UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERIA
“MECÁNICA DE LOS
SUELOS”
DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO LIMITE PLASTICO DE LOS
DOCENTE;
Ing. Javier, COLINA BERNAL.
ALUMNO:
HERNANDEZ MAYTA, Silvio.
Limite Líquido y Limite Plástico de un Suelo
E.A.P.I.G.
INTRODUCCION . Existen una serie de parámetros referentes al terreno que son indispensables en cualquier construcción construcción u obra de ingeniería civil. civil. Muchos de estos parámetros parámetros s obtienen a partir partir de ensayos ensayos realizados en el laboratorio, uno de de estos ensayos e determinar la consistencia del suelo.
En el presente informe se detallara el procedimiento para la obtención de uno de los límites de consistencia requeridos para un suelo fino como lo es el LIMITE LIQUIDO
MARCO TEÓRICO
LIMITES DE CONSISTENCIA
Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, naturaleza, pueden encontrarse en diferente estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar e 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 e stado líquido.
El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango rango d humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir acepta deformaciones deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad propiedad qu presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse.
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El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico.
Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.
A continuación se presenta unos gráficos en el cual se aprecia de una mejor manera estos límites de consistencia:
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LIMITE LIQUIDO El límite líquido es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto al peso del suelo seco, que delimita la transición entre el estado líquido y plástico del suelo. Se define como el contenido de agua necesario para que la ranura de un suelo colocado en el equipo de Casagrande, se cierre después de haberlo dejado caer 25 veces desde una altura de 10cm.
¿POR QUÉ 25 GOLPES?
Casagrande concluyó que cada golpe en el dispositivo estándar para limite liquido (copa de Casagrande) corresponde a una resistencia cortante de aproximadamente 1 gr/cm 2 ( 0.1 kN/m2). ≈
Por consiguiente el limite liquido de un suelo de grano fino da el contenido de agua para el cual la resistencia cortante del suelo es de aproximadamente de 25 gr/cm 2 ( 2.5 kN/m2) ≈
COPA DE CASAGRANDE
También llamada cuchara de Casagrande, es un instrumento de medición utilizado en geotecnia e ingeniería civil, para determinar el límite de liquidez de un terreno. Lleva ese nombre debido a su inventor Arthur Casagrande.
OBJETIVO
Determinar el límite líquido de un suelo de grano fino.
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MATERIALES La cantidad de suelo usada es aproximadamente 100gr. Que pasa la malla Nº40 de la muestra original, previamente secada al aire.
Equipo: -
Tamiz Nº40
-
Acanalador y espátula
MECANICA DE SUELOS
- Copa de Casagrande.
- Balanza con sensibilidad a 0.01gr.
Limite Líquido y Limite Plástico de un Suelo - Estufa con control de temperatura.
E.A.P.I.G. - Capsula de porcelana y mango
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1. Colocar la muestra dentro de capsula de porcelana y adicione agua y empiece un proceso de homogenización, de tal forma que el agua se incorpore totalmente a la muestra del suelo.
2. Cuando el suelo y el agua formen una masa uniforme y consistente, colocar una porción en la copa de Casagrande, con la ayuda de la espátula verifique que e nivel de la muestra del suelo no supere el borde del recipiente y que el nive máximo entre la base del recipiente y del suelo sea de 1cm. El exceso de suel retírelo y retórnelo al recipiente donde está realizando la mezcla.
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3. Con la ayuda del ranurador, divida la muestra del suelo que está en la copa de Casagrande en dos mitades, mediante un movimiento suave a lo largo del diámetro de éste, de atrás hacia la parte frontal, el movimiento debe ser cuidadoso propiciando la construcción de la ranura en un solo movimiento y de manera que este llegue hasta el fondo y quede limpia y no se dañen los bordes de las mitades de suelo generadas.
4. Una vez hecho el surco o ranura, con la ayuda de la manivela del equipo, damos golpes sin parar a la cuchara a un velocidad aproximada de de 2golpes/seg hasta que las dos mitades se junte aproximadamente 12.7mm. Se deb registrar el número de golpes en el cua se cerró dicha ranura.
