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Marco teórico

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4

estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido,

cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados

de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de

transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.

Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de

humedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de espesor con el suelo. Siguiendo

estos procedimientos se definen tres límites:

1. Límite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y

puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de

Casagrande.

2. Límite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y

se rompe.

3. Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a

un estado sólido y deja de contraerse al perder humedad.

Introducción

Límite Líquido

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una

mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y

se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta

que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el

número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de

agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que la

zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos para

determinar el límite líquido: - graficar el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra

el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e intrapolar para la

humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Límite Líquido. - según el

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método puntual, multiplicar por un factor (que depende del número de golpes) la humedad

obtenida y obtener el límite líquido como el resultado de tal multiplicación

Límite Plástico

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.

OBJETIVOS:

OBJETIVOS GENERALES:

- Determinar la cohesión de las muestras de suelo y su contenido de humedad

- Determinar en laboratorio el Límite Líquido y Límite Plástico de una muestra de suelo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

- Determinar la fluencia de las muestras de suelo en condiciones normalizadas.

- Determinar la curva de fluencia de las muestras de suelo.

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EQUIPO Y MATERIAL:

Para límite líquido y límite plástico

1. Dispositivo mecánico Aparato de Casagrande.

2. Acanaladores: Tipo ASTM, Tipo Casagrande o laminar.

3. Horno de secado, temperatura constante 110 °C.

4. Balanza de precisión, aproximación 0. 01 g.

5. Recipientes metálicos.

6. Porta recipientes.

7. Recipiente de plástico con tapa hermética, que contiene suelo preparado.

8. Equipo para determinar el contenido de agua.

9. Pera de caucho.

10. Espátula.

11. Franela.

12. Esponja.

13. Hojas de papel periódico.

PROCEDIMIENTO:

a) Para límite líquido

Se dispone de muestras de suelo que pasan el tamiz N°40, preparadas previamente y listas

para la ejecución del ensayo.

1. Mezclar completamente el suelo en el recipiente metálico usando la espátula hasta

obtener una pasta homogénea y densa que pueda moldearse fácilmente con los dedos.

2. Colocar una porción de esta pasta en la copa, sobre la parte que descansa en la base,

extendiéndola rápida y cuidadosamente con la espátula, cuidando que no queden

atrapadas burbujas de aire.

3. Con la espátula enrasar la superficie del suelo de tal manera que tenga una profundidad

de 1cm en la sección de espesor máximo, el suelo sobrante regresar al recipiente

metálico o de porcelana.

4. Con el acanalador tipo ASTM realizar un canal en el suelo, evitando deslizarlo de la Copa

de manera que el plano de simetría del canal sea perpendicular a la articulación de la

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copa y procurando además, que el acanalador se mantenga normal a la superficie de la

copa.

5. Para evitar la rotura de los lados del canal o el deslizamiento del suelo en la copa, se

permiten hacer hasta seis recorridos del acanalador, desde atrás hacia adelante; La

profundidad del canal se incrementa en cada recorrido y solo el último debe tocar el

fondo de la copa canal en lo posible debe realizarse con el menor número de recorridos

del acanalador.

6. Cuidando que la superficie inferior de la copa y la superficie de la base se encuentren

libres de suelo y agua, girar la manivela a una velocidad de 2 golpes/s contar los golpes

necesarios para que las dos mitades de suelo se pongan en contacto al fondo del canal

en una longitud continua de alrededor de 1.3cm, por fluencia del suelo y no por

deslizamiento entre el suelo y la copa. Registrar el número de golpes necesarios para

que esto ocurra.

7. Si el número de golpes para la primera determinación está entre 25 y 45 golpes, continuar

normalmente como se indica en el paso 8; sino. Añadir agua o secarla al aire, lo que

fuere más apropiado y repetir los pasos 3 a 7, hasta que esta condición se obtenga.

8. Regresar el suelo de la copa al recipiente metálico o de porcelana mezclar

completamente, limpiar y secar la copa y el acanalador y repetir los pasos de 2 a 6,

hasta que se obtenga dos determinaciones congruentes con diferencia máxima de un

golpe. Registrar el resultado o promedio de los dos últimos.

9. Del lugar donde se juntan los bordes del canal, tomar con la espátula una porción de

suelo de alrededor de 20 g, colocarlo en un recipiente adecuado y determinar el

contenido de agua.

10. Repetir los pasos 2 a 9 por lo menos cuatro veces, usando el mismo suelo con nuevos

incrementos de agua, los cuales deben hacerse de tal manera que el número de golpes

necesarios para cerrar el canal varíe de 45 a 5, de modo que dos ensayos estén bajo los

25 golpes y dos sobre los 25 golpes.

11. Para efectuar los distintos ensayos, hacer el amasado del suelo únicamente mediante el

aumento progresivo de agua, de tal manera que cada vez el suelo se torne más fluido.

