ANÁLISIS DEL LÍMITE PLÁSTICO Y LÍQUIDO DE UNA ARCILLA
YEIMY ROSMIRA ESTUPIÑAN CÁRDENAS CÓD. 1180060
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS INGENIERÍA DE MINAS PROCESOS CERÁMICOS I CÚCUTA 2012 ANÁLISIS DEL LÍMITE PLÁSTICO Y LÍQUIDO DE UNA ARCILLA
YEIMY ROSMIRA ESTUPIÑAN CÁRDENAS CÓD. 1180060
PROFESOR
PEDRO PABLO TORRES MEDINA
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS INGENIERÍA DE MINAS PROCESOS CERÁMICOS I CÚCUTA 2012
OBJETIVOS Conocer el límite plástico y límite líquido de una arcilla para la clasificación del mismo. Evaluar sus propiedades para determinar su buena calidad para la fabricación de productos cerámicos.
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS Martillo de goma Tamiz 40 Cazuela de Casagrande Agua Ranurador Tapas Capsula monell Balanza electrónica Tabla forrada a papel periódico.
MARCO TEORICO La característica física más significativa de las arcillas es la plasticidad, que es la capacidad de deformarse sin agrietarse ante un esfuerzo mecánico conservando la deformación al retirarse la carga (No se produce rebote elástico). En las arcillas depende fundamentalmente del contenido de agua, si está seca no es plástica, se disgrega, y con exceso de agua se separan las láminas. Depende también del tamaño de partícula y de la estructura laminar. Cuando esta convenientemente humedecida puede adoptar cualquier forma. Esta propiedad se debe a que el agua forma una “envoltura” sobre las partículas laminares, produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partículas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas. La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia de su morfología laminar, tamaño de partícula extremadamente pequeño (elevada área superficial) y alta capacidad de hinchamiento. En general, cuanto más pequeñas son las partículas y más imperfecta su estructura, más plástico es el material. El agua se presenta en las arcillas en tres formas: Hidratación (químicamente combinada), plasticidad, (rodeando las partículas minerales) o intersticial (rellenando los huecos entre los granos).
LÍMITES DE ATTERBERG o LÍMITES DE CONSISTENCIA PARA SUELOS FINO DEFINICIONES:
Consistencia: capacidad de mantener todas las partículas del suelo juntas. Grado de firmeza de un suelo fino, que puede clasificarse en consistencia blanda, media, firme y dura. La consistencia de un suelo finó está estrechamente relacionada con el contenido de humedad del mismo. Podemos expresar esta relación así:
CONTENIDO DE AGUA
CONSISTENCIA
La consistencia de la arcilla seca es alta y de la arcilla húmeda es baja. Plasticidad: se define como la deformación de la capa de agua de un suelo, adsorbida alrededor de los minerales que se desplaza como si fuera una sustancia viscosa a lo largo de la superficie mineral, controlada por la atracción iónica. La plasticidad del suelo, depende del contenido de arcilla. La plasticidad de la arcilla se atribuye a la deformación de las capas de agua adsorbida, que la ligan a ella. Material Plástico: Es aquel que tiene deformaciones rápidas sin agrietarse ni fracturarse, sin cambios apreciables de volumen y sin presentar rebote elástico. Límites de Atterberg .En 1911 Atterberg estableció arbitrariamente tres límites para delimitarlos cuatro estados en que se puede encontrar un suelo fino
Los límites de Atterberg se definen como las fronteras que separan los contenidos de humedad y/o consistencia entre un estado y otro. Un suelo en estado líquido (Una arcilla o limo que se encuentra en estado muy húmedo) cuando se comporta como un fluido viscoso, deformándose por su propio peso y sin resistencia a esfuerzos de corte. Al perder agua, ese suelo pierde su fluidez, pero continúa deformándose plásticamente; dado que pierde su forma, sin agrietarse. Si se continúa con el proceso de secado (de la arcilla o limo), el suelo alcanza el estado semisólido, si al intentar el remodelarlo se desmorona. Y si se le extrae más agua, al punto de que su volumen ya no disminuye por la pérdida de agua y cambia su tono de color a uno más claro, se dice que el suelo está en estado sólido. Los límites de Atterberg son los siguientes: Límite Líquido o (ωL ó LL). Es el contenido de humedad ωL requerido para que una muestra de suelo, en el aparato de Casagrande, cierre una ranura
de ½’’ de amplitud, a los 25 golpes generados a la cápsula de bronce que esta posee, con un ritmo dedos golpes por minuto. Los valores corrientes de Límite Líquido son: para arcillas 40 a 60%, para limos 25 a 50%; en arenas no se obtienen resultados.
Límite Plástico (ωP ó LP). Es el contenido de agua que presenta un rollo de suelo fino de ⅛” o de 3 mm de diámetro cu ando ocurre el desmoronamiento y agrietamiento por rodado. Sin agrietarse el suelo, no hay LP, y con muchas tampoco se tiene el LP. Los valores típicos entre arenas y arcillas se encuentran entre 5 y 30%. En arenas la prueba no es posible.
Limite de Contracción (LC o ωS). Se define el límite de contracción como el máximo contenido de agua ωS al cual una reducción de su humedad no causa una disminución en el volumen de la masa de suelo. Para medirlo, se coloca en una cápsula el suelo húmedo (ω >ωL) y se determina su peso Wi y volumen Vi, siendo Vi también el volumen de la cápsula. Se seca el suelo y se obtiene su peso Wf y volumen Vf. El problema está en obtener Vf , y el cual se logra conociendo el peso del mercurio desplazado por el suelo seco.
PROCEDIMIENTO 1) Para los ensayos se tomaron 200 gramos de arcilla aproximadamente pasados por el tamiz 40, luego se adiciono agua hasta obtener una mezcla homogénea y manejable (punto plástico).
Ensayo del Límite plástico: 2) se tomó una muestra (bolita) para determinar el limite plástico. Se hicieron rollitos +- 3mm de espesor sobre papel periódico para sacarle humedad a la muestra, este proceso se hizo hasta que se empezó a ver grietas o fisuras en el rollito.
3) Después se colocan en una capsula y se deja al aire por 3 a 4 días.
Ensayo del Límite líquido: 4) Se adiciono más agua hasta el punto en que la mezcla se vio y se sintió manejable y moldeable. 5) La cazuela se lleno a 1/3 de su altura total, se colocó la arcilla de forma horizontal, con la espátula curvada se hizo una abertura y dando aproximadamente dos (2) golpes por segundo y hasta que la separación se cerrara. 6) Se tomaron cuatro puntos diferentes entre el rango de 40-10 golpes en el cual debía cerrar la abertura.
DATOS OBTENIDOS 1) LIMITE LIQUIDO 1
2
3
4
# golpes
36
29
22
13
# recipiente
38
19
20
18
Peso recipiente
6.95
7.05
6.89
7.14
Peso muestrah + recipiente
21.61
22.05
20.44
21.73
Peso muestras + recipiente
15.721
15.949
14.749
15.230
2) LIMITE PLASTICO
1
2
3
# recipiente
27
93
44
Peso del recipiente
6.95
6.98
6.96
9.88
10.16
9.919
9.386
9.625
9.421
Peso muestrah + recipiente Peso muestras + recipiente
