Astm d4318

M TODO TODO DE DE PRU PRUEB EBA A Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad

No. IT-007 (ASTM D 4318-10) Rev. 09 Fecha: 20120820

PRÓLOGO Este método de prueba es una traducción de la norma ASTM D 4318-10 “Standard test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils ” emitida por la American Society for Testing and Materials (ASTM). La designación de la norma es D 4318, el número inmediato indica el año en que se adopto la norma y el número entre paréntesis indica el año de la última re-aprobación En esta versión traducida al español, además de lo que indica la norma original, se agrega el inciso de objetivo. 1. OBJETIVO. Identificar y clasificar los suelos que pasan la malla 425 m (No. 40). 2. ALCANCE. 2.1 Este método de prueba describe la determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de los suelos; la definición de los términos se especifica en la sección 3. 2.2 Este método de prueba proporciona dos métodos para la preparación de los especímenes de ensayo: método de preparación húmeda (se describe en 10.1) y método de preparación seca (se describe en 10.2). El método que deberá utilizarse es el especificado por el solicitante. En caso contrario, usar el procedimiento de preparación húmeda. 2.2.1 En la mayoría de los casos, si los suelos son secados antes de la prueba los valores de límite líquido y límite plástico varían considerablemente respecto a los valores de los suelos que no se secan. Si los valores de límite líquido y límite plástico se usarán para correlacionar o estimar el comportamiento ingenieril de suelos en su humedad natural las muestras no deben ser secadas antes del ensayo, a menos que se deseen los valores de especimenes secados. 2.3 Los dos métodos que se proporcionan para determinar el límite líquido son: Método A, ensayo multipunto (se describe en 11 y 12) y Método B, ensayo a un punto (se describe en 13 y 14). El método que se deberá usar es el especificado por el solicitante. En caso contrario, usar el Método A. 2.3.1 El método multipunto es generalmente más preciso que el método a un punto. En el caso de que

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2.8 Las unidades estándar para expresar los valores es el Sistema Internacional (SI), excepto para los casos señalados en el inciso siguiente. Los valores en paréntesis son solamente para proveer información. 2.8.1 Las unidades usuales para expresar los resultados del ensayo de resiliencia descrito en el anexo 25.1 son: lb-pulg, no métricas. Los valores métricos dados son para información únicamente. 2.9 Todas las observaciones y cálculos deben contener las cifras significativas y redondeadas según lo establecido en la práctica D6026. 2.9.1 Para fines de comparación entre los valores calculados y los límites específicos, los valores obtenidos serán redondeados a la cifra significativa más cercana según los límites específicos. 2.9.2 Los procedimientos utilizados para especificar cómo fueron obtenidos y calculados los datos, en esta norma son considerados como en la industria. Además que las cifras significativas mantienen sus cifras. Para los datos no considerados sobre la variación en el material, se propone basarse en estudios especiales o alguna consideración para los objetivos del usuario y es común reducir o aumentar las cifras significativas de los datos. 2.10 Esta norma no contempla todos los problemas de seguridad, ni los asociados a su uso. Es responsabilidad del usuario de este método de ensayo establecer prácticas apropiadas de seguridad e higiene y determinar la aplicabilidad o regular las limitaciones previas a su uso. 3. DEFINICIONES. 3.1 La definición de los términos de este ensayo están descritos de acuerdo con la terminología D 653 3.2 Límites de Atterberg . Originalmente, Albert Atterberg definió seis “límites de consistencia ” para suelos finos. El límite superior o flujo viscoso, el límite líquido, límite de pegajosidad, el límite de cohesión, el límite plástico y el límite de contracción. En ingeniería es común usar los términos límite líquido y límite plástico, y en algunas referencias, el límite de contracción. 3.3 Consistencia. Consistencia. La facilidad con la cual un suelo puede ser deformado.

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4. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO. 4.1 Se criba la muestra por la malla de 425 m (No. 40) y se retira cualquier material retenido en dicha malla. El límite líquido se determina desarrollando ensayos en la cual una porción de suelo se extiende en una copa, se divide en dos con un ranurador y entonces se permite que fluya por los golpes repetidos en un dispositivo estándar. El método multipunto para límite líquido, Método A, requiere tres o más ensayos para diferentes contenidos de agua en el rango donde se presenta el límite, los resultados de los ensayos se grafican o se calculan para establecer la relación que determina el límite líquido. El método B, a un sólo punto, usa los datos de dos ensayos para un contenido de agua multiplicado por un factor de corrección para determinar el límite líquido. 4.2 El límite plástico es determinado por presión alternada del suelo para formar rollitos de 3.2 mm ( 1/8 in) de diámetro hasta que su contenido de agua es reducido a un punto en el cual el suelo se agrieta y no es posible presionarlo y rolarlo nuevamente. El contenido de agua del suelo en esta etapa es reportado como el límite plástico. 4.3 El índice de plasticidad es calculado como la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico 5. IMPORTANCIA Y USO. 5.1 Estos métodos de ensayo son utilizados como una parte integral de varios sistemas de clasificación ingenieril para caracterizar la fracción de grano fino de los suelos (ver Prácticas D 2487 y D 3282) y especificar la fracción fina de materiales de construcción (ver especificación D 1241). El límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de los suelos son usados ampliamente, ya sea individualmente o junto con otras propiedades de los suelos para correlacionarlos con el comportamiento mecánico ingenieril tales como: permeabilidad, compresibilidad, contracción-expansión y resistencia al corte. 5.2 El límite líquido y el límite pl ástico de un suelo pueden ser empleados con la humedad natural del suelo para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez. Además, el índice de plasticidad y el porcentaje más fino que 2 m puede ser usado para determinar su número de actividad. 5.3 Estos métodos de ensayos algunas veces son usados para evaluar las características de erosión de

