LIMITES DE ATTERBERG (Normas INV 125 126 - 127)

PRESENTADO POR: Leidy Yohana Lopez Cod: 502312 Juan Camilo Guzmn Cod: 502515 Carlos Andres Hernandez Cod: 502347

PRESENTADO A: Ing. Luis ngel Moreno

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA MECANICA DE SUELOS Y LAB INGENIERIA CIVIL BOGOTA D.C. 2012

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OBJETIVOS

General Los alumnos de ingeniera civil deben aprender a determinar el pw de un suelo para evaluar su consistencia.

Especficos Determinar el contenido de PW en el Lmite Plstico. Analizar la cantidad de PW en el Limite Liquido. Estudiar la Relacin entre el Limite Plstico y el Limite Liquido queda como un resultado el ndice de Plasticidad. Estudios Realizados han definido como consistencia los trminos seco, hmedo y mojado. Todo de acuerdo a las normas del INVIAS No. 125, 126 y 127.

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MARCO TEORICO La consistencia: es la caracterstica fsica que gobierna las fuerzas de cohesin-adhesin, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto. Dichas fuerzas dependen del contenido de humedades por esta razn que la consistencia se debe expresar en trminos de seco, hmedo y mojado. Se refiere a las fuerzas que permiten que las partculas se mantengan unidas; se puede definir como la resistencia que ofrece la masa de suelo a ser deformada o amasada.- Las fuerzas que causan la consistencia son: cohesin y adhesin. Cohesin: Esta fuerza es debida a atraccin molecular en razn, a que las partculas de arcilla presentan carga superficial, por una parte y la atraccin de masas por las fuerzas de Van der Walls, opr otra (gavande, 1976) Adems de estas fuerzas, otros factores tales como compuestos orgnicos, carbonatos de calcio y xidos de hierro y aluminio, son agentes que integran el mantenimiento conjunto de las partculas. La cohesin,, entonces es la atraccin entre partculas de la misma naturaleza. Adhesin: Se debe a la tensin superficial que se presenta entre las partculas de suelo y las molculas de agua. Sin embargo, cuando el contenido de agua aumenta, excesivamente, la adhesin tiende a disminuir. El efecto de la adhesin es mantener unidas las partucilas por lo cual depende de la proporcin Agua/Aire. De acuerdo a lo anteriormente expuesto se puede afirmar que la consistencia del suelo posee dos puntos mximos; uno cuando est en estado seco debido a cohesin y otro cuando hmedo que depende de la adhesin. Limite Plstico: Se puede llamar una tira cilndrica cuya finalidad es hacer una pasta de suelo con agua luego es amasada hasta crear o formar un cilindro de 10cm x 0.5cm el grosor. Despus fragmentar con una esptula, lo cual consiste en reunir los fragmentos y empezar en el numero 2. Determinar la cantidad de humedad en 105C Para evaporarse, es decir el cambio de consistencia de friable a plstica. Luego se debe aplicar la siguiente frmula: PW = (Psh Pss x 100) / Pss

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Donde: PW = Contenido de Humedad. Psh = Peso de Suelo Hmedo. Pss = Peso de Suelo Seco. Lmite Lquido: En este lmite el contenido de humedad (PW) en la pelcula de agua se hace tan gruesa que la cohesin decrece y la masa de suelo fluye por accin de la gravedad. Se realiza este proceso en la cazuela y se hace una pasta de suelo: Agua. Colocar en la cazuela y realizar una ranura con una esptula trapezoidal para hacer una ranura por medio en dos golpear hasta que a los 20 25 golpes. ndice de Plasticidad: Es un parmetro fsico que se relaciona con la facilidad de manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el suelo, por otra: Se obtiene de la diferencia entre el limite liquido y el limite plstico: IP = LL LP > 10 plstico. IP = LL LP < 10 no plstico Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 sealan suelos muy plsticos. Limites de Atterberg Al realizar un anlisis del perjuicio que significa ejecutar labores agrcolas en un rango de humedad no adecuado, se debe tener en cuenta lo siguiente; la forma de consistencia friable es la condicin que debe poseer el suelo para la labranza; cuando se sobrepasa ese contenido ptimo de humedad, el suelo pierde sus condiciones naturales y puede adquirir una consistencia plstica o de amasamiento. Atterberg, citado por Baver (1973), propuso dos limites de contenido de humedad (Pw)1 en el que el suelo puede adquirir consistencias indeseables: Limite Plstico o Inferior, donde el suelo se moldea fcilmente por la accin de una fuerza; y Limite Liquido o Superior, donde adquiere un comportamiento de masa viscosa. La determinacin del Limite Plstico se obtiene amasando una porcin de suelo y formando cilindros sobre una superficie pulida, luego se cortan en varios pedazos y se renen nuevamente para formar un nuevo cilindro. En el momento en que no se logre formar el cilindro se toma una porcin a la cual se le determina el Pw. Este valor representa el contenido mximo de humedad que puede contener el suelo para pasar a una consistencia plstica.

