Indice de Plasticidad

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

ENSAYO DE SALES SOLUBLES

CURSO: DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS DOCENTE: ING.HUGO CASSO VALDIVIA ALUMNO: ESCOBAR RONDINEL LUIS MIGUEL CICLO: IX

-2014-

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CURSO: DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS TEMA: INDICE DE PLASTICIDAD

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN

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2. MARCO TEORICO

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3. MATERIALES

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4. RESULTADOS

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5. ANÁLISIS Y METODOS

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6. CONCLUSIONES

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7. REFERENCIA BIBLIOFRAFICA

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1. INTRODUCCIÓN

Uno de los aspectos más importantes de la construcción en ingeniería civil es el conocer las características del suelo sobre el cual se piensa edificar, por lo que es de suma importancia conocer cómo se comporta el suelo y sus límites, líquido, plástico e índice de plasticidad para poder darle una clasificación a este. Según los expertos podemos definir que el contenido de agua con que se produce el cambio de estado 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), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo. El suelo puede presentar varios estados entre los cuales están: a) b) c) d)

Estado líquido, con las propiedades y apariencias de una suspensión. Estado Semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso. Estado Plástico, en que el suelo se comporta plásticamente. Estado semi-sólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aún disminuye d volumen al estar sujeto a secado.

En este laboratorio se pudieron sacar el límite líquido, limite plástico e índice de plasticidad, datos con los que se pudo dar una clasificación al suelo representado en la muestra suministrada por la ingeniería.

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2. MARCO TEÓRICO

Para medir la plasticidad de las arcillas se han 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. En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilización de dos parámetros en lugar de uno. Según su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg. a) b) c) d)

Estado líquido, con las propiedades y apariencias de una suspensión. Estado Semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso. Estado Plástico, en que el suelo se comporta plásticamente. Estado semi-sólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aún disminuye d volumen al estar sujeto ha secado.

De estos a continuación se presentan las definiciones de límite líquido, limite plástico e índice de plasticidad.

L IMITE L Í QUID O:

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, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12mm (1/2"). Si el número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos para determinar el límite líquido:

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- Trazar una gráfica con el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Límite Líquido. - Según el método puntual, multiplicar por un factor (que depende del número de golpes) la humedad obtenida y obtener el límite líquido como el resultado de tal multiplicación. La norma ASTM para ésta prueba estipula el uso de agua destilada para la reparación de la muestra. Sin embargo, la mayoría de los laboratorios utilizan agua común con unos resultados satisfactorios. El límite líquido es una medida de la resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad. El límite líquido es análogo a un ensayo de resistencia, y Casa grande encontró que cada golpe necesario para cerrar el surco en la cazuela corresponde a un esfuerzo cortante cercano a un gr/cm². Otros han obtenido resultados similares de forma que se puede decir que el límite líquido representa para todos los suelos un valor de resistencia al corte entre 20 y 25 gr/cm².

LIMITE PLÁSTICO:

El límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método bajo el cual el suelo permanece plástico. Para la determinación de éste límite se toma muestras del ensayo para la obtención del límite líquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un diámetro de 3mm, en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que determina el índice plástico. Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas. El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3mm o aproximadamente 3mm. Esta prueba es bastante más subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del límite Página 5


líquido, pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. El diámetro puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes laboratoristas, dentro de un rango del 1 al 3%.

INDICE DE PLA STICIDAD :

El Índice de plasticidad se define como la diferencia numérica entre el Limite Liquido y el Limite Plástico.

PLÁSTICO:

IP = LL – LP > 10 plástico. IP = LL – LP < 10 no plástico. Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy plásticos. Un Índice de plasticidad bajo, como por ejemplo del 5%, significa que un pequeño incremento en el con tenido de humedad del suelo, lo transforma de semisólido a la condición de líquido, es decir resulta muy sensible a los cambios de humedad. Por el contrario, un índice de plasticidad alto, como por ejemplo del 20%, indica que para que un suelo pase del estado semisólido al líquido, se le debe agregar gran cantidad de agua. En suelos no plásticos, no es posible determinar el Índice de plasticidad. El día grama de plasticidad indicada en la figura, según los Límites de Atterberg, permite diferenciar el índice de plasticidad de limos y arcillas, en función del Limite Liquido (LL) y del contenido normal de humedad WN

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3. MATERIALES 

Cuchara de Casagrande

Acanalador

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Espátula

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Recipiente para la mezcla de la muestra balanzas

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Recipiente para agregar agua

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Superficie lisa (pedazo de vidrio)

Tarros

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4. RESULTADOS

La muestra ensayada tenía un tamaño de 200 g de material que pasan por el tamiz No. 40, distribuidos de la siguiente manera (datos proporcionados por la ingeniera): Limite líquido 150 g, limite plástico 50 g.

CALCULOS EFECTUADOS:

LIMITE LÍQUIDO: % Hum=((P.B.H.-P.B.S.)/(P.B.S.-TARA))*100 % Hum=((24.38 - 18.54)/(18.54 - 11.12))*100 % Hum=78.71 L.L. =77.70

LIMITE PLASTICO: Tarro No. 193: Dif. =P.B.H.-P.B.S. Dif. =45.85-33.60 Dif=12.25

El P.N.S. lo obtenemos P.N.S. =P.B.S.-TARA P.N.S. =33.60-11.48 P.N.S. =22.12 Página 9


Porcentaje de Humedad: % Hum.=(P.B.H.-P.B.S.)/P.N.S.*100 que es igual a: % Hum=(Dif/P.N.S.)*100

% Hum.=(12.25/22.12)*100 % Hum.=55.38

El límite plástico se saca teniendo un promedio de % de humedad. L.P. =% Humedad cantidad de tarros L.P. =(55.38+57.18+56.07+57.76+55.79+58.49+54.897)/(7) L.P. =56.51

INDICE DE PLA STICIDAD :

De forma resumida podemos ver que los límites de plasticidad son los siguientes.

Por lo tanto el índice de plasticidad es:

I.P. =L.L.-L.P. IP=21.19

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5. ANÁLISIS Y MÉTODOS

METODO UNIFICADO El límite líquido es mayor que 50 entonces se trata de “limos y arcillas” pero para un límite liquido de 77.70 corresponde un índice plástico de 21.19 quedando entre los rangos de MH y OH pero debido a que la arcilla es inorgánica por que no se nos fue indicado el material es: Suelo limoso o arenoso fino micáceos o diatomáceos, suelos elásticos.

METODO AASHTO. Debido a que no se tiene mayor información del tamizado la clasificación del suelo se podría hacer de la siguiente manera. Como el límite plástico es mayor de 30 entonces el subíndice para este suelo es A-7-6 y más específicamente se habla de un suelo arcilloso. “regular a deficiente”

6. CONCLUSIONES Como el índice de plasticidad es 21.19 mayor a 17, se puede concluir que el cuelo es altamente plástico. Si no se tiene cuidado por ser primera vez al no tener experiencia se pueden cometer errores significativos 

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7. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA tp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x67 06s/x6706s08.htm 

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http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=2008090817215 0AAVwYgc http://es.scribd.com/doc/57505946/Lab-Suelos-Ensayo-LimitePlastico-e-Indice-de-Plastic-Id-Ad

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Indice de Plasticidad

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