La Plasticidad del Suelo - Límites de Atterberg
Signifcado Físico de la Plasticidad de un Suelo La plasticidad es atribuible al contenido de partículas escamosas de tamaño coloid coloidal al prese presente ntess en los suelos suelos.. Las partíc partícula ulass esc escamo amosas sas además además son respon res ponsab sables les de la alta alta compre compresib sibilid ilidad ad y la baja baja permea permeabil bilida idad d de los suelos.
En relac elació ión n co con n la plas plasti tici cida dad d de los los suel suelos os,, dura durant nte e un proc proces eso o de deo deorm rmac ació ión, n, el !olu !olumen men de una una arci arcilla lla perma permanec nece e co cons nsta tant nte. e. Por el contrario el !olumen de una arena cambia continuamente durante el mismo. Si se intenta deormar una masa de arena "#meda rápidamente, esta se desa desagr grega ega $la $la arena arena es ria riable ble%. %. En !irt !irtud ud de esto esto,, pued puede e de&n de&nirs irse e la plas plasti tici cida dad d co como mo la prop propie ieda dad d de un ma mate teri rial al 'ue 'ue perm permit ite e res esis isti tirr deo deorm rmac acio ione ness rápi rápida das, s, sin sin ca camb mbia iarr de !olu !olume men n y sin sin agri agriet etar arse se ni desagregarse. Las in!estigaciones de (oldsc"midt abordaron a la "ipótesis 'ue considera 'ue las partículas escamosas act#an como condensadores, 'u) orientan las mol)culas de agua distintamente en orma bipolar. El campo el)ctrico 'ue rodea cada partícula in*uencia muc"as mol)culas de agua. Las propiedades del bajo campo el)ctrico del agua cambian en semejante magnitud 'ue puede llamarse apropiadamente, como sugirió +erag"i, solidi&cación del agua. Las primeras capas de mol)culas de agua cercanas a la super&cie sólida, están particularmente ligadas tan uertemente 'ue no se pueden mo!er en absoluto. (oldsc"midt supone 'ue el espesor relati!amente grande de la capa ca pa de agua agua in*u in*uenc encia iada da por por el ca camp mpo o el)c el)ctr tric ico o de una una part partíc ícula ula es responsable de la plasticidad. Si la "ipó "ipóte tesi siss de (olds (oldsc" c"mi midt dt es co corr rrec ecta ta,, otro otross lí'u lí'uid idos os 'ue 'ue teng tengan an mol)culas bipolares tambi)n deberían producir plasticidad si se meclaran con arcilla en pol!o, mientras 'ue lí'uidos con mol)culas mono-polares no deberían producir este eecto.
Los eperimentos de Atterberg demostraron 'ue el cuaro molido de tamaño menor de / micrones no presenta plasticidad en absoluto, mientras 'ue la mica molida del mismo tamaño, presenta cierta plasticidad 'ue se incrementa con el decrecimiento del tamaño de los granos. Este "ec"o muestra la in*uencia de las partículas escamosas en la plasticidad de los suelos. 0asagrande $1234% sugirió 'ue el responsable de la plasticidad de los suelos es el agua de adsorción, cuya !iscosidad es semejante a la de una goma lí'uida. La plasticidad de una arcilla es consecuencia de !arios parámetros5 la morología6 la cual es generalmente laminar, el tamaño etremadamente pe'ueño 'ue aumenta el área super&cial, la capacidad de "inc"amiento 'ue se asocia a la cantidad de de&ciencia de carga de la estructura de la arcilla 'ue controla la "abilidad de ella de atraer iones y agua $tambi)n asociado a la capacidad de intercambio catiónico%. La plasticidad de un suelo es controlada por el contenido de minerales arcillosos5 el tipo de mineral y la cantidad presente. En mecánica de suelos se de&ne la plasticidad como la propiedad de un material por la cual es capa de soportar deormaciones rápidas, sin rebote elástico, sin !ariación !olum)trica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.
