“Año del Buen Servicio al Ciudadano”
INFORME IV: DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG
CURSO
:
GRUPO
: 1.3
DOCENTE
: Ing. DEL POZO CASTRO, Arturo
SECCION
:
ALUMNOS
:
MECÁNICA MECÁNICA DE SUELOS I
BAI 4360
Bustios García David Cuadrado Ticse Mayte Cajamalqui Davila Oscar Inga Salazar Daniel López Julcarima José Orellana Álvarez Leticia Riveros Bernardo Alexander Villaverde Pacheco Favio
Huancayo - 2017
INDICE INTRODUCCIÓN 1. DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG 1.1. OBJETIVOS 1.1.1. OBJETIVO GENERAL 1.2. MARCO TEORICO 1.2.1. GENERALIDADES 1.2.2. LIMITE LIQUIDO 1.2.3. LIMITE PLASTICO 1.2.4. ÍNDICE DE PLASTICIDAD 1.3. NORMAS APLICABLES 1.3.1. NORMAS TECNICAS PERUANAS 1.3.2. NORMAS - ASTM D 1.4. NOTAS DE SEGURIDAD 1.4.1. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 1.4.2. SEGURIDAD PARA DETERMINAR LOS LIMITES DE ATTERBERG 1.5. EQUIPOS , HERRAMIENTAS Y MATERIALES 1.5.1. MATERIALES 1.5.2. HERRAMIENTAS 1.5.3. EQUIPOS 1.6. PROCEDIMIENTOS 1.6.1. PROCEDIMIENTO DE LIMITE LIQUIDO 1.6.2. PROCEDIMIENTO DE LIMITE PLASTICO 1.7. RESULTADOS 2. CONCLUSIONES 3. RECOMENDACIONES 4. ANEXOS
INTRODUCCIÓN En el presente Informe daremos a conocer el método para medir Límite Líquido, Límite Plástico, e Índice de Plasticidad, correspondiente al Ensayo de Atterberg, de la muestra extraída en “LA VICTORIA” - EL TAMBO, considerando la consistencia de un suelo que disminuirá o aumentará dependiendo de la cantidad de su componente líquido.Una vez disminuida la humedad en el suelo arcilloso líquido, pasará gradualmente a estado plástico El límite líquido se determina mediante la ejecución de varias pruebas o intentos en los cuales una porción de muestra es colocada en la cuchara de Casagrande. Se requiere 3 o más puntos o intentos dentro de un rango de contenidos de agua a fin de determinar el LL. El límite plástico se determina mediante el amasado y rolado continúo de una porción de suelo hasta que el contenido de agua se reduzca de forma tal que al llegar a formar un rollito de 3.2 mm de diámetro aproximadamente, se agriete la muestra. La humedad del suelo en este punto se conoce como LP. El IP saldrá de la diferencia de los resultados anteriores límite líquido y limite plástico.
1. DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG 1.1. OBJETIVO 1.1.1. OBJETIVO GENERAL Determinar el límite líquido del suelo. Determinar el límite plástico del suelo. Determinar el índice plástico del suelo.
1.2. MARCO TEORICO 1.2.1. GENERALIDADES Los límites de Atterberg
También llamados límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo de su propia naturaleza y la cantidad de agua que contengan. Así, un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico y líquido o viscoso. La arcilla, por ejemplo, si está seca se encuentra muy suelta o en terrones, añadiendo agua adquiere una consistencia similar a una pasta, y añadiendo más agua adquiere una consistencia fluida. El contenido de agua con que se produce el cambio entre estados varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad). Se trata de la propiedad que presentan los suelos hasta cierto límite. En la actualidad, los límites de Atterberg son las determinaciones que con más confianza se practican en los laboratorios de Mecánica del Suelo. Su utilidad deriva de que, gracias a la experiencia acumulada en miles de determinaciones, es suficiente conocer sus valores para poderse dar una idea bastante clara del tipo de suelo y sus propiedades. Como, por otra parte, se trata de determinaciones sencillas y rápidas, permiten una pronta identificación de los suelos y la selección adecuada de muestras típicas para ser sometidas a ensayos más complicados. Los límites de Atterberg pertenecen, junto al análisis granulométrico, al tipo de ensayos de identificación. Pero, si el análisis granulométrico nos permite conocer la magnitud cuantitativa de la fracción f ina, los límites de Atterberg nos indican su calidad, completando así el conocimiento del suelo. Frecuentemente se utilizan los límites directamente en las especificaciones para controlar los suelos a utilizar en terraplenes. El índice de plasticidad, que indica la magnitud del intervalo de humedades en el cual el suelo
posee consistencia plástica, y el índice de liquidez, que indica la proximidad del suelo natural al límite líquido, son características especialmente útiles del suelo.
