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INTRODUCCIÓN LÍMITE LÍQUIDO Y LÍMITE PLÁSTICO GENERALIDADES El suelo presenta diferentes consistencias conforme aumenta la cantidad de agua, entonces definiremos limites para poder determinar en qué estado se encuentra el suelo, es decir encontrar sus humedades. Para saber sus límites tanto plástico como líquido estos se relacionan con una propiedad que se llama plasticidad. En mecánica de suelos, puede definirse la Plasticidad como la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rápidas sin rebote elástico, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse. a plasticidad depende de varios factores como la forma, tama!o de las partículas e inclusive la composición mineralógica.
ESTADOS DE CONSISTENCIA.- LIMITES DE PLASTICIDAD "eg#n su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plástico, puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia definidos por $tterberg%
Estado Lí!"do.- &on las propiedades y apariencia de una suspensión. Estado S#$"%í!"do.- &on las propiedades de un fluido viscoso. Estado P%&st"'o.- En que el suelo se comporta plásticamente. Estado S#$"s(%"do.- El suelo tiene la apariencia de un sólido, disminuye de volumen
al someterse a secado. Estado S(%"do.- El volumen del suelo no varía con el secado. a frontera convencional entre los estados semi líquido y plástico fue llamada por $tterberg '(')E '*+'- /. a frontera convencional entre los estados plástico y semisólido fue llamada por $tterberg '(')E P$")'&- P0/. $ las fronteras que definen el intervalo plástico del suelo se les ha llamado 1(')E" E P$")'&'$.
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Í*d"'# P%&st"'o.- Es la diferencia entre los valores de los límites de plasticidad% 'P 2 3 P $demás de los límites se!alados, $tterberg definió otros límites de consistencia%
1. LIMITES DE AD+ESION.- Es el .contenido de agua con el que la arcilla pierde sus
propiedades de adherencia con una ho4a metálica. ). LIMITE DE CO+ESION.- Es el contenido de agua con el que los gramos de arcilla ya no se adhieren entre sí. ,. LÍMITE DE CONTRACCION.- Es la frontera entre los estados de consistencia semisólido y sólido, es el contenido de agua con el que el suelo ya no disminuye su volumen al seguirse secando. os límites líquido y plástico son dos límites propuestos por $tterberg, un científico sueco dedicado a la agricultura. $l límite líquido lo definimos como el contenido de agua por deba4o del cual el suelo se comporta como un material plástico. $ este nivel de contenido de agua el suelo está en vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. El límite plástico es el contenido de agua por deba4o del cual se puede considerar el suelo como material no plástico. Para poder establecer valores definidos, reproducibles, de estos límites, se propuso que el límite líquido se definiera arbitrariamente como el contenido de agua al cual una masa de suelo h#medo colocada en un recipiente en forma de cápsula de bronce, se parada por la acción de una herramienta para hacer una ranura5patrón, y de4ada caer desde una altura de 6cm, sufra después de de4arla caer 78 veces una falla o cierre de la ranura en una longitud de 67.9 mm. "in embargo algunas variables como% tama!o de la masa del suelo, velocidad del golpe, tiempo de reposo del suelo, etc.: se han intentado reducirse con la ayuda de aparatos y herramientas patrón para hacer la ranura como la herramienta para hacer la ranura y el equipo para golpear de &asagrande. "ería fortuito el poder encontrar este contenido de agua e;acto dentro de un tiempo razonable, entonces es necesario incurrir en otros caminos para encontrar este valor de humedad tan particular, pero se lo puede localizar haciendo un gráfico del contenido de humedad en función del n#mero de golpes. E limite plástico arbitrariamente se le conoce como el contenido de agua del suelo a la cual se rompe o resquebra4a un cilindro de este cuando se le enrolla a un diámetro de apro;imadamente
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OETI/OS0 OETI/OS GENERALES0 &onocer los grados de cohesión de las muestras de suelo e;puestas en el laboratorio. $similar el proceso a realizar en el laboratorio en el cual analizamos el límite líquido y el límite plástico de las muestras de suelo.
OETI/OS ESPECÍICOS0 =raficar la curva de fluidez con los datos registrados en nuestras tablas de datos,. &onocer cuando un suelo esta en un estado de consistencia de límite liquido o límite plástico. $nalizar e interpretar los resultados de una forma técnica.
EQUIPO UTILI2ADO0 6. 7. <. A.
ispositivo mecánico copa de casa grande/ $canalador )ipo casa grande >alanza de precisión $2 ? @.@6g Borno de secado, temperatura constante 6@8C& ? 8C&/.
MATERIAL UTILI2ADO 6. 7. <. A. 8. F. 9.
>ande4a de plástico Decipientes de aluminio para la determinación de la humedad. Decipiente metálico con suelo preparado Pera de caucho con agua ranela y espon4a Espátula. Papel periódico
MUESTRAS0 7 (uestras de suelos preparadas previamente y listas para la e4ecución del laboratorio
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PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIICACIÓN DEL SUELO 6. "e observa detenidamente cada muestra de suelo, es decir hacer un análisis visual de cada uno de ellos.
