2.1. LÍMITES DE ATTERBERG O CONSISTENCIA

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en como 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 que hace producir el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos es muy interesante conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad). Para calcular los límites de Atterberg, el suelo se tamiza por la malla Nº40 y la porción retenida es descartada.

Los límites de consistencia son los límites que existen entre un estado del suelo a otro, las cuales son: Limite de Contracción (LC, Ws), Limite Plástico (LP, Wp) y Limite Liquido (LL, Wl).

La frontera convencional entre los estados semisólido y plástico se llama límite plástico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequeña porción de suelo plástico hasta un diámetro al cual el pequeño cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado; la frontera entre el estado sólido y semisólido se llama límite de contracción y a la frontera entre el límite plástico y líquido se llama límite líquido.

Podemos definir 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.

2.1.1. Límite líquido

Es el contenido de humedad para el cual el suelo pasa del estado líquido al plástico. El ensayo consiste en colocar diferentes muestras de suelo, con humedad variable, en un recipiente o taza metá1ica accionada por medio de una manivela, que la levanta y deja caer bruscamente repetidas veces, sobre una base de madera dura.

Antes de iniciar cada ensayo, en la muestra de suelo se hace una ranura de determinadas dimensiones con una espátula de goma y se cuenta el número

necesario de golpes para que la abertura cierre 1/2”. Los datos se grafican en cada caso y cuando la curva obtenida corta la línea correspondiente, a los 25 golpes se considera este valor como el limite liquido del Suelo.

Para determinar el contenido de humedad de las muestras, estas se pesan primero en su estado natural y luego, después de haberlas secado en estufa a 110ºC, de modo que la diferencia en peso permita conocer la relación porcentual de humedad del suelo.

Como la cohesión del suelo retarda el cierre de la ranura, esta prueba resulta un - índice de la cohesión. Las arcillas arenosas tienen valores bajos del Limite Liquido (al redor de un 20%) por lo cual esta prueba no resulta de importancia en la determinación de la capacidad portante del suelo. Por el contrario, los limos y arcillas evidencian Limites Líquidos del orden de hasta el 80 o el 100%

2.1.2. Límite plástico

Es cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado plástico. El Limite Plástico de un suelo es el contenido de humedad para el cual se cambia del estado plástico al semisólido. En el estado plástico el suelo es fácilmente moldeable, mientras que en el semisólido se deforma agrietándose. El Limite Plástico queda definido cuando el suelo contiene justo la humedad necesaria para que al amasar manualmente bastoncitos cilíndricos de 0,3 cm de diámetro, éstos no se resquebrajan.

La prueba para determinar el Limite Plástico consiste en ir probando diferentes porcentajes de humedad en el suelo, e ir amasando los bastoncitos, hasta que esto suceda. El Límite - Plástico está controlado por el contenido de arcillas a los que no permitan realizar esta prueba, no tienen Limite Plástico y se designan suelos no plásticos. Esto ocurre con algunos limos y arenas.

Cuando un suelo posee Limite Plástico, significa que está formado principalmente por ardua o arcilla limosa y el contenido de humedad en ellos determina la magnitud de su capacidad - portante, la cual crece rápidamente

a medida que la cantidad de agua disminuye, y viceversa. Por ello, dependiendo del régimen de lluvias, la capacidad portante de los suelos con Limite Plástico varia a lo largo del año en ciertas regiones del mundo, por lo cual se deben tomar precauciones acerca de los datos suministrados en ingeniería de suelos.

Es aconsejable por lo tanto adoptar el menor de los valores relativos a la capacidad portante del suelo, a los fines de diseño estructural de las fundaciones, o bien instalar adecuados sistemas de drenaje para limitar el contenido de humedad del suelo. Las arcillas con valores altos de sus Limites Liquido y Plástico se conocen por arcillas - grasas; en caso contrario son arcillas pobres.

Las arcillas grasa se pueden moldear con facilidad aun para bajos contenidos de humedad, mientras que las pobres resultan friables o desmenuzables y e raz6r de que contienen generalmente un gran porcentaje de limos, se las designa por arcil1a limosas.

2.1.3. Límite de retracción o contracción:

Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido y se contrae al perder humedad. Este límite queda determinado por la mínima cantidad de agua necesaria para llenar los poros de una muestra de suelo seco. A este límite corresponde el menor volumen de la masa de suelo.

Cuando se alcanza el Límite de Retracción, el volumen de la muestra no disminuye, aun cuando se reduzca el contenido de humedad. La prueba para obtener el Límite de Retracción consiste en colocar una muestra de suelo húmedo dentro de un cilindro poco profundo, de volumen conocido, al que luego se le extrae el aire y se seca en horno a 110ºC hasta que su peso sea constante.

El principal componente de un suelo, cuya influencia resulta determinante en la magnitud del Límite de retracción es la arcilla, evidenciándose una disminución del mismo a medida que el contenido de arcilla aumenta. En las arenas, el Límite de Retracción se halla muy próximo al Limite Liquido, y en suelos de arena arcillosa, dependiendo del contenido de arcilla y de limo, el Límite de Retracción puede ser del orden del 12 al 20%. En las arcillas, el Límite de Retracción alcanza generalmente valores entre él y el 10%. En estos suelos la capacidad portante se incrementa medida que disminuye el porcentaje de humedad.

Conclusiones Los Límites de Atterberg facilitan la obtención de límites del rango

o contenido de humedad de los suelos que se encuentran en su estado plástico.

La plasticidad consiste en la propiedad que tiene un material, que es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.

La fracción granular de un depósito de suelo se clasifica de acuerdo con su distribución de tamaños de las partículas, en tanto que la fracción arcillosa se clasifica de acuerdo con sus características de.

La consistencia de una arcilla natural varía de acuerdo con el contenido de humedad desde un estado sólido en condición seca, pasando por un estado semisólido para bajos contenidos de humedad en que el suelo se desmorona y no presenta plasticidad.