Plasticidad en los Suelos La plasticidad es la propiedad 'ue epresa la magnitud de las ueras de las películas de agua dentro del suelo ya 'ue )stas permiten 'ue el suelo sea moldeado sin romperse "asta un determinado punto. Es el eecto resultante de una presión y una deormación. La magnitud de la deormación 'ue puede soportar un suelo con un determinado contenido de "umedad está dada por la distancia 'ue las partículas pueden mo!erse sin perder su co"esión. La presión 'ue se re'uiere para producir una deormación especí&ca es un índice de la magnitud de las ueras de co"esión 'ue mantienen las partículas juntas. Estas ueras !arían con el espesor de las películas de agua entre partículas. Puesto 'ue la deormación total 'ue puede ser producida !aría con el tamaño y orma de las partículas, es e!idente 'ue la super&cie total presente determina el n#mero de películas de agua contribuyentes a la co"esión. El enómeno de plasticidad en los suelos puede eplicarse de la siguiente manera5 Las partículas coloidales en un suelo a bajos contenidos de "umedad están probablemente desordenadas $!er &gura 1%.
7igura 1. +eoría de la Película de Agua. Las partículas de un suelo se recubren por una película de agua adsorbida, cuando el porcentaje de "umedad en el sistema aumenta $!er &gura /%. La uera de ad"esión del agua sobre la super&cie de la partícula !aría con el tipo de coloide.
7igura /. +ipos de Agua en el Suelo. 0uando el contenido de "umedad es su&ciente para alcanar el límite inerior de plasticidad, las partículas se orientan cuando se les aplica una presión $!er &guras 1 y /%. La tensión de estas películas de agua adsorbidas mantiene juntas las partículas adyacentes. 0uando la presión se incrementa por encima de la tensión de estas películas 'ue mantienen unidas las partículas, )stas se deslian unas sobre otras $!er &gura 8%. 9espu)s 'ue la presión cesa, las partículas no retoman su posición original por'ue están unidas en sus nue!as posiciones por la tensión de las películas "#medas $!er &gura 1%.
Factores que Aectan la Plasticidad de los Suelos y las Constantes de Atterberg 1) Contenido de Arcilla
0omo la plasticidad es unción de las racciones más &nas del suelo, los distintos suelos tendrán dierente plasticidad de acuerdo con la cantidad de arcilla 'ue contengan. Atterberg obser!ó 'ue un incremento en el porcentaje de arcilla produce un aumento en ambos límites de plasticidad en la escala de "umedad y consecuente aumento en el n#mero de plasticidad. En la &gura 3 $b% se obser!a 'ue el contenido de "umedad en el límite inerior de plasticidad se !uel!e ligeramente menor en la medida 'ue el contenido de arcilla decrece. :ay un notorio eecto al decrecer el contenido de arcilla y es el 'ue se mani&esta en la rápida disminución del límite superior de plasticidad y la consiguiente disminución del n#mero de plasticidad. Se necesita un mayor contenido de "umedad para obtener plasticidad en un suelo con alto contenido de arcilla 'ue en otro con menos contenido de arcilla.
7igura 3. 7actores 'ue aectan a los límites de Atterberg5 a% Eecto del tamaño de las partículas $seg#n ;"ite, 12<2%6 b% eecto del contenido de arcilla6 c% eecto de la materia orgánica. =ussell inormó 'ue el n#mero de plasticidad es una unción lineal del contenido de arcilla $partículas menores de 8 >%. Esta relación es epresada por5 ?P @ .B0 - 1/, donde5 ?P5 ?#mero de plasticidad y 05 Porcentaje de contenido de arcilla. Suelos 'ue contengan menos del /C de partículas menores de 8 >, generalmente no muestran plasticidad. Esta relación es epresada por5 ?P @ .B0 - 1/, donde5 ?P5 ?#mero de plasticidad y 05 Porcentaje de contenido de arcilla. Suelos 'ue contengan menos del /C de partículas menores de 8 >, generalmente no muestran plasticidad.
Se "an encontrado resultados similares en suelos sint)ticos trabajando con partículas menores de 1 >5 ?P @ .BB0 - 1. En este caso, suelos con menos del 18 C de arcilla no desarrollan plasticidad. 0ual'uier cambio marcado en la orma de las partículas, aecta estas relaciones.
