430646858-Practica-8-Mecanica-de-Suelos

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Tabla de contenido
I.	Introducción	2
II.	Objetivos:	3
1.	Objetivo General:	3
2.	Objetivos Específico:	3
III.	Normativa	3
IV.	Revisión De Bibliografía	3
LIMITES DE ATTERBERG:	3
UTILIZACIÓN PRÁCTICA DEL LÍMITE DE ATTERBERG	4
V.	Materiales y método	7
3.1.	Límite de líquido	7
3.2.	Límite de plástico	8
VI.	Resultados	8
VII.	Discusión	9
VIII.	Conclusiones	9
IX.	Recomendaciones	10
X.	Referencias bibliográficas	10
XI.	Anexos	10
10.3	PROCEDIMIENTO DE LIMITES DE CONSISTENCIA	12
10.4	DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO:	13
Introducción
Consistencia significa grado de firmeza y en los suelos coherentes varía desde un estado sólido cuando están secos a un estado líquido viscoso cuando su contenido de agua aumenta considerablemente. Los límites de Atterberg no son estrictamente a solutos, sino fronteras aproximadas para la clasificación de los suelos cohesivos y resultan muy útiles en la mecánica de suelos para poder identificar las arcillas según su consistencia y comportamiento. De esta forma se puede predecir su capacidad portante frente a las cargas, sus propiedades de consolidación y compactación y sus posibles asentamientos y expansiones.
Está claro que debe existir una relación estrecha entre los límites y las características físicas y tecnológicas de un determinado material.
Para obtener estos límites se requiere manipular la muestra de suelo destruyendo su estructura original y por ello es que una descripción del suelo en sus condiciones naturales es absolutamente necesaria y complementaria.
Las investigaciones desarrolladas por A. Casagrande sobre la idea base de Atterberg han conducido a demostrar la exactitud y a poner en claro la importancia de los límites para establecer las propiedades de todos los materiales finos, y de las arcillas en particular
Pueden emplearse con utilidad para emprender un estudio riguroso, bien de los materiales destinados a la industria cerámica y de los ladrillos, o bien para proyectar las plantas de producción, integrando o sustituyendo algunos criterios todavía en uso (Sembenelfi, 2000)
Objetivos:
Objetivo General:
· Determinar el limite liquido (LL) y el limite plástico (LP).
Objetivos Específico:
· Determinar el contenido de humedad en una muestra de suelo.
· Conocer el uso correcto de los instrumentos de laboratorio.
Normativa 
ASTM D-4318, AASHTO T-89, J. E. Bowles (Práctica Nº 8), MTC E 110-2000
Revisión De Bibliografía 
LIMITES DE ATTERBERG:
Los límites de Atterberg o también llamados límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo de su propia naturaleza y la cantidad de agua que contengan. Así, un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico y líquido o viscoso. La arcilla, por ejemplo, si está seca se encuentra muy suelta o en terrones, añadiendo agua adquiere una consistencia similar a una pasta, y añadiendo más agua adquiere una consistencia fluida. El contenido de agua con que se produce el cambio entre estados varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad). Se trata de la propiedad que presentan los suelos hasta cierto límite. 
El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por el científico sueco Albert Atterberg en el año 1911. Los límites de Atterberg son propiedades, valores de humedad de los suelos que se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo (Borfitz & Bosch, 2008).
UTILIZACIÓN PRÁCTICA DEL LÍMITE DE ATTERBERG
En la actualidad, los límites de Atterberg son las determinaciones que con más asiduidad se practican en los laboratorios de Mecánica del Suelo. Su utilidad deriva de que, gracias a la experiencia acumulada en miles de determinaciones, es suficiente conocer sus valores para poderse dar una idea bastante clara del tipo de suelo y sus propiedades. Como, por otra parte, se trata de determinaciones sencillas y rápidas, permiten una pronta identificación de los suelos y la selección adecuada de muestras típicas para ser sometidas a ensayos más complicados. 
Los límites de Atterberg pertenecen, junto al análisis granulométrico, al tipo de ensayos de identificación. Pero, si el análisis granulométrico nos permite conocer la magnitud cuantitativa de la fracción fina, los límites de Atterberg nos indican su calidad, completando así el conocimiento del suelo. Frecuentemente se utilizan los límites directamente en las especificaciones para controlar los suelos a utilizar en terraplenes. El índice de plasticidad, que indica la magnitud del intervalo de humedades en el cual el suelo posee consistencia plástica, y el índice de liquidez, que indica la proximidad del suelo natural al límite líquido, son características especialmente útiles del suelo (Luisa, 2004).
Índice de plasticidad:
Índice de liquidez:
DONDE:
= Límite líquido
 = = Límite plástico
= = humedad natural 
 LÍMITE LÍQUIDO:
El límite líquido como fue definido por Atterberg ha estado sujeto a distintas variaciones en su determinación. Fue Terzaghi, quien le sugirió a Casagrande en 1927, que diseñara un dispositivo mecánico que pudiera eliminar en la medida de lo posible los errores del operador en la determinación del mismo. 