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5. Se remueve el equipo parte de la muestra del suelo (10 gr.) procurando tomarla del sector donde se cerró la ranura. La muestra tomada es llevada a u recipiente, se registra su peso y se somete a secado para determinar s humedad.
6. Luego retirar el resto de la muestra al recipiente de mezclado, limpiar y secar la Copa de Casagrande así como el ranurador.
7. Este proceso se repite 3 veces, adicionando agua y extendiendo la muestra para someterla a secado, facilitando así la obtención de otros puntos con diferente humedad y número de golpes. Se recomienda que el número de golpes para cerrar la ranura deben estar comprendidos entre 10 y 35.
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CÁLCULOS Determinamos el contenido de agua, expresado en porcentaje de peso respecto al peso de suelo seco:
Muestra Nº 1
W Tara = 84.6 gr. W Tara + muestra = 90gr. W húmedo= 90gr - 84.6 gr = 5.4gr. Ws = 4gr. Ww = 5.4gr.-4gr. =1.4
Por lo tanto:
= 35 %
Muestra Nº 2
W Tara = 84.2 gr. W Tara + muestra = 89.4gr. W húmedo= 89.4gr - 84.2 gr = 5.2gr. Ws = 3.9 gr. Ww = 5.2gr. - 3.9gr. =1.3
Por lo tanto:
MECANICA DE SUELOS
= 33.33 %
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Muestra Nº 3
W Tara = 74.2 gr. W Tara + muestra = 82.2 gr. W húmedo = 82.2 gr - 74.2 gr = 8gr. Ws = 6.2 gr. Ww = 8gr. - 6.2gr. =1.8
Por lo tanto:
= 29.03 %
Nº DE GOLPES
Muestra Nº 1= 14 golpes Muestra Nº 2 =24 golpes Muestra Nº 3 =30 golpes
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E.A.P.I.G.
RESULTADOS %
N° golpes
33.33 29.03
Elaboración de la curva de flujo:
Dibujar los puntos correspondientes a los resultados de cada una de las tres (o más) ensayos efectuados y construir una recta (curva de flujo). Expresar el límite líquido del suelo como la humedad correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la abscisa de 25 golpes aproximando el entero más próximo.
LIMITE LIQUIDO
I T
0
5
10
15 Nº DE
20
25
Más del 32.5% de agua la muestra pasara al estado LÍQUIDO
MECANICA DE SUELOS
30
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CONCLUSIÓNES
Logramos determinar el límite líquido de la muestra.
Afianzamos nuestros conocimientos teóricos a través de la práctica en el laboratorio.
BIBLIOGRAFÍA
Manual de laboratorio de UNI-Facultad de Ingeniería Civil, Pág. 38 44
Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, BRAJA M Das , Capitulo II, Págs. 27-29
Separatas de mecánica de suelos I , Ing. Marco Hoyos Saucedo, pág. 50-52
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INTRODUCCION
El límite plástico es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto al peso del suelo seco, donde el suelo cambia de estado semi-solido a plástico.
El contenido de agua es definido arbitrariamente como aquel donde el suelo, después de dejarse moldear hasta alcanzar rollitos de 3.2mm de diámetro, se empieza a romper en pequeñas piezas.
MARCO TEÓRICO
PLASTICIDAD DEL SUELO
La plasticidad es la propiedad que les permite ser moldeados aplicándoles fuerzas externas, y mantener las formas adquiridas, aun cuando la humedad y las fuerzas externa desaparezcan. Según Atterberg se pueden definir dos límites de plasticidad, el máximo y e mínimo. Con porcentaje de humedad por encima del límite máximo de plasticidad, la mas terrosa adquiere fluidez y pierde su capacidad de mantener la forma, y si el terreno tiene u porcentaje de humedad por debajo del límite mínimo de plasticidad, la masa terrosa s vuelve quebradiza, y no se puede moldear.
Es evidente que no todos los suelos tienen la misma plasticidad; las arenas y los limos tienen una plasticidad baja o muy baja, mientras que suelos con alto contenido de arcillas tienen un plasticidad mayor. En línea general puede afirmarse que terrenos con un contenido de arcill inferior al 15% no son plásticos.