2) Naturaleza de los Minerales del Suelo Atterberg in!estigó en 'u) magnitud los dierentes minerales de los cuales deri!an los suelos aectan la plasticidad. Sus estudios muestran 'ue solamente los minerales 'ue tienen una estructura laminar, muestran plasticidad cuando son pul!eriados. 0uaro y eldespatos, no tienen estructura laminar y por lo tanto no desarrollan plasticidad. +alco, musco!ita, biotita y otros minerales cuyas arti&ciales tienen orma laminar presentan plasticidad. Estas dierencias son atribuidas a la mayor super&cie e incremento de las super&cies de contacto en las partículas laminares. Aun'ue en realidad son pocos los suelos 'ue contienen su&cientes cantidades de minerales primarios como para aectar la plasticidad considerablemente, el "ec"o de 'ue las partículas minerales secundarias tienen estructura laminar similar a los minerales atrás mencionados, ayudan a eplicar la plasticidad de los suelos. En algunos casos la presencia de mica en la racción limo puede causar plasticidades más altas 'ue la 'ue son de esperar debido al contenido de arcilla solamente.
) Minerales de Arcilla Son producto principalmente de la meteoriación 'uímica y descomposición de eldespatos como ortoclasa y plagioclasa, y algunas micas. Son de tamaño reducido y orma aplanada. La cla!e de alguna de las propiedades de los suelos arcillosos, tales como plasticidad, compresibilidad y el potencial de epansiónDcontracción, se centra en la estructura de los minerales arcillosos. :ay tres grupos principales de minerales arcillosos5 •
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0aolinitas5 $incluyen caolinita, dicita y nacrita% ormada por la descomposición de la ortoclasa eldespática $e.g. en el granito%6 el caolin es el principal constituyente de la Arcilla de 0"ina y la Arcilla de Fall. Glitas5 $incluyen ilita y glauconita% son los minerales de arcilla más comunes6 ormados por la descomposición de algunas micas y eldespatos6 predominantes en arcillas marinas y s"ales $e.g. Arcilla de Londres, Arcillas de Hord%. Iontmorillonitas5 $tambi)n llamadas esmectitas% $incluyen momtmorillonitas cálcica y sódica, bentonita y !ermiculita% ormadas por la alteración de rocas ígneas básicas 'ue contienen silicatos ricos en 0a y Ig6 los d)biles enlaces de los cationes $e.g. ?aJ, 0aJJ% resultan in ele!ado potencial de epansiónDcontracción.
!) Co"#osici$n %uí"ica del Coloide Las propiedades ísico-'uímicas de la arcilla !arían con la relación síliceDses'uióidos. La capacidad de adsorción de la super&cie coloidal para
los cationes y las mol)culas de agua decrece cuando la relación se !uel!e menor. El mismo eecto se mani&esta en las constantes de Atterberg. Los suelos con baja relación síliceDses'uióidos se !uel!en plásticos con un contenido de "umedad menor 'ue los suelos con relación síliceDses'uióidos más altas. Ambos límites, para relaciones altas o bajas, aumentan o disminuyen en la misma proporción, y se deduce entonces 'ue el n#mero de plasticidad será aproimadamente el mismo o no surirá !ariación para dic"as relaciones. 9esde 'ue el agua adsorbida y la cantidad de "umedad re'uerida para producir un &lm es menor en suelos de baja relación síliceDses'uióidos, es e!idente 'ue el límite inerior de plasticidad será menor para estos suelos. Kna !e 'ue su&cientes películas se orman para desarrollar eecto plástico, la cantidad de agua necesaria para aumentarlos "asta el punto en 'ue *uye, depende del n#mero de películas, este n#mero no es el mismo para ambos tipos de suelos. Esto indica 'ue los minerales caoliníticos se !uel!en plásticos con contenidos de "umedad menores 'ue los tipos montmorilloníticos. Se debería tener en cuenta 'ue este argumento puede destruirse en las !erdaderas lateritas donde grandes cantidades de óidos y 7e Al están presentes.
