Ensayo 5

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1) INTRODUCCION.En el siguiente ensayo se determinó los limites de consistencia de una muestra de suelo, siguiendo los pasos del procedimiento.

2) METODOLOGIA DE TRABAJO.-INTRODUCCION.En el presente ensayo se siguió el procedimiento para determinar los límites de consistencia de una determinada muestra de suelo que fue previamente tamizada en los tamices Nº 30 y Nº 50 a falta del tamiz Nº 40. 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 contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado 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), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

L. Contracción Sólido Contr Semi acció Sólido 0W n %

L. Líquido

L. Plástico Plástico

Líquid o 100 W%

Fig. 5.13 Límites de Atteberg

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Plasticidad es la propiedad que tienen algunos suelos deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico. Los

de

suelos plásticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua. De ahí que se puedan determinar sus estados de consistencia al variar si se conoce las fronteras entre ellas. Los estados de consistencia de una masa de suelo plástico en función del cambio de humedad son sólidos, semisólido, líquido y plástico. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo varía. Para definir las fronteras en esos estados se han realizado muchas investigaciones, siendo las mas conocidas las de Terzaghi y Attergerg.

Para calcular los limites de Atterberg el suelo se tamiza por la malla Nº40 y la poción retenida es descartada. La frontera convencional entre los estados semisólido y plástico se llama límite plástico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequeña porción de suelo plástico hasta un diámetro al cual el pequeño cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua a que se encuentra se anota como límite plástico. La frontera entre el estado sólido y semisólido se llama límite de contracción y a la frontera entre el límite plástico y líquido se llama límite líquido y es el contenido de agua que se requiere adicionar a una pequeña cantidad de suelo que se colocará en una copa estándar, y ranurará con un dispositivo de dimensiones también estándar, sometido a 25 golpes por caída de 10 mm de la copa a razón de 2 golpes/s, en un aparato estándar para limite líquido; la ranura efectuada deberá cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13 mm.

- ENSAYOS REALIZADOS Es importante que las muestras seleccionadas para determinar los límites sean lo más homogéneas que se pueda lograr. El día Viernes se procedió a la preparación de la muestra seca, se selecciono una cantidad de muestra de 150 a 200 gramos que pasan por el tamiz No. 30. Se pulverizo las partículas grandes de suelo, se procedió al lavado de la muestra, se preparo la muestra de suelo humedecida con agua desaireada, sobre un vidrio en estado húmedo, envueltas en plástico y se dejo reposar hasta el día Lunes.

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El dia Lunes se continuó el ensayo, se verificó el estado de plasticidad del suelo. Ensayo de límite líquido Se procedió con el ensayo para determinar el límite líquido “Ll”; se colocó un pedazo de la muestra en el aparato de Casagrande, se presiono la muestra de suelo dentro la copa, y se igualó la muestra de forma hasta que quedo la superficie horizontal respecto a la base de apoyo del aparato de Casagrande.(Fig. 1)

Fig. 1 Luego se hizo una ranura en la muestra de suelo, cortandola, dentro en aparato de Casagrande, utilizando la ranuradora, teniendo cuidado de no remover la muestra, y quedo visible la linea de color dorado, de la copa. (Fig. 2)

Fig. 2 Se uso el aparato, dando vueltas la manivela, contando los golpes que daba la copa, hasta que la ranura se cerrara, y las dos mitades se distanciaron la medida de mas o menos 13 mm. (Fig. 3)

Fig. 3

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Se registró el número de golpes y a continuación se retiró una de las mitades con la espátula para su posterior secado en horno. (Fig. 4)

Fig. 4 Se repitió el procedimiento 2 veces mas, agregando agua desaireada cada vez que fue mezclada la muestra para ponerla en el aparato, para que esta no pierda su contenido de humedad, luego de poner en el aparato, se usó la secadora para disminuir el agua incrementada en la muestra. (Fig. 5)

Fig. 5 Se determinó el contenido de humedad de las tres muestras. Ensayo de límite plástico Para este ensayó se seleccionó parte de la muestra, y se formó rollos sobre la placa de vidrio, hasta que los rollos tengan el diámetro aproximado a 3,2 mm. (Fig. 6)

Fig. 6

5

Se repitió el procedimiento hasta que la masa de rollos fue de 6 gr. pesados en un crisol. (Fig. 7)

Fig. 7 Se registró los datos y posteriormente se determino su contenido de humedad, introduciendo todos los crisoles en el horno de secado. (Fig. 8)

Fig. 8 3) ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

Se obtuvo los siguientes resultados del procedimiento seguido en este ensayo: Determinación del límite plástico Muestra

W1

+

W2

+

mw

ms

w

1

1.98

1.60

23.75 %

2

2.05

1.63

25.77 %

3

1.99

1.57

26.75 %

W3 = 25.42 %

LP = 25.42 %

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Determinación de límite líquido Muestra

mw [gr]

ms [gr]

No. golpes

W

1

17.64

13.28

12

32.83

2

17.1

13.07

17

30.83

3

14.67

11.34

19

29.36

Determinación del Límite Líquido 33.5

Contenido de humedad, w %

33 32.5 32 31.5 31 30.5 30 29.5 29 10

100 Numero de golpes, N

-INTERPRETACION DE RESULTADOS El

resultado de los valores obtenidos nos indica un ensayo satisfactorio, ya que la gravedad especifica esta entre los 2 y 3, dependiendo el tamaño máximo de partículas el cual era menor a 4.75 mm, por lo que se siguió este procedimiento.

4) CONCLUSIONES.-

Para la calibración del picnómetro se uso un picnómetro diferente al del procedimiento de gravedad específica.

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http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica4.htm