nº3 limites de atterberg.pdf

8/17/2019 nº3 LIMITES DE ATTERBERG.pdf

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES

“ING. HUGO MANSILLA ROMERO”

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS ILABORATORIO nº 3

LIMITES DE ATTERBERG Docente: Ing. Hernan Flores

Auxiliar. Egr. Cristian Alcocer

Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani


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LÍMITES DE CONSISTENCIA DEL SUELO(LÍMITES DE ATTERBERG)

NORMAS: Limite Líquido: ASTM D423-66AASHTO T89-68

Limite Plástico ASTM D424-59AASHTO T90-70

1.- INTRODUCCION.

Para la clasificación de los suelos finos, se realizan los Límites de Atterberg. El nombre de estos

se deben al científico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846 – 1916). Con ellos, es posible clasificarel suelo en la clasificación Unificada de suelos. El Profesor Arthur Casagrande (1902 – 1981)realizo una gran cantidad de investigaciones tendientes a la normalización de estos ensayos.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenidode agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido ylíquido.La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plásticoy finalmente al estado líquido.

Los l imites líquido y plástico son solo 2 de los 5 “límites” propuestos por Atterberg, estos límitesson:

Lím ite de c oh esión .-

Es el contenido de humedad con el cual las boronas de suelo son capacesde pegarse una a otras.

Lo s límit es d e Att erberg o lími tes d e co ns isten cia.-

Se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debidoal científico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuandoestá seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados desemisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transiciónde un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido dehumedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de espesor con el suelo. Siguiendoestos procedimientos se definen tres límites:

http://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Atterberghttp://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cohesi%C3%B3n_del_terrenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cohesi%C3%B3n_del_terrenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Atterberghttp://es.wikipedia.org/wiki/Suelo


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Lím it e líqu id o .-

Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y puede moldearse. Para ladeterminación de este límite se utiliza la cuchara de Casagrande. Para situar el material en ellimite liquido, en la copa de Casagrande, la porción del material que pasa por la malla numero 40con esa humedad debe cerrar intimidante, a lo largo de 1 cm, una abertura realizada con una

pequeña herramienta especial denominada ranurador, al proporcionar 25 golpes sobre la base delaparato.

Lím it e p lást ic o .- Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y se rompe. Se elaboran

rollitos de material para que este llegue al límite plástico. Inicialmente, en el límite líquido estosrollitos se rolan por medio de un vidrio pequeño, levantado a 3 mm con alambre, sobre otro vidriobase de mayores dimensiones. Se dice que el material esta en el limite plástico cuando los rollitosempiezan a agrietarse, lo cual queda a juicio del laboratorista, por lo que tiene una ampliavariabilidad que influye en la obtención del índice plástico.

Lími te de retr acción o c on tracc ión: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estadosólido y deja de contraerse al perder humedad. El límite de contracción es el contenido dehumedad por el cual cesa toda reducción del volumen de un suelo por disminución de su humedad

por mucho que continué la evaporación.

Relacionados con estos límites, se definen los siguientes índices:

Índice de plasticidad: I p ó IP = w l - w p

Índice de fluidez: I f = Pendiente de la curva de fluidez

Índice de tenacidad: I t = I p /I f Índice de liquidez (IL ó I L ), también conocida como Relación humedad-plasticidad (B):IL = (W n - W p ) / (W l -W p ) (Wn = humedad natural)

El limite plástico (LP) es la humedad correspondiente al limite entre el estado plástico y elsemisólido; a l a diferencia entre el limite liquido y plástico se le denomina índice plástico (LP).Hay otros limites, como el de contracción o el equivalente de humedad de campo, que se san

con menos frecuencia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuchara_de_Casagrandehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuchara_de_Casagrande


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2.- OBJETIVOS.

Determinar los limites de consistencia de una muestra de suelo por medio de una serie demediciones y procedimientos normalizados

Conocer la importancia de la determinación de los limites de atterberg y su aplicacióndentro del campo de la ingeniería

Ver el proceimiento necesario para la calsificacion de los suelos tomando los limites deconcistencia del mismo.

Analizar y discutir los resultados obtenidos para la clasificacion de nuestra muestra desuelo.

.

3.- EQUIPO.

- aparato de limite de Casagrande- tamiz Nº 40- mortero- horno de secado- ranurador ASTM- balanza

Adjuntamos fotografias en la prte de ANEXOS

4.- PROCEDIMIENTO.

