TAREA N 06-2022-MGPC-USMP

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TAREA Nº 06-2022-2/MGPC/USMP/PAVIMENTOS I 
Universidad San Martin de Porres. Facultad de Ingeniería Civil. Curso: Pavimentos I 
Apellidos y Nombres del alumno: Mamani Castro Reyneiro Francisco 
Apellidos y Nombres del docente: Paz Carrazco Mario Gino 
Tarea. - Presentar un informe sobre límite de consistencia y ejemplos en construcciones 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
Las propiedades del suelo de grano fino (como la arcilla no estructurada) dependen en gran 
medida de la humedad. El agua forma una película alrededor del grano, cuyo espesor puede 
determinar el diferente comportamiento del material. 
 
Cuando el contenido de agua es alto, la suspensión está realmente muy concentrada y no 
tiene resistencia estática al esfuerzo cortante. Cuando se pierde humedad, la resistencia 
aumenta hasta alcanzar un estado plástico que se puede formar fácilmente. Si continúa 
secándose, el suelo tendrá propiedades sólidas y podrá resistir una compresión y tensión 
considerables. 
 
El ingeniero Atterberg a través de estudio de laboratorio determinó las fronteras entre estos 
estados, de la siguiente manera 
 
Limite líquido, es el contenido de humedad del suelo en el límite entre el estado líquido y 
plástico. 
 
Limite plástico, es el contenido de humedad del suelo en el límite entre los estados 
semisólido y plástico. 
 
Índice de plasticidad, es la diferencia entre los límites líquido y plástico, es decir, el rango 
de humedad del cual el suelo se mantiene plástico. 
 
Para la obtención de estos límites se necesita de una muestra de suelo que pase por el 
tamiz Nº40, lo que indica que no solo se trabaja con la parte final del suelo (> malla Nº200), 
sino que se incluyen igualmente la fracción de arena fina. 
 
OBJETIVOS: 
• Aprender a determinar e interpretar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad 
de una muestra de suelo y la variación de su contenido de humedad. 
 
OBJETIVOS ESPECIFICOS: 
 
• Aprender a realizar de manera adecuada la práctica de límites de Atterberg de un suelo 
haciendo una descripción previa en condiciones naturales. 
• Determinar experimentalmente los diferentes límites de consistencia de un suelo (limite 
líquido, límite plástico, índice de plasticidad). 
• Establecer las diferencias de consistencia de un suelo a diferentes contenidos de 
humedad. 
• Comprender la importancia de los límites de Atterberg en el estudio de las propiedades 
mecánicas del suelo. 
• Poder realizar una clasificación del suelo apropiada a través de las tres primeras practicas 
ya realizadas. 
MARCO TEORICO 
LIMITES DE ATTERBERG 
 
Pueden definirse como los límites de los contenidos de humedad que caracterizan los cuatro 
estados de consistencia de un suelo de grano fino: estado sólido, estado semisólido, estado 
plástico y estado semilíquido o viscoso. 
 
El límite entre los estados sólido y semisólido se denomina límite de retracción, el límite 
entre los estados semisólido y plástico se llama límite plástico y el límite entre los estados 
plástico y semilíquido, límite líquido. 
 
Así de este modo, un suelo de grano fino puede pasar de un estado de consistencia a otro 
en función del contenido en humedad. En el siguiente cuadro se muestra de forma gráfica 
como a medida que aumenta el contenido en agua del suelo se va pasando de un estado a 
otro y los límites Atterberg que hay entre ellos. 
 
 
Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de humedad, para 
ello se forman pequeños cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres 
límites: 
 
Límite líquido: cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado líquido. Para la determinación de 
este límite se utiliza la copa de Casagrande. 
Límite plástico: cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado plástico. 
Límite de retracción o contracción: cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido y 
se contrae al perder humedad. 
 
Un suelo está en estado líquido (arcilla o limo muy húmedos) cuando se comporta como un Fluido viscoso, 
deformándose por su propio peso y con resistencia al corte casi nulo. Al perder agua, ese suelo pierde su 
fluidez, pero continúa deformándose plásticamente; dado que pierde su forma, sin agrietarse. Si se continúa 
con el proceso de secado (de la arcilla o limo), el suelo alcanza el estado semisólido, si al intentar el 
moldearlo se desmorona. Si se seca aún más, hasta un punto en el cual su volumen ya no se reduce por 
la pérdida de agua y el color toma un tono más claro, el estado del suelo se define como sólido. 
 
