SUMARIO Los Los suel suelos os se carac caracte teri riza zan n por por tene tenerr prop propie ieda dade dess con con las las cual cuales es hace hacen n la diferencia entre sí, en la práctica número #3 se analizó una muestra de suelo; para determinar el límite líquido, líquido, límite plástico plástico e índice de plasticidad. Se pesaron 5 ! de suelo "seco, que ha$a pasado el tamiz #%, despu&s se humedeció dicha muestra hasta formar una pasta consistente. 'sta pasta fue colocada en la copa de (rthur )asa!rande, despu&s se le hizo una ranura $ se contó el número de !olpes necesarios para cerrar dicha ranura. La frecuencia era de * !olpes por se!undo. 'n una prue+a se cerró a los 5 !olpes $ en otra a los - !olpes, despu&s se etra/eron * muestras de * !r, las cuales se pesaron con $ sin contenido de humedad para determinar el porcenta/e de humedad "Límite líquido. 'l límite líquido fue de 550. 1espu&s se procedió a hacer rollitos de suelo, de aproimadamente 24 de diámetro, los cuales se frotaron en una superficie arias eces hasta que dichos rollitos se desmoronaran, se tomaron * muestras "de los rollitos, los cuales se pesaron con $ sin humedad para determinar el porcenta/e de humedad "Límite plástico. Se o+tuo el promedio del porcenta/e de humedad, $ con ello se o+tuo el límite plástico i!ual a 3%0. Los límites límites líquido líquido $ plástico, plástico, se utilizaron utilizaron para para o+tener o+tener el índice índice de plasti plasticidad cidad del suelo. 6ue teóricamente es la diferencia entre el porcenta/e del límite líquido $ el límite plástico, el resultado fue de *. 7osteriormente se hizo la !ráfica de la carta de plasticidad, que su!iere que el suelo es limo.
MARCO TEORICO LIMITE LÍQUIDO 'l límite líquido es el contenido de a!ua, epresado en porcenta/e respecto al peso del suelo seco, que delimita la transición entre el estado líquido $ plástico de un suelo remoldeado o amasado. Se define como el contenido de a!ua necesario para que la ranura de un suelo u+icado en el equipo de )asa!rande, se cierre despu&s de ha+erlo de/ado caer *5 eces desde una altura de mm. 8am+i&n puede definirse como el menor contenido de humedad de un suelo que puede fluir por i+ración. 'l límite líquido como fue definido por (tter+er! ha estado su/eto a distintas ariaciones en su determinación. 9ue 8erza!hi, quien le su!irió a )asa!rande en :*-, que diseara un dispositio mecánico que pudiera eliminar en lo posi+le los errores del operador en la determinación del mismo "fi!ura .
9i!ura . 1ispositio <ásico de )asa!rande )asa!rande desarrolló un dispositio normalizado como se muestra en la 9i!ura * $ descrito por la norma (S8= 1 %*3 ecepto por el acanalador utilizado. 'l límite líquido se esta+leció como el contenido de a!ua de un suelo cuando para *5 !olpes e/ercidos por la caída de la taza "a razón de * !olpes por se!undo desde la altura de cm., dos secciones determinadas de suelo separadas por una ranura
normalizada de * mm de espesor en su parte inferior $ mm en su parte superior $ una altura de mm, cerraran en una distancia de > pul!ada a lo lar!o de la parte inferior de la ranura.
La altura de caída, como las dimensiones del cascador $ las dimensiones de la ranura, como el material de la +ase, etc.; son factores de influencia en los resultados o+tenidos. 7ara entender el si!nificado del ensa$o mediante el dispositio detallado en la 9i!ura *, podemos decir que para !olpes secos, la resistencia al corte dinámica de los taludes de la ranura se a!ota, !enerándose una estructura de flu/o que produce el deslizamiento "er 9i!ura 3. La fuerza resistente a la deformación puede considerarse como la resistencia al corte de un suelo. La resistencia al corte de todos los suelos en el límite líquido es constante $ tiene un alor aproimado de ** !2cm?.
