Determinacion Del Limite Plastico

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO

MECNICA DE SUELOS I

DETERMINACIN DEL LIMITE LIQUIDO Y LIMTE PLASTICO DE UN SUELO NORMA UTILIZADA EN EL ENSAYO NTP 339.129:1998 Mtodos de prueba estndar para Lmite Lquido, Lmite Plstico y Plasticidad e ndice de Suelos.

ASTM D 4318-05

OBJETIVOS

Determinar el lmite lquido y el lmite plstico de una muestra de suelo y as mismo graficar la curva de calibracin para ambos lmites de la presente prctica.

Lograr la identificacin y clasificacin del suelo utilizando los lmites lquidos y plstico.

Introducir al estudiante al procedimiento de determinacin de los lmites lquido y plstico de un suelo.

Laboratorio de Mecnica de Suelos I

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MECNICA DE SUELOS I

MARCO TERICO GENERALIDADESLos lmites de Atterberg o lmites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al cientfico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916).Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en estado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semislido, plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg.Para interpretar mejor estos lmites se tomara de ejemplo una masa de arcilla, cuando esta tiene mucha cantidad de agua la podramos denominar lquida, pues la arcilla se escurre con la facilidad de una masa lquida, pero a medida que se evapora el agua que contiene, va hacindose un tanto plstica, existe un momento en el cual la masa de arcilla pasa de estado lquido al estado plstico.Este lmite entre el estado lquido y plstico se halla representado por el contenido de humedad y se llama lmite lquido.Si contina la evaporacin de agua, la arcilla perder su plasticidad y llegara a secarse hasta adquirir una consistencia semislida, en este punto se llama lmite plstico, su valor se halla dado por el contenido de humedad presente en tal estado.Por consistencia se entiende el grado de cohesin de las partculas de un suelo y su resistencia aquellas fuerzas exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura. Los 5 lmites propuestos por A. Atterberg son:


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Lmite Lquido

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 mquina, 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 nmero de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - graficar el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Lmite Lquido; segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.

Lmite Plstico

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 dimetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, 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 dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Lmite Plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.

Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido.


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El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.

El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado plstico.

Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.

Consistencia.- Es la relativa facilidad con la cual el suelo puede ser deformado. Limite lquido (LL).- contenido de humedad del suelo en el lmite entre el estado semilquido y plstico. Limite Plstico (LP).- es el contenido de humedad del suelo en el lmite entre los estados semislidos y plstico. Suelo Plstico.- Es un suelo que tiene un rango de contenido de humedad sobre el cual mantendr su forma bajo secado. ndice de plasticidad (ID) Es la diferencia entre los lmites lquido y plstico:

IP = LL-LP

ndice de liquidez.- Es la relacin expresada en porcentajes de (1) contenido de muestra natural de un suelo menos su lmite plstico a (2) su ndice de plasticidad.


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PROCEDIMIENTO

LMITE LQUIDO

1.- Se procede a tomar una muestra de suelo no menor a los 100 gr. Y se verifica que el mismo este seca.

2.- Se coloca la muestra de suelo en el recipiente de porcelana y se empieza a agregar agua al suelo mezclndolo bien y formar una pasta que se asemeje a la mantequilla a temperatura ambiente o bien al lodo.

3.- Al tener la pasta con ayuda de una esptula se coloca el suelo hmedo en la copa del Casa Grande tomando en cuenta que el espejo de suelo se encuentre horizontal y evitando que exista vacos de aire en el mismo.

4.- Al suelo que se encuentra en la copa de casa grande se le realiza una ranura de 1.24 cm de ancho aproximadamente, la misma distancia que posee el ranurador, al realizarla se debe limpiar todo el exceso en los bordes de la copa, as como, todo el exceso que se encuentre en la base del casa grande.

5.- Se acciona el casa grande obteniendo 2 golpes por segundo hasta que las muestras de suelo hmedo llegue a juntarse, anotando cuantos golpes tom para que suceda lo anterior.6.- Seguidamente se debe usar la porcin de suelo que se junt, para lo cual se debe hacer dos cortes perpendiculares a la ranura echa anteriormente y usar la porcin del medio, extraerla y colocarla en una tara, tomar su peso y colocarla en el horno, se repite el procedimiento 5 veces.


