Nombres: Karen Ximena Hernández Garzon-40161632 David Alvarado Castrillón- 40171393 Esteban Chávez Rojas- 40142700 Carlos Zambrano- 40142063
CÁLCULOS Y RESULTADOS
Humedad natural Recipiente
Numero
206
Peso del suelo húmedo + recipiente
G
83,2
Peso del suelo seco + recipiente
G
73,06
Peso del suelo seco
G
Peso del recipiente
G
37,66 35,4
Peso del agua
G
10,14
Contenido de humedad % Tabla 1. Humedad natural. Fuente propia
26,93%
Para calcular la humedad natural se utilizó la siguiente ecuación 𝑊𝑛(%) = 𝑊𝑛(%) =
(𝑃𝐻 −𝑃𝑆 ) ∗ 100 (𝑃𝑆 −𝑃𝑅 )
(83,2 − 73,06) ∗ 100 (73,06 − 35,4) 𝑊𝑛(%) =26,93%
Wn(%): Humedad natural PH : Peso del suelo húmedo + recipiente PS: Peso del suelo seco + recipiente PR: Peso del recipiente Limite Liquido Se calcula la humedad para cada una de las muestras en el límite liquido 𝑊30 (%) =
(42 − 37,5) ∗ 100 = 39,82% (37,5 − 26,2)
𝑊15 (%) =
(20,2 − 15,95𝑔) ∗ 100 = 46,45% (15,95 − 6.8)
𝑊25 (%) =
(23,5 − 18,4) ∗ 100 = 42,86% (18,4 − 6,5) Limite liquido
Recipiente
Numero
128
52
9
Peso del suelo húmedo + recipiente
g
42
20,2
23,5
Peso del suelo seco + recipiente
g
37,5
15,95
18,4
Peso del recipiente
g
26,2
6,8
6,5
Peso del suelo seco
g
11,3
9,15
11,9
Peso del agua
g
15,8
13,4
17
Contenido de humedad
%
Numero de golpes
Limite liquido ll30 ll15 ll25
39,82% 46,45% 42,86%
N 30 Tabla 2. Limite líquido. Fuente propia
promedio ll Error
40,71% 43,66% 42,86%
15
25
42,41% -1,0523%
Se calcula el limite líquido para cada uno de los casos usando la siguiente ecuación: 𝑁 0.121 𝐿𝐿 = 𝑊𝑛 ( ) 25 N = número de golpes para que se cierre la ranura; WN = contenido de agua para el punto realizado que requirió N golpes para cerrar la ranura. 30 0,121 𝐿𝐿30 = 39,82 ∗ ( ) = 40,71% 25 𝐿𝐿25
25 0,121 = 42,86 ∗ ( ) = 42,86% 25
𝐿𝐿15
15 0,121 = 46,45 ∗ ( ) = 43,66% 25
El limite líquido para la muestra se calcula como el promedio de los datos calculados anteriormente. 𝐿𝐿 =
40,71 + 42,86 + 43,66 = 42,41% 3
curva de flujo (numero de golpes vs contenido de humedad 0.47 0.46
contenido de humedad (%)
0.45 0.44
0,428 6
0.43 0.42 0.41 0.4 0.39 100
10
Número de golpes
Grafica 1. Curva de flujo (número de golpes Vs contenido de humedad). Fuente propia
Limite Plástico Limite plástico Recipiente
Numero
41
12
Peso del suelo húmedo + recipiente
g
17,8
24,87
Peso del suelo seco + recipiente
g
15,53
23,06
Peso del recipiente
g
6,8
14,85
Peso del suelo seco
g
8,73
8,21
Peso del agua
g
11
10,02
Contenido de humedad
LP
% 26% 22,05% Tabla 3. Limite plástico. Fuente propia
limite plástico índice de plasticidad índice de liquidez 24,02% IP 18,39% IP 15,78%
Se calcula la humedad para cada una de las muestras:
𝑊4 =
(17,8 − 15,53) ∗ 100 = 26,00% 15,53 − 6,8
𝑊88 =
(24.87 − 23.06) ∗ 100 = 22,05% (23.06 − 14.85)
Diferencia de limites plásticos: 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 26,00 − 22,05 = 3,95% El limite plástico de la muestra es el promedio de los datos obtenidos anteriormente:
𝐿𝑃 = 𝐿𝑃 =
𝑊4 + 𝑊88 2
26,00 + 22,05
2
𝐿𝑃 = 24,03 Índice De Plasticidad 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 𝐼𝑃 = 42.41 − 24,03 𝐼𝑃 = 18,38 Índice De liquidez 𝐼𝐿 =
