Limite Liquido

5/7/2018 Limite Liquido

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NLT-l05/9SI

L im i t e l i q u id o p o r e l metodo d e l a C u c h a r a d e C a s a g r a n d e

1 . OBJETO1.1. Esta norma tiene por objeto establecer el pro-cedimiento para determinar ellimite liquido de unsuelo utilizando el aparato de Casagrande.1.2. Se define el limite liquido, comola humedadque tiene un suelo amasado conagua y colocadoenun cuchara normalizada (cuchara de Casagrande),cuando un surco, realizado con un acanalador tam-bien normalizado, que divide el suelo en dos mita-des, se cierra longitudinalmente una distancia de13 mm, tras dejar caer la cuchara 25 veces desdeuna altura de 1 cm, sobre una superficie tambiennormalizada, a raz6n de 2 golpes por segundo.2 . APARA TO S Y M ATER IAL N ECESA RIO2.1. Aparato de Casagrande. Es un dispositivomecanico formado por una cuchara de aleaci6n decobre, suspendida de un dispositivo disefiado paracontrolar su caida sobre una base dura.El disefio de dicho dispositivo puede variar siem-pre que conserve las dimensiones esenciales (VerFig. 1). Su accionamiento puede ser manual 0 au-tomatico con un motor electrico,La base es de un elast6mero con una dureza duro-metrica D de 80 a 90, segun la norma UNE 53 549y una elasticidad tal que, dejando caer sobre labase una bola de acero de 8 mm de diametro desdeuna altura de 25 em, el rebote debe oscilar entre el75 y el 90 por ciento. Los ensayos se realizaran conla base unida al pie, siendo este del mismo mate-rial y disefiado para aislar aquella de la superficiede trabajo.La cuchara debe fabricarse con una aleaci6n de co-bre denominada C-2410, segun la norma UNE37103, Parte 2, y su masa incluyendo el gancho desuspensi6n, debe estar comprendida entre 185 y215 g.La leva debe desplazar la cuchara de forma suavey continua hasta la altura maxima, recorriendopara ella un arco que comominima sea el corres-

pondiente a un giro de 180. El disefio de la leva ydel dispositivo de arrastre debe ser tal que consigaun movimiento parab61ico uniformemente acele-rado durante la elevaci6n de la cuchara y asegureque esta queda quieta en el momento de iniciarsela caida.El dispositivo de elevaci6n de la cuchara debe es-tar construido de manera que permita ajustar laaltura de caida a 10 mm. El gancho de suspensi6nde la cuchara debe ir sujeto al dispositivo me-diante tornillos que permitan retirar, tanto la cu-chara como el gancho de suspensi6n para su lim-pieza.Opcionalmente, el dispositivo puede ir equipadocon un motor que haga girar la leva, como una al-ternativa a la manivela manual mostrada en laFig. 1. Este motor debe hacer girar la leva a 20,1revoluciones por segundo, y tiene que estar aisladodel resto del dispositivo por almohadillas de gomao cualquier otro medio que evite que la vibraci6ndel motor se transmita al resto del aparato. Debedisponer asimismo de un conmutador de encen-dido-apagado.2.2. Acanalador normalizado. El acanalador deCasagrande 0 plano, aparece en la Fig. 2 con susdimensiones. El disefio del acanalador permiteajustar la altura de caida de la cuchara.Existen ademas otros dos acanaladores, el curvode la A.S.T.M. y el de Hovanyi 0 hueco. Ambos,aparecen en las Figs. 3 y 4 respectivamente.Los acanaladores deben ser de un material re-sistente a la corrosi6n y de la rigidez suficientepara conseguir un surco uniforme sin dafiar la cu-chara de Casagrande.2.3. Una espatula de hoja flexible, de unos 8 emde longitud por 2 em de anchura y otra de mayoresdimensiones.2.4. Aparatos y material necesarios para determi-nar la humedad, segun se indica en la norma NLT-102/98.


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FIGURA1. Detalles delaparato de Casagrande.

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NOlO,Lacozolero sero de broncc. to bose sera de 10eo-ceo que se esoootco.

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1 = - ~ Ig lI

2.5. Una balanza de 200 g de capacidad y de 0,01g de apreciacion.

FIGURA2. Acanalador de Casagrande 0 plano.

