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Introducción En gran parte mediante el trabajo de Atterberg y Casagrande (1948), los límites de Atterbergy losíndicesconellosrel losíndicesconellosrelacionadosh acionadoshanconstituidou anconstituidounosvalo nosvaloresmuyútiles resmuyútiles para caracterizarlos caracterizarlos conjuntos de partículas de los suelos. s uelos. OriginalmentefueronideadosporAtterbergquieneraespecialistaenagronomía y posteriormente redefinidos por Casagrande para aplicarlos a la mecánica de suelos de la manera a que hoy reconocen. Los límites se basan en el concepto de que un suelo de grano finos o la mente puede existir en cuatro (algunos autores consideran cinco estados) estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido cuando está seco, pasando al añadir agua a los estados semisólido, plástico y finalmente finalmen te líquido. Los contenidos de humedad y los puntos de transición de un estado a otro se denominan límite límite de retracción o contracción, contracción, límite plástico y límite líquido. Puede considerarse que los límites de Atterbergson Atterberg son ensayos de laboratorio laborator io normalizados que permiten obtener los límites del rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene en estado plástico. Con ellos, es posible clasificar el suelo en la Clasificació Clasificación n Unificada Unificada de Suelos (Iniciad Si Classification Sistema, USCS) y también en la Clasificación de la AASHTO de carreteras. carreter as. Estos límites son válidos para suelos finos y para la porción de finos de suelos granulares. Paraladeterminacióndeestoslímitesesnecesarioremoldearlamuestrade suelo destruyendo destruye ndo su estructura original, polo que s absolutamente absolutame nte necesaria una sus condiciones naturales. Para realizarlos límites de Atterbergsetrabajacontodo Atterbergsetrabajacontodoelmaterialmeno elmaterialmenorquelamal rquelamallanº40(0 lanº40(0,42mm). ,42mm). Esto quiere decir que no sólo se trabaja con la parte final el suelo (
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LIMITES DE CONSISTENCIA Definiciones a) Límite Líquido (wL él): contenido de humedad del suelo en el límite entre el estado líquido 2y plástico. b) Limite Plástico (wp él): ese contenido de humedad del suelo en el límite entre los estados se mi-sólido y plástico c) Índice de Plasticidad (IP): Es la diferencia entre los límites líquido y plástico, es decir, el rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico:
IP=L –LP Límite Plástico Límite Líquido
Estado IP
Determinación del límite límite liquido liquido de los suelos I).-OBJETIVOS
a).-objetivos generales Determinar el límite líquido de acuerdo a su plasticidad con el fin de clasificar luego con el análisis granulométrico.
b).-objetivos específicos Obtenido el límite líquido y luego el límite de plasticidad y con el análisis granulométrico podremos obtener la estratigrafía del terreno en estudio, a que suelo pertenece específicamente
II).-MARCO TEORICO. LIMITE LÍQUIDO El limite liquido se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con respecto respecto al peso seco de la muestra muestra con el cual el suelo suelo cambia del del estado líquido al plástico d acuerdo con esta definición , los los suelos plásticos tienen en el límite liquido una una resistencia resistencia mui pequeña pequeña al esfuerzo de corte pero definida y según ATTERBERG es de 25 g/cm la cohesión de un suelo en el
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LIMITES DE CONSISTENCIA Definiciones a) Límite Líquido (wL él): contenido de humedad del suelo en el límite entre el estado líquido 2y plástico. b) Limite Plástico (wp él): ese contenido de humedad del suelo en el límite entre los estados se mi-sólido y plástico c) Índice de Plasticidad (IP): Es la diferencia entre los límites líquido y plástico, es decir, el rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico:
IP=L –LP Límite Plástico Límite Líquido
Estado IP
Determinación del límite límite liquido liquido de los suelos I).-OBJETIVOS
a).-objetivos generales Determinar el límite líquido de acuerdo a su plasticidad con el fin de clasificar luego con el análisis granulométrico.
b).-objetivos específicos Obtenido el límite líquido y luego el límite de plasticidad y con el análisis granulométrico podremos obtener la estratigrafía del terreno en estudio, a que suelo pertenece específicamente
II).-MARCO TEORICO. LIMITE LÍQUIDO El limite liquido se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con respecto respecto al peso seco de la muestra muestra con el cual el suelo suelo cambia del del estado líquido al plástico d acuerdo con esta definición , los los suelos plásticos tienen en el límite liquido una una resistencia resistencia mui pequeña pequeña al esfuerzo de corte pero definida y según ATTERBERG es de 25 g/cm la cohesión de un suelo en el
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límite liquido es prácticamente prácticamente nula para determinar determinar el limite liquido liquido de un un suelo suelo se efectúa el siguiente procedimiento. Es la frontera comprendida entre el estado estado semilíquido y plástico definiéndose como el contenido contenido de humedad que requiere un suelo previamente moldeado.