&) Contenido de Materia 'rg(nica La materia orgánica ejerce un eecto interesante sobre la plasticidad del suelo. Iedidas de las constantes de plasticidad de dierentes suelos, usualmente muestran 'ue los límites de plasticidad en los "oriontes super&ciales son más altos en la escala de "umedad 'ue los de los "oriontes ineriores. Este eecto está aparentemente asociado con la presencia de materia orgánica en el "orionte super&cial. La oidación de la materia orgánica con el agua causa un descenso de ambos límites $es decir se !uel!e plástico con menos agua%. El suelo G en la &gura 3, con un contenido de materia orgánica de 3,8C, se !uel!e plástico a una "umedad de 3B.8C. La remoción de la materia orgánica baja este límite a 12.4C de "umedad. Además, el suelo oidado *uye a /8.1C de "umedad, mientras 'ue el suelo con materia orgánica es a#n riable "asta un contenido de 3B.8C de "umedad. El n#mero de plasticidad no "a sido cambiado por la oidación de la materia orgánica. La oidación natural de la materia orgánica en el campo produce eectos similares a la oidación arti&cial en laboratorio. La causa del descenso de los límites de plasticidad sobre la escala de "umedad $en los oidados% sin un eecto realmente signi&cati!o sobre el n#mero de plasticidad, es perectamente comprensible sobre la base de la teoría de la película de agua. La materia orgánica tiene una alta capacidad de absorción de agua. La "idratación de la materia orgánica debe ser su&cientemente completa antes 'ue su&ciente agua sea disponible para ormar una película alrededor de las partículas minerales. En consecuencia, el límite inerior de plasticidad ocurre a un contenido relati!amente alto de "umedad. 9espu)s 'ue las películas están ormadas, prácticamente toda el agua adicional unciona solamente para aumentarlos "asta 'ue se produca
el *ujo. La presencia de materia orgánica tiene pe'ueño eecto sobre este tipo de agua y entonces no in*uye sobre el n#mero de plasticidad. La presencia de materia orgánica etiende la ona de riabilidad "asta un mayor contenido de "umedad.
Pro#iedades de los "inerales de arcilla A mayor cantidad de minerales arcillosos en el suelo, mayor es la plasticidad, así como la compresibilidad y la co"esión, mientras 'ue la permeabilidad y el ángulo de ricción interno disminuyen. El comportamiento de las partículas de arcilla está uertemente in*uido por las ueras de super&cie, ya 'ue al tratarse de granos muy &nos la super&cie especí&ca $Se% alcana !alores de consideración y las ueras electroestáticas desarrolladas en la super&cie cobran rele!ancia. El agua es uertemente atraída por la super&cie de los minerales de arcilla dando como resultado la plasticidad, mientras 'ue en las partículas no arcillosas la super&cie especí&ca es muc"o menor y "ay menor a&nidad con el agua, con lo cual no se desarrolla una plasticidad signi&cati!a. +anto el límite lí'uido como el límite plástico para cual'uiera de los minerales arcillosos pueden !ariar dentro de un amplio rango. Para cual'uier mineral de arcilla, el rango de !alores de límite lí'uido es mayor 'ue el rango de !alores de límite plástico. La !ariación en el límite lí'uido entre los dierentes grupos de arcillas es muc"o mayor 'ue la !ariación en los límites plásticos. El tipo de catión adsorbido tiene mayor in*uencia en minerales de alta plasticidad $montmorillonita% 'ue en minerales de baja plasticidad $caolinita%. El incremento de la !alencia del catión "ace disminuir el !alor del límite lí'uido de las arcillas epansi!as, pero tiende a aumentar los !alores del límite lí'uido de los minerales no epansi!os. La "aloisita "idratada tiene un alto límite plástico poco "abitual mientras 'ue tiene un índice de plasticidad bajo. Eiste una gran !ariación entre los límites de Atterberg de un mismo mineral arcilloso a#n con el mismo catión de cambio. (ran parte de esa dierencia "ay 'ue atribuirla al tamaño de las partículas y a la perección de los cristales5 cuanto más pe'ueñas son las partículas y cuanto más imperecta es su cristaliación, más plástico es el suelo.