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Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad

6.1.1 Base: es un bloque de material que resiste el rebote de al menos 77%, pero no más del 90%. La prueba se desarrolla en el acabado de la base y las patas ensambladas. Los detalles sobre la resistencia de la base se obtienen en el Anexo A1. 6.1.2 Patas de caucho: son el soporte de la base, diseñadas para aislar el movimiento de la base de trabajo con respecto a la base. 6.1.3 Copa: La copa será de latón y con una masa de 185 a 215 g. 6.1.4 Manivela: Diseñada para levantar la copa suave y continuamente a una altura máxima, sobre una distancia de al menos 180º de rotación. El diseño de la manivela es tal que existe una velocidad de ascenso y de descenso en la copa. (El movimiento de la manivela es uniformemente acelerado y curvo). Nota 2 . La manivela (Figura 1) es para movimiento uniformemente acelerado (parabólico) después del contacto y asegura que la copa no tenga velocidad al caer. Otra manivela que proporcione esta característica puede ser usada. Sin embargo, si no se conoce el patrón de la manivela, se tiene que asegurar una velocidad de caída de cero maquinando la manivela de tal forma que la altura permanezca constante en las rotaciones de 20º a 45º. Letra mm Letra mm

∆

A 54 ± 0,5 ∆

M 125 ± 2,0

∆

∆

∆

B 2 ± 0,1

C 27 ± 0,5

E 56 ± 2,0

N

P

R

24

28

24

∆

∆

F

G

H

32

10

16

J 60 ± 1,0

∆

V

T

W

Z

3,8

45

13

6,5

U 47 ± 1,0

Angulo de la manivela grados

K 50 ± 2,0

Radio de la manivela

0

0,742 R

30

0,753 R

60

0,764 R

90

0 773 R

∆

L 150 ± 2,0



6.1.5 El soporte de la copa será construido de modo tal que permita garantizar el ajuste de la altura de caída de la copa a 10 mm (0.394 in), y diseñada de tal forma que la copa y el gancho de la copa sea únicamente ensamblado al soporte por medio de un perno removible. Ver Figura 2 para definición y determinación de la altura de caída de la copa. 6.1.6 Motor (opcional): Como una alternativa a la manivela mostrada en la Figura 1, el dispositivo puede ser equipado con un motor para girar la manivela. Dicho motor debe girar la manivela a razón de 2  0.1 revoluciones por segundo, y debe estar aislado del resto del dispositivo por material de caucho o de alguna otra manera que prevenga de la vibración del motor que éste transmite al resto del dispositivo. Este debe ser equipado con un interruptor de encendido y apagado y un modo de posición conveniente de la manivela para el ajuste de la altura de caída. Los resultados obtenidos utilizando un dispositivo con motor no deberán diferir de los obtenidos usando un dispositivo manual. 6.2 Ranurador plano: Es una herramienta hecha de plástico o metal no corrosivo, con dimensiones como las mostradas en la Figura 3. El diseño podrá variar en cuanto a longitud si las dimensiones esenciales son mantenidas. La herramienta puede, pero no necesariamente, incluir la medida para ajustar la altura de caída en el dispositivo de límite líquido. Nota 3. Previo a la adopción de este método de ensayo, se especificó un ranurador curvo como parte del dispositivo para desarrollar el ensayo de límite líquido. El ranurador curvo se considera no tan exacto como el ranurador plano descrito en 6.2, porque no controla la profundidad del suelo en la copa. Sin embargo, hay datos que indican que el límite líquido se incrementa ligeramente cuando se utiliza un ranurador plano. Letra mm Letra mm

∆

B 11 ± 0,2

∆

E 50 ± 0,5

A 2 ± 0,1 D 8 ± 0,1

Letra 10

∆

C 40 ± 0,5

∆

∆

F 2 ± 0,1

∆

G

H

J

í i

13

60



el almacenamiento. Una cápsula de porcelana, vidrio o plástico de aproximadamente 11.4 cm de diámetro (4.5 in) y una bolsa de plástico suficientemente grande para guardar la cápsula es adecuado.

