clase 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIAE.A.P. DE INGENEIRIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I B.ING. RAUL F. CHUQUILLANQUI HERRERA

LIMITES DE ATTERBERG:

LIMITE LIQUIDO: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 esta en el vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.

LIMITE PLASTICO:Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelo como material no plstico.

LIMITE DE CONTRACCION:Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reduccin adicional de volumen o contraccin en el suelo.

ING. RAUL F. CHUQUILLANQUI HERRERA

Estados de consistencia

LIMITES DE ATTERBERG:

La propiedad del suelo de ser moldeado se llama PLASTICIDAD. Segn el contenido de humedad, adopta una consistencia determinada.

Los limites lquidos y plstico se utilizan para clasificar e identificar los suelos.

El limite de contraccin se aplica en varias reas geogrficas donde el suelo sufre grandes cambios de volumen entre el estado seco y el estado hmedo.

El limite liquido se puede utilizarse para estimar asentamientos en problemas de consolidacin.


CONSISTENCIA:

La consistencia de un suelo es la relativa facilidad con la que puede ser deformado y depende de un contenido de humedad determinado.

Para los suelos cohesivos se definen cuatro estados de consistencia:

SolidoSemislidoPlsticoLiquido

La frontera entre tales estados son los llamados limites de Atterberg.


DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO:

El procedimiento general consiste en colocar una muestra hmeda en la copa de casagrande, dividirlo en dos con el acanalador y contar el numero de golpes requerido para cerrar la ranura.

Si el numero de golpes es exactamente 25, el contenido de humedad de la muestra es el limite liquido.

El procedimiento estndar es efectuar por lo menos tres determinaciones para tres contenidos de humedad diferentes, se anota el numero de golpes y su contenido de humedad.

Luego se grafican los datos en escala semilogaritmica y se determina el contenido de humedad para N=25 golpes.


DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO

EQUIPOS:

ING. RAUL F. CHUQUILLANQUI HERRERACopa de CasagrandeTaras, esptulas, acanaladorRecipientes para mezcladoBalanza aprox. 0.01 g


Esquema de la copa de Casagrande y acanalador para suelos cohesivos.



COPA DE CASAGRANDE:Dispositivo mecnico que puede ser operado manualmente o con un motor elctrico.

BASE: es una plataforma de caucho duro que permite el rebote de la copa de bronce. La parte inferior esta conformada de un caucho que asla la plataforma de base y la superficie de trabajo.

COPA DE BRONCE: su peso incluido el manubrio debe estar entre 185 y 215 gramos

LEVA: diseada para levantar la copa suave y continuamente hasta su mxima altura, sobre una distancia de por lo menos 180 de rotacin de leva, sin desarrollar velocidad en la copa en el momento de la cada.



PROCEDIMIENTO:

Preparar la muestra seca, disgregndola con el mortero y pasarlo por la malla N40 para obtener un amuestra representativa de unos 250 gr. aproximadamente.




PROCEDIMIENTO:

Colocar el suelo pasante malla N 40 en una vasija de evaporacin y aadir un pequea cantidad de agua, dejar que la muestra se humedezca.

3. Mezclar con ayuda de la esptula hasta que el color sea uniforme y conseguir una mezcla homognea. La consistencia de la pasta debe ser pegajosa.



PROCEDIMIENTO:

4. Se coloca una pequea cantidad de masa hmeda en la parte central de la copa y se nivela la superficie.

5. Luego se pasa el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos la pasta de suelo.



PROCEDIMIENTO:

Este proceso se repite nuevamente con tres muestras mas para lograr cuatro puntos a diferentes contenidos de humedad. Los siguientes rangos de golpes son los recomendados:

40 a 30 golpes25 a 30 golpes20 a 25 golpes20 a 15 golpes



VARIABLES A CONSIDERAR:

Cantidad de suelo utilizado.Velocidad a la cual se dan los golpes, son 02 golpes por segundo.Tiempo de reposo del suelo en la copa antes de comenzar la cuenta de golpes.Limpieza de la copa antes de colocar la masa de suelo para el ensayoHumedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el ensayo.Tipo de material utilizado como base del aparato o sea, superficie contra la cual se debe golpear la cazuela, debe ser caucho duro o similar.Calibracin de la altura de cada de la copa.Tipo de acanalador utilizado para hacer la ranura.Condicin general del aparato del limite liquido: pasadores desgastados, conexiones que no estn firmemente apretadas, etc.



CALCULOS:Calclese el contenido de humedad del suelo, expresndolo como porcentaje del peso del suelo secado en el horno.Trcese una curva de fluidez que represente la relacin entre el contenido de humedad y el correspondiente numero de golpes de la taza de bronce, en un grafico de papel semilogaritmico.Con el contenido de humedad como ordenada sobre la escala aritmtica, y el numero de golpes como abscisa sobre la escala logartmica.La curva de flujo es una lnea recta promedia, que pasa tan cerca como sea posible a travs de los tres o mas puntos dibujados.Limite liquido: tmese el contenido de humedad correspondiente a la interseccin de la curva de flujo con la ordenada de 25 golpes como limite liquido del suelo y aproxmese este valor a un numero entero.

Video explicativo


DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO:

El Limite Plstico es la humedad correspondiente en el cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeos rollitos o cilindros pequeos.

