M-7. Determinacin del lmite plstico e ndice de plasticidad de los suelos

NOMBRE DEL ENSAYO:

DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO E INDICE DE PLASTICIDAD DE LOS SUELOSREFENCIA NORMA:

AASHTO DESIGNATION: T 90-861. DEFINICIONES1.1. El lmite plstico es el contenido de humedad mas bajo que un suelo puede adquirir determinado de acuerdo al procedimiento descrito en los siguientes prrafos en el cual el suelo permanece plstico. El ndice de plasticidad de un suelo es el rango de contenido de humedad, expresado como porcentaje de masa de un suelo secado en horno, en el cual el material se encuentra en estado plstico. Es la diferencia numrica entre el lmite lquido y el lmite plstico de un suelo.1.2. El ensayo est sujeto al siguiente criterio: Cualquier valor observado o valor calculado es sujeto a redondeo a la unidad ms cercana en la posicin de la ltima cifra derecha empleada en la expresin, todo ello conforme al mtodo de redondeo explicado en la norma AASHTO R-11, Recommended Practice For Indicating Which Places of Figures Are To Be Considered Significant In Specified Limiting Values.2. APARATOS

2.1. Los aparatos empleados sern los siguientes:

2.1.1. Plato, de evaporacin de material porcelana o un plato de mezclado similar de aproximadamente 115 mm de dimetro.2.1.2. Esptula, o un pill knife con una hoja de 76 mm de largo y 19 mm de ancho aproximadamente.2.1.3. Superficie para enrollar, una superficie de vidrio o una pieza de papel liso en la cual se pueda enrollar la muestra.

2.1.4. Contenedores, los cuales deben prevenir la prdida de humedad durante el pesado.2.1.5. Balanza, cumple los requerimientos de la AASHTO M-231, clase C.

2.1.6. Horno, termostticamente controlado, capaz de mantener temperaturas de 110 5 C para el secado de las muestras.3. MUESTRA

3.1. Cuando solamente se requiere realizar el ensayo de limite plstico, tomar una cantidad de 20 gramos de la porcin de material mezclado que pasa por el tamiz de 0,425 mm (No. 40), conforme al procedimiento descrito en la norma AASHTO T-87, Mtodo de preparacin seca de muestras de suelo disturbadas AASHTO T-146 Mtodo de preparacin hmeda de muestras disturbadas de suelo. Colocar el suelo secado a temperatura ambiente en un plato de mezclado y combinarlo con agua destilada o desmineralizada hasta lograr una masa suficientemente plstica para forman fcilmente una bola. Tomar una porcin de esta bola que pesa alrededor de 8 gramos de la muestra de prueba. Nota 1: Puede emplearse agua de grifo para pruebas de rutina si pruebas comparativas anteriores indican que no existen diferencias en los resultados obtenidos al emplear agua de grifo o agua destilada o desmineralizada. Sin embargo, si se van a realizar pruebas arbtrales o se quieren resolver conflictos respecto a los resultados se emplear agua destilada o desmineralizada.3.2. Si se requiere encontrar tanto el lmite lquido como el lmite plstico, tomar una porcin que pesa alrededor de 8 gramos de la porcin hmeda y mezclada del suelo preparado segn la norma AASHTO T-89, Mtodo de prueba del lmite liquido de los suelos. Tomar la muestra en cualquier etapa del proceso de mezclado en el cual la masa llega a ser lo suficientemente plstica para fcilmente formar una bola sin pegarse excesivamente a los dedos cuando se la presiona. Si la muestra es obtenida antes de completar la prueba de lmite lquido, reservar una porcin de muestra sin necesidad de conservar su estado de humedad hasta que la prueba de lmite liquido haya terminado. Si la muestra se obtiene durante la ejecucin del ensayo de lmite liquido, sta se encuentra lo suficientemente seca para permitir hacer rollos de 3.2 mm y aadir ms agua y mezclar..4. PROCEDIMIENTO4.1. Presionar y formar con los 8 gramos tomados segn el prrafo 3.1 o 3.2 una masa de forma elipsoidal. Enrollar esta masa entre los dedos y en la superficie horizontal de vidrio o papel ejerciendo la presin suficiente hasta que los rollos alcancen un dimetro uniforme a lo largo de su longitud. La velocidad a la cual se hacen los rollos se encuentra entre 80 a 90 movimientos por minuto, entendindose como movimiento a la accin de llevar la mano adelante y atrs hasta alcanzar la posicin inicial.