Figura 4 Altura de caída 6.7 Límite plástico: 6.7.1 Placa de vidrio: Una placa de vidrio de al menos 30 cm de lado (12 in) por 1 cm de espesor ( 3/8 in) para hacer los rollitos en el límite plástico. 6.7.2 Dispositivo para hacer rollitos en el límite plástico (opcional): Un dispositivo hecho de acrílico de acuerdo con las dimensiones mostrada en la Figura 5. El tipo de papel sin vidriar ensamblado a la parte superior e inferior de la placa (ver 16.2.2) debe ser tal que no agregue materia extraña (fibras, fragmentos de papel, etc) al suelo durante el proceso de rolado. Dimensiones: IW 100 mm (4 in) más o menos L 200 mm (8 in) más o menos T-superior 10 a 15 mm (⅜ a ½ in) o m ás gruesa, ver nota B T-inferior 5 mm (¼ in) o más gruesa H a lt ur a d e l os r ie le s d e d es li za mi en to . D eb en s er i gual a 3, 2 m m (⅛ in) más el espesortotal del papel que no está en contacto con la superficie superior o inferior de los rieles de deslizamiento. La tolerancia 1 en esta longitud es ± ¼ mm (± /100 in). Ver nota C



7. REACTIVOS Y MATERIALES. 7.1 Pureza del agua: Aunque este método se refiere a agua destilada, se puede usar también agua desmineralizada. Ver Nota 7 que cubre el uso de agua potable. 8. MUESTREO Y ESPÉCIMEN DE ENSAYO. 8.1 Las muestras pueden tomarse de cualquier localidad que satisfaga las necesidades de ensayo. Sin embargo, las prácticas C 702, D 75 y D 420 pueden usarse como guía para seleccionar y conservar las muestras de los tipos diferentes de muestreo. La preparación de la muestra para el espécimen debe ser mediante el método de preparación húmeda (10.1). Previo a la preparación del espécimen debe determinarse el contenido de agua. 8.1.1 Si la muestra tiene una estratificación natural, los estratos se mantendrán separados y los ensayos se ejecutarán en el estrato de interés con la menor contaminación que se pueda presentar del otro estrato. Cuando una mezcla de materiales sea usada, combinar los diferentes componentes en tales proporciones que el resultado de la muestra represente el caso referido. 8.1.2 Cuando los datos de este método de ensayo sean usados para correlación con otros laboratorios o datos de ensayos de campo, usar el mismo material para esos ensayos hasta donde sea posible. 8.2 Espécimen de ensayo: Obtener una muestra representativa del total de la muestra suficiente para proveer de 150 g a 200 g de material que pase la malla de 425 m (No 40). Las muestras pueden ser reducidas por los métodos de cuarteo. Los suelos cohesivos deben mezclarse en una charola con una espátula y tomar una porción representativa de la masa total en una o más pasadas con una espátula en la masa mezclada. 9. VERIFICACIÓN DEL DISPOSITIVO DE LÍMITE LÍQUIDO.



ensayen esos materiales las herramientas deberán ser inspeccionadas más frecuentemente que para otros suelos. Nota 4. El ancho de la punta del ranurador es verificado convenientemente usando una lupa de bolsillo equipada con una escala en mm. Las lupas de este tipo están disponibles en la mayoría de las compañías que surten a los laboratorios. La profundidad de la punta puede ser verificada con un calibrador vernier. 9.2 Ajuste de la altura de caída: Ajustar la altura de caída de la copa hasta que la copa haga contacto con la base a una altura de 10  0.2 mm. Vea la Figura 2 para la posición adecuada del calibrador de ajuste en la copa. Nota 5 . Un procedimiento conveniente para ajustar la altura de caída es el siguiente: coloque una pieza de cinta adhesiva cruzando la parte inferior de la copa paralela con el eje del pivote de la manija. El límite de la cinta debe bisectar el punto de la copa que hace contacto con la base. Para copas nuevas, coloque un pedazo de papel carbón en la base y permita que la copa caiga varias veces lo que marcará el punto de contacto. Ensamble la copa al dispositivo y gire hasta que la copa llegue a su máxima altura. Deslice el calibrador bajo la copa por el frente y observe si existe contacto de la copa con la cinta (ver Figura 2). Si la copa y la cinta están en contacto, la altura de caída es aproximadamente correcta. Si no, ajuste la copa hasta que se tenga contacto. Verifique el ajuste dando vuelta a dos revoluciones por segundo mientras se tiene el calibrador en posición contra la cinta y copa. Si se escucha un sonido sin la copa, el ajuste es correcto. Si no se escucha sonido o si la copa alcanza al calibrador, reajuste la altura de caída. Si la copa pega sobre el calibrador durante la verificación, el perno está extremadamente usado y las partes gastadas deben de ser reemplazadas. Quite la cinta después de verificar. 9.3 El registro de las verificaciones del dispositivo de límite líquido se hace en el formato F1 IT-007 (Rev. 08; 20110317). 10. PREPARACIÓN DE LOS ESPECIMENES DE ENSAYO. 10.1 Método de preparación húmeda. Excepto cuando sea especificado el método seco de preparación del



