FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO: MECANICA DE SUELOS ¨ENSAYO DE LÍMITE LÍQUIDO Y LÍMITE PLÁSTICO¨ Docente: Ing.
INTEGRANTES 1. Ever Ever Cu Cuba ba Hu Huam amán án 2. Mi ata ata e! "ue revi#ara revi#ara e! traba traba$o $o % a&$unta a&$untara ra e! ca!cu!o ca!cu!o..
LIMA-PERU 2018
1
INTRODUCCIÓN Si 'ab!amo# &e ()mite# &e Con#i#tencia* #e &e+inen tre# !)mite# rincia!e#: !)"ui&o# % !á#tico#* "ue 'an #i&o am!iamente uti!i,a&o# en to&a# !a# regione# &e! mun&o* rincia!mente como ob$etivo# &e i&enti+icaci-n % c!a#i+icaci-n &e #ue!o# % !)mite# &e contracci-n. Re!aciona&o# con e#to# !)mite#* #e &e+inen !o# #iguiente# )n&ice#: /n&ice &e !a#tici&a&* /n&ice &e +!ui&e,* /n&ice &e tenaci&a&* /n&ice &e !i"ui&e,* tambi0n conoci&a como Re!aci-n 'ume&a&!a#tici&a&. Son &e+inicione# "ue #erán &e#arro!!a&a# en e! &e#arro!!o &e !a monogra+)a. Dic'o# !)mite# &een&en ec!u#ivamente &e! conteni&o &e agua. ()mite !)"ui&o 3e# e! conteni&o &e agua ta! "ue ara un materia! &a&o* +i$a !a &ivi#i-n entre e! e#ta&o ca#i !)"ui&o % !á#tico &e un #ue!o4
OBETIVOS OBJETIVOS GENERALES:
Determinar e! !)mite !)"ui&o* !á#tico e )n&ice !á#tico &e una mue#tra &e #ue!o* a#) como e! re#ectivo aná!i#i# granu!om0trico or tami,a&o.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
E#tar en con&icione# &e e!icar e! en#a%o* a#) como !a e$ecuci-n &e! mi#mo. Concienti,arno# #obre !a imortancia &e e#to# en#a%o# en una +utura c!a#i+icaci-n &e un #ue!o. Determinar e! tio &e #ue!o a! "ue ertenece* e# &ecir* #i e# !imo#o* grue#o* +ino* etc. Conocer e! roce&imiento a&ecua&o ara rea!i,ar e#te tio &e en#a%o* a#) como !a# &i+icu!ta&e# "ue #e ue&en re#entar a! rea!i,ar!o. Determinar #i e! tio &e #ue!o e# e! a&ecua&o ara o&er con#truir en 0!. Determinar e! conteni&o &e agua &e! materia!. Determinar !a curva &e +!uencia &e !a# mue#tra# &e #ue!o
DEFINICIONES DE LÍMITES DE CONSISTENCIA
G!"!#$%&'$'!( (o# !)mite# &e Atterberg o !)mite# &e con#i#tencia #e ba#an en e! conceto &e "ue !o# #ue!o# +ino#* re#ente# en !a natura!e,a* ue&en encontrar#e en &i+erente# e#ta&o#* &een&ien&o &e! conteni&o &e agua. A#) un #ue!o #e ue&e encontrar en un e#ta&o #-!i&o* #emi#-!i&o* !á#tico* #emi!)"ui&o % !)"ui&o. (a arci!!a* or e$em!o a! agregar!e agua* a#a gra&ua!mente &e! e#ta&o #-!i&o a! e#ta&o !á#tico % +ina!mente a! e#ta&o !)"ui&o.
2
E! conteni&o &e agua con "ue #e ro&uce e! cambio &e e#ta&o var)a &e un #ue!o a otro % en mecánica &e #ue!o# intere#a +un&amenta!mente conocer e! rango &e 'ume&a&e#* ara e! cua! e! #ue!o re#enta un comortamiento !á#tico* e# &ecir* aceta &e+ormacione# #in romer#e 5!a#tici&a&6* e# &ecir* !a roie&a& "ue re#enta !o# #ue!o# 'a#ta cierto !)mite #in romer#e. E! m0to&o u#a&o ara me&ir e#to# !)mite# &e 'ume&a& +ue i&ea&o or Atterberg a rinciio# &e #ig!o a trav0# &e &o# en#a%o# "ue &e+inen !o# !)mite# &e! e#ta&o !á#tico. (o# !)mite# &e Atterberg #on roie&a&e# )n&ice# &e !o# #ue!o#* con "ue #e &e+inen !a !a#tici&a& % #e uti!i,an en !a i&enti+icaci-n % c!a#i+icaci-n &e un #ue!o.
