SUMARIO

Los suelos se caracterizan por tener propiedades con las cuales hacen la

diferencia entre sí, en la práctica número #3 se analizó una muestra de suelo; para

determinar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad.

Se pesaron 500 g de suelo (seco), que haya pasado el tamiz #40, después se

humedeció dicha muestra hasta formar una pasta consistente. Esta pasta fue

colocada en la copa de Arthur Casagrande, después se le hizo una ranura y se

contó el número de golpes necesarios para cerrar dicha ranura. La frecuencia era

de 2 golpes por segundo. En una prueba se cerró a los 15 golpes y en otra a los

17 golpes, después se extrajeron 2 muestras de 20 gr, las cuales se pesaron con y

sin contenido de humedad para determinar el porcentaje de humedad (Límite

líquido). El límite líquido fue de 55%.

Después se procedió a hacer rollitos de suelo, de aproximadamente 1/8” de

diámetro, los cuales se frotaron en una superficie varias veces hasta que dichos

rollitos se desmoronaran, se tomaron 2 muestras (de los rollitos), los cuales se

pesaron con y sin humedad para determinar el porcentaje de humedad (Límite

plástico). Se obtuvo el promedio del porcentaje de humedad, y con ello se obtuvo

el límite plástico igual a 34%.

Los límites líquido y plástico, se utilizaron para obtener el índice de plasticidad

del suelo. Que teóricamente es la diferencia entre el porcentaje del límite líquido y

el límite plástico, el resultado fue de 21.

Posteriormente se hizo la gráfica de la carta de plasticidad, que sugiere que el

suelo es limo.

MARCO TEORICO

LIMITE LÍQUIDO

El límite líquido es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto al

peso del suelo seco, que delimita la transición entre el estado líquido y plástico de

un suelo remoldeado o amasado.

Se define como el contenido de agua necesario para que la ranura de un suelo

ubicado en el equipo de Casagrande, se cierre después de haberlo dejado caer 25

veces desde una altura de 10 mm.

También puede definirse como el menor contenido de humedad de un suelo que

puede fluir por vibración.

El límite líquido como fue definido por Atterberg ha estado sujeto a distintas

variaciones en su determinación. Fue Terzaghi, quien le sugirió a Casagrande en

1927, que diseñara un dispositivo mecánico que pudiera eliminar en lo posible los

errores del operador en la determinación del mismo (figura 1).

Figura 1. Dispositivo Básico de Casagrande

Casagrande desarrolló un dispositivo normalizado como se muestra en la Figura 2

y descrito por la norma ASTM D 423 excepto por el acanalador utilizado. El límite

líquido se estableció como el contenido de agua de un suelo cuando para 25

golpes ejercidos por la caída de la taza (a razón de 2 golpes por segundo) desde

la altura de 1 cm., dos secciones determinadas de suelo separadas por una ranura

normalizada de 2 mm de espesor en su parte inferior y 11 mm en su parte superior

y una altura de 8 mm, cerraran en una distancia de ½ pulgada a lo largo de la

parte inferior de la ranura.

La altura de caída, como las dimensiones del cascador y las dimensiones de la

ranura, como el material de la base, etc.; son factores de influencia en los

resultados obtenidos.

Para entender el significado del ensayo mediante el dispositivo detallado en la

Figura 2, podemos decir que para golpes secos, la resistencia al corte dinámica de

los taludes de la ranura se agota, generándose una estructura de flujo que

produce el deslizamiento (ver Figura 3).

La fuerza resistente a la deformación puede considerarse como la resistencia al

corte de un suelo. La resistencia al corte de todos los suelos en el límite líquido es

constante y tiene un valor aproximado de 22 g/cm².

LIMITE PLASTICO

El limite plástico es el contenido de agua que limita el estado plástico resistente

semisolido." 

el límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de

acuerdo con el método bajo el cual el suelo permanece plástico. 

Para la determinación de éste límite se toma muestras del ensayo para la

obtención del límite líquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla,

cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos

presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del

suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un

diámetro de 3 mm., en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que

determina el índice plástico. 

Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las

arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.  El límite

plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al

cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3

mm. O aproximadamente 3 mm.

Esta prueba es bastante más subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo

del límite líquido, pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así

como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. el diámetro

puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o

de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores

del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de

diferentes laboratoristas, dentro de un rango del 1 al 3%. 

INDICE DE PLASTICIDAD

El Índice de plasticidad se define como la diferencia numérica entre el Limite

Liquido y el Limite Plástico: 

                                      

Un Índice de plasticidad bajo, como por ejemplo del 5%, significa que un pequeño

incremento en el con tenido de humedad del suelo, lo transforma de semisólido a

la condición de líquido, es decir resulta muy sensible a los cambios de humedad.

Por el contrario, un índice de plasticidad alto, como por ejemplo del 20%, indica

que para que un suelo pase del estado semisólido al líquido, se le debe agregar

gran cantidad de agua.

En suelos no plásticos, no es posible determinar el Índice de plasticidad. El día

grama de plasticidad indicada en la figura 1.7, según los Límites de Atterberg,

permite diferenciar - el índice de plasticidad de limos y arcillas, en función del

Limite Liquido LI. y del contenido normal de humedad WN. 

