Limites de consistencia

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
´´AÑO DEL BUEN SERVICIO CIUDADANO´´
MECANICA DE SUELOS I 1
Escuela Profesional De Ingeniería Civil
ASIGNATURA: MECÁNICAS DE SUELOS I
DOCENTE :
TEMA : ANALISIS GRANULOMETRICO
ALUMNOS :
FELICIANO PEREZ PLATAS
JONATAN TRUJILLO LEIVA

INTRODUCCION
El presente trabajo está referido los límites líquido y plástico que son 2 de los 5 límites
propuestos por A. Atterberg un científico suizo.
 Límite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico
y puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de
Casagrande.
 Límite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido
y se rompe.
 Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido
aun estado sólido y deja de contraerse al perder humedad.
Los 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.
En la actualidad, los límites de Atterberg son los que más se practican en los laboratorios de
Mecánica del Suelo. Su utilidad deriva de que, gracias a la experiencia acumulada en miles
de determinaciones, es suficiente conocer sus valores para poderse dar una idea bastante
clara del tipo de suelo y sus propiedades. Por otra parte, se trata de determinaciones
sencillas y rápidas que permiten una pronta identificación de los suelos y la selección
adecuada de muestras típicas para ser sometidas a ensayos más complicados.
En el informe da conocimiento de los materiales, equipos, instrumentos y procedimientos
necesarios para la determinación del límite líquido y plástico del suelo, concluyendo así con
los resultados obtenidos al traducir los conocimientos adquiridos en la parte teórica del curso
de mecánica de suelos.

INDICE
0. INTRODUCCION
1.0 OBJETIVOS
1.1 Objetivos generales
1.2 Objetivos específicos
2.0 REFERENCIA
3.0 MARCO TEORICO
3.1 Los Límites de ATTERBERG
3.2 Límite Líquido (LL)
3.3 Límite Plástico (LP)
3.4 índice de plasticidad
4.0 EQUIPOS, MATERIALES Y HERRAMIENTAS
4.1 Equipos
4.2 Materiales
4.3 Herramientas
5.0 PROCEDIMIENTO
Límite líquido
Límite Plástico
Determinación Del Índice Plasticidad.
6.0 CALCULOS
7.0 CONCLUSIONES
8.0 ANEXOS

1. OBJETIVOS
1.1 Objetivos generales
 Determinar la cohesión de las muestras de suelo y su contenido de humedad.
 Determinar en laboratorio el Limite Liquido, Limite Plástico y el Límite de
Contracción de una muestra de suelo.
 Determinar la fluencia de la muestras de suelo en condiciones normalizadas.
 Determinar la curva de fluencia de las muestras de suelo
1.2 Objetivos específicos
 Estar en condiciones de explicar el ensayo, así como la ejecución del mismo.
 Concientizarnos sobre la importancia de estos ensayos en un futura clasificación
de un suelo.
 Determinar el tipo de suelo al que pertenece, es decir, si es limoso grueso, fino,
etc.
 Conocer el procedimiento adecuado para realizar este tipo de ensayo, así como
las dificultades que se puedan presentar al realizarlo.
 Determinar si el tipo del suelo es el adecuado para construir en él.
2. REFERENCIA
 Determinación del Límite Líquido a través del Método ASTM D – 423.

3. MARCO TEORICO
3.1Los Límites de ATTERBERG:
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.
 Límite de cohesión: Es el contenido de humedad con el cual las boronas de suelo
son capaces de pegarse una a otras.
 Límite de pegajosidad: Es el contenido de humedad con el cual el suelo comienza
a pegarse a las superficies metálicas tales como la cuchilla de la espátula. Esta
condición tiene importancia práctica para el ingeniero agrícola pues se relaciona con
la capacidad del suelo para adherirse a las cuchillas o discos del arado cuando se
cultiva un suelo.
 Límite de contracción: Es el contenido de humedad por debajo del cual no se
produce reducción adicional de volumen o contracción en el suelo. El método para
determinar este contenido de humedad se presenta en el Experimento No. 4
 Límite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico
y puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de
Casagrande.
 Límite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido
y se rompe.
 Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido
aun estado sólido y deja de contraerse al perder humedad.
Para lo cual nos 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.
3.2 Límite Líquido (LL)
Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una
mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande,
y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela,
hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm
(1/2"). Si el número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón
peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es
posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen
dos métodos para determinar el límite líquido:
- trazar una gráfica con el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el
contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la
humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Límite Líquido.
- según el método puntual, multiplicar por un factor (que depende del número de golpes) la
humedad obtenida y obtener el límite líquido como el resultado de tal multiplicación.
PREPARACIÓN DEL ESPÉCIMEN DE ENSAYO
Preparar el espécimen en la misma forma como se describió en las secciones antes
descritas, excepto que en el mezclado el contenido de humedad se ajuste a una consistencia
que requiere de 20 a 30 golpes de la copa de límite líquido para cerrar la ranura.
El ensayo se efectúa en la misma forma que para el método antes descrito (multipunto) con
la diferencia que el contenido de humedad de la muestra se debe tomar cuando el número
de golpes requerido para cerrar la ranura esté comprendido entre 20 y 30. Si se requiere
menos de 20 o más de 30 golpes, se ajustará el contenido de humedad del suelo y se repetirá
el procedimiento. Inmediatamente después de remover un espécimen para contenido de
humedad como se describió anteriormente, formar nuevamente el suelo en la copa,
añadiendo una pequeña cantidad de suelo para reponer la pérdida debida a la ranuración y

