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INTRODUCCIN:Lmite de contraccinUna muestra de suelo secada lentamente (sometida adesecacin), formar un menisco capilar entre los granos individuales del suelo. Como resultado, los esfuerzos entre los granos (esfuerzos efectivos o intergranulares), aumentarn y el suelo disminuir de volumen. A medida que la contraccin contina, el menisco se hace ms pequeo y los esfuerzos capilares se incrementan, lo cual reduce an ms el volumen. Se llega hasta un punto donde no hay mayor reduccin de volumen, pero el grado de saturacin es esencialmente 100 %. El contenido de agua al cual esto ocurre se define como lmite de contraccin (LC, SL o wS).

En este punto, el menisco capilar comienza a retraerse bajo la superficie del suelo y el color de la superficie cambia de uno resplandeciente a una apariencia uniforme (el mismo efecto se observa cuando un suelo dilatante se retrae bajo la superficie, que adquiere apariencia uniforme (parda) debido a la reflectividad en los cambios en superficie).

Tambin puede decirse que el lmite de contraccin es el menor contenido de humedad al que una muestra de suelo no reducir volumen con posterior secado.

Determinacin del Lmite de Contraccin

Atterberg, originalmente trabaj con pequeas barras de arcilla que dej secar lentamente. Observ el punto en el cual el color cambiaba y al mismo tiempo anot que la longitud era esencialmente mnima en ese punto.

Aunque el lmite de contraccin fue una popular prueba de clasificacin durante los aos 20, est sujeta a considerable incertidumbre y por ello no se practica ms. El ensayo tiene algunas caractersticas indeseables:involucra errores como resultado de burbujas de aire en la muestra de suelo seco, agrietamiento durante el secado, pesado y otras medidas de error y el peligro de envenenamiento al operador con mercurio. Casagrande sugiri secar muestras grandes y medir fsicamente sus dimensiones para evitar el problema del envenenamiento por mercurio.Uno de los mayores problemas con el lmite de contraccin, es que la cantidad de contraccin depende no solo del tamao del grano, sino de la fbrica inicial del suelo. El estndar, por ejemplo la designacin ASTM D427; del procedimiento, es comenzar con un lmite de humedad cercano al lmite lquido. Sin embargo, especialmente con arcillas limosas y arenosas, frecuentemente se produce un lmite de contraccin mayor que el lmite plstico, lo cual carece de sentido. Casagrande sugiere que el contenido inicial de agua sea ligeramente mayor que el lmite plstico, si es posible, pero debe admitirse que es imposible evitar atrapar burbujas de aire.

Si el suelo est en estado natural inalterado, entonces el lmite de contraccin es frecuentemente mayor que el lmite plstico debido a la estructura del suelo. Esto es especialmente cierto para arcillas altamente sensibles segn Karlsson. En la tabla a continuacin se presenta la sensibilidad de la arcilla respecto del lmite de contraccin.

Si se utiliza el aparato de Casagrande y se inicia la prueba ligeramente por encima del lmite plstico, entonces se obtienen los siguientes resultados cuando los lmites de Atterberg se grafican cerca de la lnea A en la carta de plasticidad, el lmite de contraccin se acerca a 20. Si los lmites se grafican sobre la lnea A, entonces el lmite de contraccin es menor de 20 por una cantidad aproximadamente igual a cuan distantes estn los lmites sobre la lnea A. De forma similar, para ML y MH (LO y OH), el lmite de contraccin es mayor de 20 una cantidad aproximadamente igual a cuan distante bajo la lnea A se grafican los lmites. De all que si la distancia vertical por encima o por debajo de la lnea A es DPi, entonces:

LC = 20 DPi

Este procedimiento y ecuacin, se han encontrado como los ms aproximados a la prueba del lmite de contraccin.Contraccin volumtrica (CV)La contraccin volumtrica es un dato que nos indica el porcentaje en prdida de volumen de un material al pasar su contenido de humedad de una frontera a otra. Una de estas fronteras ser el lmite de contraccin por ser la ms significativa y la otra podr ser elegida siguiendo varios criterios. Para nuestros fines, usaremos el lmite lquido, quedando as definida la contraccin volumtrica por la siguiente frmula:CV = ((VLL - VLC)/VLL) * 100Donde:CV: contraccin volumtrica VLL: volumen del suelo en el lmite lquido VLC: volumen del suelo en el lmite de contraccin.