III).-EQUIPOS Y MATERIALE M ATERIALES S
Copa de Casagrande
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Rasurador
Capsula de porcelana
Espátula
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Malla n°40
Horno a temperatura constante de 105°C
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Balanza con aproximación de 0.01gr.
Agua destilada
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IV).-PROCEDIMIENTO:
La obtención de la muestra de la calicata para luego el secado respectivo de cada muestra obtenida cual es de tres estratos.
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Después de secado de le disgrega con el comba de goma o con la yema de los dedos.
Se toma el material seco para luego tamizar por el tamiz Nro. 40
Todo lo que pasa por el tamiz Nro. 40 se le forma una masa pastosa con agua destilada o agua de lluvia se coloca en una capsula de porcelana y con una espátula se hace una mescla pastosa.
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Luego se deja homogénea por 24 horas pasa luego trabajar en la copa de Casagrande.
Un poco de esta mescla se le coloca, con la espátula, en la copa de Casagrande, formando una torta alisada de un espesor de 1cm disminuyendo el valor de los limite (L.L)´Y una altura mayor a 1 cm aumenta dicho valor
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se divide en la parte media en dos porciones utilizando para ello un rasurador, el rasurador deberá mantenerse en todo el recorrido.
Hecha la ranura sobre el suelo se acciona la copa a razón de dos golpes por segundo , contando el número de golpes necesario para que la parte inferior del talud de la ranura hecha se cierre precisamente 1.27 cm del tercer estrato del número de golpes de 20 a 35
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Luego el procedimiento igual a una razón de golpes de 20 a30 Luego el procedimiento igual a una razón de golpes de 15 a20
Luego se procede a la obtención de la muestra para el horno la parte que se une en la copa de Casagrande.
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Entonces se tendrá los siguientes resultados
1. 2. 3. 4.
El peso del tarro vacío El peso del tarro con muestra Estrato Nro. 1 NP. Estrato Nro. 2 NP. Sacado en el horno por 24 horas
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Pesado de la muestra más tarro pasado las 24 horas en el horno de las muestras obtenidas
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CALCULOS. Estrato N°01 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes
1 39.10 50.79 46.78 7.68 4.01 52.21 21
2 37.55 54.03 48.85 11.30 5.18 45.84 30
3 38.64 52.96 48.39 10.75 4.57 63.66 17
LL=53.36 70 60 D50 A D E 40 M U H30 E D %20
Series1 Linear (Series1)
10 0 0
10
20
30
40
No DE GOLPES
Estrato N°02 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes LL=38.82
1 39.39 49.12 46.05 6.66 3.07 46.10 18
2
3 38.98 53.5 49.56 10.58 3.94 37.24
24
36.04 51.98 47.98 11.94 4 33.50
31
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INGENIERIA CIVIL 50 45 40 D35 A D30 M U25 H E 20 D %15
Series1 Linear (Series1)
10 5 0 0
10
20
30
40
Nº DE GOLPES
Estrato N°03 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes
1 38.98 47.15 44.26 5.28 2.89 54.73 16
2 37.54 49.98 45.93 8.39 4.05 48.27 24
3 38.48 46.13 43.75 5.27 2.38 45.16
30
LL= 48.98 60 50 D40 A D E M U30 H E D 20 %
Series1 Linear (Series1)
10 0 0
10
20 Nº DE GOLPES
30
40
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Estrato N°04 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes
1
2
3
38.35
36.47
37.57
47.83 44.68 6.33
45.1 42.58 6.11
45.81 43.47 5.9
3.15 49.76 19
2.52 41.24 24
2.34 39.66 28
LL= 43.27
60 50 D40 A D E M U30 H E D 20 %
Series1 Linear (Series1)
10 0 0
10
20
30
Nº DE GOLPES
Estrato N°05 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes LL=33.40
1
2
3
38.6
36.3
37.65
48.94 46.21 7.61 2.73 35.87 18
51.67 47.83 11.53 3.84 33.30 25
46.7 44.54 6.89 2.16 31.35 30
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Series1 Linear (Series1)
35 34 0
10
20
30
Nº DE GOLPES
Estrato N°06 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% N° de golpes
1
2
3
38.77 48.81
37.05 48.33
37.62 44.97
45.8
45.17
43.09
7.03 3.01 42.82 16
8.12 3.16 38.92 22
5.47 1.88 34.37 27
LL= 38.04 50 45 40 D35 A D30 E M U25 H E 20 D %15
Series1 Linear (Series1)
10 5 0 0
10
20
Nº DE GOLPES
30
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VI.-RECOMENDACIONES Al momento de realizar los ensayos de consistencia se deberá tener en cuenta mucho en la forma de homogenizar En los límites de líquido se tendrá mucha en cuenta en llenar en la copa de casa grande y utilizando el método del multipunto. Y especial cuidado con los pesos ya que se está trabajando con pequeñas proporciones.