LIMITE PLASTICO 'l limite plástico es el contenido de a!ua que limita el estado plástico resistente semisolido.@ el límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el m&todo +a/o el cual el suelo permanece plástico. 7ara la determinación de &ste límite se toma muestras del ensa$o para la o+tención del límite líquido $ procedemos a amasarla $ posteriormente a arrollarla, cu$a arrolladora amos disminu$endo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. =ientras se ras!a aumentamos la humedad del suelo que no presenta nin!una falla, hasta que los rollitos lle!uen a tener un diámetro de 3 mm., en cu$o diámetro decimos que esa humedad es la que determina el índice plástico. Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero mu$ poca, en cam+io las arcillas, $ so+re todo aquellas ricas en materia son mu$ plásticas. 'l límite plástico se ha definido ar+itrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resque+ra/a cuando se enrolla a un diámetro de 3 mm. A aproimadamente 3 mm. 'sta prue+a es +astante más su+/etia "dependiente del operador que el ensa$o del límite líquido, pues la definición del resque+ra/amiento del cilindro de suelo así como del diámetro están su/etas a la interpretación del operador. el diámetro puede esta+lecerse durante el ensa$o por comparación de un alam+re común o de soldadura del mismo diámetro. )on la práctica, se encuentra que los alores del límite plástico pueden reproducirse so+re el mismo suelo por parte de diferentes la+oratoristas, dentro de un ran!o del al 30.
INDICE DE PLASTICIDAD 'l Bndice de plasticidad se define como la diferencia num&rica entre el Limite Liquido $ el Limite 7lásticoC
Dn Bndice de plasticidad +a/o, como por e/emplo del 50, si!nifica que un pequeo incremento en el con tenido de humedad del suelo, lo transforma de semisólido a la condición de líquido, es decir resulta mu$ sensi+le a los cam+ios de humedad. 7or el contrario, un índice de plasticidad alto, como por e/emplo del *0, indica que para que un suelo pase del estado semisólido al líquido, se le de+e a!re!ar !ran cantidad de a!ua. 'n suelos no plásticos, no es posi+le determinar el Bndice de plasticidad. 'l día !rama de plasticidad indicada en la fi!ura .-, se!ún los Límites de (tter+er!, permite diferenciar E el índice de plasticidad de limos $ arcillas, en función del Limite Liquido LF. $ del contenido normal de humedad GH.
Figura 1.7 1ia!rama de 7lasticidad se!ún los Límites de (tter+er! 'l Bndice de plasticidad define el campo plástico de un suelo $ representa el porcenta/e de humedad que de+en tener las arcillas para conserarse en estado plástico. 'ste alor permite determinar los parámetros de asentamiento de un suelo $ su epansiidad potencial.
DATOS OBTENIDOS 7ara la prue+a de la+oratorio perteneciente a los límites de (tter+er!, se realizaron diferentes prue+as, hallando distintos datos los cuales se detallan a continuaciónC
Pso )*%"o +,)Pso s(o +,sPso )*%"o +,)Pso s(o +,s-
Datos obt!i"os# $i%it &$'sti(o Mustra !o.1 I. !ramos %. !ramos Mustra !o. . !ramos 5.* !ramos
Datos obt!i"os# Li%it $i/ui"o &ruba
No. D go$&s
Pso )*%"o
Pso s(o +,s-
+,s
5
*!ramos
5.!ramos
*
-
*!ramos
3.!ramos
DATOS CALCULADOS L0%it &$'sti(o 'l límite plástico está dado por el promedio de los porcenta/es "0 de humedad de las muestras tomadas en los rollitos utilizados en la práctica.