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2.6. Estufa de desecacion con regulacion de latemperatura entre 105y no-c .2.7. Tamiz de 400!lm UNE 7-050.2.8. Agua destilada. Puede utilizarse agua natu-ral, siempre que se compruebe, mediante ensayoscomparativos con agua destilada, que no cambianlos resultados para el tipo de suelo de que se trate.2.9. Una superficie lisa, como una losa de piedra,para amasar el suelo.2.10. Mortero con mazo de goma 0 un molino debolas de igual material.2.11. Camara humeda con una humedad relativade 90 5%y una temperatura de 20 3C.2.12. Calibre 0 pie de rey con 0,05 mm de apre-ciacion.3. P R E P A R A C I O N D E L A M U E S T R A3.1. Via humeda con el suelo naturalCuando tengamos un suelo de grana fino con unaproporcion apreciable de materiales de granagrueso, se debe proceder por via humeda para se-parar la fraccion necesaria para el ensayo, evi-tando el secado previo de la muestra.Se toma una cantidad de muestra representativade suelo para obtener unos 200 g de la fraccion in-ferior a 400 urn, Se coloca en un recipiente ana-diendo agua destilada hasta cubrirla, removiendocon una varilla de vidrio de vez en cuando. Dejarla suspension hasta que se ablande todoel suelo.Se vierte la suspension de suelo sobre un tamiz de400 um UNE 7-050 colocado sobre un recipienteadecuado para recoger todo el material que pase.Se lava con agua destilada el material retenido,hasta conseguir que pasen todas las particulas in-feriores a dicho tamiz.Se deja sedimentar la suspencion y se elimina elagua limpia que quede por encima del suelopor de-cantacion. Dejar secar al aire 0 en estufa a no masde 50C, agitando de vez en cuando para conseguirun secado uniforme. Cuando la consistencia de lapasta sea la apropiada para conseguir una determi-nacion con la cuchara de Casagrande entre 25 y 35

FIGURA3. Acanalador curvo 0 de la A.S.T.M.

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,II :--_ FIGURA4. Acanalador de Hovanyi 0 hueco.


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golpes, se cubre el suelo y se deja en camara humedaunas 24horas para homogeneizar la humedad.3.2. Via directa con el suelo naturalEn suelos organicos y en los inorganicos con unalto contenido arcilloso, el proceso de secado al airepuede dar lugar a una variacion notable del limiteliquido. Por consiguiente, en los suelos homoge-neos de grana fino, en los que se aprecie que nocontiene particulas superiores a 400 urn, se operade la forma siguiente.Setoman unos 200 g demuestra representativa y sedivide sobre la superficie de amasado en varias por-ciones. Amasar con agua destilada hasta conseguiruna consistencia entre 25 y 35 golpesconla cucharade Casagrande. Cubrir y dejar en camara humedaunas 24horas para homogeneizar la humedad.Si aparecieran algunas particulas mayores a 400 urntales comoconchas0 concreciones,retirarlas conunapinza y determinar su masa con el fi n de conocersuproporcionconrespecto al total de la muestra.3.3. Por secadoy demenuzadoCuando la muestra recibida en ellaboratorio estu-viera en un estado alterado de humedad 0 que nofuera posible individualizar manualmente las par-ticulas se procede de la forma siguiente.Secar al aire 0 en estufa a menos de 50C,hasta quelos terrones de tierra se desmenucen con facilidad,una porcion representativa de la muestra en canti-dad suficiente para proporcionar unos 200 g. de ma-terial inferior al tamiz de 400 urn UNE 7-050.Se pul-veriza la muestra en un mortero con una maza degoma, 0 en un molinoque disponga de bolas de igualmaterial, para no destruir los granos individuales.Pasar por el tamiz 400 um UNE 7-050. Pulverizarnuevamente la fraccion retenida y tamizar cuantasveces sean necesarias hasta asegurarse de que se hadisgregadotodoel material inferior a 400 urn,Si antes de pulverizar aparecieran conchas 0 con-creciones, retirarlas a mana 0mediante lavado.La fraccion que pasa se amasa con agua destiladahasta conseguir una consistencia tal que corres-ponda al intervalo entre 25 a 35 golpes con la cu-chara de Casagrande. Cubrir y dejar en camarahumeda unas 24 horas.3.4. En cualquiera de los tres procedimientos, unperiodo de homogeneizacion de la humedad de 24

horas suele ser suficiente, sin embargo en suelosmuy arcillosos dejar unas 48 horas. En suelos muylimosos, 2 horas suele ser suficiente.4. PR OC ED IM IEN TO4.1. Se separa la cuchara del resto del aparato. Sesujeta firmemente con la palma de la mano, y pormedio de una espatula, se coloca en la parte infe-rior, en la zona en que la cuchara descansa sobre labase, una porcion de suelo amasado, aplastandolehacia abajo y extendiendole dentro de la cucharade un lado a otro, de manera que el material tengauna altura de unos 10 mm en su punta de mayorespesor y procurando formar una superficie lisa.Hay que tener cuidado de que no queden burbujasde aire dentro del suelo amasado, debiendo repetirel proceso si hubiese alguna 0 apareciera duranteel proceso posterior. El material sin usar se amon-tona sobre la placa de cristal y se protege de la po-sible perdida de humedad.4.2. Manteniendo la cuchara con el material en lapalma de la mano, se hace un surco con el acanala-dor de Casagrande segun el eje CD en la Fig. 1, enel sentido de arriba hacia abajo, con el borde bise-lado hacia adelante, disponiendo en todo momentoel acanalador perpendicular a la superficie de lacuchara y describiendo un arco.En suelos poco plasticos, para evitar el desgarra-miento del material, el surco puede hacerse en va-rias pasadas, cada una de ellas mas profunda quela anterior. A veces en estos suelos el acanaladorde Casagrande puede empujar una porcion del ma-terial fuera de la cuchara, produciendo en generalsurcos muy irregulares. Esto se puede evitar utili-zando el acanalador hueco de Hovanyi represen-tado en la Fig. 4.En suelos turbosos es preferible utilzar el acanala-dor curvo representado en la Fig. 3.4.3. Despues de realizar el surco, se coloca inme-diatamente la cuchara en el aparato, comprobandoque no queden restos de material en la cara infe-rior de aquella, Se gira la manivela a razon de dosvueltas por segundo. Se cuentan los golpes necesa-rios para que las paredes del surco se unan por elfondodel mismo en una distancia de 13mm.Si el numero de golpes esta comprendido entre 35y 15, ambos inclusive, se toma una porcion entre10 y 15 g del suelo proximo a las paredes del surco,en la parte donde se cerro, y se determina su hu-


