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Ensayos para determinar los límites de consistencia o límites de

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Ensayos para determinar los lmites de consistencia o lmites de Atterberg ReferenciasLmite LquidoLmite PlsticoLmite de contraccin

AASHTO T89-68ASTM 423-668AASHTO T90-70ASTM D424-59AASHTO T92-68ASTM D427-61

ObjetivosEntender el procedimiento a seguir para determinar los lmites de consistencia de un suelo.Medir los lmitesde humedad yas conocer e identificarla plasticidad delos suelos para su posterior clasificacin.Determinar el porcentaje de humedad del suelo que ha producido un cilindro de aproximadamente 3 mm de dimetro. Es decir, el porcentaje o contenido de agua que limita el estado plstico del estado resistente semislido.Obtener el contenido de humedad por debajo del cual no se presenta cambio adicional en el volumen de una masa de suelo y obtener una indicacin cuantitativa del cambio total que puede ocurrir.Equipos Recipiente para hacer el ensayo del lmite lquido con herramienta para hacer la ranura. Recipientes para contenido de humedad. Placa de vidrio para hacer el lmite plstico (opcional). Cpsula de contraccin. Placa de vidrio con tres apoyos. Recipiente volumtrico y placa plana. Mercurio metalico. Balanza con sensitividad s 0.1 g.

Lmites de AtterbergLos lmites de Atterberg, o lmites de consistencia, sirven para cuantificar la plasticidad de un suelo y se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. Estos lmites, establecidos por Atterberg en 1911, miden la plasticidad del suelo a travs de las humedades que separan los tres estados (slido, plstico y viscoso), o lo que es lo mismo, las humedades necesarias para que un suelo alcance los estados lmite slido y viscoso. Los lmites propuestos por Atterberg son: lmite lquido (LL), lmite plstico (LP), limite de contraccin (LC), limite de cohesin y lmite de pegajosidad. Estos dos ltimos han sido muy poco utilizados universalmente.La figura siguiente muestra la escala de contenidos de humedad en el suelo, mostrando los lmites de Atterberg y la consistencia aproximada de un suelo remoldeado:

Se ha determinado que tanto el lmite lquido como el lmite plstico dependen del porcentaje de arcilla presente en el suelo.Lmite lquido (LL). Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plstico. A este nivel de contenido de humedad el suelo est en el vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. Se encuentra en la frontera entre el lmite plstico y lquido.El lmite lquido es el contenido de humedad al cual una masa de suelo hmedo colocada en un recipiente en forma de capsula de bronce, separada en dos por la accin de una herramienta para hacer una ranura y dejarla caer desde una altura de 1 cm, sufra despus de dejarla caer 25 veces una falla o cierre de la ranura en una longitud de 12.7 mm. El lmite lquido puede estar afectado por el tipo de suelos y otros factores adicionales. Para intentar reducir variaciones en el ensayo, se han desarrollado herramientas patrn para hacer la ranura. Una de las herramientas para realizar la ranura es la propuesta por la ASTM; la otra herramienta patrn fue desarrollada por Casagrande (1932), y tiene la ventaja de permitir un mejor control de la profundidad de la pasta de suelos en la cazuela. La herramienta de la ASTM es mejor para suelos con bajo lmite lquido.

Para controlar la velocidad de golpeado del recipiente, se debe rotar la manivela a una velocidad aproximada de 120 rpm o sea una tasa de 120 golpes por minuto.En la prctica es difcil mezclar el suelo de maneratal que el cierre ocurra exactamente a 25 golpes, pero Casagrande encontr que graficando los valores del contenido de agua de las pruebas que se acercaran al nmero de golpes contra el logaritmo del nmero de golpes se obtena una lnea recta llamada curva de flujo (ver figura 11). Donde la curva de flujo atraviesa los 25 golpes, este contenido de agua se denomina lmite lquido.La ecuacin de la curva de flujo es: donde,w: Contenido de agua como porcentaje del peso seco.Fw: Indice de flujo, pendiente de la curva de flujo, igual a la variacin del contenido de agua correspondiente a un ciclo de la escala logartmica.N: Nmero de golpes. Si N < 10, aproxmese a medio golpe; por ejemplo, si en el golpe 6 se cerr la ranura 0.63 cm (1/4) y en el golpe 7 se cerr 1.9 cm (3/4), reprtense 6.5 golpes.