Lim ite líqu ido.

a) Colocar una porción del material que ha pasado el tamiz No. 200 de la muestra total en elaparato de Casagrande , esta porción debe presentar cierta humedad, presionarla haciaabajo y dispersarla dentro la copa hasta una profundidad de aproximadamente 10 mm en su

parte mas profunda, disminuyendo gradualmente esta profundidad para formar unasuperficie horizontal.

b) Con el ranurador, formar una ranura en la muestra dentro del aparato de Casagrande. Alutilizar la herramienta ranuradora se debe tener cuidado en que esta permanezca

perpendicular a la superficie de la copa en el momento de l corte.

c) Levantar y dejar caer la copa girando la manivela del aparato a una velocidad de 1.9 a 2.1caídas por segundo, hasta que las dos mitades de la muestra entren en contacto en unadistancia de 13 mm.

d) Registrar el número de golpes necesarios para cerrar la ranura, luego retirar la muestra delaparato y reunirla con la muestra total.

e) el limite liquido será la humedad necesaria que posea la muestra de suelo como para cerrarla ranura con 25 golpes, como esto no será posible determinarlo en un solo intento se deberealizar el ensayo varias veces hasta obtener datos en los cuales se cierre la ranura conmas y menos de 25 golpes.


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Lim ite Plást ic o.

a) Seleccionar aproximadamente 20 gramos de la muestra preparada para el límite líquido.Reducir el contenido de humedad hasta una consistencia en la cual esta pueda enrollar siadherirse en la mano.

b) Enrollar la muestra con la mano y la placa de vidrio a la forma de un hilo o cilindro dediámetro aproximado a 3.2 mm.

c) Una vez enrolada la muestra de suelo se la desmenuza en pequeñas partes.

d) Juntar las partes desmenuzadas y colocarlas en un recipiente previamente pesado. Taparinmediatamente el recipiente.

e) Seleccionar otra muestra y repetir los pasos anteriores hasta que el contenedor tengaaproximadamente 6 gramos de suelo.

f) Determinar el contenido de humedad de cada una de las muestra:

5.- CALCULOS.

Recopilación de datos.

LÍMITE LÍQUIDO (LL )

CÁPSULA : # 27 # 48 # 47

Número de Golpes: N [Golpes] = 33,00 15,00 11,00

Peso Suelo Húmedo y Capsula: P sh+c [g ] = 52,48 49,46 52,18

Peso Suelo Seco y Cápsula: P ss+c [g ] = 44,50 40,98 42,88

Peso del Agua: Pa = P sh+c - P ss+c ; P a [g] = 7,98 8,48 9,30

Peso de la Cápsula: P c [g ] = 14,91 12,78 12,96

Peso del Suelo Seco: Pss = P ss+c - P c ; P ss [g] = 29,59 28,20 29,92

Porcentaje de Humedad: %h =(P a / P ss )*100 ; %h [% ] = 26,97 30,07 31,08

Promedio del Porcentaje de Humedad: %h PROM [%] = 29,37

Desviación Estandar: Desv. Est. = 2,14


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LÍMITE PLÁST ICO (LP)

CÁPSULA Nº: 35 x 32

Peso Suelo Húmedo y Capsula: P sh+c [g] = NP NP

Peso Suelo Seco y Cápsula: P ss+c [g] =

Peso del Agua: Pa = P sh+c - P ss+c ; P a [g] =

Peso de la Cápsula: P c [g] = 12,65 12,65

Peso del Suelo Seco: Pss = P ss+c - P c ; P ss [g] =

Porcentaje de Humedad: %h =(P a / P ss )*100 ; %h [%] =

Promedio del Porcentaje de Humedad: %h PROM [%] = NP

Limite Plástico: LP = Para N = [Golpes].

Calc ul o del Lím ite Líqu id o analíti camen te:

MUESTRA 1

Datos

Cálculos:

Peso de agua:

Peso dl suelo seco:


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De la m isma form a para las demas muestr as. Obteniendo los sig uientes resultados

TABLA RESUMENmuestra 1 2 3

26.97 30.07 31.08

Directamente realizando la regresion lineal en nuestra grafica obtenemos el limite liquido para N=25 golpes

En el caso del calculo del Limite Plast ico. La muestra ensayada es NO Plast ica

porlo tanto tenemo s:

Índ ice de Plast ici dad .

15 ; 30,071

11 ; 31,08315 ; 29,977

11 ; 31,150

28,000

29,000

30,000

31,000

32,000

33,000

34,000

35,000

10 100

P o r c e n

t a j e d e

h u m e

d a

d [ % ]

Nº de Gol pes

CURVA DE ESCURRIMIENTO

Curva de Escurrimiento

Curva de Escurrimiento Corregida

LL=28.1 (para N=25 golp es)


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Ademas es necesario calcular los siguientes valores:

CÁPSULA: # 27 # 48 # 47

Número de Golpes: N [Golpes] = 33 15 11

Logaritmo del Número de Golpes: Log (N) = 1,519 1,176 1,041

Porcentaje de Humedad: %h [%] = 26,969 30,071 31,083

Porcentaje de Humedad Corregida: %hc = [Id * Log(N)] ± C ; %hc [%] = 26,995 29,977 31,150

Índice de deformación (Pendiente) : Id = -8,709

Log (N) Prom. = 1,245

%h Prom. = 29,374C = %h Prom - [Log (N) Prom. * Id] = 40,219

Aplicando las formulas se tiene:

l imi te l iquido:

27,99 28,20 28,09

LL = 28,10 %

Que coincide con lo obtenido de la grafica

No podemos calcular el Indice liquido debido a que no tenemos el índice plastico

PLANILLA DE CALCULOS

LIMITES DE CONSISTENCIA DEL SUELO

LIMITE LIQUIDO (L.L.) (AASHTO T 89-81)

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES“ING. HUGO MANSILLA ROMERO”

LABORATORIO DE SUELOS CIV-219

LIMITES DE ATTERBERG

CLIENTE: UMSAPROCEDENCIA: PATIO DELMONOBLOKPROFUNDIDAD: 0.0mPROYECTO: ACADEMICO

OPERADOR: TEC. RENE RAMOSCALCULISTA: UNIV. MAMANIMAMANI GUIDO VLADIMIRTIPO DE MUESTRA: INALTERADAFECHA DE ENSAYO : /08/2012


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LÍMITE LÍQUIDO (LL )

CÁPSULA: # 27 # 48 # 47

Número de Golpes: N [Golpes] = 33,00 15,00 11,00

Peso Suelo Húmedo y Capsula: P sh+c [g] = 52,48 49,46 52,18

Peso Suelo Seco y Cápsula: P ss+c [g] = 44,50 40,98 42,88

Peso del Agua: Pa = P sh+c - P ss+c ; P a [g] = 7,98 8,48 9,30

Peso de la Cápsula: P c [g] = 14,91 12,78 12,96

Peso del Suelo Seco: Pss = P ss+c - P c ; P ss [g] = 29,59 28,20 29,92

Porcentaje de Humedad: %h =(P a / P ss )*100 ; %h [%] = 26,97 30,07 31,08Promedio del Porcentaje de Humedad: %h PROM [%] = 29,37

Desviación Estandar: Desv. Est. = 2,14

L.L. 28.1

L.P. NP

I.P. NP

LÍMITE PLÁSTICO (LP )

CÁPSULA Nº: 35 x 32

Peso Suelo Húmedo y Capsula: P sh+c [g] = NP NP

Peso Suelo Seco y Cápsula: P ss+c [g] =

Peso del Agua: Pa = P sh+c - P ss+c ; P a [g] =

Peso de la Cápsula: P c [g] = 12,65 12,65

Peso del Suelo Seco: Pss = P ss+c - P c ; P ss [g] =

Porcentaje de Humedad: %h =(P a / P ss )*100 ; %h [%] = Promedio del Porcentaje de Humedad: %h PROM [%] =

Limite Plástico: LP = Para N = 25 [Golpes].


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6.- CONCLUSIONES

Era parte de los objetivos de este ensayo la determinación de los limites de consistencia y

clasificación de la muestra ensayada, nuestra muestra de suelo carecía de plasticidad por ello en

el cálculo de Limite Plástico la muestra húmedo no se enrollaba en pequeños cilindros (estos

realizados manualmente por el Técnico). Por eso el Limite Plástico se considera como NP ( no

plástico) por lo que ya no se pudo calcular el índice de plasticidad que era otro objetivo mas del

ensayo.

En cuanto al LL (limite liquido) se obtuvieron dos calores probables, la primera realizando la

regresión en la grafica %h VS Nº de Golpes y encontrando el valor correspondiente de el

porcentaje de humedad para 25 golpes que es lo que indica la norma, proyectando esa recta en la

grafica nos dio como resultado LL=28.1, es un valor lógico y está dentro de lo normal; otra forma

de determinar el LL (limite liquido) es analíticamente utilizando las ecuaciones ya establecidas

anteriormente, con todo ese procedimiento de cálculo el resultado nos dio LL=28.1% y es el mismo

obtenido de la grafica, por lo que podemos dar por aceptada esta parte del ensayo

Al momento de recoger los pesos de nuestra muestras secas 24 Hrs después del ensayo pudimos

corroborar que nuestra muestra quizá debió permanecer en el horno por mas tiempo pudiendo

esto afectar de alguna manera a los resultados del presente ensayo.

El suelo podemos calcificarlo de la siguiente forma:

Si %h > LL IL>1 Pasta viscosa%h < LP IL%h

Además no pudimos calcular el índice de plasticidad por lo que es complicado dar una

clasificación certera de nuestro tipo de suelo según limites de consistencia


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Según la norma UNIFICADO podemos ver clasificar a nuestro suelo de la siguiente manera.


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7.- BIBL IOGRAFIA

Victor Bermejo, Luis Pacosillo/ LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I

8.- ANEXOS

Equipos :Balanza de 0.01g de presicion para muestras de peso 200 g. Y de 0.1 g. para muestras mas de200 g. de peso.

Horno de secado capaz de mantener una temperatura

uniforme de 110 5 C

- tamiz Nº 40 aparato de limite de Casagrande

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