Contraccin LinealDetermina el porcentaje de variacin en la longitud de una muestra de suelo al disminuir su contenido d agua o humedad desde el lmite lquido, hasta el lmite de contraccin, respecto de su longitud original.Relacin de Contraccin:Es la relacin entre un Volumen dado y el cambio correspondiente de agua por encima del Lmite de Contraccin.

OBJETIVOS:Objetivos generales: Determinar a travs del mtodo del mercurio el lmite de contraccin de una muestra de suelo. Determinar el lmite lquido y plstico de la muestra de suelo, los cuales servirn de comparacin para conocer la exactitud de nuestra prctica.

Objetivos especficos: Interpretar los datos obtenidos al calcular el lmite de contraccin y en base a estos resultados establecer conclusiones acerca del comportamiento que presento esta muestra de suelo.

Realizar el diagrama de Contenido de agua o humedad vs. Nmero de golpes para obtener el Lmite lquido de la muestra de suelo.

Adquirir una mayor experiencia en el desarrollo de la prctica; para que de esta manera podamos realizar los procesos con una mayor complejidad y exactitud.

EQUIPO Y MATERIAL:Equipo

Horno de secado, a temperatura constante (105 C 5 C) Balanza de precisin A= 0.01 g Dispositivo mecnico (Copa de Casagrande) Acanaladores: Tipo ASTM Cpsula de contraccin

Herramientas

Recipiente cilndrico de metal de aproximadamente 18 cm3 Regla de acero o plstico Mercurio en cantidad necesaria para llenar el recipiente de vidrio Recipiente metlico (Volumen 350 cm3) Bandeja de plstico para lavado (Volumen 2000 cm3) Esptula Franela Esponja Recipientes metlicos para determinar el contenido de agua Porta recipientes Papel peridico.

Material

1 muestra de suelo

PROCEDIMIENTO:IDENTIFICACION Y DESCRIPCION

1. Tomar la muestra de suelo y sentirla con los dedos.2. Identificar en la muestra las caractersticas fsicas principales como son: color, olor y textura; previamente indicadas en el laboratorio.3. Registrar las caractersticas obtenidas en el formulario correspondiente.

LIMITE LQUIDO Y CONTENIDO DE HUMEDAD

1. Pesar cada recipiente metlico para determinar el contenido de humedad y registrar este en el formulario correspondiente.2. Mezclar con la esptula la muestra hasta conseguir una pasta uniforme y homognea.3. Colocar una porcin de esta mezcla sobre papel peridico y extenderla uniformemente, colocar otro pedazo de papel peridico encima de sta capa y aplastar de tal manera que el papel absorba el agua, retirar el papel y poner a secar este con el suelo que quedo sobre l; repetir este paso con otro pedazo de papel y dejar secar el suelo que estos contienen hasta que lo necesitemos.4. Colocar una porcin de esta en la copa, extendindola cuidadosamente con la esptula y enrasando la superficie de tal manera que tenga una profundidad de 1 cm; cuidando que no queden atrapadas burbujas de aire.5. Con el acanalador realizar un canal en el suelo, de manera que este se mantenga perpendicular a la superficie de la copa y de manera que el plano de simetra del canal sea perpendicular a la articulacin de la copa.6. Cuidando que la superficie de la base hecha con el acanalador se encuentre libre de suelo y agua, girar la manivela a una velocidad de 2 golpes por segundo y contar los golpes hasta que las dos mitades de suelo se unan.7. Registrar el nmero de golpes que fueron necesarios; para que el suelo se una; en el formulario respectivo.8. Una vez realizado esto tomar una porcin de suelo que se encuentra en la copa y colocarlo en un recipiente metlico para determinar el contenido de humedad.9. Pesar este recipiente y registrar este dato en el formulario respectivo.10. Realizar este proceso de tal manera que se obtengan dos determinaciones de golpes entre 10 y 18; de lo contrario aadir agua o suelo seco, lo que fuere necesario; para que se obtenga esta condicin. 11. Regresar el suelo de la copa al recipiente metlico, mezclar completamente, limpiar y secar la copa y el acanalador y repetir los pasos de 4 a 10, hasta que se obtenga dos determinaciones pero esta vez con una cantidad de entre 28 y 48 golpes. Registrar el resultado en los formularios correspondientes.12. Una vez que se haya terminado, colocar todos los recipientes para determinar el contenido de humedad en el charol metlico y llevarlo al horno de secado durante 24 horas.13. Una vez transcurridas las 24 horas medir cada recipiente y aplicando las formulas necesarias calcular el contenido de agua o humedad.