encontradas son frágiles nos las deshaga para que pasen la malla, sólo quítelas manualmente o por lavado. 10.1.1.3 Coloque el material preparado en la cápsula, verifique su consistencia (ajústela si se requiere), cúbrala para prevenir pérdida de humedad y déjelo reposar (curar) por lo menos 16 h (se sugiere durante la noche). D espués de este periodo e inmediatamente antes de comenzar el ensayo mezcle el suelo. Nota 6 . El tiempo para mezclar adecuadamente un suelo variará dependiendo de la plasticidad y del contenido de agua inicial. El mezclado inicial lleva algunas veces más de 30 min para arcillas rígidas y arcillas gruesas. 10.1.2 Material que contiene partículas retenidas en la malla de 425 m (No 40) 10.1.2.1 Coloque el espécimen (ver 8.2) en una charola o cápsula y adicione suficiente agua para cubrir el suelo. Permita un humedecimiento hasta que todos los grumos se ablanden y los finos no se adhieran a las partículas gruesas (Nota 7) Nota 7 . En algunos casos, los cationes de las sales presentes en el agua potable se intercambiaran con los cationes del suelo y alteraran los resultados de ensayo si esta agua se utiliza en operaciones de lavado y humedecimiento. A menos de que se sepa que el agua no contiene tales cationes, se deberá de utilizar agua destilada o desmineralizada. Como regla general, agua que contenga más de 100 mg/l de sólidos disueltos no puede ser utilizada en operaciones humedecimiento o de lavado. 10.1.2.2 Cuando el material contiene un gran porcentaje de material retenido en la malla de 425 m (No. 40), realice la operación de lavado en incrementos, lavando no más de 0.5 kg (1 lb) de material a la vez. Coloque la malla de 425 m en la base de la charola limpia transfiera sin perdida de material la mezcla de agua-suelo a la malla, lave el material sobre la malla. Si las partículas de arena gruesa o grava están presentes lave tantas como sea posible con pequeñas cantidades de agua y deséchelas. Alternadamente coloque una malla de 2,0 mm (No. 10) sobre una de 425 m y lave el material. Después de lavado y removido el material más grueso, adicione agua a la charola



Ajuste el contenido de agua si es necesario, adicionando pequeños incrementos de agua destilada o desmineralizada o permitiendo a la mezcla el secado a temperatura ambiente mientras se mezcla en la cápsula. Si usa el método A, el material debe tener un contenido de agua tal que se cierre la ranura entre 25 y 35 golpes en el dispositivo de límite líquido. Para el método B, el número de golpes debe estar entre 20 y 30. Coloque si es necesario la mezcla de material en una cápsula cubra el material cuidando de que no pierda humedad y déjelo reposar por espacio de 16 h. Después de ese periodo, e inmediatamente antes de comenzar el ensayo, vuelva a mezclar y homogeneizar el material. 10.2 Preparación seca: 10.2.1 Seque el espécimen de 8.2 a temperatura ambiente o en un horno a una temperatura que no exceda 60 °C hasta que el suelo pueda pulverizarse fácilmente. Es necesaria la disgregación rápida si la muestra no está seca; sin embargo el suelo podrá tener una apariencia seca cuando sea pulverizado. 10.2.2 Pulverice el material en un mortero con una mano cubierta de hule para no causar rompimiento individual de las partículas. Cuando se tengan conchas u otras partículas frágiles, no las pulverice para que pasen la malla de 425 m (No. 40), quítelas manualmente o por algún otro medio adecuado, tal como lavado. Si es usado el procedimiento de lavado, siga 10.1.2.1 a 10.1.2.4. 10.2.3 Separe el material con una malla de 425 m (No. 40), cribando manualmente para asegurar separación de la fracción fina. Regrese el material retenido al mortero y repita la operación de pulverizado y cribado. Detenga este procedimiento cuando la mayoría del material fino ha sido disgregado y el material retenido en la malla 0.425 mm consiste de partículas individuales. 10.2.4 Coloque el material retenido en la malla de 425 m (No 40) después de la última pulverización en un recipiente y humedezca con pequeñas cantidades de agua. Lave sobre la malla de 425 m, reteniendo el agua de lavado y cualquier fino suspendido en la charola de lavado. Vacíe esta suspensión en la cápsula en la que se tiene el suelo seco previamente cribado a través de la malla de 425 m. Deseche el material retenido en la malla de 425



Figura 6 Dispositivo de límite líquido con suelo ranurado 11.3 Verifique que no haya suelo en la base o bajo la copa. Levante y comience a girar la manivela a razón de 1.9 a 2,1 golpes por segundo hasta que las dos mitades hagan contacto y se junten en una distancia de 13 mm ( 1/2 in). Ver Figura 7 y Figura 8.

