LIM. LIQ. Y PLAS.

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ING. CIVIL LAB. DE MECÁNICA DE SUELOS LIMITES DE ATTERBERG LIMITES DE ATTERBERG “LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO” “LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO” INTRODUCCION .- Antes de empezar nuestro tema no nos queda mas que destacar la importancia que tiene este laboratorio de suelos siendo el complemento de la materia de mecánica de suelos ya que estas materias son de mucha importancia para nuestra vida profesional, el estudio del suelo para un ingeniero civil es de mucha importancia para las diferentes estructuras que realice en sus diferentes ramas. En la presente practica la cual se denomina “Limite liquido y Plástico de un suelo” con esta practica podemos estudiar mas a fondo el suelo designado ya que realizando la practica específicamente a suelos y agregados finos o también a arenas siendo mas utilizados para la mezcla de concretos y asfaltos. OBJETIVOS.-

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MECANICA DE SUELOS

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LIM.LIQUIDO Y PLASTICO

ING. CIVIL

LAB. DE MECNICA DE SUELOS

LIMITES DE ATTERBERG

LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICOINTRODUCCION.-

Antes de empezar nuestro tema no nos queda mas que destacar la importancia que tiene este laboratorio de suelos siendo el complemento de la materia de mecnica de suelos ya que estas materias son de mucha importancia para nuestra vida profesional, el estudio del suelo para un ingeniero civil es de mucha importancia para las diferentes estructuras que realice en sus diferentes ramas.

En la presente practica la cual se denomina Limite liquido y Plstico de un suelo con esta practica podemos estudiar mas a fondo el suelo designado ya que realizando la practica especficamente a suelos y agregados finos o tambin a arenas siendo mas utilizados para la mezcla de concretos y asfaltos.OBJETIVOS.-

Para la presente prctica la cual se denomina lmite lquido y lmite plstico de un suelo entre sus objetivos mas principales podemos destacar lo siguiente:

Como un principal objetivo podemos destacar la importancia que tiene esta prctica de laboratorio la cual nos instruye y nos ayuda a estudiar en forma prctica la obtencin del lmite lquido y el lmite plstico de un suelo.

Otro de los objetivos principales es de familiarizarnos con el mtodo general de obtencin del lmite lquido y plstico de un suelo.

FUNDAMENTO TEORICO.-El termino suelo, tal como es usado por los ingenieros y como se adoptado en mecnica de suelos, cubre una mayor extensin y variedad de materiales que el mismo se termina cuando es usado por los legos o bien en la forma definida por los agrnomos.Pero de acuerdo con el concepto de ingeniera que es ms amplio, se considera que los suelos incluyen todos los materiales terrosos, orgnicos e inorgnicos que se encuentran en la o capa directamente encima de la corteza rocosa de nuestro planeta.

Esta naturaleza variable o errtica es tpica, prcticamente en todos los depsitos de suelo y en mltiples ocasiones dificulta de la determinacin de las propiedades representativas del mismo.

Es interesante especular sobre la historia de la ingeniera de cementaciones. En las grandes ciudades de la primera civilizacin, existieron un gran nmero de inmensos edificios que deben haber presentado problemas tan graves de cimentacin como los que ahora encontramos en nuestras ciudades modernas. Las grandes hazaas de construccin representadas por las pirmides de Egipto, los Templos de Babilonia, la Gran Muralla China, los Acueductos y Caminos del Imperio Romano y otros de igualmente grandes pero de menor importancia histrica, deben haber tenido su parte de problemas complicados de cimentacin.

En virtud de la naturaleza variable y complicada del suelo, probablemente desde los tiempos prehistricos hasta nuestros das, pocos problemas de construccin, si algunos, han requerido tan especial atencin y tanta originalidad y genio como los asociados con el suelo.

Mientras que las arenas finas presentan un aspecto polvurelento, las arcillas, estn formadas de pastasen las que cada grano esta unido a los inmediatos por fuerzas cohesivas a la presencia absorbidas, La consistencia de que ellos resultan, depende en gran parte de la humedad del material. Una arcilla completamente disuelta es un lquido, mientras que existen arcillas desecadas que se comportan como slidos, aun cuando una y otra, sean verdaderas masas pastosas y fciles de ser moldeadas, por ello se distinguen tres estados en las consistencias de las arcillas: Estado liquido, plstico y slido.

En estado LIQUIDO, los gramos son independientes entre s con lo que su movimiento relativo se efecta fcilmente.

En estado PLASTICO, los granos se hallan prximos y tienen comn sus capas absorbidas, estando unidas por cadenas de molculas de agua cuyas extremidades opuestas enlazan los granos. Cuando se produce movimiento los granos quedan ligados unos a otros sin alejarse, captando el agua absorbida.