1.2.2. LIMITE LIQUIDO El límite líquido, es la frontera entre el suelo de tipo plástico y el suelo de tipo líquido que este va a varias debido a la cantidad de agua que se encuentra en el suelo. Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la cuchara de Casagrande o copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 13 mm Si el número de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Para calcularlo, se deben realizar tres ensayos, ajustando el contenido de agua de la muestra de forma aproximada, de manera que el surco se cierre con un número de golpes entre 15 y 25 en un caso, y entre 25 y 35 en otro. La humedad correspondiente se obtiene interpolando linealmente el valor de la humedad correspondiente a 25 golpes entre los dos valores previamente obtenidos.
1.2.3. LIMITE PLASTICO No saber la clasificación de suelo y se desconoce su identificación del suelo. El problema que existe en los asentamientos que son muchas veces causas de problemas a la sociedad. La plasticidad de las arcillas se ha desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es 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 semilíquido o, inclusive, las de una suspensión líquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plásticamente. Se define el límite plástico como la humedad más baja con la que pueden formarse con un suelo cilindros de 3 mm. De diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una superficie lisa, hasta que los cilindros empiecen a resquebrajarse.
1.2.4. INDICE DE PLASTICIDAD El índice de plasticidad también da una buena indicación de la compresibilidad. Mientras mayor sea el IP, mayor será la compresibilidad del suelo. Ejemplos de valores del índice de plasticidad.
CATEGORÍA I
SUELO
IP 0-1 1-5 5-10
GRADO DE PLASTICIDAD No plástico Ligera plasticidad Baja plasticidad
10-20 Arcilloso limoso 20-35 Arcilla >35
Mediana plasticidad Alta plasticidad Muy alta plasticidad
A rena o limo
II III
trazas de arcilla poca arcilla
Fr anco arcillos o
Plas ticidad de divers os s uelos arcillos os /limosos
Y está dado por la ecuación: = − (1)
Índice de liquidez: =
Ѡ −
(2)
Dónde:
=Limite Líquido
=Limite Plástico
Ѡ=Humedad Natural
ESTADO
DESCRIPCION
LIMITE INFERIOR
Liquido
Una pasta de consistencia de sopa a mantequilla blanda
Limite Liquido (LL)
Plástico
Consistencia de mantequilla blanda a arcilla dura se deforma pero no se agrieta
Limite Plástico (LP)
SemiSolido
Consistencia de queso. Se deforma constantemente
Límite de retracción
Solido
Consistencia de caramelo duro, falla completamente al deformarse
Límite de retracción
1.3. NORMAS APLICABLES Las normas que se utilizaron en este ensayo fueron:
1.3.1. NORMAS TÉCNICAS PERUANAS: MTC E 110 - 2000 Determinación del límite líquido de los suelos. Guía de laboratorio UC de mecánica de suelos.
1.3.2. NORMAS ASTM – D ASTM- D - 4318 Determinación del límite liquido ; limite plástico y el índice de plasticidad de suelos
1.4. NOTAS DE SEGURIDAD 1.4.1. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Uno de los requerimientos muy importantes tomados en cuenta para cualquier actividad realizadas en los laboratorios de mecánica de suelos en la realización de los ensayos con implementos de seguridad. Para un buen desempeño en el laboratorio, se requiere de actividades, que se recomienda a realizar: Leer previamente las guías de prácticas, en este caso la norma del MTC E 107 en este caso el análisis granulométrico de suelos por tamizado. Cumplir y respetar las normas de seguridad una vez dentro del laboratorio No utilizar equipos o herramienta sin conocer perfectamente su funcionamiento. En caso de duda pregunta siempre al profesor o al laboratorista.
1.4.2. SEGURIDAD PARA DETERMINAR LOS LIMITES DE ATTERBERG Con lo que respecta los límites de atterberg de una muestra de suelo por tamizado se requieren las siguientes acciones: Que el personal haga uso de protectores de sonido y máscaras para la protección del polvillo disperso en el ambiente y sonidos elevados producto del tamizado de las muestras. En cuanto al uso de materiales y/o equipos se requiere un uso cuidadoso de los tamices y de la balanza de precisión, así mismo no acercarse demasiado al tamizador mecánico por cuanto se sufriría un choque con la persona que lo manipule. Otro aspecto muy importante a mencionar es el uso de guantes de cuero al realizar el secado de muestras en la hornilla eléctrica pues podría ocasionar quemaduras de consideración si es que no tendrían los guantes puestos. También se deberá verificar las conexiones de los enchufes y de los cables, para que no exista corto circuito. También es importante que se tenga los materiales no sobre el piso pues podría ocasionar cualquier accidente o que estas se maltraten, además mantener ordenado y limpio.