Pegaosidad y Plasticidad de Suelos Arcillosos La plasticidad es la capacidad de un material de eperimentar deormaciones irre!ersibles sin romperse y se presenta en la mayor parte de suelos arcillosos con "umedad intermedia. Si se seca un blo'ue de arcilla plástica, pierde su plasticidad y se con!ierte en un sólido rágil con una resistencia considerable 'ue resulta de la pegajosidad, entre partículas de arcilla. Sin embargo, si el blo'ue se descompone en partículas 'ue lo constituyen, la pegajosidad se pierde y el material se con!ierte en un pol!o seco. Al meclar nue!amente el pol!o 'ue resulta con una cantidad de agua adecuada, reaparecerán las propiedades de pegajosidad y plasticidad. Este eecto no se consigue si la mecla se "ace con tetracloruro de carbono como *uido intersticial, el cual es un compuesto cuyas mol)culas no son dipolares y no se ionian. El agua intersticial es lo 'ue más contribuye al desarrollo de la pegajosidad y la plasticidad. Sin embargo, la manera eacta como esta contribuye no se conoce completamente. La pegajosidad se atribuye principalmente a la atracción entre partículas producida por las ueras de an der ;aal $ueras de atracción de corto alcance entre mol)culas adyacentes debidas a la interacción de los campos el)ctricos 'ue se generan alrededor de las mol)culas por los electrones 'ue giran alrededor de los n#cleos atómicos%, a la a&nidad por ciertos cationes en el agua intersticial y a algunas uniones borde - cara entre los bordes de unas partículas con una baja concentración de cargas positi!as y las caras de otras partículas con su carga super&cial negati!a. La plasticidad se atribuye a la deormación de las capas de agua adsorbida. Aun'ue este agua es uertemente atraída por las partículas de mineral de arcilla, las mol)culas de agua adsorbida pueden mo!erse con relati!a acilidad a lo largo de la super&cie de las partículas. Por lo tanto, cuando las partículas de arcilla se comprimen, la capa de agua adsorbida altamente
!iscosa se deorma con elasticidad en tanto 'ue las partículas suren un desplaamiento relati!o unas con respecto a las otras. El desarrollo de la capa de agua adsorbida alrededor de las partículas de mineral arcilloso depende de la capacidad del mineral de arcilla para atraer iones intercambiables y así neutraliar la carga negati!a. La capacidad para absorber iones se epresa cuantitati!amente en t)rminos de la capacidad de intercambio iónico por unidad de masa de arcilla seca. Esta característica se relaciona no solo con la de&ciencia de carga de las partículas minerales, sino tambi)n con el área total de la super&cie de las partículas por unidad de masa y por tanto el tamaño de las partículas minerales. Al considerar la caolinita, la ilita y la montmorillonita en ese orden, la capacidad de intercambio iónico aumenta al igual 'ue la proporción de agua adsorbida en la super&cie de las partículas y en consecuencia "ay un incremento de la plasticidad y la acti!idad. A escala macroscópica se presenta un incremento de la compresibilidad y una disminución del ángulo de ricción.
Plasticidad La plasticidad de un suelo se debe a su contenido de partículas más &nas de orma laminar, 'ue ejerce gran in*uencia en la compresibilidad del suelo mientras el pe'ueño tamaño de tales partículas "ace 'ue la permeabilidad del conjunto sea baja. La plasticidad puede estudiarse con base en cur!as esuero - deormación de los materiales, cuya orma depende de las características del material. Para esueros bajos la relación esuero - deormación es re!ersible $comportamiento elástico%, para esueros mayores es irre!ersible $comportamiento plástico%. La distinción entre el comportamiento elástico y plástico comprende dos aspectos5 1. Gn*uencia de la "istoria de esueros. /. =aón de !ariación actual de esos esueros. El primero se relaciona con dos características o puntos de *uencia $de tensión y compresión%, mostrando el material comportamiento elástico mientras el esuero actual se mantenga entre esos límites6 al principio tales características son aproimadamente iguales y en el caso de material perectamente plástico, permanecen constantes. Para materiales donde "ay endurecimiento por deormación progresi!a, los !alores de esos límites dependen de la "istoria de esueros. En la &gura < se muestran las cur!as real e idealiada de la relación esuero - deormación de una arcilla sua!e durante su inter!alo plástico.
7igura <. (rá&cas =eal e Gdealiada de una Arcilla en su Estado Plástico. Plasticidad5 Propiedad de un material por la cual es capa de soportar deormaciones rápidas, sin rebote elástico, sin !ariación !olum)trica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse. La plasticidad de los suelos se debe a la carga el)ctrica de las partículas laminares 'ue generan campos 'ue act#an como condensadores e in*uyen en las mol)culas bipolares del agua. En suelos plásticos el espesor de estas capas de agua sólida y !iscosa in*uidas, es grande y su eecto en la interacción de las partículas de suelo determinan su plasticidad.