las orientaciones de muestreo para contenido de humedad. Repetir, y si el segundo cierre
de la ranura requiere el mismo número de golpes o no más de dos golpes de diferencia,
tomar otro espécimen para contenido de humedad. De otro modo, mezclar de nuevo todo el
espécimen y repetir.
Nota: El excesivo secado o inadecuado puede causar variación en el número de golpes.
3.3Límite Plástico (LP)
Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero
sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible
moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla
de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie
inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro,
se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3
mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la
dimensión deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por
pérdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el
cual corresponde al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos
3 veces para disminuir los errores de interpretación o medición.
3.4INDICE DE PLASTICIDAD
El índice de plasticidad se expresa con el porcentaje del peso en seco de la muestra de
suelo, e indica el tamaño del intervalo de variación del contenido de humedad con el cual
el suelo se mantiene plástico. En general, el índice de plasticidad depende sólo de la
cantidad de arcilla existente e indica la finura del suelo y su capacidad para cambiar de
configuración sin alterar su volumen. Un IP elevado indica un exceso de arcilla o de
coloides en el suelo. Siempre que el LP sea superior o igual al LL, su valor será cero.
El índice de plasticidad también da una buena indicación de la compresibilidad. Mientras
mayor sea el IP, mayor será la compresibilidad del suelo.

4.0 EQUIPOS, MATERIALES Y HERRAMIENTAS
4.1 EQUIPOS:
 Balanza: Una balanza o báscula con
precisión dentro del 0.1% de la carga de
ensayo en cualquier punto dentro del rango
de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El
rango de uso de la balanza es la
diferencia entre las masas del molde
lleno y vacío.
 HORNO: El horno de laboratorio es un tipo de
horno comúnmente usado para deshidratar
reactivos de laboratorio o secar instrumentos.
El horno aumenta su temperatura
gradualmente conforme pase el tiempo así
como también sea su programación, cuando la
temperatura sea la óptima y se estabilice, el
térmico mantendrá la temperatura; si esta
desciende volverá a activar las resistencias
para obtener la temperatura
programada; posee un tablero de
control que muestra el punto de
regulación y la temperatura real
dentro del horno, está montada al frente
para su fácil lectura, aunque algunos
modelos anteriores no lo tienen, estos cuentan con una perilla graduada la cual regula
temperatura del horno.
Termostáticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110° C.

4.2 MATERIALES:
Los Materiales utilizados fueron:
 La muestra obtenida en la práctica N°40–
(Granulometría)
4.3HERRAMIENTAS:
 COPA DE CASAGRANDE:
Dispositivo mecánico que puede ser operado
manualmente o con un motor eléctrico.
 BASE: es una plataforma de caucho duro que
permite el rebote de la copa de bronce. La parte
inferior está conformada de un caucho
que aislada la plataforma de base y la
superficie de trabajo.
 COPA DE BRONCE: Su peso incluido el
manubrio debe estar entre 185 y 215g.
 LEVA: diseñada para levantar la copa suave y continuamente hasta su máxima altura,
sobre una distancia de por lo menos 180°de rotación de leva, sin desarrollar velocidad
en la copa en el momento de la caída.

