UNIDAD 3.PLASTICIDAD

5/10/2018 UNIDAD 3.PLASTICIDAD - slidepdf.com

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Unidad 3.3.2 Plasticidad

• Estados y limites de consistencia de lossuelos.

• Determinación en el laboratorio los límites

de consistencia.• Limite líquido.

• Limite plástico.

• Limite de contracción.• Carta de plasticidad



Estados y limites de consistencia de los suelos

• Los estados en que podemos encontrar un suelo son:

Estadosólido

Estadosemisólido

EstadoPlástico

Estadosemilíquido

Limite decontracción

LimitePlástico

LimiteLiquido

Humedad

+-

Volumen

de mezclasuelo-agua



Determinación en el laboratorio los límitesde consistencia

• Los limites de consistencia o de Atterberg son:• Limite Liquido. Es el contenido de agua en por ciento del peso seco, que

debe tener un suelo remoldado para que una muestra del mismo en quese haya practicado una ranura estándar , al someterla al impacto de 25golpes bien definidos se cierre sin resbalar en su apoyo.

•

Limite Plástico. Es el contenido de agua con el que comienza a agrietarseun rollo formado por suelo de aproximadamente 3.2 mm de diámetro , alrodarlo con la mano sobre una superficie lisa, no absorbente que puedeser una placa de vidrio.

• Limite de Contracción. Es el contenido de agua con el cual el suelo nosufre ningún cambio adicional de volumen con la perdida del agua.

• Índice Plástico. Es la diferencia entre el limite liquido y el plástico.• Índice de Liquidez . Es la consistencia relativa de un suelo cohesivo en

estado natural. El índice de liquidez se define como:• LI = ω - LP / LL - LP



Limite Liquido

Objetivo: Determinar el limite liquido de un suelo. Equipo utilizado:- Copa de Casagrande con ranurador- 6 Taras de aluminio- Bascula de 300 gr.

- Horno de secado- Capsula de porcelana- Espátula- Probeta de 100 ml.- Muestra de suelo pasada por la malla No. 40 y disgregada.

- Mortero para disgregar la muestra.- Malla No. 40 (0.420 mm)



Limite liquido

1. Se calibra la copa deCasagrande .La altura

de caída debe ser de 1cm.

2. La copa debe tener unpeso de 200 gr.



Preparación de la muestra

• La prueba se realiza con la fracción del suelos quepasan la malla No. 40 (0.420 mm).

• Método seco. Este se aplica a suelos arenososlimosos. La muestra se seca en el horno se disgrega y

se pasa por la malla No. 40 teniendo cuidado de noromper los granos, el material que se retiene en lamalla se desecha.El material se pone en una capsula de porcelana y se

le agrega agua y con la espátula de cuchillo se mezclahasta obtener una pasta suave y espesa.



Preparación de la muestra

• La muestra se preparadisgregándola y se pasa porla malla No. 40.

• Después se coloca en lacapsula de porcelana y se leagrega agua hasta tener unaconsistencia parecida a lade una mantequilla.

• Se remueve parauniformizar la humedad



• Se coloca con la espátula lamuestra de suelo en la copa deCasagrande.

• Después se ranura con elranurador, procurando colocarloperpendicular a la superficie dela copa



EJECUCION DE LA PRUEBA

• Después de haberranurado la muestra se

procede a aplicar golpespor medio de lamanivela y se cuentanlos golpes ( 2 por

segundo ) para que laranura cierre unalongitud de 1 cm.

La ranura seha unido 1 cm.



EJECUCION DE LA PRUEBA• De la parte en que se

unió la ranura se tomauna muestra paradeterminar la humedad

y se anotan los datosen el registro de la

prueba



• La muestra se pesa y se seca en el horno a 100ºC durante unperiodo de 18 a 24 horas

•

Cuando se realiza la prueba se debe ir incrementando lahumedad de la muestra, para que al aumentar esta el númerode golpes disminuya. El numero de golpes disminuirá alincrementar la humedad ya que la muestra ofrecerá menosresistencia al deslizamiento a través de la copa.