LIMITE PLSTICO Y CONTENIDO DE HUMEDAD

14. Tomar la muestra de suelo y mezclar completamente este en el recipiente usando la esptula,hastaobtenerunapastahomognea.15. Colocar una porcin de esta mezcla sobre papel peridico y extenderla uniformemente, colocar otro pedazo de papel peridico encima de esta capa y aplastar de tal manera que el papel absorba el agua, retirar el papel y poner a secar ste con el suelo que quedo sobre l; repetir este paso con otro pedazo de papel y dejar secar el suelo que estos contienen.16. Una vez que ste suelo este seco tomar aproximadamente 10 g dela cantidad desuelo que estaba secndose, moldearla entre los dedos, en un ovoide, luego amasar y rodar entre las palmas de las manos hasta que lahumedad del suelo sea cercana al lmite plstico.17. Rodareste ovoide entre las puntas de los dedos y la placa de rolado con una presin suficiente comoparaformar conel sueloun rollode 3mmde dimetro en 5a 15 movimientos completos de la mano.18. Si el rollo de suelo se desmenuza antes de alcanzar los 3mm de dimetro, aadir agua a toda la masa de suelo. Volver a mezclarlo en el recipiente metlico o de porcelana, amasarlo completamente y proceder como se indica en los pasos 3 y 4.19. Si el rollo alcanza un dimetro menor de 3mm sin mostrar seales de agrietamiento, se tiene una humedad mayor que el lmite plstico. Volver aamasarlo completamente y proceder como se indica en los pasos 3y 4.20. Cuando el rollo de suelo se agrieta y empiece a desmoronarse al llegar a los 3mm, se habr alcanzado el contenido de agua correspondiente al lmite plstico, la que se medir usando todos los pedazos del rollo.21. Tomar estos rollos y colocarlos en un recipiente para determinar el contenido de agua o humedad.22. Una vez que se haya terminado llevar todos los recipientes al horno de secado y dejaros durante 24 horas.

LIMITE DE CONTRACCION

23. Pesar el recipiente cilndrico metlico en el que se va a colocar el suelo y registrar este dato en el formulario correspondiente.24. Mezclar con la esptula la muestra hasta conseguir una pasta uniforme y homognea.25. Colocar una porcin de esta en la copa, extendindola cuidadosamente con la esptula y enrasando la superficie de tal manera que tenga una profundidad de 1 cm; cuidando que no queden atrapadas burbujas de aire.26. Con el acanalador realizar un canal en el suelo, de manera que este se mantenga perpendicular a la superficie de la copa y de manera que el plano de simetra del canal sea perpendicular a la articulacin de la copa.27. Cuidando que la superficie de la base hecha con el acanalador se encuentre libre de suelo y agua, girar la manivela a una velocidad de 2 golpes por segundo y contar los golpes hasta que las dos mitades de suelo se unan.28. Registrar el nmero de golpes de tal manera que estos estn alrededor de los 24, de lo contrario retirar el suelo y colocar suelo seco o agua segn sea necesario.29. Una vez realizado esto tomar el suelo que se encuentra en la copa y colocarlo en un recipiente cilndrico metlico llenando la tercera parte de este y golpendolo de tal manera q el suelo llene completamente los espacios vacos, realizar esto hasta llenar el recipiente y una vez lleno tomar una regla y enrasar el suelo con los bordes del recipiente, de tal manera q el suelo ocupe completamente el volumen del recipiente.30. Pesar este recipiente y registrar este dato en el formulario respectivo.31. Una vez que se haya terminado, llevar todos los recipientes al horno de secado durante 24 horas.32. Transcurridas las 24 horas medir cada recipiente y aplicando las formulas necesarias calcular el contenido de agua o humedad.