Figura 7 Dispositivo de límite líquido antes de que la ranura haya cerrado 11.4 Verifique que una burbuja de aire no haya causado el cierre prematuro de la ranura observando si ambos lados de la ranura se juntaron aproximadamente con la misma forma. Si una burbuja ha causado el cierre prematuro de la ranura, vuelva a conformar el suelo en la copa y repita la operación



11.7 Mezcle el suelo en la cápsula de porcelana adicionando agua destilada para incrementar el contenido de agua del suelo y disminuir el número de golpes requerido para cerrar la ranura. Repita los pasos de 11.1 a 11.6 para al menos dos ensayes adicionales produciendo sucesivamente menor número de golpes para cerrar la ranura. Uno de los ensayes deberá estar comprendido entre 25 y 35 golpes, otro entre 20 y 30 golpes y uno entre 15 y 25 golpes. 11.8 Determine el contenido de agua W n, del espécimen de suelo en cada ensaye de acuerdo con el método D 2216 (IT-003). 11.8.1 La determinación de las masas iniciales (recipiente mas suelo húmedo) debe ser llevado a cabo inmediatamente después de terminar el ensaye. Si el ensayo es interrumpido por más de 15 min, determine la masa del contenido de agua de los especímenes obtenidos en el momento de la interrupción. 12. MÉTODO A. Límite Líquido multipunto. Cálculos. 12.1 Grafique la relación entre el contenido de agua W n y el correspondiente número de golpes N, en un papel semilogarítmico en el cual el contenido de agua está en las ordenadas con escala aritmética, y el número de golpes en las abcisas con escala logarítmica. Dibuje la mejor línea recta con tres o más puntos graficados. 12.2 Tome el contenido de agua correspondiente a la intersección de la línea con la abscisa en 25 golpes como el límite líquido del suelo. Los métodos de cálculo pueden ser sustituidos por el método gráfico para adaptar una línea recta y determinar el l ímite líquido. 13. MÉTODO B. Límite Líquido con un sólo punto. Procedimiento. 13.1 Proceda como es descrito en 11.1 a 11.5 excepto que el número de golpes requerido para cerrar la ranura debe ser de 20 a 30. Si se obtienen menos de 20 o más de 30 golpes ajuste el contenido de agua del suelo y repita el procedimiento.



14.2 Si la diferencia entre los dos valores de límite líquido es más grande que un punto porcentual, repita el ensayo como es descrito en 13.1 hasta 1 4.1.1. 15. Límite Plástico. Preparación del espécimen de ensayo. 15.1 Seleccione unos 20 g o más de la porción de suelo del material preparado para el ensayo de límite líquido ya sea después del segundo mezclado y antes del ensaye, o del suelo restante después de ejecutado el ensayo. Reducir el contenido de agua del suelo a una consistencia en la cual el suelo pueda ser rolado sin que se quede pegado en las manos y rolándolo continuamente en la placa de vidrio o en la cápsula. El proceso de secado puede ser acelerado por la exposición del suelo al aire de un ventilador o por papel absorbente sin que éste deje residuos en el suelo. Toallas de papel resistentes o papel filtro resistente a la humedad son adecuadas. 16. Límite Plástico. Procedimiento. 16.1 Del espécimen de limite plástico, seleccione una porción de 1,5 a 2,0 g. Forme el espécimen de ensayo en una masa elipsoidal. 16.2 Role la masa de suelo por uno de los siguientes métodos (manualmente o con dispositivo de rolado). 16.2.1 Método manual. Role la masa entre la palma o dedos y la placa de vidrio con la presión suficiente para formar rollitos uniformes en su diámetro (ver Nota 10). Los rollitos se formarán hasta alcanzar un diámetro de aproximadamente 3.2 mm ( 1/8 in) tomando no mas de 2 min (ver nota 11). La presión ejercida por la mano o los dedos variará en función del tipo de suelo ensayado, esto es la presión requerida típicamente se incremente con el incremento de la plasticidad. Suelos frágiles de baja plasticidad son mejor rolados bajo el extremo de la mano o en la base del dedo pulgar. Nota 10 . Una velocidad normal de rolado para muchos suelos debe de ser de 80 a 90 golpes por minuto contando un golpe como un movimiento completo de la mano hacia atrás y hacia delante. La velocidad de rolado puede decrecer para suelos muy frágiles.



