RELACION ENTRE LA FASE SOLIDA Y LIQUIDA DE UNA ARCILLA

LIMITES DE CONSISTENCIA 1 Generalidades Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de qe los selos !nos" presentes en la natrale#a" peden encontrarse en di$erentes estados" dependiendo dependiendo del contenido de aga% Así n selo se pede encontrar en n estado s&lido" semis&lido" pl'stico" semilíqido ( líqido% La arcilla" arcilla" por e)emplo al agregarle aga" pasa gradalmente del estado s&lido al estado pl'stico ( !nalmente al estado líqido% El contenido de aga con qe se prodce el cambio de estado *aría de n selo a otro ( en mec'nica de selos interesa $ndamentalmente conocer el rango de +medades" para el cal el selo presenta n comportamiento pl'stico" es decir" acepta de$ormaciones sin romperse ,plasticidad-" es decir" la propiedad qe presenta los selos +asta cierto límite sin romperse% El m.todo sado para medir estos límites de +medad $e ideado por Atterberg Atterberg a principios de siglo a tra*.s de dos ensa(os qe de!nen los límites del estado pl'stico% Los límites de Atterberg son propiedades índices de los selos" con qe se de!nen la plasticidad ( se tili#an en la identi!caci&n ( clasi!caci&n de n selo%

/ 0lasticida 0lasticidad d ( límites de consistencia 0lasticidad es la propiedad qe tienen algnos selos de de$ormarse sin agrietarse" ni prodcir rebote el'stico% Los selos pl'sticos cambian s consistencia consistenci a al *ariar s contenido de aga% De a+í qe se pedan determinar ss estados de consistencia al *ariar si se conoce las $ronteras entre entre ellas% Los estados de consistencia de na masa de selo pl'stico en $nci&n del cambio de +medad son s&lidos" semis&lido" líqido ( pl'stico% Estos cambios se dan cando la +medad en las masas de selo *aría% 0ara de!nir las $ronteras en esos estados se +an reali#ado mc+as in*estigaciones" siendo las mas conocidas las de Ter#ag+i ( Attergerg% 0ara calclar los limites de Atterberg el selo se tami#a por la malla N23 ( la poci&n retenida es descartada%

La $rontera con*encional entre los estados semis&lido ( pl'stico se llama límite pl'stico" qe se determina alternati*amente presionando ( enrollando na peqe4a porci&n de selo pl'stico +asta n di'metro al cal el peqe4o cilindro se desmorona" ( no pede continar siendo presionado ni enrollado% El contenido de aga a qe se encentra se anota como límite pl'stico% La $rontera entre el estado s&lido ( semis&lido se llama límite de contracci&n ( a la $rontera entre el límite pl'stico ( líqido se llama límite líqido ( es el contenido de aga qe se reqiere adicionar a na peqe4a cantidad de selo qe se colocar' en na copa est'ndar" ( ranrar' con n dispositi*o de dimensiones tambi.n est'ndar" sometido a /5 golpes por caída de 13 mm de la copa a ra#&n de / golpes6s" en n aparato est'ndar para limite líqido7 la ranra e$ectada deber' cerrarse en el $ondo de la copa a lo largo de 18 mm% En los granos gresos de los selos" las $er#as de gra*itaci&n predomina $ertemente sobre calqiera otra $er#a7 por ello" todas las partíclas gresas tienen n comportamiento similar% En los selos de granos m( !nos" sin embargo $er#as de otros tipos e)ercen acci&n importantísima7 ello es debido a qe en estos granos" la relaci&n de 'rea a *olmen alcan#a *alores de consideraci&n ( $er#as electromagn.ticas desarrolladas en la sper!cie de los compestos minerales cobran signi!caci&n% En general" se estima qe esta acti*idad en la sper!cie de la partícla indi*idal es $ndamental para tama4os menores qe dos micras ,3"33/ mm-