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lIMITES DE ATTERBERG

LIMITE lIQUIDON o : de golpC1

G _ (t + ..+ 01 - (I + ..,

+.lato.

, - = (+ . )- 1Q~ - -)( 100

LIMITE PLASTICO

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limile IIquido:limile pldstico.Indice de plasticidad: _._ _ .

Descripcion del suelo y Observocion es. _ _ ...................................... - _ _ - .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _ . . . . . . . . . . . _ 0. _ .. u...

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medad segiin la norma NLT-I02/98. Si el mimerode golpes no esta comprendido entre 35 y 15, la de-terminacion no es valida,4.4. De acuerdo con el criterio anterior, se repite elensayo hasta obtener una determinacion entre 25y 15 golpes, y otra entre 35 y 25, teniendo encuenta que el mimero de golpes disminuye al au-mentar la cantidad de agua destilada que se afiadepara realizar el amasado.Si despues de varias determinaciones, el mimerode golpes requeridos para cerrar el surco fuesesiempre inferior a 25, es que no se puede determi-nar el limite liquido y se debe anotar ese suelocomo no platico sin realizar el ensayo de determi-nacion del limite plastico,Utilizar el impreso que aparece en la Fig. 5 paradeterminar las humedades.

5 . R ESULTADOS5.1. Se llevan las dos determinaciones del mimerode golpes y de la humedad a un grafico de doble es-cala logaritmica con humedades en ordenadas y elmimero de golpes en abscisas. Ver Fig. 6.5.2. Se traza la paralela a la linea de trazos dibu-jada en dicho grafico, que equidiste de los dos ulti-mos puntos anteriores. La humedad del punta deinterseccion de esta recta con la ordenada corres-pondiente a los 25 golpes expresada en forma deporcentaje con una cifra decimal y sin afiadir laspalabras tanto por ciento, es ellimite liquido.5.3. Si la recta trazada dista mucho de ambos pun-tos, hay que hacer una tercera determinacion paracomprobar si hay algun error en las otras dos 0 si, portratarse de un tipo muy especial de suelo, no sigue laley indicada. En este Ultimo caso, se traza la rectaque mejor se adapta a los tres puntos obtenidos.6. O BSERVA CIO NES6.1. Se debe realizar antes del ensayo una compro-bacion del estado del aparato de Casagrande. Lazona de la base en la que golpea la cuchara no debe

presentar una huella con un diametro superior a 10mm. Si fuera mayor, hay que mecanizar la base,para eliminar el desgaste, con objeto de que se siganverificando las caracteristicas expuestas anterior-mente. La cuchara, debe estar firmemente engan-chada al soporte de sujecion, y debe reemplazarsecuando el acanalador haya formado una huella demas de 0,1 mmde profundidad.E l pivote del gancho de suspension no debe estar des-gastado hasta tal punta que permita un movimientolateral de mas de 3,0 mm en el punta mas bajo.Si la cuchara cae antes de que el gancho de sus-pension pierda el contacto con la leva, esta se debesustituir.6.2. Se debe inspeccionar frecuente y regular-mente los acanaladores a fin de verificar su des-gaste. Los suelos arenosos desgastan rapidamentelos acanaladores, por consiguiente, cuando se en-saya este tipo de material deben inspeccionarsecon mas frecuencia. Estos utensilios se desechancuando no posean las dimensiones esenciales re-ferenciadas en las Figs. 2, 3 0 4.6.3. La altura de caida de la cuchara, debe ajus-tarse, de manera que el punta de contacto con labase, facilmente localizable a simple vista en la cu-chara por formarse una mancha mas brill ante acausa de los golpes, 0 bien con la ayuda de aceite yfijandolo posteriormente con tinta, caiga desde unaaltura de 10 0,05 mm.6.4. La linea de trazos que aparece en la Fig. 6,de pendiente -0,117, se ha obtenido tras numero-sas determinaciones, de las que se ha deducidoque, para un mismo suelo, los puntos correspon-dientes a distintos grados de humedad formaesta recta en doble escala logaritmica, cuya pen-diente es independiente del origen geologico delsuelo.7 . C OR RESPO NDEN CIA C ON O TR AS N OR MA S- NLT-I05/91- UNE-I03-103/94- ASTM D 4318-95

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