VII.-CONCLUSIONES Para concluir el presente ensayo se puede hacer referencia a la importancia que tiene conocer sobre límites de consistencia en las investigaciones de mecánica de suelos. El análisis de esos límites permite conocer un suelo y determinar si es apto para ser usado como material de construcción o material de soporte de estructuras Es conveniente tener en conocimiento detallado acerca del contenido de humedad determinando en qué estado este el suelo y aplicar los límites
VIII.-BIBLIOGRAFIA
GUÍA DE LABORATORIO DEGEOTECNIA GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS DE UANCV
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DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO DE LOS SUELOS E ÍNDICE DE PLASTICIDAD
I. INTRODUCCION Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm, Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm, Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensión deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por pérdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretación o medición.
II. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Determinar en el laboratorio el límite Plástico de un suelo y el cálculo del índice de plasticidad que se emplea para clasificar un suelo de acuerdo a su plasticidad.
OBJETIVO ESPECÍFICOS III. MARCO TEORICO El límite Plástico es el contenido de agua del suelo expresado en porcentaje que se halla entre el estado plástico y semisólido. Se define como el contenido de humedad más baja al cual el suelo pueden ser rolados en hilos de 3.2mm al presentar agrietamientos en su estructura Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca plasticidad, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.
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Cálculo del límite plástico: El límite plástico es el promedio de las humedades de ambas determinaciones. Se expresa como porcentaje de humedad, con una cifra decimal y se calcula de la siguiente manera:
Dónde:
Cálculo del Índice de Plasticidad: Se puede definir el índice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre su límite líquido y su límite plástico.
Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad se informara con la abreviatura NP (No Plástico)
IV. HERRAMIENTAS, EQUIPOS Y MATERIALES
Placa de vidrio.-Placa de vidrio rodadura de los rollitos (amasar).
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la cual nos servirá como superficie de
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Capsula de porcelana.-Es un pequeño recipiente de porcelana que servirá para introducir la muestra y para llevarla al horno.
Espátula.- Es una hoja aproximadamente de 75 mm a 100 mm de longitud y 20 mm de ancho con punta redonda.
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Malla N°40.-Malla que se usara para tamizar la muestra con el cual se va a trabajar el ensayo requerido.
Horno eléctrico.- Termostáticamente controlado, el cual es capaz de mantener una temperatura constante de (105 ± 5) °C, sirve para el secado de las muestras húmedas.
Balanza.- Con capacidad de 2000.00gr. dispositivo para pesar el cual es usado en los diferentes ensayos de acuerdo a la norma AASHTO M231.
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Agua destilada.- El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación.
Tarros o recipientes de aluminio.-Herramienta que sirve para colocar la muestra y pesar la muestra en la balanza o secado de la muestra en el horno.
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Alambre con diámetro de 3.2mm.-Que sirve de referencia para el tamaño de los rollitos.
V. PROCEDIMIENTO 1. Hacer secar cada una de las muestras extraídas de la calicata a temperatura ambiente 2.
. 3. Disgregar la muestra con la comba de goma en un recipiente o bandeja de tal manera que no se rompan las partículas individuales. 4.
5. Tomar aproximadamente 20 gr de la muestra que pasa por el tamiz N°40.
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6. Amasar con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo. Se toma una porción de 6 gr de forma de esfera sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla.
7. Colocar el recipiente más la muestra en una bolsa (funda plástica) el cual impida la evaporación hasta que se sature la muestra por un tiempo de 24 horas.