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La diferencia entre el Limite Liquido (LL) y el Limite Plstico (LP) define el ndice de Plasticidad (IP). IP = LL LP Valores inferiores a 10 indican baja plasticidad, especialmente en el rango menor de 5; ndices superiores a 10 y cercanos a 20 indican alta plasticidad (Malagon, 1983). Materiales y Equipos: Esptula hoja flexible de 75mm a 100 mm de longitud y 20mm de ancho, aproximadamente. Cazuela de Casa Grande- (Aparato del Lmite Lquido) Ranurador Curvo trapezoidal. Recipientes Hechos de material resistente a la corrosin y que no cambie con calentamientos y enfriamientos repetidos. Se requiere un recipiente para cada determinacin del contenido de agua. Balanza Una balanza con una sensibilidad de 0.01 gr. Horno Un horno termostticamente controlado, capaz de mantener temperaturas de 110 5C para secar las muestras.

Cazuela de Casa Grande: su funcin es de unir la muestra la cual fue partida por la mitad y darle de 20 a 25 golpes.

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Balanza Una balanza con una sensibilidad de 0.01 gr. Esptula trapezoidal: Consista en abrir una zanja en la muestra.

Procedimiento del Lmite Plstico: 1. Se toma una porcin de suelo, de 20 a 30gr y se adiciona agua hasta formar una pasta. 2. Se coloca sobre un vidrio y se amasa hasta formar un cilindro de aproximadamente 3mm de dimetro.

3. Con la Esptula corte el cilindro en pequeos trozos y renalos para formar nuevamente el cilindro. 4. Si no se fragmente el cilindro, repita el paso 3 de lo contrario tome una muestra y pselo a una cpsula para determinar el PW.

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Procedimiento del Lmite Lquido: 1. Se toma una porcin de suelo de aproximadamente 100gr, en una cpsula de porcelana y agregar agua hasta formar una masa pastosa con ligero brillo. 2. Colocar una porcin en la cazuela de Casa Grande de tal manera que la parte ms gruesa alcance un milmetro de profundidad. 4. Con la esptula trapezoidal, se hace una incisin en el centro de la masa.

5. Inicialice el contador del aparato en cero, y girando la manivela, deje golpear la cazuela, de 20 a 25 golpes o veces. En este momento las 2 mitades de la masa, de suelo, deben unirse en una longitud, de 1.5cm aproximadamente, si esto no se logra en el primer intento, haga una proporcin suelo agua hasta conseguirlo,

1. Toma una porcin de la masa y determine su PW.

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RESULTADOS

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RESUMEN DE LA NORMA DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO DE LOS SUELOS DE LA NORMA DE INVIAS I.N.V. E 125 07 Es norma es para realizar en laboratorio de lmite lquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en el horno, cuando ste se halla en el lmite entre el estado lquido y el estado plstico. Para los fines de esta especificacin, cualquier valor observado o calculado deber aproximarse a la unidad ms cercana. Del ensayo de laboratorio con el fin de que se analice la muestra para poder tener una seguridad del material que se est empleando para el suelo. Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es de responsabilidad de quien la emplee, el establecimiento de prcticas apropiadas de seguridad y salubridad y la aplicacin de limitaciones regulatorias con anterioridad a su uso. Se toma una muestra que pese aproximadamente 100 g. de una porcin de material completamente mezclado que pase el tamiz de 0.425 mm (No.40), obtenido de acuerdo con el mtodo descrito en las normas INV E 106 e INV E 107. Los equipos ms importantes de esta norma son Vasija de evaporacin Una vasija de porcelana de 115 mm (4") de dimetro, aproximadamente, Esptula Una esptula de hoja flexible de 75mm a 100 mm (3"a 4) de longitud y 20mm (3/4") de ancho, aproximadamente, Aparato del Lmite Lquido., De operacin manual Es un aparato consistente en una cazuela de bronce con sus aditamentos, De operacin mecnica Es un aparato equipado con un motor para producir la elevacin y posterior cada de la cazuela (golpes) a una altura y velocidad controladas. El aparato debe dar los mismos valores para el lmite lquido que los obtenidos con el aparato de operacin manual. La base del aparato medidor del lmite lquido debe tener una resiliencia entre 80 y 90 por ciento, cuando ha sido determinada de acuerdo con el procedimiento indicado en el Apndice. El ranurador plano no debe ser usado en reemplazo del ranurador curvo. Hay estudios que indican que el lmite lquido aumenta levemente al utilizar el plano en lugar del curvo. Algunos suelos absorben el agua lentamente, por lo cual es posible que se adicionen los incrementos de agua tan rpidamente que se obtenga un lmite lquido falso. Esto puede evitarse mezclando ms y dando un mayor tiempo de absorcin, (1 hora aproximadamente).Se puede usar agua potable para las pruebas rutinarias, si pruebas de comparacin no muestran diferencias entre los resultados obtenidos usando agua potable, agua destilada o agua desmineralizada. Sin embargo pruebas para confirmacin o de discusin se deben hacer usando agua destilada o desmineralizada.