El estado plástico se presenta en un rango estrecho de humedades, comprendidas entre los límites líquido 
(LL) y plástico (LP). Este rango genera el Índice de Plasticidad “IP”, definido así: 
 
En consecuencia, los límites de Atterberg son contenidos de humedad del suelo, para suelos finos (limos, 
arcillas), solamente. Los índices son rangos de humedad. 
 
Índice de fluidez (If): Medida de la consistencia o la facilidad relativa con que un suelo puede deformarse 
espontáneamente dada por la relación numérica entre: a) La diferencia entre el contenido de agua de un 
suelo y su límite plástico, y b) su índice de plasticidad. 
 
 
La plasticidad de un suelo se atribuye a la deformación de la capa de agua adsorbida alrededor de los 
minerales y en las arcillas, por su forma aplanada (lentejas) y pequeño tamaño, es alta, dependiendo, la 
plasticidad del suelo, del contenido de arcilla. Skempton (1953) expresó esta relación matemáticamente 
con la actividad A de la arcilla, mediante la fórmula 4.3, así: 
 
 
LIMITE LIQUIDO: Es el contenido de humedad (LL) requerido para que una muestra en el aparato de 
Casagrande cierre una ranura de ½’’ de amplitud a los 25 golpes, generados en la cápsula de bronce, con 
un ritmo de dos golpes por segundo 
 
LIMITE PLASTICO: Es el menor contenido de humedad (Wp) para el cual el suelo se deja moldear. Esto 
se dice cuándo, tomando bolas de suelo húmedo, se pueden formar rollitos de 1/8’’ sobre una superficie 
plana, lisa y no absorbente. Sin agrietarse, el suelo no alcanza el LP, y si se presentan múltiples grietas 
tampoco se tiene el LP. 
 
LIMITE DE CONTRACCION: Contenido de humedad para el cual el suelo sometido a secado, mantiene 
constante su peso. Se coloca en una cápsula el suelo húmedo (w > wL) y se determina su peso Wi y su 
volumen Vi, siendo Vi también el volumen de la cápsula. Se seca el suelo en la estufa y se obtiene su peso 
Wf y volumen Vf. El problema está en obtener Vf, el cual se logra conociendo el peso del mercurio 
desplazado por el suelo seco, operación que es delicada; así se tiene: 
 
EJEMPLO EN CONSTRUCCIÓN: 
 
Materiales y equipos: 
Muestra de suelo que pasa el tamiz N°40 (0,425mm). 
-Aparato de Casa Grande. 
-Solera plana. 
-Ranurador trapezoidal. 
-Espátulas. 
-Balanza con sensibilidad de 0,01gr. 
-Horno con temperatura constate de 100 a 110°C. 
-Recipientes para almacenaje. 
-Lamina de vidrio. 
-Agua y panolas. 
 