16.2.2 Método con dispositivo de rolado. Coloque suavemente el papel sin vidriar en las placas de arriba y abajo del dispositivo de límite plástico. Coloque la masa de suelo en la placa de abajo a la mitad entre los rieles de deslizamiento. Coloque la placa de arriba en contacto con la masa de suelo. Simultáneamente aplique una fuerza ligera hacia abajo y con movimientos adelante y hacia atrás en la placa superior de tal manera que la placa superior haga contacto con los rieles laterales dentro de dos minutos (ver notas 10 y 12). Durante este proceso de rolado los extremos de los rollos de suelo no estarán en contacto con los rieles laterales. Si esto ocurre role una masa de suelo mas pequeño (aún si esto es menor que lo mencionado en 16.1) Nota 12 . En la mayoría de los casos, dos masas de suelo (rollitos) pueden ser rolados simultáneamente en el dispositivo de rolado de limite plástico. 16.3 Cuando el rollito alcance un diámetro de 3.2 mm rómpalo en varias partes. Comprima las piezas juntas, amase el suelo y vuelva a formar una masa elipsoidal y vuelva a rolar el suelo. Continúe estos pasos alternadamente formando rollitos de 3.2 mm hasta que los pedazos de suelo bajo la presión requerida para el rolado, no puedan ser rolados a diámetros mayores de 3.2 mm (ver Figura 9). No tiene importancia si el rollito se rompe en pedazos más pequeños role cada uno de esos rollitos mas pequeños a 3.2 mm de diámetro. El único requerimiento para continuar con el ensaye es que el suelo que ha sido hecho masa elipsoidal pueda rolarse nuevamente. El operador en ningún momento intentará producir la falla en el material a exactamente 3.2 mm de diámetro permitiendo que el rollito alcance los 3.2 mm por lo que reducirá la presión de la mano o velocidad de rolado o ambos mientras continua el rolado sin deformación posterior hasta que el rollito se rompe. Es permitido, sin embargo, reducir la cantidad de deformación para suelos plásticos débiles haciendo el diámetro inicial de la masa elipsoidal cerca del diámetro final requerido 3.2 mm. Si ocurre el rompimiento cuando el rollito tenga un diámetro mayor a 3.2 mm se considerará satisfactorio puesto que proviene de un rolado anterior de 3.2 mm. El rompimiento del rollito se manifiesta de manera diferente con los diferentes tipos de suelos, algunos se rompen en numerosas fracciones, otros pueden producir tiras tubulares que comienzan a romperse en los extremos. El rompimiento progresa hacia la parte media y finalmente el rollito se rompe en muchos pedacitos. Arcillas francas suelen requerir mucha presión para deformarlos, particularmente cercanos al límite plástico. En estos suelos, los rollitos se rompen en una serie de segmentos de forma de barril de 3.2 a 9.5 mm ( 1/8 a 3/8 pulg.) aproximadamente de



17. Límite Plástico. Cálculos. 17.1 Calcule el promedio de dos contenidos de agua (ensayos de límite plástico) y redondee al número entero más próximo. Este valor es el límite plástico, LP. Repita el ensayo si la diferencia entre los dos ensayos de límite plástico es mayor que el rango aceptado por dos resultados listados en la Tabla 2 para una precisión para un solo operador, esto es: 1,4 puntos porcentuales, es de cir: 2.8 x 0.5. 18. Índice de Plasticidad. Cálculos. 18.1 Calcule el índice de plasticidad como sigue: IP

Donde:

LL

LP

LL

límite líquido (número entero)

LP

límite plástico (número entero)

18.1.1 Tanto el límite líquido como el límite plástico son números enteros. Si el límite líquido o el límite plástico no pueden ser determinados, o si el límite plástico es igual o más grande que el límite líquido, el suelo se reporta como no plástico, NP. 19. REPORTE. 19.1 Reporte la siguiente información: 19.1.1 Información de la identificación de la muestra: 19.1.2 Algún aspecto especial en el proceso de selección de la muestra, tal como remover lentes de arena de la muestra inalterada, 19.1.3 Reporte si la muestra fue secada al aire antes o durante la preparación,



20.1.2 Los datos de la Tabla 2 están basados en ensayes llevados a cabo por triplicado por cada laboratorio en cada uno de los tipos de suelo. La desviación estándar de un solo operador y la multilaboratorio se muestran en la Tabla 2, columna 4, fueron obtenidas de acuerdo con la Practica E 691, la cual recomienda que cada laboratorio de ensayos lleve a cabo un mínimo de tres ensayos. Los resultados de dos ensayos conducidos apropiadamente realizadas por el mismo operador en el mismo material, usando e l mismo equipo, en el mismo periodo práctico de tiempo no deben diferir por más de d2s los límites de un solo operador mostrados en la Tabla 2, columna 5. Para definición de los limites d2s ver pie de nota C en la Tabla 2. Los resultados de dos ensayos conducidos apropiadamente realizados por diferentes operadores y en diferentes días no debe diferir por más de los limites d2s multilaboratorio mostrados en la Tabla 2, columna 5. 20.1.3 En el Programa de ensayos y suelos de referencia de la ASTM, muchos de los laboratorios llevaron a cabo un solo ensayo en cada tipo de suelo. Esto es una practica común en la industria de la construcción y el diseño. Los datos para cada tip o de suelo en la Tabla 3 están basados en los primeros resultados de ensayo de los laboratorios que las realizaron por triplicado y los resultados de un solo ensayo de los otros laboratorios. Los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente por dos laboratorios diferentes con diferentes operadores usando diferente equipo y en diferentes días no deben variar por más de los limites d2s mostrados en la Tabla 3, columna 5. Los resultados de la Tabla 2 y la Tabla 3 son desiguales porque los grupos de datos son diferentes. 20.1.4 La Tabla 2 presenta una interpretación rigurosa de los datos de los ensayos triplicados de acuerdo con la Practica E 691 de los laboratorios precalificados. La Tabla 3 es derivada de los datos de ensayo que se representan en la práctica común. Tabla 2 Resumen de los resultados de ensayo de laboratorio que realizaron pruebas triples (Limites de Atterberg). (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Tipo de suelo