4.2. Cuando el dimetro del rollo llega a ser aproximadamente igual a 3,2 mm (1/8 in), fragmentar el rollo en 6 a 8 piezas. Presionar las piezas, entre los dedos y los pulgares de ambas manos hasta alcanzar una masa uniforme de forma casi elipsoidal y enrollar nuevamente. Continuar enrollando alternativamente hasta alcanzar un dimetro de 3,2 mm (1/8 in), agrupando, cortando y volviendo a enrollar hasta que los thread crumbles bajo la presin requerida para enrollamiento y el suelo can no longer be rolled into a thread. El desmenuzamiento puede ocurrir cuando el dimetro alcanzado es mayor a 3,2 mm. Se puede considerar un punto aceptable si el suelo ha alcanzado en puntos previos un dimetro de 3,2 mm. El desmenuzamiento se manifiesta de forma diferente segn el tipo de suelo. Algunos suelos tienden a disgregarse en numerosas y pequeas grietas. Otros suelos, tienden a formar una superficie tubular that starts splitting at both ends. El proceso de splitting progresa hacia el medio y finalmente el rollo falla en muchas pequeas partculas platy. Arcillas densas requieren una presin mucho mayor para deformar el rollo, particularmente cuando se aproximan al lmite plstico y finalmente cuando el rollo se quiebra en una serie de segmentos de 6,4 a 9,5 mm de longitud. At no time shall the operador attempt to produce failure at exactly 3,2 mm diameter by allowing the thread to reach 3,2 mm, entonces reduciendo la velocidad de enrollado o la presin ejercida con la mano, o ambos, y continuando el enrollado sin deformacin adicional hasta que el rollo falle aparte. Es permisible, sin embargo, reducir la cantidad total de deformacin para suelos plsticos feebly haciendo el dimetro inicial de una masa de forma elipsoidal prximo al dimetro final requerido de 3,2 mm.4.3. Reunir las porciones del suelo desmenuzado y colocar en un contenedor disponible pesado anteriormente. Pesar el contenedor y el suelo con una precisin de 0,01 g y registrar la masa. Secar el suelo en el horno hasta lograr una masa constante a 110 5 C y pesar con una precisin de 0,01 g. Registrar la prdida en masa como la masa de agua.5. CLCULO5.1. Calcular el lmite plstico, expresado como el contenido de humedad en porcentaje de la masa de suelo secado en horno, segn la ecuacin (1).

(1)

Donde: LP = limite plstico

Mw = masa de agua

Ms = masa de suelo secado en horno

Reportar el lmite plstico redondeado al nmero entero ms cercano.

5.2. Calcular el ndice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre el lmite lquido y su lmite plstico, calculado segn la ecuacin (2).

(2)

Donde: LP = ndice de plasticidad

LL = limite lquido

LP = limite plstico5.3. Reportar la diferencia calculando como indica el punto 5.2 como el ndice de plasticidad , excepto bajo las siguientes condiciones:5.3.1. Cuando el lmite liquido o plstico no puede ser determinado, reportar el ndice de plasticidad como NP (no plstico).

5.3.2. Cuando el limite plstico es igual o mas grande que el limite liquido reportar la plasticidad como NP. 6. PRECISION

6.1. Repetibilidad (un operador), dos resultados obtenidos por el mismo operador en la misma muestra en el mismo laboratorio usando el mismo aparato, y en diferentes das debern ser considerados sospechosos de error si defieren en mas del 10 % de su promedio.6.2. Reproductibilidad (multi-laboratorio), dos resultados obtenidos por diferentes operadores en diferentes laboratorios debern ser considerados sospechosos de error si difieren en ms del 18 % de su promedio.EJEMPLODeterminar el lmite plstico de una muestra de suelo que ha llegado a laboratorio cuyo peso es de 300 gramos y se encuentra en una bolsa de plstico.Paso 1. El laboratorista selecciona la cantidad adecuada de muestra para realizar el ensayo. Toma 20 gramos de la porcin de material mezclado que pasa por el tamiz de 0,425 mm (No. 40), conforme al procedimiento descrito en la norma AASHTO T-87 AASHTO T-146. Mezcla el suelo seleccionado con agua destilada o desmineralizada en un plato de mezclado hasta que la masa pueda formar fcilmente una bola y trabaja con una porcin de la bola que pesa 8 gramos.Paso 2. El laboratorista presiona y forma con los dedos de la mano una masa de forma elipsoidal. Posteriormente forma un rollo empleando los dedos y contra una superficie horizontal de vidrio o papel ejerciendo la presin suficiente hasta que alcance un dimetro uniforme a lo largo de su longitud y a una velocidad de 80 a 90 movimientos por minuto. Cuando el dimetro es aproximadamente igual a 3,2 mm (1/8 in) divide el rollo en 6 a 8 piezas.Paso 3. El laboratorista presiona las piezas, entre los dedos y los pulgares de ambas manos hasta alcanzar una masa uniforme de forma casi elipsoidal y enrolla nuevamente hasta alcanzar un dimetro de 3,2 mm (1/8 in) y que el rollo se empiece a desmenuzar. Rene las porciones del suelo desmenuzado y las coloca en un contenedor de 75,08 gramos, pesado anteriormente. Paso 3. El laboratorista pesa el contenedor y el suelo y registra la masa igual a 83,01 gramos. Lleva el contenedor a horno y obtiene un peso de 82,09 gramos. Calcula la masa de agua (Mw) restando el peso del suelo hmedo y el contenedor y el peso del suelo seco y el contenedor.

Paso 4. Calcula la masa de suelo seco restando el peso del suelo seco + contenedor y el peso del contenedor.

Paso 5. El laboratorista calcula el lmite plstico segn la ecuacin (1):

(1)

Paso 6. El laboratorista repite por lo menos 2 veces ms las operaciones descritas desde el paso 2 hasta el paso 5 y obtiene nuevamente los resultados mostrados en la Tabla 1.Tabla 1. Resultados del ensayo de lmite plstico

Recipiente N123

Peso suelo hmedo + tara83,0183,3584,07

Peso suelo seco + tara82,0982,4583,01

Peso agua0,920,901,06

Tara75,0875,8574,98

Peso suelo seco 7,016,608,03

Contenido de agua13,1213,6413,20

Paso 7. El laboratorista promedia los 3 resultados obtenidos y obtienen el lmite plstico.

El reporte del lmite plstico ser de 13.

Paso 8. El laboratorista de un ensayo anterior tiene el reporte de lmite lquido igual a 24. Calcula el ndice de plasticidad empleando la ecuacin (2).

El reporte del ndice de plasticidad es igual a 9.

Lmite plstico e ndice de plasticidad en suelos M-7-7

_1282460785.unknown

_1282461147.unknown

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_1282463090.unknown

_1282463298.unknown

_1282461294.unknown

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