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5/19/2018 Norma ASTM D423 Limite liquido Norma ASTM D423 L mite
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Referencia:
Norma ASTM D423 Limite liquido
Norma ASTM D423 Lmite plstico
Objetivos:
Determinar el lmite lquido de un suelo.
Determinar el lmite plstico de un suelo.
Hallar el ndice de plasticidad de ambas muestra de suelo y luego
ubicarlos en la carta
de plasticidad.
Clasificar el suelo en estudio con la clasificacin SUCS.
Introduccin:
Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano
fino pueden existir 4 estados
de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en
estado slido cuando est
seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a
los estados de semislidos,
plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de humedad en los
puntos de transicin de un
estado al otro son los denominados lmites de Atterberg
Marco Terico:
LIMITES DE ATTERBERG
Limite Liquido: Es el contenido de humedad por debajo del cuales
el suelo se comporta
como un material plstico. A este nivel de contenido de humedad
el suelo est en el
vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.
Limite plstico: Es el contenido de humedad por debajo del cual
se puede considerar el
suelo como material no plstico.
La propiedad del suelo de ser moldeado se llama plasticidad
.Segun el contenido de
humedad, adopta una consistencia determinada.
Los limites lquido y platico se utilizan para clasificar e
identificar los suelos
El lmite de contraccin se aplica en varias reas geogrficas donde
el suelo sufre grandes
cambios de volumen entre el estado seco u el esto hmedo.
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5/19/2018 Norma ASTM D423 Limite liquido Norma ASTM D423 L mite
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El lmite lquido se puede utilizarse para estimar asentamientos
en problemas de
consolidacin.
La consistencia: Es la relativa facilidad con la que puede ser
deformado y depende
de un contenido de humedad determinado. Para los suelos
cohesivos se definen
cuatro estados de consistencia. Solido
Semislido
Plstico
Liquido
La frontera entre tales estados son los llamados lmites de
Atterberg.
Limite plastico Limite liquidoLimite de contraccion
Solido Semisolido Plastico Liquido
LIMITE LQUIDO (wl):
Esta propiedad se pide en el laboratorio mediante un
procedimiento normalizado en que
una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita
en la cuchara de
Casagrande y se golpea consecutivamente contra la base de la
mquina, haciendo girar la
manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se
cierra e una longitud de
12mm (1/2). Si el nmero de golpes para que se cierre la zanja es
25, la humedad del
suelo corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es
posible que la zaja se cierre en
la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, se grafica el
nmero de golpes en
coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad
correspondiente, en
coordenadas normales, y se interpola para la humedad
correspondiente a 25 golpes, que
ser el limite lquido.
Casagrande concluyo que cada golpe en un dispositivo estndar
para limite liquido
corresponde a una resistencia contante del suelo de
aproximadamente 1g/cm3. Por
consiguiente, el lmite de un suelo de grano fino da el contenido
de agua para el cual la
resistencia cortante del suelo es aproximadamente de 25g/cm3
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5/19/2018 Norma ASTM D423 Limite liquido Norma ASTM D423 L mite
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LIMITE PLASTICO (wp):
Es el contenido de agua, en porcentaje con el cual el suelo al
se enrollado en rollitos de 3.0mm
de dimetro, se desmorona. Para esto se realiza una mezcla de
agua y suelo, la cual se amasa
entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte
(vidrio), hasta conseguir un
cilindro de 3.0mm de dimetro y si se vuelve el suelo quebradizo,
el contenido de humedad es
el lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al
menos 3 veces para disminuir
los errores de interpretacin o medicin.
INDICE DE PLASTICIDAD (Ip):
Atterberg defini el ndice de plasticidad para describir el rango
de contenido de humedad
natural sobre el cual el suelo era plstico. Por tanto el ndice
de plasticidad, es la diferencia
entre el lmite liquido el lmite plstico de un suelo.
pI wl wp
INDICE DE FLUJO (If):
Es la pendiente de la recta que representa el contenido de
humedad, expresada en porcentaje
contra el logaritmo de numero de golpes en la determinacin del
wl.
( ) log(# )fw I golpes C
CARTA DE PLASTICIDAD DE CASA GRANDE:
Los lquidos y plsticos son determinados por medio de pruebas de
laboratorio relativamente
simples que proporcionan informacin sobre la saturacin de los
suelos cohesivos. Las pruebas
son usadas ampliamente por ingenieros para correlacionar varios
parmetros fsicos del suelo
as como para la identificacin del mismo. Casagrande estudio la
relacin del ndice plstico
(Ip) respecto al lmite lquido de una amplia variedad de suelos
naturales. Con base en los
resultados de pruebas, propuso una carta de plasticidad, cuya
caracterstica importante es la
lnea A emprica dad por la ecuacin: 0.73( 20)pI wl .
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La lnea A separa las arcillas inorgnicas de los limos
inorgnicos. Las grficas de los ndices de
plasticidad contra lmite lquido para las arcillas inorgnicas se
encuentran arriba de la lnea A y
aquellas para limos inorgnicos se hallan debajo de la lnea A.
