
Se toma la muestra de ensayo completamente homogenizada y se
coloca en el plato de evaporacin, mezclndolo con una suficiente
cantidad de agua, llenando completamente los huecos y dejando el
suelo lo suficientemente consistente para colocarlo en el molde sin
inclusin de burbujas de aire. La humedad necesaria para alcanzar la
consistencia requerida es ligeramente superior al lmite lquido y en
suelos plsticos puede exceder hasta en un 10% dicho valor.
Se recubre el interior del molde con una capa delgada de
vaselina, con el objeto de evitar la adherencia del suelo al molde.
Se coloca una porcin de suelo hmedo de aproximadamente 1/3 de la
capacidad del molde en el centro de este y se extiende hacia los
bordes, golpeando el molde contra una superficie firme recubierta
con papel secante.
Se agrega una cantidad de suelo similar a la primera capa y se
compacta haciendo que el aire atrapado suba a la superficie, se
agrega ms material hasta llenar el molde con un exceso, para luego
enrasarlo con la regla y limpiar los restos adheridos al exterior
del molde.
Luego se pesa el molde con el suelo hmedo compactado (Mh), y se
deja secar al aire hasta que la pastilla de suelo moldeado se
despegue del molde o cambie de color oscuro a claro, la que se seca
dentro del horno hasta masa constante y se determina el peso del
molde con el suelo seco (Ms). El secado primario (al aire), se
realiza con el fin de reducir la posibilidad de que el suelo se
fracture formndose grietas en l debido al violento cambio de
temperatura en el horno.
DETERMINACIN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACIN DEL LMITE DE CONTRACCIN
MUESTRA N 112
Peso de la Capsula27.3625.00
Peso de la Cpsula + Suelo Hmedo263.7252.6
Peso de la Cpsula + Suelo Seco218.9200.1
Peso del Suelo Seco191.54175.10
Peso del Agua 44.8052.50
Contenido de humedad (%)23.3929.98
Volumen del Suelo Hmedo120.87123.57
Volumen del Suelo Seco68.6271.20
ENSAYO N 1 Lmite de Contraccin: Lc = W (Vh Vs) / (Ms Mr) * w *
100 Lc = 23.39 - (120.87 68.62) / (218.9 27.36) * 1 * 100 Lc =
23.39 52.25 / 191.54 * 1 * 100 Lc = 28.86 / 191.54 * 1 * 100 Lc =
0.1507 * 1 * 100 Lc = 15.07
Relacin de Contraccin: R = (Ms Mr) / Vs R = (218.9 27.36) /
68.62 R = 291.54 / 68.62 R = 4.25 Cambio Volumtrico: Vc = (W Lc) *
R Vc = (23.39 15.07) * 4.25 Vc = 8.32 * 4.25 Vc = 35.36ENSAYO N 2
Lmite de Contraccin: Lc = W (Vh Vs) / (Ms Mr) * w * 100 Lc = 29.98
- (123.57 71.20) / (200.1 25.00) * 1 * 100 Lc = 29.89 52.37 /
175.10 * 1 * 100 Lc = 22.48 / 175.10 * 1 * 100 Lc = 0.1284 * 1 *
100 Lc = 12.84
Relacin de Contraccin: R = (Ms Mr) / Vs R = (200.1 25.00) /
71.20 R = 175.10 / 71.20 R = 2.46
Cambio Volumtrico: Vc = (W Lc) * R Vc = (29.89 12.84) * 2.46 Vc
= 17.05 * 2.46 Vc = 41.94
DETERMINACIN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACIN DEL LMITE DE CONTRACCIN
MUESTRA N 212
Peso de la Capsula20.7828.00
Peso de la Cpsula + Suelo Hmedo228.9281.7
Peso de la Cpsula + Suelo Seco178.1229.8
Peso del Suelo Seco157.32201.80
Peso del Agua 50.5051.90
Contenido de Humedad (%)32.1025.72
Volumen del Suelo Hmedo87.01112.18
Volumen del Suelo Seco46.7682.70
ENSAYO N 1 Lmite de Contraccin: Lc = W (Vh Vs) / (Ms Mr) * w *
100 Lc = 32.10 - (87.01 46.76) / (178.1 20.78) * 1 * 100 Lc = 32.10
40.25 / 157.32 * 1 * 100 Lc = 8.15 / 157.32 * 1 * 100 Lc = 0.052 *
1 * 100 Lc = 5.18
Relacin de Contraccin: R = (Ms Mr) / Vs R = (178.1 20.78) /
46.76 R = 157.32 / 46.76 R = 3.36
Cambio Volumtrico: Vc = (W Lc) * R Vc = (32.10 5.18) * 3.36 Vc =
26.92 * 3.36 Vc = 90.45
ENSAYO N 2 Lmite de Contraccin: Lc = W (Vh Vs) / (Ms Mr) * w *
100 Lc = 25.72 - (112.18 82.70) / (229.8 28.00) * 1 * 100 Lc =
25.72 29.48 / 201.80 * 1 * 100 Lc = 3.76 / 201.80 * 1 * 100 Lc =
0.0186 * 1 * 100 Lc = 1.86
Relacin de Contraccin: R = (Ms Mr) / Vs R = (229.8 28.00) /
82.70 R = 201.80 / 82.70 R = 2.44
Cambio Volumtrico: Vc = (W Lc) * R Vc = (25.72 1.86) * 2.44 Vc =
23.86 * 2.44 Vc = 58.22