Como el hacer un gran numero de ensayos de lmite lquido puede tomar mucho tiempo, la Estacin Experimental de Hidrovas (Waterways Experiment Station) concluy sobre el anlisis de 767, que el lmite lquido se puede establecerutilizando la ecuacin:donde =contenido de humedad al numero de golpes N obtenido en el ensayo=pendiente de la recta caracterstica en el grafico semilogaritmico vs. Log NPara esta serie de valores de lmite liquido, se encontr que tan=0.121 result una buena aproximacin, de donde se puede expresar la anterior ecuacin como:

El valor de tan vara entre 0.12 a 0.13. Comnmente se utiliza el Valor de o.121 el que entrega buenos resultados a pesar de no ser estndar para todo tipo de suelos. Procedimiento1- Pulverizar una cantidad suficiente de suelo secado al aire (de una muestra de 5 kg puesta al aire la semana anterior a la ejecucin del ensayo), para obtener una muestra representativa del material que pasa a travs del tamiz No. 40 de alrededor de 250 10 g.2- Verificar que la altura de la maquina del lmite lquido que va a utilizar sea exactamente de 1 cm (0.1 mm).

3- Colocar los 250 gr de suelo en un recipiente de porcelana, aadir una pequea cantidad de agua y mezclar cuidadosamente el suelo hasta obtener un color uniforme.

4- Remover la cazuela del aparato de lmite lquido y colocar dentro de la cazuela una pequea cantidad de suelo hasta la profundidad adecuada para el trabajo de la herramienta ranuradora, bien centrada en la cazuela con respecto al pasador. Emparejar la superficie de la pasta de suelo con una esptula y mediante el uso de la herramienta ranuradora, cortar una ranura clara, recta, que separe la masa de suelo en dos pates. Despus de hacer la ranura, se debe retornar rpidamente la cazuela a su sitio del aparato y hacer el conteo de golpes.5- Tomar una muestra para medir el contenido de humedad y colocarla en un recipiente para humedad cuyo peso debi determinarse con anterioridad y asegurarse que esta muestra corresponde a la zona donde se cerr la ranura. 6- 7- Repetir la secuencia para dos ensayos adicionales con nmero de golpes entre 20 y 25 y entre 15 y 20, respectivamente para un total de cuatro determinaciones en el ensayo.

8- Pesar las cuatro muestras de humedad obtenidas en los diferentes ensayos, remover las tapas, y colocar los recipientes en el horno a 110o C para que se seque durante la noche.

Lmite plstico (LP). Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelo como material no plstico. Es la frontera convencional entre los estados semislido y plstico.El lmite plstico se define adems, como el contenido de humedad del suelo al cual un cilindro se rompe o se resquebraja, cuando se enrolla a un dimetro de aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante ms subjetiva (depende del operador) que el ensayo de lmite lquido pues la definicin del resquebrajamiento del cilindro de suelo as como del dimetro de 3 mm estn sujetas a la interpretacin del operador. Con la prctica, se encuentra que los valores del lmite plstico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes laboratoristas dentro de un rango del 1 al 3%. Los lmites lquidos y plsticos han sido ampliamente utilizados en todas las regiones del mundo, principalmente como objetivos de identificacin y clasificacin de suelos. El lmite de contraccin ha sido til en varias reas geogrficas donde el suelo sufre grandes cambios de volumen entre su estado seco y su estado hmedo. El problema de potencial de volumen puede muy a menudo ser detectado de los resultados en los ensayos de lmite lquido y lmite plstico .El lmite plstico en ocasiones puede utilizarse para estimar asentamientos.La capacidad de un suelo de absorber agua sin perder su cohesin o pasar del estado semi-fluido queda expresada por la diferencia de los lmites lquido y plstico, y recibe el nombre de ndice de plasticidad (IP).Procedimiento1. Dividir en varios pedazos o porciones pequeas la muestra de 20 a 30 g de suelo que se haba separado con anterioridad durante la preparacin de la muestra para lmite lquido.

2. Enrollar el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio o sobre un pedazo de papel colocado a su vez sobre una superficie lisa, con presin suficiente para moldearlo en forma de cilindro o hilo de dimetro uniforme por la accin de unos 80 a 90 golpes o movimiento de mano por minuto (un golpe: movimiento. Cuando el dimetro del hilo o cilindro de suelo llegue a 3 mm (1/8 pulg) se debe romper en pequeos pedazos.3. Esta secuencia debe repetirse el nmero de veces que se requiera para producir suficientes pedazos de cilindro que permitan llenar un recipiente de humedad.4. Pesar el recipiente cubierto, remover su tapa y colocarlo dentro del horno.

Clculos -Calcula el contenido de humedad -Calcular el ndice de flujo, haciendo uso de la ecuacin -Calcular adems el lmite plstico y el ndice de plasticidad como

-Utilizar para calcular el lmite lquido para cada

valor N y registrado.

Lmite de contraccin (LC). Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reduccin adicional de volumen o contraccin en el suelo. Es la frontera entre el estado slido y semislido.El limite de contraccin es un porcentaje de humedad del suelo, de tal manera que luego de secado al horno no reduce su volumen" Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se someten a cambios en su contenido de humedad, son problemticos, si se usan para rellenos en carreteras o

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