Adems el wl es una medida de
compresibilidad de un suelo, por ello Casagrande defini una
segunda lnea vertical, cuya
ecuacin es: 50wl que separa los suelos de baja compresibilidad
de los suelos finos de alta
compresibilidad Existe sin embargo una zona cuyas caractersticas
plsticas no estn bien
definidas y que fue determinada por Casagrande como un trapecio
formado por las siguientes
lneas 4 7 10 0.73( 20)pc pc pcI I wl I wl este trapecio
corresponde a un suelo
mixto o duado, es decir a una arcilla limosa o un limo
arcilloso.
Tambin ha una llamada U que se encuentra arriba de la lnea A. La
lnea U es
aproximadamente el lmite superior de la relacin del ndice de
plasticidad respecto lquido
para cualquier suelo encontrado hasta ahora, su ecuacin es: 0.9(
8)pcI wl
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CL: arcilla de baja compresibilidad
CH: Arcilla de alta compresibilidad
ML: Limo de baja compresibilidad
MH: Limo de alta compresibilidad
OL: Orgnico de baja compresibilidad
OH :Orgnico de alta compresibilidad
Materiales y herramientas Utilizadas:
BALANZA TAMIZ
MUESTRA
COPA DECASAGRANDE
BANDEJA
RANURADOR
LATASVIDRIO
AGUADESTILADA
REGLAMETALICA
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Procedimientos:
LIMITE LIQUIDO
1.
Se toma 50 0 60 gramos de muestra obtenidad deacuerdo al punto
de porcedencia eneste caso Formacion Camana y se cola en una
capsula especificad.
2. Se humedece con agua destilada, dejandose reposar por lo
menos unos minutos.
3. Posteriormente se continua agregando agua en pequeas
cantidades, mezclando
cidadosamente con la espatula despues de cada agregado,
porcurando obtener una
distribucion homogenea de la humedad y teniendo especial cuidado
de deshacer
todos los grumos que se vayan formando.
4. Cuando la pasta adquiere una consistencia tal que, al ser
dividida en dos porciones,
estas comiensen a fluir cuando se golpea la capsula contra la
palma de la mano; se
transfiere una porcion de la mism a la capsula de bonce del
aparto, se la amasa bien y
sale la distribucion de manera que el espesor en el centro sea
aproximadamente de 1
cm
5.
Con el acanalador se hace una muesca de forma tal que se quede
limpio el fondo de la
capsula en un ancho de 2mm; el corte debe seguir una direccion
normal al eje de la
rotacion en su punto medio.
6.
Se acciona la manivela a razon de 2 vueltas por segundo, y se
cuenta el numero de
golpes necesarios par auqe, por fluencia, se cierren los bordes
inferiores de la
abertura, en una lonfitud de aproximadente 12mmm
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7. Verificar si la union es por fluencia y no por corriemiento
de toda la masa. Para esto se
procura separar con la espatula los bordes unidos. Si ha abido
corrimiento de toda la
masa, la separacion se logra facilmente, quedando limpio el
fondo de la capsula. En
cambio si ha habido fluencia, la espatula mueve unicamente la
parte que ataca y el
resto queda adherido al fondo de la capsula.
8.
Se retira la porsion de pasta, de peso mas o menos 10g de la
parte en que se produjo
la union y se coloca en la balanza previamente tarado. Se pesa y
se anota en la
plantilla. Tambiens e anota el peso de las latitas en donde se
encuentra la muestra se
enumera.
9. Se repite la operacin 4 veces mas, con contenidos variados de
humedad .
10.Desppues de tener todas las muestras se procede ponerlos en
una bandeja para
llevarlos al honro a una temperatura aproximadamente entre 105 y
110C.
LIMITE PLASTICO
1. Se toma 15 o 20 gramos del material obtenido de acuerdo al
punto de preparacion en
este caso la Formacion Camana y se colocan en un capsula.
2. Se humedece con agua destilada, dejandose reposar por lo
menos unos minutos.
3.
Posteriormente se continua agregando agua en pequeas cantidades,
mezclando
cidadosamente con la espatula despues de cada agregado,
porcurando obtener una
distribucion homogenea de la humedad y teniendo especial cuidado
de deshacer
todos los grumos que se vayan formando.
4.
Se continua mezclando hasta obetener que la pasta presente una
consistencia plastica
que permita moldear pequeas esferas sin adherencia a las manos
del operador.
5. Una porcion de la parte asi preparada se hace rodar con la
palma de la mano sobre la
lamina de vidrio dando la forma de pequeos cilindros
6. La presion aplicada para hacer rodar la pasta debe ser
suficiente para obetener que
las barritas cilindricas mantegan un diametro uniforme en toda
la longitud
7. La velocidad con que se manipula la pasta haciendola rodar
debe ser tal que obtener
60 0 70 impulsos por segundo entendiendo como un impuls un
movimietno completo
de la mano hacia adelante y atrs.