D!)&"&*&+" '! L&,&! L./&' Cuan&o e! #ue!o a#a &e un e#ta&o #emi!)"ui&o a un e#ta&o !á#tico % ue&e mo!&ear#e. 7ara !a &eterminaci-n &e e#te !)mite #e uti!i,a !a cuc'ara &e Ca#agran&e. E# e! conteni&o &e 'ume&a&* ere#a&o en orciento &e! e#o &e! #ue!o #eco* ei#tente en un #ue!o en e! !)mite entre e! e#ta&o !á#tico % e! e#ta&o !)"ui&o &e! mi#mo. E#te !)mite #e &e+ine arbitrariamente como e! conteni&o &e 'ume&a& nece#ario ara "ue !a# &o# mita&e# &e una a#ta &e #ue!o &e 1 cm. &e e#e#or +!u%an % #e unan en una !ongitu& &e 12 mm.* aroima&amente* en e! +on&o &e !a mue#ca "ue #eara !a# &o# mita&e#* cuan&o !a cá#u!a "ue !a contiene go!ea 28 vece# &e#&e una a!tura &e 1 cm.* a !a ve!oci&a& &e 2 go!e# or #egun&o.
D!)&"&*&+" '! L&,&! P%(&* Cuan&o e! #ue!o a#a &e un e#ta&o !á#tico a un e#ta&o #emi#-!i&o % #e rome. E# e! conteni&o &e 'ume&a&* ere#a&o en orciento &e! e#o &e! #ue!o #eco* ei#tente en un #ue!o en e! !)mite entre e! e#ta&o !á#tico % e! e#ta&o #emi#-!i&o &e! mi#mo. E#te !)mite #e &e+ine arbitrariamente como e! má# ba$o conteni&o &e 'ume&a& con e! cua! e! #ue!o* a! #er mo!&ea&o en barrita# ci!)n&rica# &e menor &iámetro ca&a ve,* comien,a a agrietar#e cuan&o !a# barrita# a!can,an a tener 9 mm. De &iámetro. (a# roie&a&e# +)#ica# &e !a# art)cu!a# &e un #ue!o* ta!e# como e! !imo % arci!!a* &i+ieren gran&emente &e acuer&o a #u conteni&o &e agua. De e#ta +orma un #ue!o #e ue&e comortar entre cierto# !)mite# como un #-!i&o* en "ue e! vo!umen &e! #ue!o no var)a con e! #eca&o entre otro# !)mite#* como un materia! !á#tico* en e! "ue e! #ue!o #e comorta !á#ticamente % +ina!mente como un materia! #emi!)"ui&o* con !a# roie&a&e# &e un #ue!o vi#co#o. E#to# !)mite# #on &enomina&o# !)mite# &e con#i#tencia % #e ere#a en t0rmino# &e 'ume&a& &e! #ue!o. Tambi0n* e#to# !)mite# #on !!ama&o# !)mite# &e ATTERERG* en 'onor a! cient)+ico #ueco "ue !o# e#tab!eci- en 1;11* !o# cua!e# 'an "ue&a&o norma!i,a&o# como: !imite# !)"ui&o#* !imite# !á#tico# e )n&ice &e !a#tici&a&. 7or con#i#tencia #e entien&e e! gra&o &e co'e#i-n &e !a# art)cu!a# &e un #ue!o % #u re#i#tencia a a"ue!!a# +uer,a# eteriore# "ue tien&en a &e+ormar o &e#truir #u e#tructura. (uego #e a!ica !a #iguiente +ormu!a:
3
P%$(&*&'$' (a !a#tici&a& e# !a roie&a& "ue ere#a !a magnitu& &e !a# +uer,a# &e !a# e!)cu!a# &e agua &entro &e! #ue!o %a "ue 0#ta# ermiten "ue e! #ue!o #ea mo!&ea&o #in romer#e 'a#ta un &etermina&o unto. E# e! e+ecto re#u!tante &e una re#i-n % una &e+ormaci-n. (a magnitu& &e !a &e+ormaci-n "ue ue&e #oortar un #ue!o con un &etermina&o conteni&o &e 'ume&a& e#tá &a&a or !a &i#tancia "ue !a# art)cu!a# ue&en mover#e #in er&er #u co'e#i-n. (a re#i-n "ue #e re"uiere ara ro&ucir una &e+ormaci-n e#ec)+ica e# un )n&ice &e !a magnitu& &e !a# +uer,a# &e co'e#i-n "ue mantienen !a# art)cu!a# $unta#. E#ta# +uer,a# var)an con e! e#e#or &e !a# e!)cu!a# &e agua entre art)cu!a#. 7ue#to "ue !a &e+ormaci-n tota! "ue ue&e #er ro&uci&a var)a con e! tama
CARACTERÍSTICAS: Conteni&o en agua. Tamaorma % e#tructura &e !a# art)cu!a#. Agregaci-n &e !a# art)cu!a#. Suer+icie e#ec)+ica &e !a# art)cu!a#. ?rientaci-n &e !a# art)cu!a#. A&ici-n &e e!ectro!ito# % +!ocu!ante#.