Humedad ( )=
9ormula a utilizarC
Wh−Ws ( 100 ) Wh
=uestra no. Humedad ( )=
6.0 gr
−4.0 gr
6.0 gr
gr 6.0 gr
( 100) = 2.0 ( 100 ) =33
=uestra no. * Humedad ( )
=
8.0 gr −5.2 gr 8.0 gr
Promedio=limite plastico =
( 100 ) +
=
33 35 2
2.8 gr 8.0 gr
( 100 )
35
=
=34
- Li%it $0/ui"o# para hallar el limite liquido se utiliza el m&todo de puntos, que consiste en !raficar en el e/e de las a+scisas el número de !olpes $ en el e/e de las ordenadas la humedad de la muestra, con estos datos se o+tiene la ecuación de la recta que pasa por los puntos dados, $ se o+tiene la humedad a los *5 !olpes que representa el limite líquido. Humedad ( )=
9ormula a utilizarC
Wh−Ws ( 100 ) Wh
=uestra no. Humedad ( )=
20.0 gr
−15.0 gr
20.0 gr
( 100 )=
5.0 gr 20.0 gr
( 100 )=25
=uestra no. * Humedad ( )=
20.0 gr
−13.8 gr
20.0 gr
( 100 )=
6.2 gr 20.0 gr
( 100 )=31
Limite liquido; =&todo de puntos E2 3 +Nu%ro " go$&sE2 4 +Por(!ta2 " )u%"a"5 *50 30
Li%it Li/ui"o# Mto"o " &u!tos 100 80 60
Por(!ta2+6- " u%"a"
f(x) = 3x - 20
40 20 0 0
5
10
15
20
25
30
Nu%ro " 5o$&s
1e la ecuación o+tenida se tiene y
(
3 x −20 → Limiteliquido =3 25
=
)
20=55
−
6
8- Í!"i( " &$asti(i"a"# el índice de plasticidad se consi!ue con la diferencia entre el limite liquido o+tenido $ el limite plástico hallado. 9ormula a utilizarC Indice de plasticidad = Limite liquido− Limite plastico Indice de plasticidad
=
55− 34 = 21
CARTA DE PLASTICIDAD
RESULTADOS
Rsu$ta"os " $a &ra(ti(a Li%it P$'sti(o
3%
Li%it Li/ui"o
55
Í!"i( " P$asti(i"a"
*
Carta " &$asti(i"a"
LF=A
CONCLUSIONES
'l índice de plasticidad es la diferencia entre el límite líquido $ el límite plástico, el resultado o+tenido fue de *. * 'l límite líquido fue de 550, $ se o+tuo despu&s de cerrar completamente la ranura hecha al suelo, en la )opa de )asa!rande "entre 5 $ - !olpes. 3 La transición entre el estado sólido $ semisólido del suelo representa el límite plástico, i!ual a 3%0. % Se!ún la ((SJA =E%5 el suelo (E-, Limo arcilloso, tiene límite líquido de % "mínimo e índice de plasticidad de "mínimo. 7or lo tanto se conclu$e que el suelo analizado es limo arcilloso. 5 1e acuerdo a la carta de plasticidad, el suelo es limo.
BIBLIO5RAFIA es.Kiipedia.or!2Kii2LímitesMdeM(tter+er! * !eotecniaEsor.+lo!spot.com2*22consistenciaEdelEsueloElimites
3 httpC22mecanicadelossuelos.+lo!spot.com2
A!3os
Figura 1 'l suelos se pasar por el tamiz Humero %, aproimadamente una muestra de suelo de !r.
Figura 1espu&s de ha+er secado la muestra en la estufa, de ella se toma una muestra de suelo de 5!r.
Figura 8 ( una pequea porción de la muestra de suelo se le a!re!a a!ua para darle consistencia al suelo.
Figura 9 Lue!o de ha+er mezclado +ien la muestra de suelo, se coloca el suelo con la espátula en la copa. 'n se!uida, se niela el suelo con la con la espátula hasta que este ten!a cm de profundidad en el centro.
Figura : Lue!o se hace una separación a la mitad del suelo con el ranurador.
Figura ; Se procede a !irar la maniela de la máquina para aplicar !olpes de cm de caída li+re al material hasta que este cierre en la parte del centro.
Figura 7 'l número de !olpes acepta+le es de 5 a 35.
Figura < 1e la muestra ensa$ada se toma cada mitad para determinar su humedad.
Figura = Se homo!eniza la humedad de la muestra al i!ual que para el limite liquido
Figura 1> Lue!o se proceden a moldear los cilindros de 24 "3 mm, a mano o con la plancha especial.