•La operación de uniformizar la humedad cada vez que seincremente, colocar la muestra en la copa , ranurar y aplicar losgolpes se debe realizar 6 veces con diferentes humedades paratener datos de valores de golpes entre 35 y 10 golpes

• El calculo del limite liquido es el mismo que se utiliza para

calcular un contenido de agua de una muestra de suelo.



Registro de la prueba

LIMITE LIQUIDO

Tara No. Tara + M. Tara + M Peso Peso AguaPesoSeco

v = Ww/Ws*100

NoGolpes

(gr) Húmeda seca Tara Ww Ws ( % )

(gr) (gr) (gr) (gr) (gr)

16 36.38 29.14 17.93 7.24 11.21 64.59 40

17 37.3 29.42 17.91 7.88 11.51 68.46 27

18 42.04 31.88 18.19 10.16 13.69 74.21 14

44 44.79 35.05 23.34 9.74 11.71 83.18 5

Tabla No. 1. Registro de la Prueba de Limite Liquido



Grafica de Limite Liquido

CURVA DE FLUIDEZ

5

14

27

40

60

70

80

90

1 10 100

H u m e d a d ( %

)

Limite Liquido ( LL ) = 69 %

25golpes

69 %

Grafica No. 1. Curva de Fluidez del suelo



Limite Plástico

Objetivo: Determinar el limite plástico de un suelo. Equipo utilizado:- 3 Taras de aluminio- Bascula de 300 gr.- Horno de secado

- Capsula de porcelana- Espátula- Probeta de 100 ml.- Muestra de suelo pasada por la malla No. 40 y disgregada.- Mortero para disgregar la muestra.

- Malla No. 40 (0.420 mm)



Ejecución de la Prueba

• La prueba se realiza con la fracción del suelos que pasan la malla No. 40(0.420 mm).

• El material se pone en una capsula de porcelana y se le agrega agua y conla espátula de cuchillo se mezcla hasta obtener una pasta suave y espesa yde una consistencia mas seca que la del limite liquido.




• Con la pasta se hace unaesfera de suelo y seempieza a amasar sobreuna superficie que no

absorba la humedad , hastaalcanzar undiámetro de 3.2 mm(1/8”).




• Repítase el amasado hastaque el cilindro de suelopresente señales dedesmoronamiento y

agrietamiento al alcanzar eldiámetro de 3.2 mm.

• Al llegar al limite señalado de 1/8 “

el rollo debe romperse y deberádeterminarse el contenido de

humedad de una parte del rollitode suelo.



Registro de PruebaLIMITE PLASTICO

Tara No. Tara + M. Tara + M Peso Peso Agua Peso Secov = Ww/Ws

*100

(gr) Húmeda seca Tara Ww Ws ( % )

(gr) (gr) (gr) (gr) (gr)

45 35.66 33.49 27.7 2.17 5.79 37.48

46 38.52 37.00 32.79 1.52 4.21 36.10

47 42.04 39.67 33.00 2.37 6.67 35.53

Tabla No. 2 . Registro de la prueba de Limite Plástico



Cálculos

Limite plástico = L1+L2+L3 = 37.48 +36.10+35.53

3 3

Limite Plástico (LP) = 36.37 % = 36 %

Limite Liquido (LL) = 69 %

Índice Plástico (IP) = LL-LP = 69-36 = 33 %

Índice de Liquidez = ω- LP/ LL - LP



Limite de Contracción Lineal

Objetivo: Determinar el limite de contracción de un suelo.

Equipo utilizado:- 2 moldes prismáticos de 2x2x10 cm- Bascula de 300 gr.- Horno de secado- Capsula de porcelana- Espátula- Probeta de 100 ml.- Muestra de suelo pasada por la malla No. 40 y preparada con la

humedad correspondiente al limite liquido.

- Vernier



Ejecución de la prueba

1. Se mide el volumen del molde vacio y se registra como Vi.2. Se prepara la muestra con suelo que pase la malla No. 40con una humedad mayor a la del limite liquido.

