Informe N° 7 (Limite de contraccion)

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Limite de contraccion de los suelos

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INTRODUCCIONLMITE DE CONTRACCINLmite de contraccin (Wc), es el contenido de agua por debajo del cual una reduccin de agua no origina una disminucin en el volumen de la masa del suelo.Los lmites lquido y plstico pueden utilizarse para predecir la presencia potencial de problemas de suelos debido a su capacidad de cambio de volumen.Sin embargo, para obtener una indicacin cuantitativa del cambio en contenido de agua que acompaa al cambio volumtrico, es necesario hacer un ensayo de lmite de contraccin.Un suelo hmedo se contrae por secado hasta que alcanza el contenido de agua igual al lmite de contraccin.En el siguiente ensayo vamos a determinar el lmite de contraccin que nos indica el cambio de humedad con su respectiva deduccin de volumen por secado.Un suelo se contrae por secado hasta alcanzar el contenido de agua igual al lmite de contraccin.Lo ideal de un suelo es que el contenido de agua en el cual un suelo no cambia de volumen a pesar de que a este se lo seque o cambie de volumen.En el campo de la ingeniera civil hay que tener en cuenta el lmite de contraccin, ya que es posible que el hinchamiento o contraccin de un suelo pueda hacer destruir una estructura.El mtodo original de Atterberg para la determinacin del lmite de contraccin de un suelo consista en la realizacin de mediciones frecuentes de la longitud y peso de un mismo prisma, hasta que ya no se observara ninguna disminucin de la longitud.Teniendo en cuenta que la gran mayora de los suelos no presentan, prcticamente, disminucin de volumen durante el proceso de secado abajo del lmite de contraccin, Terzaghi sugiri un mtodo ms simple de determinacin, que esencialmente, consiste en medir el peso y el volumen de una muestra de suelo totalmente seca; en tal momento puede decirse que el lmite de contraccin sera la humedad de la muestra seca si tuviese sus vacos llenos de agua.El fenmeno de contraccin se produce por efecto de las fuerzas de tensin superficial que desarrollan las partculas al secarse.Partiendo de la definicin de limite contraccin y para una muestra de suelo saturado podemos decir, que una perdida de humedad de volumen, corresponde a una disminucin de volumen de la muestra de modo que VW=V.Si la muestra sigue perdiendo humedad, llegar un momento en que el suelo, a pesar de la prdida de humedad ya no se contraer ms.DETERMINACION DEL LMITE DE CONTRACCIONEl mtodo original de Atterberg para la determinacin del lmite de contraccin de un suelo consista en la realizacin de mediciones frecuentes de la longitud y peso de un mismo prisma, hasta que ya no se observara ninguna disminucin de la longitud.Teniendo en cuenta que la gran mayora de los suelos no presenta, prcticamente, disminucin de volumen durante el proceso de secado abajo del lmite de contraccin, Terzaghi sugiri un mtodo ms simple de determinacin, que esencialmente consiste en medir el peso y el volumen de una muestra de suelo totalmente seca; en tal momento puede decirse que el lmite de contraccin seria la humedad de la muestra seca si tuviese sus vacos llenos de agua. De esta idea puede deducirse.Mtodo de Terzaghi para la determinacin del volumen de una muestra de suelo.Un recipiente de de vidrio o Lucita se llena de mercurio hasta derramarse y se enrasa cuidadosamente, cubrindolo con una placa del mismo material, provista de tres patas. A continuacin se coloca el recipiente en otro mayor; la muestra seca se deposita sobre la superficie del mercurio y se sumerge presionndola con las patas de la placa, hasta que dicha placa vuelva a quedar bien ajustada sumergida. La cantidad de mercurio desplazada se recoge y se pesa, calculando as su volumen, si se conoce el peso especifico del mercurio, que para fines prcticos puede tomarse como 13.56. en la determinacin del lmite del Lmite de Contraccin segn Terzaghi, es preciso determinar el peso especifico relativo de los slidos de la muestra por medio de una prueba independiente.Relacin de contraccin (Rc)Es el cociente entre el peso de las partculas slidas y el volumen de la pastilla del suelo seco.Contraccin volumtrica (Vs)Relacin expresada en porcentaje entre el volumen contrado y el volumen original de un suelo.Contraccin lineal (Ls)Es el decrecimiento en una dimensin de un suelo, expresado en porcentaje respecto a la dimensin original, cuando el contenido de agua se ha reducido desde un valor dado hasta su lmite de contraccin.

OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALES1. Determinar el Lmite de contraccin del suelo mediante ensayo con el aparato Casagrande.2. Analizar visualmente y manualmente las caractersticas fsicas de la muestra.3. Determinar el potencial expansivo que puede tener el suelo como una aplicacin directa en la ingeniera civil.4. Determinar el contenido de Humedad de la muestra de suelo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS1. Realizar correctamente el ensayo para obtener datos de lmite de contraccin, relacin de contraccin, la contraccin volumtrica, y la contraccin lineal.2. Complementar el estudio de los estados de consistencia caractersticos que puede tener un suelo fino.3. Conocer la manera apropiada para determinar el volumen inicial y final de la capsula de suelo y obtener el lmite de contraccin.4. Interpretar los resultados obtenidos en la prctica de mecnica de suelos.

EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADOEQUIPO1. Aparato de Casagrande.2. Acanalador Casagrande.3. Balanza de precisin (A = 0.01g).4. Bandeja de plstico.5. Cpsula de contraccin.6. Franela.7. Esptula.8. Esponja.9. Horno de secado, temperatura constante (105C 5C).10. Muestra.11. Papel peridico.12. Pera de caucho.13. Mercurio.14. Recipiente de porcelana.15. Vaselina.16. Equipo complementario para V2.

MATERIAL1. 1 Muestra de suelo

PROCEDIMIENTO1. Pesar la capsula en la balanza y colocar un vaselina para evitar que el suelo se adhiera a la capsula cuando se introduzca al horno.2. Colocar en el recipiente de porcelana una cierta cantidad de suelo, mezclar rpidamente con ayuda de la esptula hasta formar una mezcla homognea.3. Colocar la mezcla de suelo homognea en la copa de Casagrande, girar la manivela, contar el nmero de golpes que se produce hasta unirse las dos partes que se hizo con el acanalador.4. El nmero de golpes para obtener el lmite de contraccin debe estar en un rango cercano a los veinticinco golpes.5. Colocar la muestra en la cpsula y pesar para obtener su contenido de agua.6. Introducir al horno de secado por un tiempo considerable para que la muestra se seque totalmente.7. Despus de haber pesado la cpsula se lo saca la pastilla que se formo con mucho cuidado para obtener su volumen.8. Para la obtencin del volumen, se pone como base un recipiente de plstico y encimase coloca un recipiente de porcelana con una cierta cantidad de mercurio en la cual se introduce la pastilla y con ayuda de una placa de vidrio se aplasta hasta que est en nivel con el recipiente.9. El mercurio derramado se vierte en un recipiente y se lo pesa, este peso menos el del reciente es el del mercurio derramado y con este dato y el del peso especifico del mercurio sacamos el volumen del suelo del suelo seco V2.10. Para calibrar la capsula la llenamos de mercurio, la pesamos y de la misma forma determinamos el volumen inicial V1.

CALCULOS TIPICOS

DATOS:W1 = 6.55 gW2 = 35.97 gW3 = 26.07 g

Wcapsula = 179.19 gWcapsula + mercurio = 381.32 g

Vi = 16.85 gW = 202.13 gHG = 13.56 g/cm3

LIMITE DE CONTRACCIN

RELACIN DE CONTRACCIN

CONTRACCION VOLUMETRICA

CONTRACCION LINEAL

CONCLUSIONES1. El lmite de contraccin es el limite de frontera entre los estados de consistencia solido y semislido en el cual el suelo a pesar de seguir perdiendo humedad ya no disminuye de volumen.2. El lmite de contraccin se manifiesta visualmente por un caracterstico cambio de tono oscuro a ms claro que el suelo presenta en su proximidad, al irse secando gradualmente.3. Podemos decir que los lmites de Atterberg no son otra cosa ms que los contenidos caractersticos de agua que se encuentran para suelos de partculas finas.4. Determinar el lmite de contraccin de un suelo tiene una aplicacin ms directa en la ingeniera civil ya que nos permite predecir el potencial expansivo del suelo y poder corregir posibles daos a las estructuras.5. Podemos decir que el lmite de contraccin es el decremento de una dimensin de suelo, expresado en porcentajes respecto a la dimensin que tena originalmente.6. En este mtodo de determinacin del lmite de contraccin no es necesario conocer el peso especfico de los slidos del suelo, e inclusive este puede evaluarse a partir de las cantidades medidas.7. Podemos concluir que en las obras civiles suelos con alto potencial expansivo son muy peligrosos para la estabilidad de una estructura por lo que es importante tomar precauciones.8. Conocer los valores de los lmites de los estados de consistencia de un suelo es un medio muy claro para formarse una idea aproximada de las caractersticas generales de un suelo fino.9. Para poder obtener de la manera ms precisa posible los valores de los limites de consistencia es necesario tener mucha precaucin al obtener una muestra representativa del suelo producto del anlisis.

RECOMENDACIONES1. Calibrar correctamente el aparato de Casagrande con ayuda del dado del acanalador de Casagrande, es decir controlar que la altura de cada de la copa este a 1 cm.2. Mantener en la medida de lo posible la velocidad constante cuando giramos la manivela del aparato en todo el proceso de la prctica por lo que es preferible que esto lo realice una sola persona del grupo.3. Al momento de mezclar al suelo tener precaucin de formar una pasta totalmente homognea y evitar datos errneos.4. Tener precaucin al utilizar el mercurio ya que es un metal altamente peligroso para la salud.5. Secar totalmente el ranurador y la copa del equipo de Casagrande antes de cada uso para evitar que esto influya en el resultado.

BIBLIOGRAFIA1. Jurez Badillo, Eulalio; Mecnica de Suelos Tomo I; Editorial Limusa; Tercera Edicin; Mxico D.F 1975; Pgs. 83 95.2. Krynin, Dimitri; Mecnica de Suelos; Editorial Ediar Soc. Anom. Editores Tucumn 826; Segunda Edicin; Buenos Aires 1851; Pgs. 56 613. Mecnica de Suelos I Prcticas de Laboratorio, Fabin Patricio4. Cueva Lema, pg.68 825. http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/contraccM4.htm6. http://sitios.ingenieria-usac.edu.gt/civil/contenido/mecanicasuelos.html