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Procedimiento: 
LIMITE LÍQUIDO 
Se pulverizo una cantidad suficiente de suelo secado al aire, para obtener una muestra representativa del 
material que pase a través del tamiz N° 40 de alrededor de 250 ± 10g, obtenido de acuerdo con la norma 
AASHTO 387-80. 
No es conveniente secar el suelo al horno para pasarlo a través del tamiz N° 40, pues esta práctica reduce 
el valor real de los límites líquidos y plásticos del suelo. 
A continuación, se verifico que la altura de caída del aparato de Casagrande sea exactamente de 1 cm 
(±0.1 mm). Utilizando el calibrador de 10mm adosado al ranurador. De ser necesario, se aflojarían los 
tornillos de fijación y se mueve el ajuste hasta obtener la altura de caída requerida. Si el ajuste es correcto 
se escuchará un ligero campanilleo al golpear el tope de la taza; si la taza se levanta por sobre el calibre o 
no se escucha ningún sonido debe realizarse un nuevo ajuste. 
Colocamos el suelo en un recipientede porcelana, añadimos una pequeña cantidad de agua y mezclamos 
hasta obtener un color uniforme. Una mezcla pobre del conjunto suelo-agua es generalmente causa 
adicional de error en el ensayo. 
Cuando el color es uniforme en toda la mezcla y ésta adquiere una apariencia cremosa, su estado es 
adecuado en general. Se debe continuar añadiendo pequeñas cantidades adicionales de agua y mezclando 
cada vez hasta obtener una mezcla homogénea. Cuando se encuentre el suelo en un punto de consistencia 
(pegajosidad) tal que se pueda estimar (o simplemente hacer un ensayo de prueba) que tomará alrededor 
de 50 golpes para cerrar la ranura en una longitud de 12.7 mm, remover alrededor entre 20g y 30g de esta 
muestra para la determinación del límite plástico. 
Se adiciona un poco más de agua de manera que la consistencia permitió un número de golpes para la 
falla en el rango de 30 a 40. 
Colocamos en el aparato de Casagrande una pequeña cantidad de suelo con ayuda de una espátula 
metálica hasta la profundidad adecuada para el trabajo de la herramienta ranuradora. Emparejamos la 
superficie de la pasta de suelo, y mediante el uso de la ranuradora, cortamos una ranura clara, recta, que 
separe completamente la masa de suelo en dos partes. 
Accionamos la manivela a una velocidad de dos (2) vueltas por segundo y contar el número de golpes 
necesarios para el cierre de la ranura. Si se permite una demora innecesaria en este proceso, y la humedad 
ambiental del laboratorio es baja se puede secar la superficie de la muestra, lo cual afectará el conteo de 
los golpes. Este efecto mostrará cuando se dibujen los datos una tendencia errática de los puntos en el 
plano. 
Se tomó una muestra para medir el contenido de humedad. La muestra se tomó de la zona donde se cerró 
la ranura y tenía cerca de 40 g. 
Removimos los restos de suelo del aparato Casagrande y se devolvió al recipiente donde se había 
preparado la muestra. Posteriormente se limpia el aparato Casagrande 
Adicionamos una pequeña cantidad de agua al recipiente de porcelana de preparación de suelo y mezclar 
cuidadosamente hasta obtener una coloración homogénea y consistencia paraobtener un número de 
golpes entre 25 y 30 aproximadamente. Repetimos los pasos del 6 en adelante. 
Se repitió la secuencia para dos (2) ensayos adicionales con número de golpes entre 20 y 25 y entre 15 y 
20, respectivamente para un total de cuatro determinaciones en el ensayo. 
Se pesan las cuatro muestras de humedad obtenidas en los diferentes ensayos, y se colocan los 
recipientes en un horno a 110°C para que se seque durante la noche. 
 
 
Para determinar el contenido de humedad 
Pesar el recipiente vacío: WR 
Pesar el recipiente con la muestra tomada de la cazuela: WR + S.H. 
Pesar el recipiente con la muestra seca: WR + S.S. 
Suelo seco: S.S. = (WR + S.S.) – WR 
Agua: Ww = (WR + S.H.) – (WR + S.H.) 
W (%) = (A / (WR + S.S.) – WR)) * 100 
LÍMITE PLÁSTICO 
Se divide en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra de 20 a 30 g de suelo que se había separado 
con anterioridad durante la preparación de la muestra para Límite Líquido. 
Posteriormente se enrolla el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio, con presión suficiente 
para moldearlo en forma de cilindro o hilo de diámetro uniforme por la acción de unos 80 a 90 golpes o 
movimientos de mano por minuto (un golpe= movimiento hacia adelante y hacia atrás). 
Cuando el diámetro del cilindro llego a 3mm (1/8 de pulgada) se rompió en pequeños pedazos, y con 
ellos se moldearon nuevamente unas bolas o masas que a su vez se vuelven aenrollar. El proceso de 
hacer bolas o masas de suelo y enrollarlas debe continuarse alternativamente hasta cuando el cilindro de 
suelo se rompa bajo la presión de enrollamiento y no permita que se le enrolle adicionalmente. 
Si el cilindro se desmorona a un diámetro superior a 3mm, esta condición es satisfactoria para definir el 
límite plástico si el cilindro se había enrollado con anterioridad hasta más o menos 3mm. La falla del 
cilindro se puede definir de la siguiente manera: 
Simplemente por separación en pequeños pedazos 
Por desprendimiento de escamas de forma tubular (cilindros huecos) de dentro hacia afuera del cilindro o 
hilo de suelo 
Pedacitos sólidos en forma de barril de 6 a 8 mm de largo (para arcillas altamente plásticas) Para producir 
la falla no es necesario reducir la velocidad de enrollado y/o la presión de la mano cuando se llega a 3 
mm de diámetro. Los suelos de baja plasticidad son una excepción en este sentido, en estos casos la 
bola inicial debe ser del orden de 3mm antes de empezar a enrollar con la mano. 
Esta secuencia se debe repetir el número de veces que se requiera para producir suficientes pedazos de 
cilindro que permitan llenar dos (2) recipiente de humedad, 
Se pesan los dos recipientes y se colocaron dentro del horno a 110°C para que se seque durante la 
noche. Determinar la masa del recipiente más la muestra seca 
Determinar el contenido de humedad 
Pesar el recipiente vacío: WR 
Pesar el recipiente con la muestra tomada de la cazuela: WR + S.H. 
Pesar el recipiente con la muestra seca: WR + S.S. 
Suelo seco: S.S. = (WR + S.S.) – WR 
Agua: Ww = (WR + S.H.) – (WR + S.H.) 
W (%) = (A / (WR + S.S.) – WR)) * 100 
 