'tros enlaces de inter*s+ El Agua en el Suelo La 0onsistencia del Suelo Límites de Atterberg - :istoria Albert Iaurit Atterberg Límite Lí'uido Límite Plástico Límite de 0ontracción Mndices
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http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3282/5/53973-5.pdf
Informe de Laboratorio 1.
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2.
Objetivos
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Marco Teórico
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Límites de Atterberg
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Materiales y Equipos
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esultados
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Interpretación de esultado
Objetivo !eneral Determinar el PW de un Suelo para evaluar su consistencia. Objetivo Especifico Determinar el contenido de PW en el Limite de Plástico. Analiar la cantidad de PW en el Limite Li!uido. "studiar la #elaci$n entre el Limite Plástico % el Limite Li!uido !ueda como un resultado el &ndice de Plasticidad. "studios #ealiados 'an de(inido como consistencia los t)rminos seco* '+medo % mo,ado. Marco Teórico" La consistencia" es la caracter-stica (-sica !ue o/ierna las (ueras de co'esi$n0ad'esi$n* responsa/les de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto. Dic'as (ueras dependen del contenido de 'umedades pro esta ra$n !ue la consistencia se de/e epresar en t)rminos de seco* '+medo % mo,ado.
Se re(iere a las (ueras !ue permiten !ue las part-culas se mantenan unidas se puede de(inir como la resistencia !ue o(rece la masa de suelo a ser de(ormada o amasada.0 Las (ueras !ue causan la consistencia son co'esi$n % ad'esi$n. #o$esión" "sta (uera es de/ida a atracci$n molecular en ra$n* a !ue las partucilas de arcilla presentan cara super(icial* por una parte % la atracci$n de masas por las (ueras de an der Walls* opr otra avande* 1768 Además de estas (ueras* otros (actores tales como compuestos oránicos* car/onatos de calcio % $idos de 'ierro % aluminio* son aentes !ue interan el mantenimiento con,unto de las part-culas. La co'esi$n** entonces es la atracci$n entre part-culas de la misma naturalea. Ad$esión" Se de/e a la tensi$n super(icial !ue se presenta entre las part-culas de suelo % las mol)culas de aua. Sin em/aro* cuando el contenido de aua aumenta* ecesivamente* la ad'esi$n tiende a disminuir. "l e(ecto de la ad'esi$n es mantener unidas las partucilas por lo cual depende de la proporci$n Aua9 Aire. De acuerdo a lo anteriormente epuesto se puede a(irmar !ue la consistencia del suelo posee dos puntos máimos uno cuando esta en estado seco de/ido a co'esi$n % otro cuando '+medo !ue depende de la ad'esi$n. Limite %l&stico" Se puede llamar una tira cil-ndrica cu%a (inalidad es 'acer una pasta de suelo con aua lueo es amasada 'asta crear o (ormar un cilindro de 1:cm :.5cm el rosor. Despu)s (ramentar con una espátula* lo cual consiste en reunir los (ramentos % empear en el numero 2. Determinar la cantidad de 'umedad en 1:5;< Para evaporarse* es decir el cam/io de consistencia de (ria/le a plástica. Lueo se de/e aplicar la siuiente (ormula PW = Ps' > Pss 1:: 00000000000000000 Pss Donde PW =
25 olpes. 'ndice de %lasticidad" "s un parámetro (-sico !ue se relaciona con la (acilidad de mane,o del suelo* por una parte* % con el contenido % tipo de arcilla presente en el suelo* por otra Se o/tiene de la di(erencia entre el limite li!uido % el limite plástico @P = LL > LP 1: plástico. @P = LL > LP B 1: no plástico. alores Cenores de 1: indican /a,a plasticidad* % valores cercanos a los 2: sealan suelos mu% plásticos. Importancia agronómica "n la (iura siuiente* se o/serva como el rado máimo de consistencia se alcana en el rano seco de/ido a las (ueras de co'esi$n mientras !ue el máimo de ad'esi$n se localia dentro del rano '+medo Al comparar los dos Epuntos máimosE se conclu%e !ue el relacionado con la ad'esi$n* aun!ue oriina un valor de consistencia menor en el rano '+medo es el estado $ptimo para la realiaci$n de las la/ores ar-colas* puesto !ue el suelo no opone tanta resistencia como ocurre en el rano seco. "n los ranos donde el contenido de aua es ma%or* mo,ado % saturado* el peliro radica en la deradaci$n estructural por la poca resistencia !ue o(rece el suelo a su de(ormaci$n con lo cual se corre el rieso de EamasarloE o compactarlo.