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8. Si el diametro de los cilindros es menor de 3mm y no
presentan fisuras o signos de
desmenuzamiento, se unen trozos y se amasan nuevamente tantas
veces como sea
necesario. La operacin tambien se repite si las barritas
cilindricas se fisuran y
agrietan antes de llegar al diametro 3mm. En este caso se reunen
los trozos y se
amasan nuevamente
9. El ensayo se da por finilizado cuando as barritas cilindricas
comienzan a fisurarse y
agriearse al alcanzar los 3mm de diametro, punto que resulta
facil de establecer
comparandolas con los trozos de almbre
10.Las barritas cilindiracas colocadas en las latitas y se pesan
seguidamente se lleva al
horno.
DATOS:
ENSAYO MUESTRA Wc Wc+sh Wc+ss # Golpes
Plastico 1 B-9 21.55 23.69 23.06 -2 B-10 26.50 28.17 27.65 -
Liquida 1 B-11 11.27 23.56 18.41 15
2 B-12 21.18 31.57 27.46 173 B-13 23.26 32.61 28.89 294 B-14
24.26 34.74 30.57 205 B-15 10.75 23.75 28.66 24
Plastico 3 X-2 20.05 21.76 21.26 -
Clculos y Resultados:
LIMITE LIQUIDO:
La humedad porcentual de cada punto se calcula con la
frmula:
c sh c ss
c ss c
W WH
W W
Dnde:
c shW
Peso de la capsula ms suelo hmedo
c ssW
Peso de la capsula ms suelo sueco
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cW Peso de la capsula
Sobre un sistema de coordenadas rectangulares se toma, en
abscisas escala logartmica el
nmero de golpes, y en ordenadas el porcentaje de humedad. Se
ubican los puntos obtenidos
los que estarn sensiblemente alineados. Se traza la lnea recta
que mejor ligue a esos puntos
y sobre el eje de las ordenadas, en el punto correspondiente a
aquel en que esta recta corta a
la perpendicular trazada a las abscisas por el punto N25, se lee
el valor del Limite Liquido.
ENSAYO MUESTRA Wc Wc+sh Wc+ss ContenidoHumedad
# Golpes
1 B-11 11.27 23.56 18.41 72.12 152 B-12 21.18 31.57 27.46 69.31
173 B-13 23.26 32.61 28.89 65.39 294 B-14 24.26 34.74 30.57 66.09
205 B-15 10.75 23.75 28.66 65.44 24
Se usa la frmula para el nmero de golpes igual a 25
23.164log( ) 98.021y x
23.164 log(25) 98.021y
65.64%y Ll
LIMITE PLASTICO:
y = -23.164log(x) + 98.021
60
62
64
66
68
70
72
74
14 16 18 20 22 24 26 28 30
LMITE LQUIDO
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La humedad porcentual correspondiente al Limite Plstico de un
suelo se calcula con la
frmula:
c sh c ss
c ss c
W WLP
W W
Dnde:
c shW
Peso de la capsula ms suelo hmedo
c ssW
Peso de la capsula ms suelo sueco
cW Peso de la capsula
El ndice de plasticidad de un suelo es la diferencia numrica
entre los valores del lmite lquido
y el lmite plstico del mismo. Es decir:
pI Ll Lp
ENSAYO MUESTRA Wc Wc+sh Wc+ss Lp
Plastico 1 B-9 21.55 23.69 23.06 41.722 B-10 26.50 28.17 27.65
45.213 X-2 20.05 21.76 21.26 41.32
Para hallar el lmite plstico se toma el promedio:
42.75%Lp
Para hallar el ndice de plasticidad tenemos:
65.64 42.75
22.89
p
p
I
I
Clasificacin SUCS:
0.73( 20)
0.73(65.64 20)
33.32
pc
pc
pc
I wl
I
I
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Conclusiones:
Para la muestra de suelo dad por el jefe de practica se tiene
los siguientes resultados:
65.64Ll 42.75Lp 22.89pI
Recomendaciones:
Se recomienda que la muestra de suelo repose una hora con el
agua destilada.
Verificar si la union es por fluencia y no por corriemiento de
toda la masa. Para esto se
procura separar con la espatula los bordes unidos. Si ha abido
corrimiento de toda la
masa, la separacion se logra facilmente, quedando limpio el
fondo de la capsula. En
cambio si ha habido fluencia, la espatula mueve unicamente la
parte que ataca y el
resto queda adherido al fondo de la capsula.
Limpiar todas las herramientas a utilizar.
Pulverizar la muestra para eliminar los gruesos.
Para ambos ensayos trabajar con mucho cuidado y limpieza, ya que
de esto depende
mucho si los resultados son correctos
Para el ensayo de wl se recomienda echar para agua que el nmero
de golpes sea alto
y este nmero tiene que estar entre 40 y 8 golpes