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b) Para el límite plástico

Se dispone de muestras de suelo que pasan el tamiz N° 40, preparadas previamente y

listas para la ejecución del ensayo.

1. Mezclar completamente el suelo en el recipiente metálico usando la espátula, hasta

obtener una pasta homogénea y densa que pueda moldearse fácilmente con los dedos

sin que se adhiera a ellos.

2. Tomar una cierta cantidad de suelo preparado según el paso 2, moldearla entre los

dedos, en un ovoide, luego amasar y rodar entre las palmas de las manos hasta que la

humedad del suelo sea cercana al límite plástico.

Si el suelo está muy húmedo, para secarlo rápidamente se recomienda colocar al suelo

encima de un papel periódico y extenderlo con la espátula, luego recogerlo y repetir el

paso 3.

3. Rolar este ovoide entre las puntas de los dedos y la placa de rolado con una presión

suficiente como para formar con el suelo un rollo de 3mm de diámetro en 5 a 15

movimientos completos (hacia delante y hacia atrás) de la mano.

4. Si el rollo de suelo se desmenuza antes de alcanzar los 3mm de diámetro, añadir agua a

toda la masa de suelo. Volver a mezclarlo en el recipiente metálico, amasarlo

completamente y proceder como se indica en los pasos 3 y 4.

5. Si el rollo alcanza un diámetro menor de 3mm sin mostrar señales de agrietamiento, se

tiene una humedad mayor que el límite plástico. Volver a amasarlo completamente y

proceder como se indica en los pasos 3 y 4.

6. Cuando el rollo de suelo se agrieta y empiece a desmoronarse al llegar a los 3mm, se

habrá alcanzado el contenido de agua correspondiente al límite plástico, la que se

medirá usando todos los pedazos del rollo.

7. Recoger las porciones desmenuzadas del rollo de suelo en un recipiente adecuado y

determinar el contenido de agua.

8. Dos porciones más serán tratadas como se indican en los pasos 3 a 8 de modo que se

hagan tres determinaciones de límite plástico de la cantidad de suelo pesada en el paso

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CONCLUSIONES:

REFERENTES A LOS RESULTADOS

1. La determinación del límite líquido y límite plástico de un suelo deben hacerse

simultáneamente, para poder establecer correlaciones válidas entre los resultados

obtenidos.

2. Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia al disminuir su humedad

de la consistencia plástica a la semisólida, o, al aumentar su humedad, de la

consistencia semisólida a la plástica.

3. Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia, al disminuir su

humedad, de la consistencia líquida a la plástica, o, al aumentar su humedad, de la

consistencia plástica a la líquida.

4. El límite plástico es el límite inferior del estado plástico. Un pequeño aumento en la

humedad sobre el límite plástico destruye la cohesión del suelo.

5. Los limos presentan plasticidad sólo ocasionalmente, su LP es igual o ligeramente

superior a 0.

6. La resistencia del suelo a la deformación de los lados de la ranura es la resistencia al

corte del mismo; por lo tanto, el número de golpes necesarios para cerrar la ranura es

una medida de la resistencia al corte del suelo a ese contenido de agua.

7. Indica el tamaño del intervalo de variación del contenido de humedad con el cual el

suelo se mantiene plástico.

8. A medida que aumenta el límite líquido de los suelos, también aumenta su plasticidad y

compresibilidad.

9. Los suelos tienen en el límite líquido, una resistencia muy pequeña al esfuerzo cortante,

pero definida que es de 25 g/cm2

REFERENTES A LA PRÁCTICA

1. Para suelos sin cohesión, o con partículas que no permitan el recorte de una muestra

representativa, deben aplicarse otras metodologías de ensayo.

2. Proporcionan una información muy útil para la clasificación de los suelos.

3. Estos Límites se pueden utilizar para juzgar la aptitud del suelo para la construcción de

diques de estanque y pequeñas presas de tierra.

4. El índice de plasticidad también da una buena indicación de la compresibilidad para

determinar una compactación adecuada del suelo.

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5. Los límites de Atterberg muestran que el suelo es bastante plástico y apto para la

construcción de murallones (buena estabilidad y pocas pérdidas por infiltración).

6. En obras civiles este tipo de suelo como son las arcillas puede ser muy peligroso, ya que

absorben una gran cantidad de agua aumentando su volumen y cuando hay

temperaturas altas disminuye su volumen debido a la pérdida de agua, causando una

mala estabilidad y resistencia a las estructuras

RECOMENDACIONES:

- El ensayo debería realizarse bajo constante supervisión del profesor para una correcta

aplicación.

- Es importante que las muestras seleccionadas para determinar los límites sean lo más

homogéneas que se pueda lograr un ensayo preciso.