4
h) i) j)
7re#encia &e materia orgánica. In+!uencia &e! aire oc!ui&o. Tratamiento t0rmico.
P#(&'$' E! e#acio oro#o &e! #ue!o #e re+iere a! orcenta$e &e! vo!umen &e! #ue!o no ocua&o or #-!i&o#. En genera! e! vo!umen &e! #ue!o e#tá con#titui&o or 8@ materia!e# #-!i&o# 5B8 minera!e# % 8 materia orgánica6 % 8@ &e e#acio oro#o. Dentro &e! e#acio oro#o #e ue&en &i#tinguir macro oro# % micro oro# &on&e agua* nutriente#* aire % ga#e# ue&en circu!ar o retener#e. (o# macro oro# no retienen agua contra !a +uer,a &e !a grave&a&* #on re#on#ab!e# &e! &rena$e* aireaci-n &e! #ue!o % con#titu%en e! e#acio &on&e #e +orman !a# ra)ce#. (o# micro# oro# retienen agua % arte &e !a cua! e# &i#onib!e ara !a# !anta#. Se &e+ine como e! e#acio &e #ue!o "ue no e#tá ocua&o or #-!i&o# % #e ere#a en orcenta$e#. Se &e+ine tambi0n como !a orci-n &e #ue!o "ue e#tá ocua&a or aire %o or agua. En #ue!o# #eco# !o# oro# e#tarán ocua&o# or aire % en #ue!o# inun&a&o#* or agua. (o# +actore# "ue !a &eterminan #on rincia!mente !a tetura* e#tructura % !a canti&a& &e materia orgánica.
C"!"&' '! 3,!'$' E! conteni&o &e 'ume&a& e# !a re!aci-n "ue ei#te entre e! e#o &e agua conteni&a en !a mue#tra en e#ta&o natura! % e! e#o &e !a mue#tra &e#u0# &e #er #eca&a en e! 'orno a una temeratura entre !o# 1@811@ C. Se ere#a &e +orma &e orcenta$e* ue&e variar &e#&e cero cuan&o e#tá er+ectamente #eco 'a#ta un máimo &etermina&o "ue no nece#ariamente e# e! 1@@. (a imortancia &e! conteni&o &e agua "ue re#enta un #ue!o rere#enta* una &e!a# caracter)#tica# má# imortante# ara e!icar e! comortamiento &e e#te* or e$em!o cambio# &e vo!umen* co'e#i-n* e#tabi!i&a& mecánica. E! #ue!o #e comorta como un &e-#ito* a! cua! #e !e ue&e &eterminar !a canti&a& &e agua a!macena&a en un cua!"uier momento. E! conteni&o &e 'ume&a& &e una mue#tra &e #ue!o. E! conteni&o &e 'ume&a& &e una ma#a &e #ue!o* e#tá +orma&o or !a #uma &e #u# agua# !ibre* cai!ar. (a imortancia &e! conteni&o &e agua "ue re#enta un #ue!o rere#enta $unto con !a canti&a& &e aire* una &e !a# caracter)#tica# má# imortante# ara e!icar e! comortamiento &e e#te 5e#ecia!mente en a"ue!!o# &e tetura má# +ina6* como or e$em!o cambio# &e vo!umen* co'e#i-n* e#tabi!i&a& mecánica.