Número laboratorios que realizaron pruebas triples

Valor promedio A

Desviación normalB

Rango aceptable de dos resultadosC

(puntos porcentuales)


(puntosporcentuales)



Tabla 3 Resumen de los resultado de un solo ensayo de cada laboratorio (Límites de Atterberg)A (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Tipo de suelo

Número de laboratorios

Valor prom edio

Des viación norm al



Rango aceptable de dos resultados

C


Tipo de prueba LL

LP

IP

LL

LP

IP

LL

LP

IP

CH

24

59.9

20.4

39.5

2.1

2.7

3.1

6

7

9

CL

24

33.3

19.9

13.4

0.8

1.3

1.6

4

4

4

B

1.3

1.2

1.8

4

3

5

ML

18

27.1

23.2

B

3.9

A

Se refiere a la tabla 3

B

Para el suelo ML, 6 de los 24 laboratorios lo reportan como no plástico, NP

21.1 Desviación. No hay un valor de referencia aceptable para los resultados de esta prueba, por lo que, la desviación no puede ser determinada. 22. PALABRAS CLAVE. 12.1 Actividad, límites de Atterberg, límite líquido, índice de plasticidad, límite plástico. 23. REGISTROS. 23.1 Los registros de datos de ensayos se encuentran en la bitácora asignada al área correspondiente y dentro de un gavetero donde se señala claramente que ahí se encuentra dicha bitácora.


ASTM D 3740 ASTM D 4753 ASTM D 6026 ASTM E 11 ASTM E 177 ASTM E 691


Practice for minimum requirements for agencies engaged in the testing and/or inspection of soil and rock as used in engineering desing and construction. Specification for evaluating, selecting, and specifying balances and scales for use in soil, rock and related construction materials testing. Practice for using significant digits in geotechnical data. Specification for wire-cloth sieves for testing purposes. Practice for use of the terms precision and bias in ASTM test methods. Practice for conducting an interlaboratory study to determine the precision of a test method.

25. ANEXOS. 25.1 Verificación de la resiliencia de la base de la copa de Casagrande. 25.2 F1 IT-007(Rev. 09; 20120820) Verificación de la copa de Casagrande. 25.3 F2 IT-007(Rev. 09; 20120820) Formato de bitácora para el registro de datos de la prueba determinación de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad

26. Actualizó: Dra. Natalia Pérez García.

Investigadora.

27. Revisó: Ing. Alfonso Pérez Salazar

Jefe del Grupo de Geomateriales.

IT-007 “Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad”

Anexo

Rev. 0 9 Fecha: 20120820

25. ANEXOS. 25.1 Verificación de la resiliencia de la base de la copa de Casagrande. En la Figura 10 se muestra un dispositivo para medir la resiliencia de la base del dispositivo de límite líquido. El dispositivo consiste de un tubo de acrílico transparente y tapa, un balín de acero de 7.9 mm ( 5/16 in) de diámetro y un pequeño imán. El cilindro puede ser unido a la tapa o roscado como se muestra. El pequeño imán esta sujeto en el descanso de la tapa y el balín de acero es fijado dentro del descanso en la parte debajo de la tapa con el imán. El cilindro es entonces girado verticalmente y colocado en la superficie de la parte superior de la base a ser ensayada. Sostenga ligeramente el tubo contra la base del dispositivo de límite líquido con una mano, suelte el balín empujando el imán de la tapa. Use una regla graduada en el exterior del cilindro para determinar el punto más alto alcanzado por la parte inferior del balín. Repita la caída por al menos tres veces, colocando el ensayador en un lugar diferente para cada caída. Las pruebas deben ser realizadas en un cuarto de temperatura controlada.

Tapa y tubo de plástico transparente (acrílico)

Tabla de mediciones

A

B

C D E Tapa unida al tubo

Líneas trazadas completamente alrededor del tubo a 7,7 y 9,0 in de la parte inferior

F

Dimensión A B C D E F G H

Descripción Diám tapa Diám orificio Prof orificio Altura tapa Long tapa Long tubo Espesor de la pared del tubo Diám. Exterior del tubo

in 1½ 3 /8 10 /16 1 5 /16 10 1 /8 1¼

mm 38,10 9,52 15,88 25,40 7,94 254,0 3,18 31.75


R ev. 09 Fecha: 20120820

Anexo

25.2 F1 IT-007 (Rev. 09; 20120820) Formato de v erificación de la copa de Casagrande.

Anverso

Reverso COORDINACIÓN DE INFRAESTRUCTURA MECÁNICA DE SUELOS Y MATERIALES GRANULARES

COORDINACIÓN DE INFRAESTRUCTURA MECÁNICA DE SUELOS Y MATERIALES GRANULARES

Km 12+000 carretera Querétaro-Galindo,Sanfandila,mpio de P edro Escobedo, Querétaro 76700


F1 IT-007 VERIFICACIÓN COPA DE CASAGRANDE

F1 IT-007 VERIFICACIÓN COPA DE CASAGRANDE Folio No.