La transicin de un estado a otro es muy progresiva, por lo que toda tentativa para determinar los limites entre dos estados resultara arbitraria, sin embargo se utiliza corrientemente los limites definidos en 1911 por ATTERBERG:

LL =Limite liquido que separa el estado liquido del Plstico.

LP =Limite plstico que separa el estado plstico del estado slido.

Una gran parte de las dificultades encontradas en los trabajos de cimentacin se debe a la naturaleza del suelo. Podemos definir la naturaleza del suelo es variable ya que es un material difcil de manejar debido a la complejidad de sus propiedades fsicas y debido tambin a la cantidad de propiedades que deben tomarse en consideracin cuando se desea tener una informacin mas o menos completa sobre su comportamiento futuro. Ya que ningn otro tipo de material tiene un gran rango de caractersticas como del suelo.

No es tanto la caracterstica variable de los suelos lo que en general conduce a problemas complejos, sino la naturaleza variable del suelo en un sitio de construccin dado.

Si se toman dos muestras de suelo a unos cuantos pies de distancia aun siendo de un mismo estricto de suelo que pudiera describirse como relativamente homogneo, pueden tener propiedades que difieran bastante.

PROPIEDADES SIMPLES DE SUELOS.-Una masa de suelo se considera comnmente como consistente de un arreglo o red de partculas slidas, las cuales envuelven vacos o espacios huecos de diferentes tamaos. Los espacios vacos pueden estar llenos u ocupados por agua, aire o con parte de agua y parte de aire.

Esta representacin es conocida como la representacin diagramatica, puesto que es evidente que todos los vacos y los volmenes slidos no pueden segregarse tal y como se muestra.

El peso total de una muestra de suelo se designa como W, El Peso de los slidos como Ws y el peso del agua como Ww. En la relacin de pesos la que mayor empleo tiene es el contenido de agua.

DEFINICION DE PLASTICIDAD.-En mecnica de suelos pueden definir la plasticidad como la propiedades un material por lo cual es capaz de soportar deformaciones rpidas, sin rebote elstico, sin variaciones volumtricas apreciables y sin desmoronarse ni agrietarse.

ESTADO DE CONSISTENCIA LIMITE DE PLASTICIDAD.-

Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios, de los cuales uno solo, l debido a Atterberg, se mencionara.

Atterberg hizo ver que, que un primer lugar, la plasticidad no era 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 semilquido inclusive la de una suspensin liquida entre ambos extremos. En segundo lugar Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige para ser expresada en forma conveniente, la utilizacin de dos parmetros en lugar de uno solo como hasta en su poca se haba credo.

Segn su contenido de agua en orden decreciente un suelo susceptible de ser plstico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia definidos por Atterberg.

1. Estado liquido, con las propiedades y apariencia de una suspensin.

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

3. Estado Plstico, en que el suelo se comporta plsticamente.

4. Estado semislido, en el que el suelo tiene la apariencia de un slido, pero aun disminuye de volumen al estar sujeto a secado.

5. Estado slido, en que el volumen del suelo no vara con el secado.

Los anteriores estados son fases generales por la que pasa el suelo al irse secando y no existen criterios estrictos para distinguir sus fronteras. El establecimiento de estas ha de hacerse en forma puramente convencional.

Atterberg estableci las primeras convenciones para ellos, bajo el nombre de lmites de consistencia.

La frontera convencional entre estado los estados semilquido y plstico fue llamado por Atterberg limite liquido. Atterberg lo defini en trminos de una cierta tcnica de laboratorio que consiste en colocar el suelo remoldeado de en una cpsula, formada en el una ranura segn se muestra en la figura y en hacer serrar la ranura golpeando secamente la cpsula contra una superficie dura; el suelo tenia el contenido de agua correspondiente al limite liquido, segn Atterberg.

Cuando los bordes inferiores de la ranura se tocaban, sin mezclarse, al cabo de un cierto nmeros de golpes.

El procedimiento descrito resulto suficiente por Atterberg, que manejaba un laboratorio cuyo personal estaba entrenado por el mismo. Sin embargo, es de notar que muchos detalles son de trascendencia en los resultados de la misma.

La frontera convencional entre los estados plstico y semislido fue llamada por Atterberg limite plstico y definida tambin trminos de una manipulacin de laboratorio de Atterberg rodaban un fragmento de suelo hasta convertirlo en un cilindro de espesor no especificado; el agrietamiento y el desmoronamiento del rodillo, en un cierto momento, indicaba que se haba alcanzado l limite de plstico y el contenido de agua a tal momento era la frontera deseada. A esta prueba se le puede sealar el mismo inconveniente del lmite lquido, en lo que se refiere a su realizacin en otros laboratorios diferentes del de Atterberg.