CALCULOS TIPICOS: Frmulas utilizadas:

ndice de flujo ( If ):If = Donde: W1 = Contenido de agua en % correspondiente a N1 golpes.W2 = Contenido de agua en % correspondiente a N2 golpes.N1; N2 = GolpesContenido de humedad W (%) parcial:W (%) = 100Donde: W = Contenido de agua en porcentaje.W1 = Peso del recipiente en gramos.W2 = Peso del recipiente ms suelo hmedo en gramos.W3 = Peso del recipiente ms suelo seco en gramos.

ndice de liquidez ( IL ):IL = Donde: WN = Humedad natural en % WP = Lmite plstico en % IP = ndice de plasticidad en % ndice de plasticidad ( IP ):IP = WL - WP Donde: WL = Lmite lquido en % WP = Lmite plstico en % ndice de tenacidad ( IT ):IT = Donde: IP = ndice de plasticidad en % If = ndice de fluencia en %

ndice de consistencia ( IC ):IC = Donde: WN = Humedad natural en % WL = Lmite lquido en % IP = ndice de plasticidad en %

Relacin de contraccin ( RC ):RC = Donde: Vf = Volumen del mercurio desplazado.WS = Peso del suelo secoW = Peso especfico del agua Lmite de contraccin ( WC ):WC = wi 100Donde: wi = Contenido de agua o humedadVi = Volumen de la cpsulaVf = Volumen del mercurio desplazado.WS = Peso del suelo secoW = Peso especfico del agua

Contraccin lineal (LS):LS = 100Donde: VC = Contraccin volumtrica Contraccin volumtrica (VC):VC = (wi WC) RCDonde: wi = Contenido de agua o humedadWC = Lmite de contraccinRC = Reaccin de contraccin

Clculos realizados:

Contenido de humedad:

Datos:W1 = 5,52 gW2 = 12,46 gW3 = 10,57 gW (%) = 100 W (%) = 100

W (%) = 100 W (%) = 37,4 %

Datos:W1 = 36 %N1 = 20 golpesW2 = 32,7 %N2 = 41 golpesndice de flujo ( If ):

If = If = If = If = 10,6 %

ndice de plasticidad ( IP ):

Datos:WL = 35 %WP = 14,5 %IP = WL - WP IP = 35 % - 14,5 %

IP = 20,5 %

ndice de tenacidad ( IT ):

Datos:IP = 20,5 %If = 10,6 %IT = IT = IT = 1,93

Datos:WN = 25 %WP = 14,5 %IP = 20,5 %ndice de liquidez ( IL ):IL = IL = IL = IL = 0,51

Datos:WN = 25 %WL = 35 %IP = 20,5 %ndice de consistencia ( IC ):IC = IC = IC = IC = 0,49

Datos:wi = 35,4 %Vi = 18,66 cm3Vf = 14,12 cm3WS = 23,30 gW = 1 g/cm3Lmite de contraccin ( WC ):WC = wi - 100 WC = 35,4 % - 100WC = 33,4 % - 19,50 %WC = 15,9 %

Relacin de contraccin ( RC ):

Datos:Vf = 14,12 cm3WS = 23,30 gW = 1 g/cm3RC = RC = RC = 1,6 %

Contraccin volumtrica (VC):