Clave inventario: Temperatura:

Folio No.

0

Fecha: ºC Masa de la copa

Determinada

RELACIÓN DEL EQUIPO UTILIZADO EN LA VERIFICACIÓN DE COPA DE CASAGRANDE

(g)

CUMPLE Especificación

g Desgaste de la copa

185 a 215 (mm)

sí

g

CUMPLE

¿Se aprecia depresión en el centro de la copa?

si

no

La profundidad de la depresión debe ser < 0,10 mm (0,004 in) Uso del gancho de la copa (mm)

Especificación:

Especificación

mm 10 ± 2 mm Desgaste de la manivela

Especificación 3

mm La marca no deber ser > 10 mm ( /8 in) Resiliencia de la base (in) Especificación

Realizó (Nombre y firma)

N O RM A D E R EF E RE R EN C IA :

Rev. 09; 20120820

A S TM D 43 18

Balanza

MS-6100-

Calibrador Vernier

MS-8800-

Regla metálica

MS-5500-

Termómetro

MS-11100-01

Durómetro

no

no

sí

no CUMPLE

sí

no CUMPLE

sí

Entre 9 in y 7,7 in Dureza Short D 1 2 3

MS-600-

no

La manivela no deberá estar gastada a tal grado que la copa golpee antes de que el gancho de l a copa pierda contacto c on la manivela Desgaste de la base (mm)

De 80 a 90

Copa de Casagrande

CUMPLE si

Especificación

Medida

CUMPLE

sí

g

¿La copacae antes deque se pierdacontacto entre el ganchode la copa y el gancho de la manivela?

Especificación

no

Nombre del equipo

MS-2300-

CUMPLE

Especificación

Diámetro de la marca

sí

sí

El juego debe ser < 3 mm de movimiento de lado a lado Altura de caída de la copa (mm) Determinada

Clave del equipo no

no

Observaciones:

CUMPLE Promedio

sí

no

Aprobó (Nombre y firma)

"El registro de datos se refiere exclusivamente al equipo verificado"

F1 IT-007

N OR M A D ER EF ER ER EN C A I :

Rev. 09; 20120820

20 DE 21

A ST M D 4 318

"El registro de datos se refiere exclusivamente al equipo verificado"

F1 IT-007


R ev. 09 Fecha: 20120820

Anexo

25.3 F2 IT-007 (Rev. 08; 20110317) Formato de bitácora para el registro de datos de la prueba determinación de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad.

Anverso

Reverso COORDINACIÓN DE INFRAESTRUCTURA MECÁNICA DE SUELOS Y MATERIALES GRANULARES

COORDINACIÓN DE INFRAESTRUCTURA MECÁNICA DE SUELOS Y MATERIALES GRANULARES


Km 12+000 carretera Querétaro-Galindo, Sanfandila,mpio de Pedro Escobedo ,Querétaro 76700

IT-007 Determinación de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos

IT-007 Determinación de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos

Folio No

Folio No

Nombre del Proyecto/Servicio: Clave Proyecto/Servicio:

RELACIÓN DEL EQUIPO UTILIZADO EN EL ENSAYO

Profundidad muestra:

Identificación de la muestra:

Fecha:

Clave del equipo

Nombre del equipo

Observaciones

Descripción muestra: Procedencia: Realizó:

Ensaye No:

Limite líquido No golpes

Cápsula

Wcap+s humedo

No.

g

Wcap+s seco g

Wagua g

Wcap g

Wsueloseco g

%

MS-2300-

Copa de Casagrande

MS-600-

Balanza

MS-3300-

Horno

MS-5500-

Termómetro bimetálico

MS2500-01

Desecador

MS-3800-

Malla No. 40

Limite Plástico Cápsula

Wcap+s humedo

Wcap+s seco

Wagua

Wcap

Wsueloseco

No.

g

g

g

g

g

%

Observaciones

%

LL =

a u g a e d o d i n e t n o C

LP = Ip = ClasificaciónSUCS

Número de golpes

Operador

Supervisó

(Nombre y firma)

(Nombre y firma)

NORMA DE REFERENCIA

NORMA DE REFERENCIA

Rev. 09; 20120820

ASTM D 4318

"El reporte de ensayo se refiere exclusivamente a la muestra analizada"

Rev. 09; 20120820

F2 IT-007

21 DE 21

ASTM D4318

"El reporte de ensayo se refiere exclusivamente a la muestra analizada"

F2 IT-007

Astm d4318

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