Conjuntamente con el limite liquido, el limite plstico es usado en la identificacin y clasificacin de suelos.


DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO

EQUIPOS:

ING. RAUL F. CHUQUILLANQUI HERRERAPlaca de vidrio esmeriladoDe por lo menos 30cm de ladoCon 1cm de espesor.Horno de secadoVasija de evaporacin, taras, Esptula para mezclado.Balanza aprox. 0.01 g


PROCEDIMIENTO:

Se trabaja con el material preparado para el limite liquido se toma aproximadamente 20 gr.

2. Luego se amasa el suelo y se deja que pierda humedad hasta una consistencia a la cual pueda enrollarse sin que se pegue a las manos, esparcindolo y mezclndolo continuamente sobre la placa de vidrio.



PROCEDIMIENTO:

3. El rollito debe ser adelgazado en cada movimiento hasta que su dimetro sea de 3.2 mm (1/8).

4. La prueba continua hasta que el rollito empieza a rajarse y tiende a desmoronarse.



PROCEDIMIENTO:

5. Una vez que se ha producido el limite plstico se debe colocar el rollito en un recipiente de peso conocido y se pesa para determinar el contenido de humedad.

Seguidamente se vuelve a repetir la operacin tomando otra porcin de suelo.

El limite plstico es el promedio de ambas determinaciones.


RELACION ENTRE EL GRADO DE EXPANSION Y EL LIMITE LIQUIDO SEGN DAKSHANA MURTHY Y RAMAN (1973)


RELACION ENTRE EL POTENCIAL DE HINCHAMIENTO Y EL INDICE DE PLASTICIDAD SEGN SEED, WOODWARD Y LUDDGREN, 1962

INDICE PLASTICO (IP) = LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO


DETERMINACION DEL LIMITE DE CONTRACCION

Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reduccin adicional de volumen o contraccin en el suelo.

Los cambios en el volumen de un suelo fino se producirn por encima de la humedad correspondiente al limite de contraccin.

Donde:LC: Limite de contraccin (%)w: Contenido de humedad del suelo al momento del ensayoV: Volumen del suelo humedoVo: Volumen del suelo secoWo: Peso del suelo seco (pastilla)w: Densidad del agua (1.0 gr/cm3)



EQUIPOS:

Capsula de contraccinRecipiente volumtrico de vidrio para medir la cantidad de volumen que ocupa el suelo.EsptulaPlaca plstica con tres apoyosProbeta graduada de 25 ml. y graduada cada 0.2 mlBalanza con sensibilidad de 0.1 grTamiz N 40MercurioGrasa lubricante



EQUIPOS:

ING. RAUL F. CHUQUILLANQUI HERRERABalanza aprox. 0.01 gEquipo BsicoProbeta y mercurio


PROCEDIMIENTO:

Se utiliza suelo pasado por la malla N 40, se amasa y se lleva a un contenido de humedad similar o algo superior al limite liquido.




PROCEDIMIENTO:

2. Recubrir el interior de la capsula de evaporacin con una capa fina de grasa.

3. Llenar la capsula de evaporacin entres capas. Compactar cada capa dando golpes suaves sobre una superficie firme para eliminar burbujas de aire.



PROCEDIMIENTO:

4. Luego de completar la tercera capa, se amasa utilizando la esptula.

5. Se toma el peso de la capsula con el suelo hmedo para determinar el contenido de humedad y se lleva al horno.



PROCEDIMIENTO:

6. Se deja de secar en el horno a temperatura estndar.

7. Luego del secado se retira y se halla el peso seco. Se puede observar la variacin del volumen por secado.


PROCEDIMIENTO:

8. Luego se debe determinar el volumen de la muestra de suelo seca. Se utiliza el desplazamiento en mercurio.




PROCEDIMIENTO:

11. Se coloca la pastilla de suelo sobre un recipiente enrasado con mercurio y se introduce con la ayuda de un a placa plstica de tres puntas. Se recoge en un recipiente el volumen de mercurio desplazado



PROCEDIMIENTO:

12. El volumen desplazado por el suelo se recoge con ayuda de un recipiente y se coloca en la probeta graduada para determinar su volumen.



PROCEDIMIENTO:

13. Luego determinar el volumen inicial que ser igual al volumen de la capsula. De igual forma se vierte el mercurio dentro de la capsula, se coloca luego en la probeta para hacer la lectura correspondiente.

ASPECTOS DE SEGURIDAD EN EL USO DEL MERCURIO


El mercurio es una sustancia toxica, por lo tanto se evitara el contacto con la piel.Almacenar el mercurio en contenedores sellados a prueba de roturas.Se realizaran los ensayos en ambientes bien ventilados para evitar la inhalacin de vapor de mercurio.Tratar de minimizar los derrames en el ensayo.Se limpiaran los derrames rpidamente para evitar su evaporacin en el ambiente.Se desecharan los materiales contaminados incluyendo la torta de suelo seco de manera segura.

EJEMPLO:


RELACIONES IMPORTANTES


ndice de Plasticidad (IP) = LL LPndice de Fluidez (IF) = Pendiente de la curva de fluidezndice de Tenacidad (IT)= IP/IFndice de Liquidez (IL)= (Wn LP)/(LL LP) ; Wn: humedad natural

Video explicativo


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