). )omamos una muestra del mismo y con una peque!a cantidad de cada muestra,
describimos cautelosamente observando muy bien el tipo de suelo y sus características tales como tama!o, color, plasticidad, compacidad, los resultados de estas propiedades los registraremos en los formularios respectivos.
PARA EL CONTENIDO DE +UMEDAD 1. &alibrar la balanza para realizar la medición de los moldes y muestras. ). "e registra los valores de los pesos de los moldes vacios. ,. "e llena cada uno de los moldes hasta las G partes de este para su posterior pesa4e, es decir la muestra en estado seco más el peso del molde y se lo registra.
3. Dealizado todo este proceso llevamos todo al porta moldes con sus respectivas
muestras hacia el horno previamente preparado a una temperatura de 6@@H& a6@8H& y lo de4amos por un periodo de 7A horas en el cual aparentemente estará libre de humedad.
PARA EL LÍMITE LÍQUIDO 6. ada la muestra se debe mezclar bien el suelo con la espátula para eliminar grumos hasta que la muestra logre una especie de pasta espesa y homogénea que pueda moldearse fácilmente con los dedos. 7. &alibrar con el ranurador el aparato &asagrande con 6 cm de altura. <. uego colocamos con la espátula una porción de la muestra en la capsula &asagrande con un espesor de más o menos 6 cm y el suelo sobrante regresar al recipiente metálico. A. &on el acanalador fragmentamos el suelo en dos partes evitando deslizarlo por la copa, de manera que el plano de simetría del canal sea perpendicular a la articulación de la copa. 8. Para evitar la rotura de los lados del canal o deslizamiento del suelo en la copa se permiten hacer hasta seis recorridos del acanalador desde atrás hacia delante. F. =irando la manivela a una velocidad constante de dos vueltas por segundo contamos los golpes realizados para que las dos mitades de suelo se pongan en contacto al fondo del canal en longitud continua de alrededor de 6 cm por fluencia del suelo. 9. "i el n#mero de golpes para la primera determinación está entre 6@ y A@ seguir normalmente el proceso y si no entonces a!adir agua o secarla al aire o con la ayuda
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de periódico seg#n sea necesario y repetir los pasos anteriores hasta encontrar valores intermedios. I. &on la espátula cortar la parte que se ha unido, colocamos en un recipiente metálico para pesarlo y luego determinar el contenido de humedad. J. El resto de la muestra se devuelve al recipiente de mezcla, tomamos otra parte y la ponemos a secar en papel periódico tratando de e;traer el e;ceso de agua. 6@. uego llevamos las muestras al horno para determinar las humedades y determinar en la grafica el límite liquido.
PARA EL LÍMITE PLÁSTICO 6. &on la ayuda de la espátula mezclamos completamente el suelo hasta obtener una pasta homogénea y densa que sea fácil para poderla moldear con los dedos y no se adhiera a ellos. 7. )omar una cantidad de suelo preparado, lo moldeamos entre los dedos tratando de obtener una especie de bola, luego amasar y rodar entre las palmas de las manos hasta que la humedad del suelo sea cercana al límite plástico. <. "i el suelo está muy h#medo para secarlo rápidamente se recomienda poner al suelo encima del papel periódico y e;tenderlo con la espátula. A. (oldeamos la bola de muestra entre las puntas de los dedos y la superficie seca de la mesa para formar con este un gusano de < mm de diámetro. 8. "i el rollo de suelo se desmenuza antes de alcanzar los < mm de diámetro a!adir agua a la masa de suelo volver a mezclarlos repetir los pasos anteriores. F. "i el rollo alcanza un diámetro menor de < mm sin se!ales de agrietamiento se tiene una humedad mayor que el límite plástico. Kolver a amasarlo y repetir los pasos anteriores. 9. &uando el rollo se agriete y comience a desmoronarse al llegar a los < mm se habrá alcanzado el contenido de agua correspondiente al límite plástico. I. Decoger las porciones desmenuzadas del rollo de suelo en un recipiente y determinar el contenido de agua. J. os porciones más serán tratadas como se indico en los anteriores pasos de modo de obtener tres determinaciones del límite plástico.