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Se toma una muestra que pese aproximadamente 100 g. de una porcin de material completamente mezclado que pase el tamiz de 0.425 mm (No.40), obtenido de acuerdo con el mtodo descrito en las normas INV E 106 e INV E 107. Se deber inspeccionar el aparato de lmite lquido para verificar que se halle en buenas condiciones de trabajo; que el pin que conecta la cazuela no est tan gastado; que tenga juego lateral; que los tornillos que conectan la cazuela a su soporte estn ajustados; que los puntos de contacto en la cazuela y en la base no presenten un desgaste excesivo; que el borde de la cazuela no se encuentre desgastado y que la zona de la cazuela donde se ejecuta la ranura a la muestra de suelo no se encuentre gastada por el uso prolongado. Se ajusta la altura a la cual levanta la cazuela, de tal manera que el punto de la cazuela que hace contacto con la base est a 10.0 0.2mm (0.394") sobre sta. Se asegura la platina de ajuste H, apretando los tornillos I. Con el calibrador an colocado, se comprueba el ajuste girando la manija rpidamente varias veces. Si el ajuste es correcto, se oir un sonido de roce cuando la excntrica golpea contra la cazuela. Si la cazuela se levanta del calibrador o no se oye ruido, se debe hacer un nuevo ajuste. Algunos suelos absorben el agua lentamente, por lo cual es posible que se adicionen los incrementos de agua tan rpidamente que se obtenga un lmite lquido falso. Esto puede evitarse mezclando ms y dando un mayor tiempo de absorcin, (1 hora aproximadamente). Se puede usar agua potable para las pruebas rutinarias, si pruebas de comparacin no muestran diferencias entre los resultados obtenidos usando agua potable, agua destilada o agua desmineralizada. Sin embargo pruebas para confirmacin o de discusin se deben hacer usando agua destilada o desmineralizada. Equipo de Lmite liquido con muestra de su suelo dividida. Se levanta y golpea la cazuela girando la manija F, a una velocidad de dos (2) revoluciones por segundo, hasta que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de la ranura a lo largo de una distancia de cerca de 13mm (0.5"). Se anota el nmero de golpes requeridos para cerrar la ranura. Algunos suelos tienden a deslizarse en lugar de fluir sobre la superficie de la cazuela. Cuando esto ocurra, se deber agregar ms agua a la mue stra y mezclar de nuevo. Se coloca nuevamente el suelo humedecido en la cazuela, se hace la ranura con el ranurador y se repite la Seccin 5.2. Si el suelo se sigue deslizando sobre la cazuela a un nmero de golpes inferior a 25, este ensayo no es aplicable y se deber indicar que el Lmite Lquido no se puede determinar. Factores para la Obtencin del Lmite Lquido a partir de la humedad y del nmero de golpes que causan el cierre de la ranura Nmero de Golpes

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NORMAS DE REFERENCIA AASHTO T 89-02, ASTM D 4318-00