El límite líquido, como ya se ha comentado anteriormente, se estableció como la humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado en una cuchara normalizada, cuando un surco, realizado mediante un acanalador normalizado, que divide dicho suelo en dos mitades, se cierra a lo largo del fondo en una distancia de 13 mm, tras haber dejado caer 25 veces la mencionada cuchara desde una altura de 10 mm sobre una base también normalizada, con una cadencia de 2 golpes por segundo. La altura de caída, como las dimensiones del cascador y las dimensiones de la ranura, como el material de la base, etc., son factores de influencia en los resultados obtenidos.
Para entender el significado del ensayo mediante el dispositivo desarrollado por Casagrande, se puede decir que, para golpes secos, la resistencia al corte dinámico de los taludes de la ranura se agota, generándose una estructura de flujo que produce el deslizamiento. La fuerza resistente a la deformación puede considerarse como la resistencia al corte de un suelo. La resistencia al corte de todos los suelos en el límite líquido es constante y tiene un valor aproximado de 2,2 kPa (María, 2005).
 PLASTICIDAD Y LÍMITE DE CONSISTENCIA: 
Albert Atterberg definió como plasticidad la capacidad que tenía un suelo de ser deformado sin agrietarse, ni producir rebote elástico. A su vez observó que los suelos arcillosos en condiciones húmedas son plásticos y se vuelven muy duros en condiciones secas, que los limos no son necesariamente plásticos y se vuelven menos duros con el secado, y que las arenas son desmenuzables en condiciones sueltas y secas. También observó que existían arcillas altamente plásticas y otras de baja plasticidad. 
Los límites establecidos por Atterberg para diferenciar los distintos estados de consistencia se deben obtener a partir de la fracción que pasa por el tamiz Nº 40, descartando la porción retenida (Bardales & Cueva, 2012)
La frontera entre el estado sólido y semisólido se llama límite de contracción o de retracción y se define como la humedad presente al haber añadido agua suficiente para llenar todos los huecos de una pastilla de suelo seca. Se trata de la humedad máxima de un suelo para la cual una pérdida de humedad no causa disminución de volumen de suelo. La frontera entre los estados semisólido y plástico se llama límite plástico, y se obtiene midiendo el contenido de humedad del suelo cuando comienzan a agrietarse pequeños cilindros de suelo de 3 mm de diámetro. A la frontera entre el límite plástico y líquido se le llama límite líquido y se determina midiendo la humedad que contiene el suelo cuando con 25 golpesse cierra una ranura de 13 mm de longitud mediante un aparato normalizado. 
Atterberg encontró que la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico, denominado índice de plasticidad (IP), representaba una medida satisfactoria del grado de plasticidad de un suelo. Luego sugirió que estos dos límites sirvieran de base en la clasificación de los suelos plásticos. Acorde al valor del índice de plasticidad, distinguió los siguientes materiales. 
· Suelos desmenuzables (IP<1)
· Suelos débilmente plásticos (1<IP<7)
· Suelos medianamente plásticos (7<IP<15)
· Suelos altamente plásticos (IP>15)
Todos los límites se expresan en porcentaje de agua contenida sobre suelo seco (María, 2005).
Materiales y método 
a) 
12
1. Materiales 
Muestra de suelo 
Agua destilada 
2. Equipos 
Estufa 
Cucharon 
Tamiz n° 40 
Deposito vacío 
Probeta 
Espátula 
Balanza 
Copa Casagrande 
3. Procedimiento 
3.1. Límite de líquido 
1. Se tamizó la muestra con la malla número 40 (100 gr de muestra)
2. Se adiciono agua destilada y se batió con la muestra hasta que tenga la suficiente humedad 
3. Se vertió en la copa con la espátula la muestra batida con un espesor de 8 ml de espesor y se hizo una abertura a la mitad 
4. Se colocó la copa a un centímetro de altura de la base
5. Posteriormente se contó en cuantos golpes cerraba la abertura hecha 
6. Se tomó una parte de la muestra donde cerro la abertura 
7. Nuevamente se repitió con la muestra de suelo que quedaba, adicionando agua y con la espátula se movió, para que perdiera humedad. 
8. Se colocó en la copa y se hizo la abertura 
9. Se contó en cuantos golpes cerraba la abertura
10. Se puso en una tara la muestra que se sacó de la copa cuando cerro la abertura
11. Se repitió el proceso por última vez, moviendo con la espátula para que perdiera humedad y cierre en el rango de golpes deseado.
12. Se tomó la muestra donde cerro la abertura y se colocó en otra tara 
13. Se llevó las tres taras con las muestras a la estufa por 24 horas A 105 °C
14. Se pasó a calcular la humedad con la fórmula dada en teoría.
3.2. Límite de plástico 
1. Se mezcló la muestra tamizada con el agua destilada 
2. Se hizo una bolilla, posteriormente se formó un cilindro de 15 cm por 3 cm
3. Se cuarteo la masilla cilindrada hecha 
4. Repetir por tres veces este procedimiento para obtener 3 muestras.
5. Se llevó a la estufa por 24 horas a 105 °C 
6. Luego se promedió y se encontró el límite de platico. 
Resultados 
Tabla 1: Determinación del limite liquido
	Datos 
	1
	2
	3
	Resultado final 
	Nº de golpes
%W
	
