LABORATORIO #3

LIMITES DE ATTERBERG

1. LÍMITE LÍQUIDO

OBJETIVO

Determinar el contenido de agua al que un suelo empieza a comportarse como un fluido viscoso (transición del estado plástico al estado líquido). El valor del límite líquido se estima mediante una gráfica en la cual grafica el número de golpes (eje horizontal) requeridos para cerrar dos fracciones de suelo colocados en un aparato estándar una distancia de 12.7 mm contra contenido de agua (w%) (eje vertical). En la gráfica se ajustan los puntos obtenidos a una recta y a partir de ella, se buscan la ordenada correspondiente a 25 golpes.

EQUIPO

Copa de Casagrande Ranurador normalizado Balanza con sensibilidad de 0.01 g Tamiz No. 40 (0.4 mm) Horno termostáticamente controlado regulable 110±5°C Espátulas de hoja flexible de varios tamaños Mortero o mazo de hule Agua destilada Pinzas para recipientes calientes Recipiente adecuado para determinar el contenido de humedad

PRINCIPIO DEL MÉTODO

la determinación del límite líquido se hace mediante la copa de Casagrande, para la cual es necesario pasar el material por la malla No. 40. Esta prueba consiste básicamente en depositar el material en la copa y ranurarlo. Una vez ranurado, se golpea la copa dejándola caer desde una altura de 1 cm, hasta que la ranura en el suelo se cierre en una longitud de 12.7 mm. Cuando la ranura alcanza el cierre indicado, se determinará el contenido de humedad de la muestra.

Esta prueba se realiza tres veces con diferentes humedales de tal forma, que se obtenga valores entre 10 y 40 golpes.

DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Se utiliza una muestra que pese aproximadamente 100 g de una porción de material completamente mezclado que pase el tamiz No.40.

PROCEDIMIENTO

1. Del material que pasa la malla No. 4, se tritura con un mortero o mazo de hule.2. Se pasa el material a través de la malla No. 40, desechando el que queda retenido.3. Coloque el material que ha pasado en una capsula.4. Se agrega agua destila y con una espátula de cuchillo se mezcla perfectamente hasta tener

una pasta suave y espesa.5. Asegúrese de que la copa este limpia y seca y coloque la pasta de suelo en la copa de

Casagrande alisando la superficie con la espátula a una altura de 1 cm medida desde la base de copa. Tenga cuidado de no dejar burbujas de aire en la masa de suelo.

6. Usando el ranurador, separe el suelo en dos mitades, inclinando el ranurador de manera que permanezca perpendicular a la superficie inferior de la copa. Para una arcilla, el surco se puede hacer de una vez; los limos pueden exigir de dos a tres pasadas suaves antes de completarlos, siendo este procedimiento aún más complejo cuando se trata de suelos orgánicos con arcillas.

7. Después de asegurarse de que la copa y la base están limpias y secas, se procede a hacer girar la manivela, contando el número de golpes requeridos para que se cierre el fondo de la ranura en una distancia de 12.7 mm.

8. De ésta pasta, se toma ± 30 g de la muestra para determinar el contenido de humedad. Este procedimiento se repite por lo menos en 3 ensayos similares, pero, incrementando la cantidad de agua en uno a dos por ciento.

9. Se recomienda que los golpes se encuentren distribuidos por debajo y por encima de los 25 requeridos. Esto, para obtener mediante una gráfica el porcentaje de humedad para los 25 golpes.

Distribución de GolpesPrueba N° Golpes

1 30 a 402 20 a 303 10 a 20

10. Obtenidos los datos se puede graficar. En el eje de las ordenadas se estiman los porcentajes de humedad, a una escala aritmética, mientras que en el eje de las abscisas, en escala semilogarítmica, se estiman los números de golpes. La gráfica corresponde a una recta aproximada. La intersección de ésta recta con la de los 25 golpes nos determina el porcentaje de humedad que corresponde al límite líquido.

2. LÍMITE PLÁSTICO

OBJETIVO

Determinar la humedad más baja con la que pueden formarse cilindros de suelo de unos 3.2 mm (1/8”) de diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una superficie lisa, hasta que los cilindros comiencen a agrietarse.

EQUIPO

Balanza con sensibilidad de 0,01 g Tamiz No. 40 Horno termostáticamente controlado regulable 110±5°C Espátulas de hoja flexible de varios tamaños Mortero o mazo de hule Agua destilada Pinzas para recipientes calientes Recipiente adecuado para determinar el contenido de humedad Varilla 1/8” diámetro para comparar Superficie lisa, para amasado y enrollamiento, comúnmente se utiliza un vidrio grueso

esmerilado.

DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Tomar aproximadamente 20 g de la muestra que pase por el tamiz No. 40 preparado para el ensayo del límite líquido. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa del suelo. Se toma una porción de unos 6 g de dicha esfera como muestra para el ensayo.

PROCEDIMIENTO

1. Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y a continuación, se rueda con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesaria para formar cilindros.

2. Si antes de que el cilindro llegue a un diámetro de 3.2 mm no se ha desmoronado, se vuelve a hacer el elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro. El desmoronamiento puede manifestarse de modos distintos dependiendo del tipo de suelo: en suelos muy plásticos, el cilindro queda divido en trozos de 6 mm de longitud, mientras que en suelos plásticos los trozos son más pequeños. En otros suelos se forma una capa tubular exterior que comienza a agrietarse a ambos extremos y progresa hacia el centro hasta que, finalmente, el suelo se desmorona en partículas lajosas.

3. La porción obtenida se coloca en recipientes tarados, y se continúa el proceso hasta reunir 5 g de suelo.

4. Con los datos anteriores se calcula el contenido de agua en porcentaje. El límite plástico será el contenido de humedad obtenido.

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE PLASTICIDAD

Se puede definir el Índice de Plasticidad (IP) de un suelo como la diferencia entre su límite líquido y límite plástico.

Índce de Plasticidad=Límite Líquido−Límite Plástico

Cuando el límite líquido o el plástico no puedan determinarse, el Índice de Plasticidad se informará con la abreviatura NP (no plástico). Asimismo, cuando el límite plástico resultante es igual o mayor que el límite líquido, el índice de plasticidad se informará como NP.

NORMA DE REFERENCIA ASTM D 4318

DATOS Y CÁLCULOS DEL ENSAYO

LÍMITE LÍQUIDOMUESTRA 1 2 3

No. Tara 41XA 22Xi 8XNúmero de golpes 35 27 18Peso de tara (g) 19.9 16.9 16.8Peso de suelo húmedo y tara (g) 52.7 58.9 41.4Peso de suelo seco y tara (g)Peso del agua (g)Peso de suelo seco (g)Contenido de agua (%)

LÍMITE PLÁSTICOMUESTRA 1 2

No. Tara 8X 5XPeso de tara (g) 14.5 14.4Peso de suelo húmedo y tara (g) 18.5 18.4Peso de suelo seco y tara (g)Peso del agua (g)Peso de suelo seco (g)Contenido de agua (%)Promedio

LL = %LP = %IP = %