3. El molde se engrasa ligeramente con diesel, y se pesa (gr),

posteriormente se llena completamente el molde con suelo.4. Para expulsar el aire se golpea el molde con una superficie,el exceso de suelos se retira con la espátula y se pesanuevamente (m1+ molde).

5. Posteriormente se coloca en el horno para secar.6. Después de retirado el molde con la muestra del horno sedeja enfriar y se pesa (m2+molde), así mismo se mide elvolumen que ocupa el suelo registrando este como Vf.



Definición de Limite de Contracción

•

El límite de la contracción (LC) es el contenido en agua donde la pérdidaadicional de humedad no dará lugar a más reducción del volumen.[2] Ellímite de la contracción es mucho menos de uso general que el límitelíquido y el límite plástico.

Contenido de humedad (%)

Vi

Vf

LC LLLP wi

∆w



Prueba deLímite de Contracción

Volumen de suelo = Vi

Masa del suelo m1

Volumen del suelos =Vf

Masa del suelo m2

Antes del secado Después del secado

Molde



Calculo de la Prueba

• LC = ωi(%) - ∆w ( %) • ωi = contenido de humedad inicial cuando se coloca el suelo en el

recipiente de limite de contracción.

• ∆w = Cambio en el contenido de agua ( es decir entre el contenido de

humedad inicial y el contenido de agua en el limite de contracción).

• ωi (%) = (m1-m2 / m2) x 100• Donde :

• mi = peso del suelo húmedo en el recipiente de prueba en gr.• m2 = peso del suelo seco en gr.

• ∆w (%) =*(Vi-Vf) x γw/ m2 ] x 100



• ∆w (%) =*(Vi-Vf) x γw/ m2 ] x 100• Donde : }

• Vi = volumen inicial del suelo húmedo es decir el volumen del recipienteen cm3.

• Vf = volumen de la masa del suelo secada en el horno en cm3.

• γw = peso especifico del agua en gr/cm3

• LC = ( m1-m2/m2) x 100 - [ (Vi- Vf)x γw/m2] x 100



Carta de Plasticidad

• La carta de plasticidad es un documento que creo el Dr. ArturoCasagrande cuando empezó a idear un método para clasificarlos suelos.

• La carta de plasticidad se utiliza para clasificar la porción oparte fina de los suelos.

• Para poder clasificar los suelos con este documento debemosconocer el LL (limite liquido ) y el IP ( Índice plástico ) delsuelo.

• La carta de plasticidad es un documento donde lascoordenadas son en el eje de las abscisas o X se encuentra el

Limite Liquido y en el de las ordenadas los valores del ÍndicePlástico.



Limite Liquido

ÍndicePlástico

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

80

Línea “B”

Línea “A”

60

10

20

30

40

50

70

0

74

MH

CH

OH

CL

MLOLCL - ML

Carta de Plasticidad



Característic

a

Limite LiquidoConstante peroíndice plásticocreciente

Índice Plásticoconstante perolimite liquidocreciente

Compresibilidad

Prácticamentela misma

Crece

Permeabilidad Decrece Crece

Tenacidad Crece Decrece

Resistencia en

estado seco

Crece Decrece

Tabla No. 3. Variación de las propiedades físicas de lossuelos en la carta de Plasticidad



Nomenclatura

• C = Arcilla

• M = Limo

• L = Baja Plasticidad o compresibilidad.

• H = Alta plasticidad o Compresibilidad.

• O = Suelo orgánico



Descripción de los suelos

• CL = Arcilla de baja plasticidad.

• CH = Arcilla de alta plasticidad.

• ML = Limo de baja compresibilidad.

•

MH = Limo de alta compresibilidad• OL = Suelo orgánico de baja compresibilidad.

• OH = Suelo orgánico de alta compresibilidad.

• CL-ML = Arcilla limosa o limo arcilloso de bajaplasticidad o compresibilidad.

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