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Fiura ariaci$n de la Fuera de co'esi$n % ad'esi$n. Limites de Atterberg Al realiar un análisis del per,uicio !ue sini(ica e,ecutar la/ores ar-colas en un rano de 'umedad no adecuado* se de/e tener en cuenta lo siuiente la (orma de consistencia (ria/le es la condici$n !ue de/e poseer el suelo para la la/rana cuando se so/repasa ese contenido $ptimo de 'umedad* el suelo pierde sus condiciones naturales % puede ad!uirir una consistencia plástica o de amasamiento. Atter/er* citado por Gaver 173* propuso dos limites de contenido de 'umedad PH1 en el !ue el suelo puede ad!uirir consistencias indesea/les Limite Plástico o @n(erior* donde el suelo se moldea (ácilmente por la acci$n de una (uera % Limite Li!uido o Superior* donde ad!uiere un comportamiento de masa viscosa. La determinaci$n del Limite Plástico se o/tiene amasando una porci$n de suelo % (ormando cilindros so/re una super(icie pulida* lueo se cortan en varios pedaos % se re+nen nuevamente para (ormar un nuevo cilindro. "n el momento en !ue no se lore (ormar el cilindro se toma una porci$n a la cual se le determina el PH. "ste valor representa el contenido máimo de 'umedad !ue puede contener el suelo para pasar a una consistencia plástica. La di(erencia entre el Limite Li!uido LL % el Limite Plástico LP de(ine el &ndice de Plasticidad @P. @P = LL > LP alores in(eriores a 1: indican /a,a plasticidad* especialmente en el rano menor de 5 -ndices superiores a 1: % cercanos a 2: indican alta plasticidad Calaon* 1I3. Materiales y Equipos" <ápsulas para la ?umedad
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Papel Para limpiar el mes$n % los e!uipos.
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"stu(a Para colocar la muestra a secar.
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Galana consiste en pesar los instrumentos de la/oratorio usados de acuerdo a la práctica.
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eactivos" Ko (ue utiliado nin+n reactivo para realiar la practica. %rocedimiento del Límite %l&stico" 1. Se toma una porci$n de suelo* de 2: a 3:r % se adiciona aua 'asta (ormar una pasta. 2.
Se coloca so/re un vidrio % se amasa 'asta (ormar un cilindro de aproimadamente 3mm de diámetro.
3.
4.
Si no se (ramente el cilindro* repita el paso 3 de lo contrario tome una muestra % páselo a una cápsula para determinar el PW.
%rocedimiento del Límite Líquido" 1. 2.
Se toma una porci$n de suelo de aproimadamente 1::r* en una cápsula de porcelana % arear aua 'asta (ormar una masa pastosa con liero /rillo.
3.
4. 5.
