ELABORACIÓN DE ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO, LIMITE PLÁSTICO E INDICE PLÁSTICO
I.
OBJETIVOS
II.
Determinar en laboratorio el límite líquido y límite plástico de una muestra de arcilla. Calcular el contenido de humedad. Determinar la curva de fluidez de la muestra de arcilla.
MARCO TEÓRICO Los suelos que poseen algo de cohesión, según su naturaleza y cantidad de agua, pueden presentar propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semi – solido, plástico, o semi – líquido. El contenido de humedad limite al que se produce el cambio de estado varia de un suelo a otro. El método usado para medir estos límites se conoce como método de Atterberg y los contenidos de humedad con los cuales se producen los cambios de estados, se denominan Límites de Atterberg. Ellos marcan una separación arbitraria, pero suficiente en la práctica, entre los cuatro estados mencionados anteriormente. - Limite Liquido (L.L.): Humedad (L.L.): Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estado líquido y plástico, expresado en porcentaje. - Limite Plástico (L.P.): Humedad (L.P.): Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados plástico y semi – solido, expresado en porcentaje.
III.
DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO DE UNA MUESTRA 1. MATERIALES Muestra seca al horno de arcilla
Agua destilada
2. EQUIPO E ISNTRUMENTOS Copa de Casagrande
Ranurador
Horno de laboratorio
Espátula de laboratorio
Balanza electrónica
Taras pequeñas
Tamiz #40
3. PROCEDIMIENTO Ensayo con una previa muestra de arcilla seca al horno a 110 5°C entre 18 a 24 horas, se usará el método multipunto debido a que se tomaran 3 puntos del cual uno de ellos estará entre el rango 15 – 25, y los dos restantes entre 25 – 35.
15
25
35
Empezaremos con el primer punto en el rango de 15 – 25 golpes. Primero, con un martillo de goma aplanar la muestra recogida del horno. Cuartear la muestra y pasarla por el tamiz # 40. En un recipiente, con la piseta, añadir agua destilada a la muestra y mezclarla hasta obtener una pasta homogénea. Tapar la muestra y saturarla por 24 horas para que no pierda humedad.
Posteriormente, colocar la mezcla saturada en la copa de Casagrande, hacer una ranura dividiendo la pasta en dos partes y girar la manivela contando los golpes entre el rango dado hasta que la abertura de la muestra se cierre. Pesar una tara pequeña, añadir como mínimo 10gr de la muestra de la copa de Casagrande, y pesar nuevamente (Peso de la tara + muestra). Llevar al horno por un intervalo de 18 a 24 horas, repetir el mismo procedimiento para los otros dos puntos entre 25 – 35 golpes y hallar el contenido de humedad (%). 4. CALCULOS Datos del Ensayo Limite Liquido # Tara 31 12 32 27 29 16 # Golpes W muestra húmeda + tara 57.70gr 53.70gr 54.48gr W muestra seca + tara 51.62gr 48.19gr 48.68gr Peso del agua 6.08gr 5.51gr 5.80 gr Peso de la tara 32.15gr 29.92gr 32.41gr Peso de muestra seca 19.47gr 18.27gr 16.27gr Contenido de humedad(%) 31.22 % 30.15% 35.64% ℎú
IV.
GRÁFICO Se construye la Gráfica: Contenido de Humedad v.s. Número de Golpes. En el grafico deben figurar los puntos que corresponden a cada una de las 3 pruebas, de esos puntos se dibuja una recta (curva de flujo) de tal forma que pase aproximadamente como sea posible por los tres puntos. Se expresa el Limite Liquido (L.L.) del suelo, como el contenido de humedad correspondiente a la intersección de la recta con la abscisa en 25 golpes.
CURVA DE FLUIDEZ 36
) % ( d a d e m u H e d o d i n e t n o C
35
34
33
32
31
30
29 1
10
25
100
Número de Golpes
El límite líquido correspondiente a la intersección de la recta con la abscisa 25 es aproximadamente 32 %. LL = 32 %
V.
DETERMINACIÓN DEL LIMITE PLÁSTICO DE UNA MUESTRA 1. MATERIALES Muestra de arcilla
Agua destilada
2. EQUIPO E INSTRUMENTOS
Vidrio esmerilado
Espátula de laboratorio
Taras pequeñas
Balanza electrónica
Horno de laboratorio
3. PROCEDIMIENTO En un recipiente colocar aproximadamente 20 gr de arcilla, añadir el agua destilada y mezclar hasta formar una pasta homogénea. Amasar la arcilla con las dos manos para que pueda disminuir la cantidad de agua contenida en ella. Rodar la arcilla con la palma de la mano sobre la superficie del vidrio esmerilado hasta lograr pequeñas barras de arcilla con 3 mm de diámetro. Pesar la tara pequeña, añadir algunas de las barras que se lograron resquebrajar tomándolas como una sola masa y pesar las barritas de arcilla + tara. Colocar la tara al horno de laboratorio y obtener el nuevo peso.
4. RESULTADOS Datos del Ensayo # Tara W muestra húmeda + tara W muestra seca + tara Peso del agua Peso de la tara Peso de muestra seca Contenido de humedad(%)
Limite Plástico 10-01 35.58gr 34.49gr 1.09gr 26.75gr 7.74gr 14.08%
Por lo tanto:
LP = 14 %
VI.
INDICE DE PLASTICIDAD ()
Donde IP : Índice de Plasticidad LL: Limite Liquido LP: Limite Plástico ()
VII.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Limite Líquido El resultado del ensayo para hallar el limite liquido de un suelo puede ser afectado por no cumplir con la frecuencia de golpes especificada (2 golpes por segundo), también puede ser afectado por el tiempo que tome en realizarse la prueba e incluso por la humedad del laboratorio. La altura de la caída de la cuchara debe ser verificada antes de comenzar el ensayo, en caso de no tener la altura especificada (1 cm.) se aflojan los tornillos de fijación y se mueve el de ajuste hasta obtener la altura requerida. En el ensayo de límite líquido limpiar la copa de Casagrande y el ranurador antes de añadir la muestra de arcilla para que se obtengan resultados certeros. Se recomienda añadir más agua destilada al ensayo de limite liquido de intervalo 15 – 25 que al de 25 – 35 golpes para que la ranura de la muestra cierre más rápido y la manivela gire entre ese rango. Limite Plástico El quiebre o resquebrajamiento del cilindro se puede definir de las siguientes maneras: -
Por separación en pequeños pedazos Por desprendimiento de escamas en forma tubular desde adentro hacia afuera del cilindro.
Si no es posible determinar uno de los límites, el suelo se calificara como no plástico.
VIII.
ANEXOS
