LIMITES DE ATTERBERG

LIMITES DE ATTERBERG

1.- INTRODUCCION.

Atterberg (1911) realizó una serie de experimentos con suelos finos haciendo variar su

contenido de humedad, con el objetivo de encontrar la relación que existe entre el

contenido de humedad y la consistencia del suelo. Este investigador observó que para

ciertos contenidos de humedad el suelo presentaba uno de los cuatro estados distintos de

consistencia, que son: sólido, semisólido, plástico y líquido.

Posteriormente Terzaghi y Casagrande idearon métodos para determinar estos contenidos

de humedad específicos para los distintos estados de consistencia, descritos en la norma

ASTM D-427 y D-4318, en la actualidad a estos contenidos de humedad especiales se los

conoce como límites de Atterberg o de consistencia. Puede hablarse de los límites de

Atterberg en suelos que tienen un tamaño de partículas que pasan por el tamiz Nro. 40. Para

un bajo contenido de humedad el suelo tendrá una consistencia sólida a semisólida, a

medida que se va incrementando el contenido de humedad el suelo progresivamente tomará

una consistencia plástica y finalmente para un contenido de humedad muy alto el suelo

tendrá una consistencia líquida. La siguiente figura muestra las diferentes consistencias del

suelo en función al incremento del contenido de humedad.

Los límites de Atterberg son contenidos de humedad específicos en los cuales el suelo se

encuentra en etapa de transición, de un estado de una consistencia a otro.

Universitario: Tavera Mendoza Hugo Cesar

2.- OBJETIVOS.

Objetivo General.- Determinar el límite líquido y el límite plástico de una muestra

de suelo coluvial y así mismo graficar la curva de calibración para ambos límites de

la presente práctica.

Objetivo Específico.- Lograr la identificación y clasificación del suelo utilizando

los limites líquidos y plástico.

Introducir al estudiante al procedimiento de determinación de los límites líquido y

plástico de un suelo.

3.- ENFOQUE.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el

comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert

Mauritz Atterberg. (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4

estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido,

cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados

de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de

transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.

Para interpretar mejor estos límites se tomara de ejemplo una masa de arcilla, cuando esta

tiene mucha cantidad de agua la podríamos denominar líquida, pues la arcilla se escurre con

la facilidad de una masa líquida, pero a medida que se evapora el agua que contiene, va

haciéndose un tanto plástica, existe un momento en el cual la masa de arcilla pasa de estado

líquido al estado plástico.

Este límite entre el estado líquido y plástico se halla representado por el contenido de

humedad y se llama límite líquido.

Si continúa la evaporación de agua, la arcilla perderá su plasticidad y llegara a secarse hasta

adquirir una consistencia semisólida, en este punto se llama límite plástico, su valor se halla

dado por el contenido de humedad presente en tal estado.


http://es.wikipedia.org/wiki/Atterberg

http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo

4.- MARCO TEORICO.

Por consistencia se entiende el grado de cohesión de las partículas de un suelo y su

resistencia aquellas fuerzas exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.

Los 5 límites propuestos por A. Atterberg. son:

Límite Líquido

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una

mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y

se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta

que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si

el número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de

agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que

la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos

para determinar el límite líquido: - graficar el número de golpes en coordenadas

logarítmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e

intrapolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Límite

Líquido. - según el método puntual, multiplicar por un factor (que depende del número de

golpes) la humedad obtenida y obtener el límite líquido como el resultado de tal

multiplicación.

Límite Plástico

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero

sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear

un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y

suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte

(vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se

desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm.

Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensión

deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por pérdida de

humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde


al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para

disminuir los errores de interpretación o medición.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos

finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del

contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido,

plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente

del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido.

El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en

mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual

el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse

(plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse.

El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios

de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico.

Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la

plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

Consistencia.- Es la relativa facilidad con la cual el suelo puede ser deformado

Limite líquido (LL).- contenido de humedad del suelo en el límite entre el estado

semilíquido y plástico.

Limite Plástico (LP).- es el contenido de humedad del suelo en el límite entre los

estados semisólidos y plástico.

Suelo Plástico.- Es un suelo que tiene un rango de contenido de humedad sobre el

cual mantendrá su forma bajo secado.

Índice de plasticidad (ID) Es la diferencia entre los límites líquido y plástico:

IP = LL-LP

Índice de liquidez.- Es la relación expresada en porcentajes de (1) contenido de

muestra natural de un suelo menos su límite plástico a (2) su índice de plasticidad.



5.- MATERIAL Y EQUIPO.

I Equipo común

Tamiz Nº40

Horno secador de 105 a 110 ºC

Balanza de precisión 0,01 gr.

Platos u otros utensilios

II Límite Líquido

Equipo de Casa Grande

Ranurador

Espátula

5 taras pequeñas

III Límite Plástico

3 taras pequeñas

Base de vidrio

6.- PROCEDIMIENTO.

LÍMITE LÍQUIDO.