Datos:wi = 35,4 %WC = 15,9 %RC = 1,6 %VC = (wi WC) RC VC = (35,4 % 15,9 %) 1,6%VC = 31,2 %

Datos:VC = 31,2 %Contraccin lineal (LS):LS = 100LS = 100LS = 8,7 %

CONCLUSIONES:

Referentes a los resultados:

Los valores obtenidos de la practica fueron los siguientes Limite Liquido (35%), Limite Plstico (14,5%), ndice De Plasticidad (20,5%), ndice de Fluencia (10,6%), ndice de Tenacidad (1,93), ndice de liquidez (0,51), ndice de consistencia (0,49) Referente a Limite De Contraccin los resultados fueron los siguientes :Limite De Contraccin (15,9%), Relacin de Contraccin (1,6%), Contraccin Volumtrica (31,2%), Contraccin Lineal (8,7%). Como podemos observar en los resultados arrojados del lmite de contraccin (15,9%) , este resulto ser mayor que el lmite plstico (14,5%), por lo que deducimos que la prctica estuvo mal realizada, esto se debe a que en el momento de la determinacin del lmite plstico; durante el moldeado el suelo; ste al entrar en contacto con la manos va perdiendo humedad, lo que significa una prdida en el contenido de agua o humedad.

Con los resultados obtenidos en el lmite plstico logramos observar que en ste exista un error, por lo que podemos reiterar que la falla realizada en la prctica estuvo en el momento de obtener el lmite plstico.

En el momento de realizar la grfica observamos que estuvo bien realizada, debido a que a mayor cantidad de golpes el contenido de agua o humedad debe ser menor, en el grafico se obtuvo valores aceptables.

Con la prctica realizada logramos obtener el porcentaje de disminucin del volumen con respecto a su volumen inicial, y de esta manera determinar la cantidad de agua que el suelo es capaz de absorber.

Referentes a la prctica y a su aplicacin en la Ingeniera Civil: Esta prctica junto con la de lmite lquido y plstico nos sirven para determinar el comportamiento que el suelo presenta y saber cul ser de mejor utilidad en el momento de realizar una obra civil.

Los resultados obtenidos del ndice de liquidez, nos permiten saber si el suelo con el que se realiz la prctica es expansivo o no, lo cual nos servir para tomar las medidas adecuadas en el momento de realizar una obra civil.RECOMENDACIONES:

En el momento de determinar los golpes es recomendable secar el suelo para empezar por el nmero de golpes mayor e ir aadiendo agua segn sea necesario para determinar los golpes restantes, de tal manera que el suelo no tenga que sufrir cambios constantes de humedad, los cuales pueden afectar al momento de determinar los golpes.

Al momento de realizar los rollos para determinar el lmite plstico realizar esto lo mas rpido posible; para evitar la prdida de humedad mientras estos son manipulados con la manos.

En el momento de tomar las medidas del peso de las muestras es necesario hacerlo con dos estudiantes, de tal manera que existan dos parmetros de comparacin; de los cuales se obtenga un valor medio probable; para una medida ms exacta.

En el momento de realizar las grficas tener mucho cuidado con la escala escogida; pues si el grfico no es hecho con la debida precaucin los valores obtenido en estos pueden ser errneos y por lo tanto la prctica podra considerarse como mal realizada.

BIBLIOGRAFA:Documentos Bibliogrficos:

Autor: George B. SowersTtulo: Introduccin a la mecnica de suelosEditorial Limusa WileyPrimera edicin 1972Nmero de pginas: 676Pginas: 350, 351, 352

Autor: T. William Lambe Robert V. WhitmanTtulo: Mecnica de SuelosEditorial Limusa Wiley, S. A. Mxico 1972Tercera EdicinNmero de pginas: 786Pginas: 293, 294, 295 Documentos electrnicos:

http://geotecnia-sor.blogspot.com/2010/11/consistencia-del-suelo-limites-de_8151.html http://www.reocities.com/thetropics/3070/man06_01.htm