ING. WILLIAM LOPEZ

MECANICA DE LOS SUELOS

PLASTICIDAD

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PLASTICIDAD

GENERALIDADES

¿Qué es Plasticidad?

El contenido de agua con que se produce elcambio de estado varía de un suelo a otro y enmecánica de suelos interesa fundamentalmenteconocer el rango de humedades, para el cual elsuelo presenta un comportamiento plástico, esdecir, acepta deformaciones sin romperse(plasticidad), es decir, la propiedad que presentalos suelos hasta cierto límite sin romperse.

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GENERALIDADES

Limites de Atterberg

Los límites de Atterberg o límites 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. Así un

suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido,

plástico, semilíquido y líquido.La arcilla, por ejemplo al

agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al

estado plástico y finalmente al estado líquido.

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GENERALIDADES

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L. Contracción L. Plástico L. Líquido

0 W% 100 W%

Fig. 3.1 Límites de Atteberg

Semi - Sólido PlásticoSólido Contracción

Líquido

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LIMITES DE CONSISTENCIA

Plasticidad y Limites de ConsistenciaPlasticidad es la propiedad que tienen algunos suelos

de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico.

Los suelos plásticos cambian su consistencia al variar sucontenido de agua. De ahí que se puedan determinar susestados de consistencia al variar si se conoce lasfronteras entre ellas. Los estados de consistencia de unamasa de suelo plástico en función del cambio de humedadson sólidos, semisólido, líquido y plástico. Estos cambiosse dan cuando la humedad en las masas de suelo varía.Para definir las fronteras en esos estados se han realizadomuchas investigaciones, siendo las mas conocidas las deTerzaghi y Attergerg.

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LIMITES DE CONSISTENCIA

Para calcular los limites de Atterberg el suelo se tamiza por lamalla Nº40 y la porción retenida es descartada y se tiene:

La frontera convencional entre los estados semisólido y plásticose llama límite plástico, que se determina alternativamentepresionando y enrollando una pequeña porción de suelo plásticohasta un diámetro al cual el pequeño cilindro se desmorona, y nopuede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido deagua a que se encuentra se anota como límite plástico.

La frontera entre el estado sólido y semisólido se llama límite decontracción y a la frontera entre el límite plástico y líquido se llamalímite líquido y es el contenido de agua que se requiere adicionar auna pequeña cantidad de suelo que se colocará en una copaestándar, y ranurará con un dispositivo de dimensiones tambiénestándar, sometido a 25 golpes por caída de 10 mm de la copa arazón de 2 golpes/s, en un aparato estándar para limite líquido; laranura efectuada deberá cerrarse en el fondo de la copa a lo largode 13 mm

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ESTADOS DE CONSISTENCIA

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Para medir la plasticidad de las arcillas se han

desarrollado varios criterios de los cuales se

menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en

primer lugar que la plasticidad no es una propiedad

permanente de las arcillas, sino circunstancial y

dependiente de su contenido de agua. Una arcilla

muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo,

con plasticidad nula, y esa misma, con gran

contenido de agua, puede presentar las propiedades

de un lodo semilíquido o, inclusive, las de una

suspensión líquida.

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ESTADOS DE CONSISTENCIA

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Según su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg.

1. Estado líquido, con las propiedades y apariencias de una suspensión.

2. Estado Semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso.

3. Estado Plástico, en que el suelo se comporta plásticamente.

4. Estado semi sólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aún disminuye de volumen al estar sujeto a secado.

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Es importante que las muestras seleccionadas para

determinar los límites sean lo más homogéneas que

se pueda lograr. A este respecto, ha de tenerse en

cuenta, que el aspecto de una arcilla inalterada es

muy engañoso, ni cambio de color y ello no obstante,

su contenido natural de humedad puede variar

grandemente en diferentes zonas de la misma

muestra extraída del terreno, con correspondientes

variaciones apreciables en los límites líquidos.

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Calcular el límite plástico ( Wp ) como el promedio de lastres determinaciones efectuadas sobre la muestra deensayo. Dichas determinaciones no deben diferir entre sien mas de 2 puntos. Cuando no se cumpla esta condiciónse debe repetir todo el ensayo.

Calcular el índice de plasticidad de acuerdo con la formula siguiente:

IP = WL - Wp

en que:

IP= índice de plasticidad del suelo, %

WL = límite liquido del suelo, %; y

WP = límite plástico del suelo, %.

Cuando no pueda determinarse uno de los dos límites (WL ó Wp). o la diferencia es negativa, informar el índice de plasticidad como NP (no plástico)

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Calcular el índice líquido de acuerdo con la formula

siguiente:

IL = (W - WP)/ IP

en que:

IL = índice líquido del suelo;

W = humedad (natural ) del suelo,%;

WP = límite plástico del suelo, %;

IP = índice de plasticidad del suelo, %.

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Calcular el índice de consistencia de acuerdo con la

formula siguiente:

IC = (WL - W) / IP

en que:

IC = índice de consistencia del suelo;

WL = límite líquido del suelo, %;

W = humedad (natural) del suelo, %;.

IP = índice de plasticidad del suelo, %.

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Calcular la humedad del suelo en el momento en que

fue moldeado de acuerdo con la fórmula siguiente,

aproximando al 0.1 %

w =( ( mh - ms ) / ms ) * 100

en que :

w = humedad del suelo en el momento que fue

moldeado, % ;

mh = masa del suelo humedo, g ; y

ms= masa del suelo seco, g.

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DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES

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Calcular el límite de contracción, del suelo de acuerdo con

la fórmula siguiente, aproximando al 1 %.

wS = w – ( ( (Vh - Vs ) * (wال / ms ) * 100

en que :

wS = límite de contracción, %;

w = humedad del suelo en el momento que fue moldeado,

%;

Vh = volumen de la pastilla de suelo húmedo, cm3 (ml);

Vs = volumen de la pastilla de suelo seco, cm3 (ml);

wال = densidad del agua, gr/cm3(gr/ml) ; y

ms = masa del suelo seco, g.

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FUENTES

Internet (Variado)

www.ingenieríacivil.blogspot.com

www.monografias.com

AASHTO T37-70 ASTM D421-58

ASSTHO T33-70 ASTM D422-63

Terzagui,Karl (1986) Mecánica de los Suelos.2da

Edicion. Editorial El Ateneo. Caracas. Venezuela

Lambe, T. William (1974) Mecánica de los Suelos.

Editorial Limusa. Caracas, Venezuela. Tomo I y Li.

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