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Para cada uno de los límites de plasticidad, el máximo y el mínimo, corresponde, en función del terreno, un porcentaje de humedad, la diferencia entre los dos porcentajes de humedad límites de llama número o índice de plasticidad. Tanto los límites de plasticidad como también el correspondiente número de plasticidad o índice de plasticidad varían, obviamente de terreno a terreno, en función principalmente de la textura y más precisamente del contenido de coloides inorgánicos. Otro factor importante que influencia la plasticidad es el tipo de cationes disponibles. Generalmente el ión K+ disminuye los dos límites de plasticidad y el índice de plasticidad mientras que el ión Na+ disminuye los límites de plasticidad, pero aumenta el índice d plasticidad; los cationes Mg++ y Ca++ aumentan la plasticidad, pero los terrenos saturado con ellos requieren una cantidad elevada de agua para alcanzar el estado de plasticidad, a contrario de los saturados con cationes de K+. El efecto de hidratación y de dispersión de Na+ determina una plasticidad de los suelos saturados con este catión mayor de la qu alcanzan los terrenos saturados con cationes bivalentes. Generalmente, la influencia de los diversos cationes sobre la plasticidad varía con la calidad y la naturaleza de la arcilla. La materia orgánica contenida en el suelo también tiene un efecto importante en la plasticidad de los suelos. En general los estratos superiores del suelo tienen una plas icidad mayor que los estratos más profundos. Esto puede atribuirse a la mayor presencia de material orgánico en las capas superiores del terreno.
ALCANCE Y CAMPO DE APLICACI N Este método establece el procedimiento para determinar el límite plástico y el índice de plasticidad de los suelos.
TERMINOLOGÍA Límite plástico: humedad expresada como porcentaje de la masa de suelo seco en horno, de un suelo remoldeado en el límite entre los estados plásticos y semisólido.
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OBJETIVOS
Determinar el Límite de Plasticidad del suelo.
Realizar el análisis de una muestra extraída de la calicata.
Comprender la importancia e implicancia de hallar el límite de plasticidad para el índice de plasticidad.
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MATERIALES Material
Una porción de la mezcla preparada para el límite líquido.
Equipo Tamiz Nº 40
Estufa con control de temperatura.
Espátula.
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Balanza de precisión, con aproximación de 0.01 g.
Mortero y mango
Taras.
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PROCEDIMIENTO 1. Mezclar la muestra de suelo con agua hasta obtener una mezcla homogénea o utilizar la pasta utilizada para el ensayo de límite líquido. Agregando suelo seco de manera que la pasta baje su contenido de humedad.
2. Hacer cilindros pequeños hasta obtener un diámetro aproximado de 3 mm, sobre la base de un vidrio como se muestra.
3. Pesar los cilindros cuando aparezcan grietas.
4. Repetir 3 veces el ensayo.
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5. Determinar el peso seco después de haber introducido esta en un horno a 105º C por un tiempo de 24 hrs.
6. Determinar el contenido de humedad.
PRESENTACIÓN DE TABLAS Y RESULTADOS
LÍMITE PL
CO
Calicata:
-
Estrato: Muestra: Peso de la tara (g):
29.100
31.400
25.900
P. tara + muestra humedad (g):
37.000
34.300
29.400
P. tara + muestra seca(g):
35.400
33.800
28.700
Peso del agua (g):
1.600
0.500
0.700
Peso de la muestra seca (g):
6.300
2.400
2.800
Número de golpes:
32.000
27.000
13.000
Contenido de humedad (w%):
25.397
20.833
25.000
LIMITE PLÁSTICO (L.P.)
MECANICA DE SUELOS
.74
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CONCLUSIONES
Se logró determinar el Límite Plástico del suelo a trabajar.
Realizamos el análisis de la muestra extraída de la calicata tres veces para un mejor resultado.
Se logró entender la importancia de hallar el límite de plasticidad el cual sirve para se utiliza en el cálculo del Índice de Plasticidad.
RECOMENDACIONES
Se recomienda tener cuidado al manipular el instrumental del laboratorio.
Trabajar con cuidado en el ámbito de aseo para lograr mejores resultados en la práctica.
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BIBLIOGRAFIA
Problemas prácticos en la mecánica de suelos. ING. José Luis de Cossio.
Mecánica de Suelos de Juárez Badillo.
Folleto de Mecánica de Suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería.
MECANICA DE SUELOS