8. Sacar la muestra y moldear a la mitad de la muestra en forma de elipsoide y a continuación, enrollamos con la palma de la mano, sobre una superficie lisa con una presión estrictamente necesaria para formar cilindros de unos 3.2mm de diámetro.
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9. Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3.2mm (1/8”) no se ha desmoronado, se vuelve a hacer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesaria, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro.
10. Si se presenta agrietamientos múltiples, se dice que el suelo presenta el LP, donde se obtendrán muestras de suelo.
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11. Colocar las porciones del cilindro agrietado al recipiente y registrar su peso.
12. Por ultimo estas muestras serán introducidas al horno para determinar el contenido de humedad de las muestras de suelo correspondiente.
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13. Repetir nuevamente, con la otra mitad de la masa para determinar otra vez el contenido de humedad para cada una de las muestras.
VI. TABULACION DE RESULTADOS Se
debe determinar como mínimo tres valores de humedad, el promedio de ellos representa el Valor del Límite Líquido. Para ello utilizaremos la siguiente formula:
Dónde:
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Para
el cálculo respectivo procedemos a llenar los datos obtenidos de la muestra 01 en la siguiente cuadro y anotar los resultados calculados: CALCULOS.
Estrato N°01 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS + tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% Limite plástico
2 23.75 26.62 25.97 2.22 0.65 29.28 28.73
3 22.31 26.03 25.21 2.9 0.82 28.28
1 27.93 30.17 29.64 1.71 0.53 30.99
2 25.48 28.41 27.74 2.26 0.67 29.65 31.00
3 28.14 30.07 29.59 1.45 0.48 33.10
Estrato N°02 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% Limite plástico
1 22.04 24.59 24.02 1.98 0.57 28.79
Estrato N°03 TARRO
peso del tarro Peso SH + tarro Peso ss+ tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% LIMITE PLASTICO
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1
2
3
22.13
23.21
24.37
24.2
25.13
27.43
23.76
24.64
26.68
1.63
1.43
2.31
0.44
0.49
0.75
26.99
34.27
32.47
31.28
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MUESTRA
4
TARRO
1
2
3
peso del tarro Peso SH + tarro Peso ss+ tarro Peso del suelo seco Peso del agua W%
23.04
23.61
23.04
25.22
27.36
25.03
24.27
25.76
24.13
1.23
2.15
1.09
0.95
1.6
0.9
77.24
74.42
82.57
LIMITE DE PLASTIC0
Estrato N°05
Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% LIMITE DE PLASTICIDAD
77.18
1 24.15 26.43 25.92
2
3
24.13 26.62 26.03
25.18 26.02 25.85
1.77
1.9
0.67
0.51
0.59
0.17
28.81
131.051
25.37
29.26.
Estrato N°06 Tarro peso del tarro Peso SH + tarro Peso SS +tarro Peso del suelo seco Peso del agua W% LIMITE DE PLASTICIDAD
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1 24.26 25.58 25.34
2
3 24.58 26.38 26.03
24.75 26.36 26.08
1.08
1.45
1.33
0.24
0.35
0.28
22.22
24.13 22.54
21.05
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CALCULO DEL INDICE DE PLACTICIDAD: -
se puede definir el indice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre su limite liquido y su limite plastico. Indice de plasticidad es igual a limite liquido – limite plastico. Cuando el limite liquido o el plastico no puede determinarse el indice de plasticidad se informara con la abreviatura NP (no plastico) Se puede definir el Indice de Plasticidad : IP = LL – LP, donde: IP = indice de plasticidad LL= limite liquido LP= limite plastico
TABULACION DE RESULTADOS No de muestras 1 2 3 4 5 6
LL(%) 52.78 46.16 52.97 43.29 34.48 52.94
LP(%) 28.78 31.25 31.24 78.07 28.41 22.47
IP(%) 24.00 14.91 22.73 34.78 6.07 30.47
CONCLUSIONES Para concluir el presente ensayo se puede hacer referencia a la importancia que tiene conocer sobre límites de consistencia en las investigaciones de mecánica de suelos. El análisis de esos límites permite conocer un suelo y determinar si es apto para ser usado como material de construcción o material de soporte de estructuras Es conveniente tener en conocimiento detallado acerca del contenido de humedad determinando en qué estado este el suelo y aplicar los límites
RECOMENDACIONES
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