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(NO OLVIDAR que cada una de las taras debe estar previamente identificadas y pesadas.)

7.- Se saca las taras del horno y se procede a tomar los pesos de las tarasms el suelo seco.

LMITE PLSTICO

1.- Se toma una porcin de suelo hmedo y se procede a moldear con ayuda de las manos y de la base de vidrio pequeos cilindros que tengan un aproximado de 3mm de dimetro.

2.- Al querer realizar el anterior punto pudimos observar que con nuestro suelo no podamos realizar dicha tarea ya que al querer manipularla la misma mostraba un comportamiento muy arenoso y al querer dale la forma cilndrica la misma se deshaca, y al querer tomar diferentes recursos para realizar la prctica el resultado era el mismo.

3.- Por lo que pudimos sacar una pequea conclusin: nuestro suelo coluvial no posea los porcentajes de arcillas y limos necesarios para poder determinar la plasticidad mnima ya que la plasticidad de nuestro suelo est en funcin al porcentaje de arcillas y limos existentes en la misma.


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EQUIPO A UTILIZARSE

Horno de secado.- Horno de secado termostticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110 5C.Balanzas.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: de0.1 g para muestras de menosde 200 g de 0. 1 g para muestras de ms de 200 g Recipientes.- Recipientes apropiados fabricados dematerial resistente a lacorrosin, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento o calentamiento continuo, exposicin a materiales de pH variable, y a limpieza.Tamiz N40.Equipo de Casagrande.Ranurador.Espatula.Base de vidrio.


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ANALISIS Y PRSENTACION DE RESULTADOS

LMITE LQUIDO

N DE TARRO242822

PESO TARRO + SUELO HMEDO (g)49.0944.5546.40

PESO TARRO + SUELO SECO (g)44.6841.2742.89

PESO DE AGUA (g)4.413.283.51

PESO DE TARRO (g)26.8227.1626.83

PESO DEL SUELO SECO (g)17.8614.1116.06

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)24.6923.2521.86

NMERO DE GOLPES172734

LMITE PLSTICO

N DE TARRO1413

PESO TARRO + SUELO HMEDO (g)30.0229.09

PESO TARRO + SUELO SECO (g)29.5828.74

PESO DE AGUA (g)0.440.35

PESO DE TARRO (g)27.1826.86

PESO DEL SUELO SECO (g)2.401.88

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)18.3318.62

Contenido de humedad = (peso del agua)/(peso del suelo seco) 100%

N DE TARRO 24 = (4.41/17.86)*100 = 24.69 %N DE TARRO 28 = (3.28/14.11)*100 = 23.25 %N DE TARRO 22 = (3.51/16.06)*100 = 21.86 %N DE TARRO 14 = (0.44/2.40)*100 = 18.33 %N DE TARRO 13 = (0.35/1.88)*100 = 18.62 %

Para el Limite Lquido

Graficando Nmero de golpes vs Contenido de humedad en Excel hallamos que LL=23.263


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Para el Limite Plstico

Determinamos el promedio del contenido de humedad (%):CONTENIDO DE HUMEDAD (%) = (18.33 + 18.62)/ 2

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) = 18.48 %

Por lo tanto: LP = 18.48 %

Por lo tanto el ndice de Plasticidad ser:

IP = LL LP = 23.26 18.48IP = 4.78%


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Como resultado del informe de laboratorio presentado, es posible concluir que de acuerdo a los lmites plstico y lquido obtenidos el suelo estudiado es un suelo arcilloso inorgnico de baja a media plasticidad de baja calidad, y por ende no recomendable para la construccin.

Recomendamos usar el paquete de software de Excel y sus herramientas de grficos para describir ptimamente la curva de fluidez necesaria para el anlisis de resultados obtenidos para el suelo estudiado.


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ANEXOS


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