𝑊𝑛 − 𝐿𝑃 𝐼𝑃
Wn= Humedad natural LP= Limite plástico IP= Indice de plasticidad IL= Índice de liquidez 𝐼𝐿 =
26,93 − 24,03 18.38
= 0.16
Resultados Limite liquido
42,41%
Limite plástico
24,03%
Índice de plasticidad
18,38%
Índice de liquidez Tabla 4. Resultados del ensayo
0,16
25.000
CH 20.000
IP
15.000
10.000
CL MH CL-ML
5.000
ML OH
OL 0.000 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
LL U
50
A
Clasificado
Series7
Series8
Grafica 2. Clasificación del suelo según la U.S.C.S. (Casagrande)
Indice de grupo Basándose en la ecuación empírica para calcularlo
𝐼𝐺 = (100% − 35) ∗ (0.2 + 0.005(43 − 40)) + 0.01(100% − 15)(18 − 10) = 20.3
Clasificación
En base a la carta de plasticidad (grafica 2) el suelo pertenece a CL (Arcilla de baja compresibilidad).
Según la clasificación de la AASHTO (fig. 2) el material analizado pertenece al grupo A-7 ya que el LL 43%, el IP 18% y al subgrupo A-7-6 debido a que el IP>12.41, el material típico de este grupo es una arcilla plástica. Basándose en la clasificación de la ASTM (fig. 3), el material pertenece al grupo A-76(20), puesto que el LL 43% (>41%), el IP 18% (≥11%) y el IP>LL-30, es decir es un suelo arcilloso.
CONCLUSIONES
Se obtuvo una diferencia entre los dos limites plásticos de 3,95%, lo que indica que el ensayo debe repetirse ya que la norma INV-E 126 establece que “cuando la diferencia entre las dos determinaciones resulte mayor o igual al 2%, repita de nuevo el procedimiento y promedie los dos valores cuya diferencia sea menor del 2%.” (E – 126, Pag.4)
Además de clasificarse como un grupo o subgrupo también se incorpora el índice de grupo, en el caso de nuestro material fue de 20.3 lo que indica que este material no sirve como subrasante ya que, 0 es un material bueno y un índice igual o superior a 20 indica un material de subrasante muy malo. La subrasante es una capa fundamental en la estructura de una obra vial la misma que está encargada de soportar los esfuerzos necesarios para el tráfico en la obra a realizarse.
Observando la fig. 1 (Características del suelo según la AASHTO) y de acuerdo al grupo que se obtuvo A-7 según la clasificación de la AASHTO, el suelo presenta una elasticidad moderada, y tiene un cambio de volumen y una capilaridad muy alta.
Fig 1. Características del suelo según la AASHTO
De acuerdo a la clasificación de la AASHTO (fig. 2) el material analizado pertenece al grupo A-7-6 ya que el LL 43% y el IP 18%, el material típico de este grupo es una arcilla plástica. Usualmente tiene 75% o más del material que pasa por el tamiz #200, además normalmente presentan grandes cambios de volúmenes entre los estados secos y húmedos.
Fig 2. Classification AASTHO FUENTE Braja M das principes of geotechnical engineering (page 99 )
Fig 3. Clasificación de suelos de la ASTM Fuente: Bañon Clasificación de suelos, p.25 REFERENCIAS Bañon Clasificación de suelos, p.25 Braja M das principes of geotechnical engineering (page 99 ) INTERNATIONAL, A. (2005). Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. Estados Unidos: ASTM INTERNATIONAL. INV- 126 y 127