RESUMEN DE LA NORMAS DE REFERENCIA AASHTO T 89-02, ASTM D 4318- 00 LMITE PLSTICO E NDICE DE PLASTICIDAD DE SUELOS I.N.V. E 126 07 Esta norma nos explica que es y como es el proceso para calcular El lmite plstico de un suelo es el contenido ms bajo de agua, determinado por este procedimiento, en el cual el suelo permanece en estado plstico. El ndice de plasticidad de un suelo es el tamao del intervalo de contenido de agua, Expresado como un porcentaje de la masa seca de suelo, dentro del cual el material est en un estado plstico. Este ndice corresponde a la diferencia numrica entre el lmite lquido y el lmite plstico del suelo. Es de anotar el equipo y material que es necesario para realizar la evaluacin son Esptula De hoja flexible, de unos 76.2 mm (3") de longitud por 20 mm (3/4") de ancho, Cpsula para evaporacin De porcelana, o similar, de 115 mm (4 1/2) de dimetro, Balanza De 100 g de capacidad con aproximacin a 0.01 gr y Aparato de enrollamiento Para determinar el lmite plstico, (opcional). Se debe tener especial cuidado en quitar el adhesivo que quede en el aparato para enrollado despus de llevada a cabo la prueba. Pruebas repetidas, sin retirar este pegante, tendrn como resultado de la acumulacin de adhesivo, una disminucin del dimetro de los rollos del suelo. Si se quiere determinar slo el lmite plstico, se toman aproximadamente 20 g de la muestra que pase por el tamiz de 425 m (No.40), obtenidos de acuerdo con las normas INV E 106 o INV E 107 (Preparacin en seco y en hmedo de muestras de suelo para anlisis granulomtrico y determinacin de las constantes fsicas). Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo. Se toma una porcin de unos 6 g de dicha esfera como muestra para el ensayo. Si se requieren el lmite lquido y el lmite plstico, se toma una muestra de unos 15 g. de la porcin de suelo humedecida y amasada, preparada de acuerdo con la norma INV E 125 (determinacin del lmite lquido de los suelos). La muestra debe tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fcilmente con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Si el ensayo se ejecuta despus de realizar el del lmite lquido y en dicho intervalo la muestra se ha secado, se debe aadir ms agua. En la mayora de los casos, se puede enrollar simultneamente ms de una masa de suelo en el aparato. Cuando el dimetro del rollo llegue a 3 mm, se divide en seis u ocho trozos. Se juntan los trozos y se aprietan entre los pulgares y dedos de ambas manos formando una masa uniforme de forma elipsoidal y se enrolla de nuevo. Se

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repite este procedimiento, partiendo, juntando, amasando y enrollando hasta que el rollo de 3 mm de dimetro se desmorone bajo la presin requerida para el enrollamiento y el suelo no pueda ser rotado para formar el rollo. El desmoronamiento puede ocurrir cuando el rollo tenga un dimetro mayor de 3 mm. Esto puede considerarse un punto final satisfactorio, siempre y cuando el suelo haya sido previamente enrollado en un rollo de 3mm de dimetro. El desmoronamiento se manifestar de manera diferente con distintos tipos de suelos. Algunos suelos se desbaratan en numerosas agregaciones pequeas de partculas; otros pueden formar una capa tubular que comienza partindose en ambos extremos. El resquebrajamiento contina hacia el centro y finalmente el suelo se desbarata en muchas y pequeas partculas lajosas. Suelos muy arcillosos requieren mayor presin para formar el rollo, especialmente cuando se aproximan a l lmite plstico, partindose finalmente en una serie de segmentos en forma de barriles, cada uno de aproximadamente 6 a 9 mm de longitud. Se calcula el Lmite Plstico, expresado como el contenido de agua en porcentaje de la masa de suelo seca al horno, de la siguiente manera:. 100 Masa de suelo seco al horno Masa de agua L P Se registra el Limite Plstico, aproximado al nmero entero ms cercano. Este planteamiento de precisin se aplica a suelos con un lmite plstico que oscila entre 15 y 32, en ensayos realizados utilizando el mtodo de enrollamiento manual. El informe deber incluir, al menos, los siguientes antecedentes: Identificacin del proyecto, Procedencia de la muestra, Fecha y lugar de muestreo, Fecha de ensayo., Valores del Lmite Lquido, Lmite Plstico e ndice de Plasticidad, Cualquier informacin adicional respecto al ensayo o al suelo en estudio y La referencia a este mtodo. Las normas AASHTO T 90-00 (2004) ASTM D 4318-00 NORMA CHILENA 8102.4. Instituto Nacional de Vas E 126 7

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