LÍMITE DE CONTRACCIÓN (MÉTODO DE LA PARAFINA) 
Se tomaron cerca de 40 o 50gr de material usado para el ensayo de los límites líquido y plástico. Este 
material debe pasar a través del tamiz N° 40. Colocando el material en un recipiente plástico, se adiciona 
agua y se mezcla con una espátula hasta obtener una pasta de suelo con una humedad superior al límite 
líquido. 
Se determina la masa de la cápsula para el límite de contracción, primero vacía y llena con agua, para 
determinar su volumen (V). 
Se cubre ligeramente la parte interior de la cápsula con una capa de vaselina. Esta capa prevendrá que el 
suelo se adhiera a la cápsula y se agriete mientras se seque en el horno. Se mide la masa de la cápsula 
con la capa de vaselina. 
Llena la cápsula con la pasta de suelo hasta la tercera parte. Se golpea suavemente la cápsula con el 
mango de la espátula permitiendo que la pasta de suelo fluya hasta las paredes de la cápsula y permita 
salir las burbujas de aire. Se adiciona una segunda capa de suelo igual a la primera, y de nuevo se golpea 
suavemente la muestra para liberar el aire atrapado. Adicionamos más suelo hasta llenar la cápsula. 
Retiramos el exceso de material de la cápsula con la espátula y se limpia el material adherido en la parte 
externa de la cápsula. Determinando la masa de la cápsula más el suelo húmedo. 
Se coloca la cápsula dentro del horno a 110°C para que se seque durante la noche. Sacamos la cápsula 
del horno, se deja enfriar y determinar la masa de la cápsula más el suelo seco. Tomamos la muestra de 
suelo seco y átela a 40 cm de cuerda de pescar (nylon). 
Se sumerge la muestra de suelo en un recipiente de parafina caliente. La parafina debe ser calentada justo 
a la temperatura de derretimiento. Repetimos el proceso de inmersión varias veces hasta que la muestra 
esté totalmente cubierta de parafina. Si la muestra es frágil y tiene tendencia a desintegrarse, se usa una 
pequeña brocha para cubrirla con parafina antes de sumergirla completamente en el recipiente con la 
parafina caliente. 
Después que la parafina se ha solidificado sobre la muestra, determinamos la masa de la muestra seca 
más parafina. 
Tomando una probeta y llenando con agua hasta un volumen determinado. Se coloca la probeta con el 
agua sobre una superficie plana y tomando la muestra por la cuerda de pescar e introduciéndola en la 
probeta. Se anota el valor del volumen del agua en la probeta con la muestra sumergida 
 
 
 
 
 
 
INDICACIONES: 
1. Buena presentación 
2. Formato PDF 
3. Tamaño arial narrow 11 
4. Colocar sus apellidos y nombres 
5. Tiempo 1 hora con 30 minutos 
6. Resolver la Tarea. 
7. Culminado se subiráal archivo del aula virtual