1º.- Se procede a tomar una muestra de suelo no menor a los 100 gr. Y se verifica que la

misma este seca.

2º.- Se coloca la muestra de suelo en un plato y se empieza a agregar agua al suelo

mezclándolo bien y formar una pasta que se asemeje a la mantequilla a temperatura

ambiente o bien al lodo.

3º.- Al tener la pasta con ayuda de una espátula se coloca el suelo húmedo en la copa del

casa grande tomando en cuenta que el espejo de suelo se encuentre horizontal y evitando

que exista vacios de aire en el mismo.

4º.- Al suelo que se encuentra en la copa de casa grande se le realiza una ranura de 1.24 cm

de ancho aproximadamente, la misma distancia que posee el “ranurador”, al realizarla se

debe limpiar todo el exceso en los bordes de la copa, así como, todo el exceso que se

encuentre en la base del casa grande.


5º.- Se acciona el casa grande obteniendo 2 golpes por segundo hasta que las muestras de

suelo húmedo llegue a juntarse, anotando cuantos golpes tomó para que suceda lo anterior.

6º.- Seguidamente se debe usar la porción de suelo que se junto, para lo cual de debe hacer

dos corte perpendicular a la ranura echa anteriormente y usar la porción del medio,

extraerla y colocarla en una tara, tomar su peso y colocarla en el horno, se repite el

procedimiento 5 veces.

(NO OLVIDAR que cada una de las taras debe estar previamente identificadas y pesadas.)

7º.- Se saca las taras del horno y se procede a tomar los pesos de las taras más el suelo seco.

LÍMITE PLÁSTICO.

1º.- Se toma una porción de suelo húmedo y se procede a moldear con ayuda de las manos

y de la base de vidrio pequeños cilindros que tengan un aproximado de 3mm de diámetro.

2º.- Al querer realizar el anterior punto pudimos observar que con nuestro suelo no

podíamos realizar dicha tarea ya que al querer manipularla la misma mostraba un

comportamiento muy arenoso y al querer dale la forma cilíndrica la misma se deshacía, y al

querer tomar diferentes recursos para realizar la práctica el resultado era el mismo.

3º.- Por lo que pudimos sacar una pequeña conclusión: nuestro suelo coluvial no poseía los

porcentajes de arcillas y limos necesarios para poder determinar la plasticidad mínima ya

que la plasticidad de nuestro suelo esta en función al porcentaje de arcillas y limos

existentes en la misma.

7.- DATOS, RESULTADOS Y GRAFICOS.

DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDOTARA Nª 1 2 3 4 5Nº DE GOLPES 20 19 22 26 25SUELO HUMEDO MAS TARA (gr) 60,2 45,9 48,4 48,1 44,4


SUELO SECO MAS TARA (gr) 53,21 41,51 43,71 43,52 40,4PESO DEL AGUA (gr) 6,99 4,39 4,69 4,58 4PESO DE LA TARA (gr) 21,2 21,2 21,4 21,5 21,2PESO SUELO SECO (gr) 32,01 20,31 22,31 22,02 19,2% DE HUMEDAD 21,84 21,61 21,02 20,80 20,83

1520

21.8421.61

21.0220.820.83

f(x) = − 3.18170345959953 ln(x) + 31.08848985355

Nº DE GOLPES

% DE HUMEDAD

PORCENTAJE DE HUMEDAD A LOS 25 GOLPES

% de humedad = 20,84

8.- CONCLUSIONES.

La práctica fue buena por que pudimos determinar el límite líquido de un suelo coluvial,

pero no así su plasticidad, esto quiere decir que nuestro suelo se asemeja más a un suelo

aluvial que a un coluvial, las causas se desconocen del por que de este hecho, pero con el


grupo pudimos plantearnos una hipótesis: El estrato del cual sacamos el material en la

localidad de temporal anteriormente puede haber sido una quebrada o que pasaba un rio por

el lugar lo cual con el paso del tiempo el suelo poco a poco pudo ganar material organico

para después transformarse en un suelo coluvial.

9.- RECOMENDACIONES.

La gráfica para calcular el límite líquido a partir de valores de golpeo y humedad se

representa en doble escala logarítmica, por lo tanto tienes que representar en escala

logarítmica tanto la humedad como el golpeo de cada punto que se ha obtenido en el

laboratorio. Luego no hay más que trazar una recta que se ajuste a esos dos puntos, pero

imponiendo el valor de la pendiente de esa recta, que siempre es la misma. Luego no hay

más que calcular el valor de la humedad para el golpeo de 25 (usa la opción TENDENCIA

de Excel imponiendo un valor de 25).

10.- BIBLIOGRAFIA.

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmites_de_Atterberg

http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/11/limites-de-atterberg.html

http://html.rincondelvago.com/suelos_11.html

11.- ANEXOS:


http://html.rincondelvago.com/suelos_11.html

http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/11/limites-de-atterberg.html

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmites_de_Atterberg

Ranurador

Casa Grande

Balanza electrónica de precisión

Horno

Cápsulas


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