Figura 1.7

Diagrama de Plasticidad según los Límites de Atterberg

El Índice de plasticidad define el campo plástico de un suelo y representa el

porcentaje de humedad que deben tener las arcillas para conservarse en estado

plástico. Este valor permite determinar los parámetros de asentamiento de un

suelo y su expansividad potencial.

DATOS OBTENIDOS

Para la prueba de laboratorio perteneciente a los límites de Atterberg, se

realizaron diferentes pruebas, hallando distintos datos los cuales se detallan a

continuación:

Datos obtenidos; limite plástico

Muestra no.1

Peso húmedo (Wh) 6.0 gramos

Peso seco (Ws) 4.0 gramos

Muestra no.2

Peso húmedo (Wh) 8.0 gramos

Peso seco (Ws) 5.2 gramos

Datos obtenidos; Limite liquido

prueba No. De golpes Peso húmedo

(Ws)

Peso seco (Ws)

1 15 20gramos 15.0gramos

2 17 20gramos 13.8gramos

DATOS CALCULADOS

1) Límite plástico: El límite plástico está dado por el promedio de los porcentajes

(%) de humedad de las muestras tomadas en los rollitos utilizados en la práctica.

Formula a utilizar: Humedad (% )=Wh−WsWh

(100)

Muestra no. 1

Humedad (% )=6.0gr−4.0 gr6.0 gr

(100 )=2.0 gr6.0 gr

(100 )=33%

Muestra no. 2

Humedad (% )=8.0gr−5.2gr8.0 gr

(100 )=2.8gr8.0gr

(100 )=35%

Promedio=limite plastico=33+352

=34%

2) Limite líquido; para hallar el limite liquido se utiliza el método de puntos, que

consiste en graficar en el eje de las abscisas el número de golpes y en el eje de

las ordenadas la humedad de la muestra, con estos datos se obtiene la ecuación

de la recta que pasa por los puntos dados, y se obtiene la humedad a los 25

golpes que representa el limite líquido.

Formula a utilizar: Humedad (% )=Wh−WsWh

(100)

Muestra no. 1

Humedad (% )=20.0gr−15.0gr20.0 gr

(100 )= 5.0gr20.0gr

(100 )=25%

Muestra no. 2

Humedad (% )=20.0gr−13.8gr20.0 gr

(100 )= 6.2gr20.0gr

(100 )=31%

Limite liquido; Método de puntos

Eje x (Numero de golpes) Eje y (Porcentaje de humedad)

15 25%

17 31%

0 5 10 15 20 25 300

102030405060708090

100

f(x) = 3 x − 20

Limite Liquido; Metodo de puntos

Numero de Golpes

Po

rcen

taje

(%)

de

Hu

med

ad

De la ecuación obtenida se tiene

y=3 x−20→Limite liquido=3 (25 )−20=55%

3) Índice de plasticidad; el índice de plasticidad se consigue con la diferencia

entre el limite liquido obtenido y el limite plástico hallado.

Formula a utilizar:

Indicede plasticidad=Limite liquido−Limite plastico

Indicede plasticidad=55−34=21

CARTA DE PLASTICIDAD

RESULTADOS

Resultados de la practica

Limite Plástico 34

Limite Liquido 55

Índice de Plasticidad 21

Carta de plasticidad LIMO

CONCLUSIONES

1) El índice de plasticidad es la diferencia entre el límite líquido y el límite

plástico, el resultado obtenido fue de 21.

2) El límite líquido fue de 55%, y se obtuvo después de cerrar completamente

la ranura hecha al suelo, en la Copa de Casagrande (entre 15 y 17 golpes).

3) La transición entre el estado sólido y semisólido del suelo representa el

límite plástico, igual a 34%.

4) Según la AASHO M-145 el suelo A-7, Limo arcilloso, tiene límite líquido de

41 (mínimo) e índice de plasticidad de 11 (mínimo). Por lo tanto se

concluye que el suelo analizado es limo arcilloso.

5) De acuerdo a la carta de plasticidad, el suelo es limo.

BIBLIOGRAFIA

1) es.wikipedia.org/wiki/Límites_de_Atterberg

2) geotecnia-sor.blogspot.com/2010/11/consistencia-del-suelo-limites

3) http://mecanicadelossuelos.blogspot.com/

Anexos

Figura 1: El suelos se pasar por el tamiz Numero 40, aproximadamente una muestra de suelo de 800gr.

Figura 2: Después de haber secado la muestra en la estufa, de ella se toma una muestra de suelo de 500gr.

Figura 3: A una pequeña porción de la muestra de suelo se le agrega agua para darle consistencia al suelo.

Figura 4: Luego de haber mezclado bien la muestra de suelo, se coloca el suelo con la espátula en la copa. En seguida, se nivela el suelo con la con la espátula hasta que este tenga 1 cm de profundidad en el centro.

Figura 5: Luego se hace una separación a la mitad del suelo con el ranurador.

Figura 6: Se procede a girar la manivela de la máquina para aplicar golpes de 1 cm de caída libre al material hasta que este cierre en la parte del centro.

Figura 7: El número de golpes aceptable es de 15 a 35.

Figura 8: De la muestra ensayada se toma cada mitad para determinar su humedad.

Figura 9: Se homogeniza la humedad de la muestra al igual que para el limite liquido

Figura 10: Luego se proceden a moldear los cilindros de 1/8” (3 mm), a mano o con la plancha especial.