PROCEDIMIENTO DE LIMITES DE CONSISTENCIA E/&4( $ !,4%!$#
5
B$%$"5$ E%6*#&*$
T$,&*!(
P#!4$#$*&+" '! %$ M!(#$ Lugar de la Muestra: Tren Eléctrico Linea 2 – Cuadra S/N Néstor Gambeta Callao-Callao Ti! de Material: Suelo Arcilla
(a mue#tra roveniente &e un terreno 5arci!!o#o6 &eberá #ecar#e com!etamente a! 'orno a una temeratura "ue no ece&a !o# 1@@ gra&o# Ce!#iu# &urante 2B 'ora#. a rea!i,a&o e#to roce&eremo# a cuartear nue#tra mue#tra* % &e#u0# !a 'omogenei,aremo# % roce&emo# a e#ar. a 7e#a&o* a continuaci-n #e rea!i,ara e! tami,a&o &e !a mue#tra &e oco a oco % #e guar&ara e! materia! &e#&e e! tami, numero B@ 'acia aba$o. a 'abien&o obteni&o e! materia! &e#ea&o* #e roce&erá a rea!i,ar e! en#a%o &e con#i#tencia.
6
P#*!'&,&!" '!% E"($7 L&,&! L./&': 7rimero ca!ibraremo# !a cuc'ara Ca#agran&e 'a#ta oner #u conta&or a cero. En un reciiente a arte #e!eccionaremo# un e&a,o &e !a mue#tra % con un gotero o $eringa roce&eremo# a 'ume&ecer!a 'a#ta !ograr !a con#i#tencia &e#ea&a. a 'ume&eci&a #e me,c!ara con#tantemente 'a#ta !ograr "ue !a mue#tra e#te !anc'a&a % !a co!ocaremo# en !a cuc'ara Ca#agran&e % e#te uni+ormemente. (uego con e! acana!a&or* #e a#ara or me&io &e !a mue#tra % #e #acará una orci-n. A'ora #e roce&erá a &ar vue!ta !a mani$a % contaremo# !o# go!e# 'a#ta !ogar "ue #e cierre a 1219 mm. A'ora #e roce&erá a #acar un e&a,o &e mue#tra "ue #e encuentra &entro &e !a cuc'ara Ca#agran&e &e !a arte &erec'a % roce&eremo# a rea!i,ar !o# +amo#o# c'urrito# % !uego #e e#aran en !a ba!an,a e!0ctrica. a 'ec'o e#to e#to# c'urrito# #e on&rán en e! 'orno or 2B 'ora#. a a#a&o !a# 2B 'ora# #e #acaran !o# c'urrito# &e! 'orno % #e e#aran en !a ba!an,a.
L&,&! P%(&*:
7ara obtener e! !imite !á#tico #e #acara una orci-n &e! !a&o i,"uier&o % #e roce&eremo# a rea!i,ar !o# c'urrito# % !o e#aremo# en !a ba!an,a. a e#a&o# #e on&rán a! 'orno or 2B 'ora#. a a#a&o !a# 2B 'ora# #e #acara &e! 'orno % #erán e#a&o# nuevamente en !a ba!an,a. >ina!mente #e rea!i,a to&o# !o# cá!cu!o#.
7
A"#lisis e i"terreta$i%" de dat!s
A"%&(&( G#$"%,6#&* TABLA N 01 Tamice#
F5Con &e-#ito6 g.
De-#ito g. F 5&e !a mue#tra6 &e mue#tra#
!a#
9 N B N 1@ N 2@ N 9@ N B@ N 8@
8
N 1@@ N 2@@ >on&o T?TA(
TABALA N02 T$,&*!(
A9!##$,,
P!( R!!"&' ;#<
=R!!"&'
=A*,%$' Reteni&o
7a#a
>?@ >?8 1?@ N @ N 10 N 20 N >0 N @0 N 0 N 100 N 200 F"'
9
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS MTODO AAS3TO C%$(&)&*$*&+" ;!"!#
%$S!%( ;#$"%(( S!%( )&"( ,( '! >= 4$($ >= ,&, /! 4$($ 4# $,&5 '! 4# !% $,&5 '! 008 ,, 008 ,, G#4 S.,9% A1 A2 AK A9 AB A8 AJ A1a A1b A2B A28 A2J A2K AK8 AKJ A"%&(&( ;#$"%,6#&* = /! 4$($ 4# !% $,&5 '!: , 0 2 ,,N10< , 0 ,,N@0< >0 008 , ,,N200< 1 L.,&!( A!#9!#;
, ,." 0 0 , M>, , ,." , ,10> > > > 2 má. m)n. B@ má. m)n.B@má. B@ B@ m)n. B@ má. 1@ má. 1@ m)n. má. 1@ 1@ 1@
má. má %.,&! '! %./&' J .J ."'&*! '! 4%$(&*&'$'
Í"'&*! '! ;#4 T&4 '! ,$!#&$% E(&,$*&+" ;!"!#$% '!% (!% *, (9#$($"!