Atterberg consideraba que la plasticidad el suelo quedaba determinada por l limite liquido y por la cantidad mxima de una cierta cantidad de arena, que poda ser agregada al suelo, estando este con el contenido de agua correspondiente al limite liquido sin que pierda por completo su plasticidad.

Adems encontr que la diferencia entre los valores del lmite de plasticidad, llamada ndice plstico, se relacionaba fcilmente con la cantidad de arena aadida siendo adems fcil la determinacin, por lo que sugiri su uso, en lugar de arena, como segundo parmetro para definir la plasticidad.

Ip = LL - LP

DEFINICION DE LMITE LQUIDO.-Por definicin, l limite liquido (LL) de un suelo es aquel contenido de humedad expresada en % bajo el cual el suelo pasa de un estado plstico a un estado liquido.

DETERMINACION ACTUAL DEL LMITE LQUIDO.-

Cuando la plasticidad se convirti en una propiedad ndice fundamental, a partir de la utilizacin de Terzaghi y Casagrande y vieron en ella la determinacin de los limites de plasticidad se transformo en prueba rutinaria en todos los laboratorios; en este caso, los mtodos de Atterberg se rebelaron, dado la influencia del operador es grande y que muchos detalles, al no estar especificado, quedaban a su eleccin.Como resultado de la investigacin naci la tcnica basada en el uso de la copa de Casagrande que es un recipiente de bronce de latn con tacn solitario del mismo material; el tacn hace que la copa caiga peridicamente, golpendose contra La base del dispositivo, que es de hule duro. La altura de la cada de la copa es por especificacin de 1cm., medida verticalmente desde el punto de la copa que toca la base al caer, hasta la base misma, estando la copa en su punto ms alto.

Es importante que este ajuste se haga con todo cuidado, usa dando un prisma metlico de 1cm, de lado para hacer la calibracin; este prisma se introduce entre la base y copa, cuidando que su arista superior quede en contacto con el punto de la copa que golpee la base.

La copa esfrica con radio interior de 54 mm, espesor de 2mm y peso 200(+/-) 20 gr. incluyendo el tacn.

Para realizar la ranura debe usarse el acanalador laminar, que es un instrumento especial que tiene forma de una esptula, la copa se sostiene con una mano, con el tacn hacia arriba y el acanalador se pasa a travs de la muestra, mantenindolo normal a su superficie, a lo largo del meridiano que pasa por el centro del tacn con un movimiento de hacia arriba y hacia abajo.

Un ambiente seco afecta la exactitud de la prueba debido a la evaporacin durante el remoldeo y manipulacin en la copa, es suficiente para que el nmero de golpes muestre un incremento demasiado rpido.

A partir de extremas investigaciones sobre los resultados obtenidos de Atterberg con su mtodo original ya descrito, usando determinacin efectuadas por diferentes operadores en varios laboratorios.

El lmite lquido se determina conociendo 3 o 4 contenidos de agua con el correspondiente nmero de golpes y trazando la curva.

Para este mtodo el contenido de humedad se expresara en la siguiente formula:

% W = 100 X ( Ww / Ws )

Ww = Peso del agua Ws = Peso del suelo seco

DEFINICION DE INDICE PLASTICO.-

Por plasticidad se entiende la propiedad que tiene el suelo del deformarse sin romperse.

El limite plstico (LP) es la humedad expresada en %, del cilindro que se rompe de 3 a 4cm, su longitud cuando su dimetro llega a tener 3mm.

DETERMINACION ACTUAL DE LIMITE PLASTICO.-La formacin de los rollitos se hace usualmente sobre una hoja de papel totalmente seca, para acelerar la perdida de humedad del material; tambin es frecuente efecten el rolado sobre una placa de vidrio.

INDICE DE PLASTISIDAD.- Es el campo de humedad expresado en % del peso del suelo seco, dentro del cual el suelo permanece plstico.

Expresa el campo de variacin en que un suelo se comporta como plstico. Viene definido por la relacin:

IP = LL - LP

IP = Indice de plasticidad.

LL = Limite liquido.

LP = Limite plstico.

Cuando l limite plstico no puede ser determinado este sea igual a o mayor que el limite liquido se indicara como ndice plstico como NP (no plstico).

MATERIAL UTILIZADO.-El material utilizado para esta practica denominada limite liquido y plstico de un suelo fue la siguiente:1. Un recipiente para hacer el ensayo de lmite liquido.

2. Placa de vidrio para hacer el lmite plstico.

3. Recipiente para contenido de humedad.

4. Tamiz N 40.

5. Herramienta para hacer la ranura.

6. Balanza de presin 0.01 gr.

PROCEDIMIENTO.-

LIMITE LQUIDO:En esta prctica el procedimiento realizado fue el siguiente:

1. Primeramente elegimos una muestra representativa de un suelo que pasa por un tamiz N 40.

2. Luego procedimos a echar una determinada cantidad de agua hasta obtener una masa pastosa, posteriormente procedimos a utilizar la maquina pusimos esta muestra hasta un nivel.