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CÁLCULOS TÍPICOS0 CONTENIDO DE AGUA O +UMEDAD P9o:#'to0 )erminal )errestre O;9a0 &imentación Lo'a%"
No 189
PESO DEL RECIPIENTE
Peso+ Suelo húmedo + Suelo seco W1 W2 W3 g g g 7.82 37.14 27.70
E% 'o*t#*"do d# =!$#dad (9$!%a0 ()
W =
W 2−W 3 W 3−W 1
x 100
R#'">"#*t# N. 17
w
w
()=
w
()=
−W 3 × 100 W 3 − W 1 W 2
37.14 − 27.70 × 100 27.70 −7.82
( )=¿ A9.AI L
P9o:#'to0 )erminal )errestre O;9a0 &imentación Lo'a%"
% "e determina en la gráfica = 47.15
W L
W n : W n
Bumedad Matural
= 30
LÍMITE PLÁSTICO
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W P=
W P
=
W 1+ W 2 3
37.56 + 39.89 =38.72 2
ÍNDICE DE PLASTICIDAD 'p 2 N 5 NP/ L 'p 2 A9.68 3
ÍNDICE DE LUO ∆w
I@ B
∆ log N
B
I@ B
45.11− 49.42 log ( 46 −13)
B -).3 ).3
ÍNDICE DE TENACIDAD
2 7.J9
ÍNDICE DE LIQUIDE2
2 -1.8,
ÍNDICE DE CONSISTENCIA
2 ).8,
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I.L"!"d#< I. Co*s"st#*'"a 1 -1.8, ).8, 1
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CONCLUSIONES0 DE LA PRÁCTICA0 6. )odo suelo tiene un grado de plasticidad, sea ba4a, media o alta : ya que plasticidad de un suelo se debe a su contenido de partículas finas de forma laminar ya que estas e4ercen una influencia importante en la compresibilidad del suelo, mientras que el peque!o tama!o propio de esas partículas hace que la permeabilidad del con4unto sea muy ba4a 7. En la primera muestra de suelo se obtuvieron valores de los siguientes índices% I L =−1.03 < 0
y
I C
=2.03 : O6, estos valores indican que el suelo se encuentra
en un estado semisólido o sólido. <. Para la segunda muestra de suelo se obtuvieron valores de los siguientes índices% I L
=−0.08 < 0
y
I C =1.08
: O6, estos valores indican que el suelo se
encuentra en un estado sólido consolidado. Por lo que se obtiene una mayor resistencia al corte, y es más tenaz que la otra muestra. A. $l hallar que la sumatoria del índice de liquidez más el índice de consistencia es igual a 6 decimos que el suelo tiene un estado óptimo en relación a humedad y consistencia. 8. a arcilla es un suelo altamente plástico y el limo tiene una menor plasticidad que la arcilla seg#n los resultados de la práctica y por límites que propone $tterberg. F. a arcilla que cuando contiene agua es un material bien plástico y cuando está en estado seco la arcilla puede comportarse como un material muy duro con muy alta resistencia. 9. e la curva de fluidez se puede observar que tiene una relación inversa ya que a menor golpes mayor humedad, y en mayor humedad menor golpes por lo que se obtiene una recta con pendiente negativa.
IMPORTANCIA PARA LAS ORAS CI/ILES0 6. a mayoría de los suelos en su estado natural son plásticos, por esta razón es muy importante que los 'ngenieros &iviles hagan el análisis de plasticidad: ya que la plasticidad está relacionada con la resistencia, con la compresibilidad del suelo y
Página 14 de 16 mientras más plástico es un suelo este es más compresible y viceversa, por lo que puede ser favorable o desfavorable para la obra elaborada en dicho suelo. 7. +n 'ngeniero &ivil una vez obtenido los resultados del ensayo de estos suelos podría proceder a construir ya que presentan una alta resistencia al corte. <. )odo 'ngeniero &ivil previo a construir debe hacer el respectivo estudio del suelo, y obtener datos de las diferentes características de esta para así establecer el tipo y magnitud de su obra. A. El aumento de temperatura influye de manera decisiva en muchas de las reacciones químicas que se desarrollan en los suelos, con lo cual se hace mas intenso el proceso de perdida de humedad por lo tanto hay que revisar las condiciones climáticas del suelo ha traba4arse antes de edificar cualquier obra civil
RECOMENDACIONES0 1. $ntes de iniciar el ensayo, verificar que el equipo a utilizar este bien calibrado, para así cumplir con las normas establecidas para esta práctica y así obtener valores apro;imados a la realidad de las condiciones de dichos suelos. 7. Es conveniente no poner una cantidad e;agerada de suelo sobre la copa, a fin de que el acanalador pueda deslizarse fácilmente y pueda hacerse el canal en un solo recorrido. <. "i el suelo es muy h#medo lo más recomendable es secar e;tendiéndole sobre papel periódico con la ayuda de la espátula. A. Kerificar que la mezcla de suelo agua sea homogénea antes de poner en la copa de &asagrande: para tener una masa homogénea revolverlo bien con la espátula. 8. $l hacer el rollo para determinar el límite plástico cuidar que las manos estén limpias, y así evitar que el suelo no se adhiera en ellas. F. a masa de muestra que recogemos para realizar nuestra bola tiene que estar con una consistencia cercana al límite líquido.
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ILIOGRAÍA0 6. http%QQicc.ucv.clQgeotecniaQ@
df http%QQsuelosudea.blogspot.comQpQlimite5liquido5plastico.html http%QQes.SiTipedia.orgQSiTiQL&'$M P$)D'&'- &+EK$ E($, 'nstructivo para prácticas de laboratorio de
mecánica de suelos 6, Págs. 8I59@ F. =-MUVE" (. EDM$M-, undamentos de la mecánica de suelos, s.p.i. +niversidad &entral del Ecuador, *uito, pág. 8J5FA 9. W+$DEU >$'- E. X D'&- D.$. (ecánica de suelos, tomo ', Editorial imusa, Pág. 6F656F8