@
@
7ie&ra#* grava# arena
@
@
,." ,." > >
,." >
,." >
má. má. m)n. B@ m)n. B@ B@ B@ m)n. 1@ m)n. 1@ má. m)n. I7L(( I7L(( 1@ 1@ 9@ 9@
@
má. má. B má. má. má. má. 2@ má. 2@ B 12 1J Arena Grava# % arena# Sue!o# % >ina !imo#a# o arci!!o#a# !imo#o# Sue!o# arci!!o# De a#ab!e a ma!o
De ece&ente a bueno
10
C##!%$*&"!( T.4&*$( !"#! %$( C%$(&)&*$*&"!( 7 P#4&!'$'!( '! %( S!%(
1.1.1
C"!"&' '! 3,!'$'
P!( '!% $;$: D!!#,&"$*&+" '! L&,&! L./&' TABLA N> ()mite# &e con#i#tencia N DE ENSA?S
(imite !á#tico
(imite !i"ui&o
N &e go!e# 1 7e#o &e! +ra#co má# e! #ue!o '=me&o 5gr6 2 7e#o &e +ra#co má# #ue!o #eco 5gr6 9 7e#o &e! agua 5126 5gr6 B 7e#o &e! +ra#co 5gr6 8 7e#o &e! #ue!o #eco 52B6 5gr6 J Conteni&o &e Hume&a& 981@@ 5gr6
11
INTER7?(ACI?N ENSA? N 1 ENSA? N 2
1.1.2
Í"'&*! '! 4%$(&*&'$' IP LL LP
INDICE PLASTICO MUESTRA 1<
INDICE PLASTICOMUESTRA 2<
12
CONCLUSIONES Con !o# en#a%o# rea!i,a&o# en e! !aboratorio 'emo# o&i&o aren&er !a manera a&ecua&a &e uti!i,ar !o# materia!e# % !o# a#o# a #eguir ara o&er &eterminar e! !)mite !)"ui&o* !á#tico e )n&ice &e !á#tico obtenien&o un /n&ice &e !a#tici&a& ara !a mue#tra 1 5K.22 6 % !a mue#tra 2 5.9 6.
De !a mue#tra 1 e! e#o &e agua e# &e @.@@J gramo# % !a mue#tra 2 e# &e @.@@1.
Tanto e! !)mite !)"ui&o como !á#tico &een&en &e! conteni&o &e 'ume&a& "ue e#to# o#ean.
(a &eterminaci-n &e! !)mite !)"ui&o % !)mite !á#tico &e un #ue!o &eben 'acer#e #imu!táneamente* ara o&er e#tab!ecer corre!acione# vá!i&a# entre !o# re#u!ta&o# obteni&o#.
E! 7orcenta$e &e conteni&o &e 'ume&a& con "ue un #ue!o cambia a! &i#minuir #u 'ume&a& &e !a con#i#tencia !á#tica a !a #emi#-!i&a* o* a! aumentar #u 'ume&a&* &e !a con#i#tencia #emi#-!i&a a !a !á#tica.
7orcenta$e &e conteni&o &e 'ume&a& con "ue un #ue!o cambia* a! &i#minuir #u 'ume&a&* &e !a con#i#tencia !)"ui&a a !a !á#tica* o* a! aumentar #u 'ume&a&* &e !a con#i#tencia !á#tica a !a !)"ui&a.
De#u0# &e rea!i,ar e! aná!i#i# &e granu!ometr)a #e obtuvo un #ue!o &e A1a* tambi0n #e comar- ara veri+icar #i e# ato ara una ba#e % una #=ba#e % #e obtuvo !o# #iguiente# re#u!ta&o#:
7ara ba#e# tiene una A2 7ara #=ba#e tiene una gra&aci-n D
RECOMENDACIONES En e! en#a%o &e! !)mite !á#tico #i !a mue#tra no cierra a !o# 98 go!e# entonce# #e !e &ebe co!ocar má# agua &e#ti!a&a.
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E# nece#ario rea!i,ar to&o# e#to# en#a%o# #iguien&o e! &ebi&o roce&imiento* ara no tener errore# en !o# re#u!ta&o#
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ANEOS
15