1.5. EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES 1.5.1. MATERIALES
La muestra obtenida en la práctica N°40 (pasante)
1.5.2. HERRAMIENTAS PARA EL ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO
COPA DE CASAGRANDE: Dispositivo mecánico que puede ser operado manualmente o con un motor eléctrico. B A S E : es una plataforma de
caucho duro que permite el rebote de la copa de bronce. La parte inferior está conformada de un caucho que aislada la plataforma de base y la superficie de trabajo. COPA DE BR ONCE : Su peso incluido el manubrio debe
estar entre 185 y 215g. L E V A : diseñada para levantar la copa suave y
continuamente hasta su máxima altura, sobre una distancia de por lo menos 180°de rotación de leva, sin desarrollar velocidad en la copa en el momento de la caída.
RANURADOR: Puede ser plano o cóncavo y sirve para separar la muestra de la Copa de Casagrande.
ESPATULA RECIPIENTES CAPSULAS PIPETA TAMIZ # 40 PLACA DE VIDRIO
1.5.3. EQUIPOS BALANZA de 0.01g HORNO ESTUFA
1.6. PREPARACION DE MUESTRA a) Se pasó a cuartear de la muestra para obtener un resultado correcto, para este ensayo se necesita de 150g a 200g del pasante de la malla #40.
b) Luego debido a la contenido de humedad de la muestra se pasó a realizar el secado con las estufa para que al momento de realizar el ensayo de tamizado los finos no se adhieran en las mallas.
c) Esperamos que la muestra se encuentre fría donde procedimos al tamizado de con las mallas # 4, # 10 y #40. Hasta encontrar una arena similar al Ottawa
d) Preparamos la muestra y el agua realizando sus pesos respectivos para poder luego verterlo y proceder con los ensayos de limite líquido y plástico
1.6.1. LIMITE LÍQUIDO e) Colocamos la muestra de del suelos y agua en la tara; amasándola y tajándola con espátula de hoja flexible en forma; Alternada y repetida.
Se observa la poca absorción de agua debido a la presencia de arenas, lo cual dificultará la realización del ensayo
f) Cuando haya sido mezclada suficientemente el agua completamente con el suelos y la consistencia se coloca una porción de la mezcla en la cazuela comprimiéndolo hacia abajo teniendo cuidado de evitar la inclusión de burbujas de aire dentro de la masa. Nivelamos el suelo con la espátula al mismo tiempo emparejando hasta conseguir una profundidad de 1 cm en el punto de espesor máximo y regresando el exceso en la tara.
g) Dividimos el suelo en la en la copa de Casagrande con el ranurador a lo largo del diámetro y a través de la línea central de la masa del suelo de forma que se forme una ranura limpia.
Se observa la fragmentación de los bordes superiores la cual nos informa que no llegara a los 25 golpes previstos.
h) Se realizo este mismo procedimiento para las tres muestras con de golpes de 7 – 8 - 9.
Efectivamente en los tres ensayos ninguno bordeo los 25 golpes. Se cerró en 7, 8 y 9 golpes
i) Continuamos sacando una porción y la colocamos en una capsula, la cual pesamos antes. Así mismo se repitió con las dos muestras continuas el mismo procedimiento.
j) Finalizando llevamos las tres muestras al horno durante 19 ± 5 horas y luego de ellos la volvemos para poder sacar el peso seco de la muestras.
1.6.2. LIMITE PLÁSTICO k) Aprovechando lo sobrante de la muestra vertida .Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y a continuación de rueda con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesaria para tomar cilindros. La cual en nuestra muestra que casi todo era arenoso y no se podían pegar para hacer el ensayo no salió.
Observamos la dificultad en tratar de formar una esfera, el material se impregna en la palma de la mano.
Al colocarlo sobre el vidrio esmerilado, obsérvanos que no se puede formar el rollo, se fractura con facilidad, impregnándose en toda la plataforma
1.7 RESULTADOS
Limite liquido = NP Limite plástico = NP Índice de plasticidad = 0 (arenas)
2. CONCLUSIONES A. Realizando el ensayo de limite líquido, pudimos observa que muestro material no presento ningún resultado favorable, por lo cual concluimos que nuestro material extraído en lugar en “La Victoria” - El Tambo, no pr es entan LL , debido al alto contenido de arenas con se demostró en anterior ensayo de granulometría:
Se observa que menos del 30% pasa por la malla #40, obteniendo un suelo arenoso con poca presencia de arcilla y limos. B. Se concluye que al realizar el ensayo de límite plástico, al igual que anterior ensayo no presenta resultados favorables, para esta propiedad por lo que no pres enta LP.
C. Por lo tanto al considerar LL=0 y LP=0 el IP índice de plasticidad será igual cero (IP=0) característica de arenas y limos .
3. RECOMENDACIONES A. Se recomienda analizar los resultados del ensayo granulométrico, extrayendo información previa sobre el suelo para evitar realizar los siguientes ensayos. B. la clasificación SUCS del suelo, la proporciona una idealización del comportamiento de cada suelo en presencia de los ensayo limite líquido y plástico. C. Se recomienda realizar los ensayos límite líquido y limite plástico con suelo con contenido de arcillas y suelo finos.
4. ANEXOS
Foto grupal en laboratorio UC