34
38%
	
22
42%
	
18
43%
	
25
40%
Fuente: Elaborado por los alumnos de mecánica de suelos (Mesa – 2) Grupo B
Tabla 2: Determinación del límite plástico 
	Datos
	1
	2
	3
	Promedio
	%W
	20%
	19%
	22%
	20%
Fuente: Elaborado por los alumnos de mecánica de suelos (Mesa – 2) Grupo B
Leyenda: 
%W = porcentaje de humedad, el promedio vendría hacer el límite plástico.
Discusión 
Según la teoría explicada en el Marco teórico de la práctica, el límite líquido en la primera muestra nos dio a 34 goles, en la segunda muestra nos dio a 22 golpes y en la tercera muestra nos dio a 18 golpes por lo tanto nuestra practica realizada es correcta ya que se encuentra dentro de los intervalos de golpes. 
Conclusiones 
En cuanto al ensayo para obtener el límite líquido, se observó que a medida que disminuye la humedad de la muestra de suelo, aumenta el número de golpes. Esto es muy intuitivo ya que, al ir perdiendo humedad, la fuerza de corte va aumentando, por lo tanto, se requieren más golpes para juntar ambas mitades. Sin embargo, hay un punto que no cumple esto, lo cual se debe probablemente a un error en la realización del experimento.
Se observa que el coeficiente de correlación de la regresión lineal es muy cercano a 1, lo cual habla de una buena aproximación lineal.
· Tanto el límite líquido como plástico dependen del contenido de humedad que estos posean.
· La determinación del límite líquido y límite plástico de un suelo deben hacerse simultáneamente, para poder establecer correlaciones válidas entre los resultados obtenidos.
· El Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia al disminuir su humedad de la consistencia plástica a la semisólida, o, al aumentar su humedad, de la consistencia semisólida a la plástica.
· Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia, al disminuir su humedad, de la consistencia líquida a la plástica, o, al aumentar su humedad, de la consistencia plástica a la líquida.
Por último, se observa que el índice de plasticidad es relativamente alto, esto nos dice que la muestra de suelo tiene una plasticidad alta, y se trata de una muestra arcillosa.
· Al realizar los ensayos en el laboratorio de la muestra que se extrajo; se obtuvo como resultado el limite liquido LL = 40% y el limite plástico de LP = 20%. de la diferencia del límite líquido y el limite plástico se obtuvo el índice de plasticidad es de IP = 20%
· Con los ensayos realizados en el laboratorio hemos podido aprender la manera adecuada de utilizar los materiales y los pasos a seguir para poder determinar el límite líquido, plástico e índice de plástico. 
Recomendaciones 
· Se debe dar dos golpes por segundo 
· No añadir más muestra de suelo cuando este muy húmeda, simplemente mover hasta que pierda humedad 
· La abertura debe cerrar hasta media pulgada 
· Se debe tomar la muestra de la abertura cerrada. 
· Adicionar el agua destilada de apoco 10, 20, 30…ml. 
Referencias bibliográficas 
Anexos 
 10.1 Procedimiento de los cálculos 
Encontramos el porcentaje de humedad:
· Muestra 1:
· Muestra 2:
· Muestra 3:
10.2 Fotos de la practica en clase
	
Tamizamos la muestra después de ser debidamente chancada
10.3 PROCEDIMIENTO DE LIMITES DE CONSISTENCIA
10.3.1Equipos a emplear
Copa de Casagrande
Ranurador
Espátula
Muestra de suelo 
	
Balanza Eléctrica
Tamices
10.4 DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO:
.
 
.
a) Girar la manivela de manera uniforme a una velocidad de dos revoluciones/seg (2rev/seg); continuar hasta que el surco se cierre en ½” de longitud; anotar el número de golpes, en número de golpes tiene que ser inferior a 40.. 
Determinacion del limite liquido
Nº de Golpes	34	25	22	18	0.38	0.4	0.42	0.43