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esultados" Datos <ápsula Jrande de limite li!uido ac-a = 27 r 27 r = .Ir Pss = 34.1r > 27 r = 7.1r PW = Ps' > Pss 1:: 00000000000000000 Pss PW = .Ir > 7.1r 1::
00000000000000000 7.1r PW = 2.7r 1:: 0000000000000 7.1r PW = :.3I 1:: PW = 3I r de limite li!uido. Datos <ápsula Pe!uea de Limite Plástico ac-a = 11:.5r 1:.5r = 1.6r Pss = 12r > 1:.5r = 1.5r PW = Ps' > Pss 1:: 00000000000000000 Pss PW = 1.6r > 1.5r 1:: 00000000000000000 1.5r PW = :.1r 1:: 0000000000 1.5r PW = :.:66r 1:: PW = 6.6r de Limite Plástico &ndice de Plasticidad Datos &ndice de Plasticidad @P = Limite Li!uido = 3Ir Limite Plástico = 6.6r @P = LL > LP @P = 3Ir > 6.6r @P = 31.4r @ndica !ue es /astante arcilloso. Interpretación de esultado" Se+n #esultados o/tenidos anteriormente en la práctica numero 4 !ue es la determinaci$n de la tetura del suelo nos dio en la clase tetural un suelo (ranco arcilloso. "n cuanto al PW !ue es el contenido de 'umedad dio como resultado 3Ir del l-mite l-!uido % 6.6 de limite plástico % en el resultado del -ndice de plasticidad !ue es la di(erencia entre el limite li!uido % el limite plástico dio como resultado 31.4rs esto !uiere decir !ue se+n los valores cercanos a 51 o ma%ores indican !ue son suelos mu% plásticos. Además es un suelo mo,ado* es decir de amasamiento % se puede decir !ue se moldea (ácilmente %a !ue pierde sus condiciones naturales % puede ad!uirir una consistencia plástica % por la acci$n de una (uera. "sta (uera es por medio de la co'esi$n %a !ue de/ido a atracci$n molecular en ra$n a !ue las part-culas de arcilla presentan cara super(icial* por una parte % la atracci$n de masas por las (ueras de ander Walls por otra. Leer más 'ttp99HHH.monora(ias.com9tra/a,os159suelos0consistencia9suelos0 consistencia.s'tmlMi3NrnK:OQ
1- .NSA/'AAS:+H +2/-B4 AS+I 9
2- '0.34'El objeti!o de )ste ensayo, es determinar el LGIG+E 9E 0H?+=A00GO?.
- F5N6AM.N' .7,3C'EL LGIG+E 9E 0H?+=A00GO? ES K? PH=0E?+AE 9E :KIE9A9 9EL SKELH,
9E +AL IA?E=A QKE LKE(H 9E SE0A9H AL :H=?H ?H =E9K0E SK HLKIE? Los suelos susceptibles de surir grandes cambios de !olumen cuando se someten a cambios en su contenido de "umedad, son problemáticos, si se usan para rellenos en carreteras o en errocarril, o si se utilian para la undación de elementos estructurales. Los cambios de !olumen pueden moti!ar ondulaciones en las carreteras y grietas en las estructuras debido a 'ue los cambios de !olumen usualmente no son uniormes. Los límites lí'uido y plástico pueden utiliarse para predecir la presencia potencial de problemas en suelos debido a su capacidad de cambio de !olumen. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitati!a, de cuánto cambio de "umedad puede presentarse antes de 'ue se presente un apreciable cambio !olum)trico, y obtener, si dic"o cambio !olum)trico ocurre, una indicación de la cantidad de ese cambio, es necesario "acer un ensayo del límite de contracción. La práctica se comiena con un !olumen de suelo en condición de saturación completa, preeriblemente $pero no absolutamente necesario% a un contenido de "umedad cercano o superior al límite lí'uido. El suelo entonces se deja secar. 9urante el secado se supone 'ue bajo cierto !alor límite de contenido de "umedad, cual'uier p)rdida de "umedad en el proceso está acompañada por una disminución en el !olumen global de la muestra $ o relación de !acíos%. A partir de )ste !alor límite en el contenido de "umedad, no es posible producir cambios adicionales en el !olumen del suelo por p)rdida adicional de agua de poros. Este !alor inerior limitante en el contenido de "umedad se denomina límite de contracción. Lo anterior signi&ca ísicamente, 'ue no se causará ning#n !olumen adicional por cambios subsecuentes en la "umedad. Por encima del límite de contracción todos los cambios de "umedad producen cambios de !olumen en el suelo, )ste cambio de !olumen se puede epresar en t)rminos de relación de !acíos y el contenido de "umedad. La relación de contracción da una indicación de cuánto cambio de !olumen puede presentarse por cambios de la "umedad de los suelos. La relación de contracción se de&ne como la relación del cambio de !olumen del esp)cimen o muestra de suelo como un porcentaje de su !olumen seco al cambio correspondiente en "umedad por encima del límite de contracción epresado como un porcentaje del suelo seco obtenido luego de ser secado al "orno.