3. Una vez que se puso la pasta se empez a hacer una ranura por la mitad y todo lo que sala se lo despreciaba.

4. Luego se empez a emplear el aparato de CASAGRANDE la cual se dio en el primer ensayo 20 golpes hasta que se obtuvo que una porcin de la muestra se llegara a unir aproximadamente 1 a 2 cm.

5. Posteriormente se saco toda la parte que estaba unida y se la introdujo en un recipiente para hacer l lmite plstico.

6. De esa forma se hicieron 5 ensayos mas de limite liquido y luego se empez a pesar cada uno de ellos en 5 taras diferentes, luego de haber pesado se los introdujo a un horno con temperatura constante.

LIMITE PLASTICO:El procedimiento para l limite plstico fue el siguiente:

1. De la muestra que se saco de haber echo la ranura correspondiente en la muestra para el limite lquido, esta muestra se empez a enrollar la muestra con la mano extendida sobre una placa de vidrio con presin suficiente para moldearlo en forma de cilindro o hilo de dimetro uniforme por la accin de unos golpes o movimientos de mano por minuto (un golpe es igual al movimiento hacia delante y hacia atrs).

2. Una vez que el dimetro del hilo o cilindro del suelo llegue a 2 a 3 mm., se rompi en pequeos pedazos y con ellos moldear nuevamente unas bolas o masas que a su vez vuelven a enrollarse.

3. El proceso de hacer bolas o masas de suelo y enrollarse se continu alternativamente hasta cuando el hilo o cilindro de suelo se rompa bajo la presin del enrrollamiento y no permita que se la enrolle adicionalmente.

4. De la misma forma se hizo para 2 muestras mas y luego se las introdujo en 3 taras diferentes para ser pesadas en una balanza indicada.

5. Finalmente se las introdujo las 3 taras en un horno con temperatura constante.CLCULOS Y RESULTADOS.-

Se procede a calcular el lmite lquido y el lmite plstico respectivamente, se utiliz las siguientes relaciones:

WSS = (WSS + Wcpsula) Wcpsula

Ww = (WSH + Wcpsula) (WSS + Wcpsula)

% W =Ww * 100

WSSDonde:

WSS

=peso del suelo seco.

Ww

= peso del agua.

Wcpsula =peso de la cpsula.

WSH

=peso del suelo hmedo.

% W

=porcentaje de humedad.

LIMITE LQUIDOCpsula NT1T2T3T4T5

N de golpes2025284047

Suelo hmedo + Cpsula30,0052,1547,0034,5031,60

Suelo seco + Cpsula27,8044,8840,9030,4528,60

Peso de agua2,207,276,104,053,00

Peso de Cpsula17,6616,6420,0616,3717,09

Peso suelo seco10,1428,2420,8414,0811,51

Porcentaje de humedad21,7025,7429,2728,7626,06

LIMITE PLASTICOCpsula NT1T2T3

Peso suelo hmedo + Cpsula19,4519,2319,00

Peso suelo seco + Cpsula19,3318,8018,35

Peso del agua (Pa)0,120,430,65

Peso de Cpsula18,6217,9617,28

Peso suelo seco (Ps)0,710,841,07

Porcentaje de humedad16,9051,1960,75

LL = 28.03

LP = 16.90

IP = 11.13

OBSERVACIONES:Los valores subrayados fueron depurados por sobrepasar el 1% en las diferencias de los contenidos de humedad.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.-

Es importante conocer los ensayos que se van a practicar, para evitar algn tipo de errores.

Una parte importante de la prctica fue el familiarizarnos con los aparatos correspondientes al estudio del lmite lquido y limite plstico.

Una ves obtenidos los datos procedimos a realizar la grfica la cual nos ayuda a poder darnos cuenta que lmite de plstico, lquido tiene nuestro suelo.

Tambin es importante conocer que tipo de frmulas se van a utilizar, como y de que manera para no cometer errores en los clculos.

El tamao de la muestra que se debe tomar depende de cada estudiante.

Para obtener los pesos exactos es necesario calibrar la balanza.Para poder obtener una practica es necesario tener en cuenta algunas recomendaciones:

Una de las principales recomendaciones es que se debe preparar los materiales 24 hrs. antes de realizar la practica

Para obtener los pesos exactos es necesario calibrar la balanza.

Tambin es necesario usar una buena cantidad de suelo para que as no tener ningn tipo de problemas.

Tambin es necesario tener cuidado con los instrumentos utilizados.

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