LIMITES DE ATTERBERG1. INTRODUCCIN

Los lmites de Atterberg son ensayos de laboratorio normalizados que permiten obtener los lmites del rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene en estado plstico. Con ellos, es posible clasificar el suelo en la Clasificacin Unificada de Suelos (Unified Soil Classification System, USCS).

Fueron originalmente ideados por un sueco de nombre Atterberg especialista en agronoma y posteriormente redefinidos por Casagrande para fines de mecnica de suelos de la manera que hoy se conocen.

Para obtener estos lmites se requiere remoldear (manipular) la muestra de suelo destruyendo su estructura original y por ello es que una descripcin del suelo en sus condiciones naturales es absolutamente necesaria y complementaria. Para realizar los lmites de Atterberg se trabaja con todo el material menor que la malla #40 (0.42 mm). Esto quiere decir que no solo se trabaja con la parte fina del suelo (< malla#200), sino que se incluye igualmente la fraccin de arena fina.

En la actualidad, los lmites de Atterberg son los que ms se practican en los laboratorios de Mecnica del Suelo. Su utilidad deriva de que, gracias a la experiencia acumulada en miles de determinaciones, es suficiente conocer sus valores para poderse dar una idea bastante clara del tipo de suelo y sus propiedades.

Por otra parte, se trata de determinaciones sencillas y rpidas que permiten una pronta identificacin de los suelos y la seleccin adecuada de muestras tpicas para ser sometidas a ensayos ms complicados.

En el informe da conocimiento de los materiales, equipos, instrumentos y procedimientos necesarios para la determinacin del lmite lquido y plstico del suelo, concluyendo as con los resultados obtenidos al traducir los conocimientos adquiridos en la parte terica del curso de mecnica de suelos.

2. DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO Y LMITE PLSTICO

OBJETIVO: Determinar el lmite lquido y el lmite plstico de una muestra de suelo. Entender el procedimiento a seguir para determinar los lmites de consistencia de un suelo. Concientizarnos sobre la importancia de realizar este tipo de ensayos y sobre sus aplicaciones en nuestra carrera.

REFERENCIA: Determinacin del Lmite Lquido a travs del Mtodo ASTM D 423

3. FUNDAMENTO TERICO: Los lmites de ATTERBERG:Los lmites de Atterberg o lmites 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. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido.Para lo cual nos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado plstico.Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.

LMITE LQUIDO (L.L.):Es el contenido de humedad que corresponde a una frontera convencional entre los estados semi-lquido y plstico, en el cual el suelo fluir suficientemente como para cerrar una ranura de ancho determinado hecha en la muestra de suelo cuando un recipiente especificado es golpeado con un nmero determinado de veces.

El limite liquido se determinara cerrando una ranura en una muestra de un suelo en un dispositivo llamado copa de casa grande golpendola mediante manivela, un golpe representa la resisitencia al esfuerzo cortante de 1 gr /cm2.

Por consiguiente como el lmite lquido corresponde al cierre de la ranura en 25 golpes, entonces el lmite liquido indica el contenido de agua para el cual el suelo tiene una resistencia al corte de 25 gr /cm2.

La ranura se realiza con un dispositivo de dimensiones estndar a 25 golpes por cada de 8 mm a 10 mm de la copa a razn de 2 golpes /s, la ranura deber cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13 mm.

Un suelo cuyo contenido de humedad sea aproximadamente igual o mayor a su lmite lquido tendr una resistencia a la corte prcticamente nula. Las arcillas tienen LL > 40 % y las arenas y limos tienen LL entre 25% a 35% La resistencia al corte en el lmite lquido de los suelos cohesivos es constante e igual a 25 gr/cm2, en cambio en el lmite plstico no es constante sino que puede variar ampliamente.

Los suelos cohesivos cuya curva de fluidez es ms tendida, tienen menor ndice de fluidez y mayor resistencia en el lmite plstico.