8 9elaci&n entre las $ases s&lidas ( liqidas en na arcilla Drante mc+o tiempo se cre(& qe los minerales de las arcillas eran de natrale#a amor$a" pero todas las in*estigaciones de detalle reali#adas +asta a+ora +an demostrado" qe son cristalinos ( altamente estrctrados% E:isten selos qe al ser remoldeados" cambiando s contenido de aga" si es necesario" adoptan na consistencia característica qe se +a denominado pl'stica% Estos selos +an sido llamados arcillas originalmente por los +ombres dedicados a la cer'mica7 la palabra pas& a la mec'nica de selos" en .pocas m's recientes" con id.nticos signi!cados% la plasticidad es en este sentido" na propiedad tan e*idente qe +a ser*ido de anta4o para clasi!car selos en $orma pramente descripti*a% 0ronto se reconoci& qe e:istía na relaci&n especí!ca entre la plasticidad ( las propiedades !sico ; qímicas determinantes del comportamiento mec'nico de las arcillas% Las in*estigaciones +an probado qe la plasticidad de n selo es debida a s contenido de partíclas m's !nas de $orma laminar (a qe esta e)erce na in<encia importante en la compresibilidad del selo" mientras qe el peqe4o tama4o propio de esas partíclas +ace qe la permeabilidad del con)nto sea m( ba)a% Otras ramas de la ingeniería +an desarrollado otra interpretaci&n del concepto de plasticidad" como es el caso del es$er#o;de$ormaci&n de los materiales% Al tratar de de!nir en t.rminos simples la plasticidad de n selo" no reslta s!ciente decir qe n selo pl'stico pede de$ormarse ( remoldearse sin agrietamiento" pes na arena !na ( +=meda tiene esas características cando la de$ormaci&n se prodce lentamente (" sin embargo" no es pl'stica en n sentido m's amplio de la palabra7 +a( entre el comportamiento de la arcilla ( el de la arena en cesti&n na importante di$erencia> el *olmen de la arcilla permanece constante

drante la de$ormaci&n" mientras qe el de la arena *aría7 adem's" la arena se desmorona en de$ormaci&n r'pida% 0or lo tanto" en mec'nica de selos podemos de!nir la plasticidad como la propiedad de n material por la cal es capa# de soportar de$ormaciones r'pidas" sin rebote el'stico" sin *ariaci&n *olm.trica apreciable ( sin desmoronarse ni agrietarse%

2 Estados de consistencia% Límites de plasticidad 0ara medir la plasticidad de las arcillas se +an desarrollado *arios criterios de los cales se menciona el desarrollado por Atterberg" el cal di)o en primer lgar qe la plasticidad no es na propiedad permanente de las arcillas" sino circnstancial ( dependiente de s contenido de aga% ?na arcilla m( seca pede tener la consistencia de n ladrillo" con plasticidad nla" ( esa misma" con gran contenido de aga" pede presentar las propiedades de n lodo semilíqido o" inclsi*e" las de na sspensi&n líqida% Entre ambos e:tremos" e:iste n inter*alo del contenido de aga en qe la arcilla se comporta pl'sticamente% En segndo lgar" Atterberg +i#o *er qe la plasticidad de n selo e:ige" para ser e:presada en $orma con*eniente" la tili#aci&n de dos par'metros en lgar de no%

Seg=n s contenido de aga en $orma decreciente" n selo ssceptible de ser pl'stico pede estar en calqiera de los sigientes estados de consistencia" de!nido por Atterberg% 1%; Estado líqido" con las propiedades ( apariencias de na sspensi&n% /%;Estado Semilíqido" con las propiedades de n <ido *iscoso% 8%;Estado 0l'stico" en qe el selo se comporta pl'sticamente% 2%;Estado semi s&lido" en el qe el selo tiene la apariencia de n s&lido" pero a=n dismin(e de *olmen al estar s)eto a secado%

2%1 Selecci&n para la determinaci&n de los límites de plasticidad Es importante qe las mestras seleccionadas para determinar los límites sean lo m's +omog.neas qe se peda lograr% A este respecto" +a de tenerse en centa" qe el aspecto de na arcilla inalterada es m( enga4oso7 a simple *ista pede no presentar la menor indicaci&n de estrati!caci&n" ni cambio de color ( ello no obstante" s contenido natral de +medad pede *ariar grandemente en di$erentes #onas de la misma mestra e:traída del terreno" con correspondientes *ariaciones apreciables en los límites líqidos%