El lmite lquido se determina con el ensayo de lmite lquido mediante varios puntos o con un solo punto. En el ensayo de lmite lquido se determina 3 o ms puntos, los cuales se dibujan en papel semilogartmico, al unir estos puntos se obtiene una recta llamada curva de fluidez cuya ecuacin es la siguiente: W = - Fw * log N + C

Dnde:W: contenido de humedad Fw: ndice de fluidez, es la pendiente de la curva igual a la variacin del contenido de humedad a un ciclo de la escala logartmica N: nmero de golpes correspondiente al contenido de humedadC: constante que representa la ordenada correspondiente a 1 golpe, se calcula prolongando la recta

Ensayo: lmite lquido Material Suelo seco al aire y que pasa la malla N40 EQUIPO Malla N 40 Copa de Casagrande y ranurador o acanalador Balanza con aproximacin de 0.01 gr. Estufa con control de temperatura Esptula Probeta de 100 ml. Cpsula de porcelana Taras

PROCEDIMIENTO En una cpsula de porcelana mezclar el suelo con agua mediante una esptula hasta obtener una pasta uniforme. Colocar una porcin de la pasta en la copa de Casagrande, nivelar mediante la esptula hasta obtener un espesor de 1 cm.

En el centro hacer una ranura con el acanalador de tal manera que la muestra queda dividida en dos partes. Elevar y caer la copa mediante la manivela a razn de 2 cadas por segundo hasta que las dos mitades de suelo se pongan en contacto en la parte inferior de la ranura y a lo largo de 1 /2 " (1.27 cm), registrar el nmero de golpes.

Mediante la esptula retirar la porcin de suelo que se ha puesto en contacto en la parte inferior de la ranura y colocarlo en una tara para determinar su contenido de humedad.

Retirar el suelo remanente de la copa de Casagrande y colocar en la cpsula de porcelana, agregar agua si el nmero de golpes del ensayo anterior ha sido alto, o agregar suelo si el nmero de golpes ha sido bajo. (el nmero de golpes debe estar comprendido entre 6 y 35).

Repetir el ensayo mnimo 2 veces ms, de esta manera se tendr como mnimo 3 valores del nmero de golpes correspondientes a 3 diferentes contenidos de humedad.

Dibujar la curva de fluidez (es una recta) en escala semilogartmica, en el eje de abscisas se registrar el nmero de golpes en escala logartmica, en el eje de ordenadas los contenidos de humedad en escala natural.

Determinar la ordenada correspondiente a los 25 golpes en la curva de fluidez, este valor ser el lmite lquido del suelo.

LMITE PLSTICO (L.P.): Es el ms bajo contenido de humedad que corresponde a una frontera convencional entre los estados plstico y semi-slido, en el cual el suelo puede enrollarse en bastoncitos de 1/8 de dimetro.

Es la Frontera convencional entre los estados semislido y plstico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequea porcin de suelo plstico hasta obtener un dimetro de 3 mm en el cual el pequeo cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua que se encuentra se registra como lmite plstico.

La resistencia al esfuerzo cortante en el lmite es una medida de la tenacidad.

Ensayo: lmite plstico Una porcin de la mezcla preparada para el lmite lquido Equipo Balanza con aproximacin de 0.01 gr. Estufa Esptula Cpsula de porcelana Placa de vidrio o papel peridico Taras

Procedimiento A la porcin de la mezcla preparada para el lmite liquido agregar suelo seco de tal manera que la pasta baje su contenido de humedad. Enrollar la muestra con la mano sobre una placa de vidrio o papel peridico hasta obtener cilindros de 3 mm de dimetro y que presenten agrietamientos, determinar su contenido de humedad.

Repetir el ensayo una vez ms.

El lmite plstico es el promedio de los 2 valores de contenidos de humedad, si la diferencia entre estos 2 valores es mayor que dos puntos de porcentaje, repetir el ensayo.