 RECIPIENTE:
 ESPATULA
 PROBETA

 CAPSULA DE PORCELANA
5. PROCEDIMIENTOS
5.1LÍMITE LÍQUIDO:
1- Cada miembro del grupo debe pulverizar una cantidad suficiente de suelo secado al aire,
para obtener una muestra representativa del material que pasa a través del tamiz n°40. Es
necesario asegurarse de botar el remanente retenido en el tamiz pues no es representativo
del suelo que se trajo del terreno.
2- A continuación cada grupo debe verificar que la altura de la máquina del límite líquido que
va a utilizar sea exactamente de 1 cm (±0.1mm). Para esta operación se puede utilizar la
cabeza en forma de dado de 1 cm en el extremo superior del ranurador-patrón.
3- Colocar los 250g de suelo en un recipiente de porcelana, añadir una pequeña cantidad de
agua y mezclar cuidadosamente el suelo hasta obtener un color uniforme. Cuando el color
es uniforme en toda la mezcla y esta adquiere una apariencia cremosa, su estado es
adecuado en general. Se debe continuar añadiendo pequeñas cantidades adicionales de
agua y mezclando cada vez hasta obtener una mezcla homogénea.
4- Cuando se encuentre el suelo en un punto de consistencia (pegajosidad) tal que se pueda
estimar (o simplemente hacer un ensayo de prueba) que tomará alrededor de 50 golpes para
cerrar en una longitud de 12.7 mm la ranura, remover alrededor de 20 g de esta muestra
adecuadamente mezclada del plato en el que se está trabajando para determinación
posterior del límite plástico. A continuación se debe añadir un poco más de agua de manera
que la consistencia resultante permita un numero de golpes para la falla en el rango de 30 a
40.

5- Remover la cazuela de bronce del aparato de límite líquido y colocar dentro de la cazuela
una pequeña cantidad de suelo hasta la profundidad adecuada para el trabajo de la
herramienta ranuradora, bien centrada en la cazuela con respecto al pasador
6- A continuación se debe emparejar la superficie de la pasta de suelo cuidadosamente con
una espátula, y mediante el uso de la herramienta ranuradora, cortar una ranura clara, recta,
que separe completamente la masa de suelo en dos partes. Si se utiliza la herramienta de
Casagrande, se debe mantener firmemente perpendicular a la tangente instantánea a la
superficie de la cazuela y la herramienta, de forma que la profundidad de la ranura sea
homogénea en toda su longitud.
7- Después de hacer la ranura, se debe retomar rápidamente la cazuela a su sitio del aparato
y hacer el conteo de golpes.
8- Tomar una muestra para medir contenido de humedad (tan grande como sea posible y
cercano a los 40g) y colocarla en una lata o recipiente para humedad cuyo peso debió
determinarse con anterioridad, y asegurarse que esta muestra corresponde a la zona donde
se cerró la ranura. Colocar la tapa del recipiente para contenido de humedad y colocarlo a
un lado temporalmente. Remover los restos de suelo de la cazuela y volverlos al recipiente
donde se había preparado la muestra. Lavar y limpiar perfectamente la cazuela.
9- Añadir una pequeña cantidad de agua al recipiente de porcelana de preparación de suelo
y mezclar cuidadosamente hasta obtener una coloración homogénea y consistencia para
obtener un número de golpes entre 25 y 30 aproximadamente. Repetir los pasos anteriores.
10- Repetir la consecuencia para dos ensayos adicionales con número de golpes entre 25-
35; 20-30; 15-25, respectivamente para un total de cuatro determinaciones en el ensayo.
Es necesario que la diferencia entre el número de golpes en cada ensayo individual sea de
por lo menos dos y preferiblemente tres para obtener una dispersión adecuada en el gráfico
y ojalá una medición en la cual el número de golpes sea muy cercano a 25 golpes.
Es preciso asegurarse de limpiar perfectamente la cazuela de bronce después de cada
ensayo.
No es aconsejable dejar la muestra de suelo en la cazuela de bronce por un periodo de
tiempo muy largo. Esto podría permitir el desarrollo de adhesión entre el suelo y la cazuela.
11- Pesar las tres muestras de humedad obtenidas en los diferentes ensayos, remover las
tapas, y colocar los recipientes en un horno a 110° C para que se seque durante la noche.

5.2 LÍMITE PLÁSTICO:
1- Dividir en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra de 20 a 30 g de suelo que se
había separado con anterioridad durante la preparación de la muestra para límite líquido.
2- Enrollar el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio o sobre un pedazo de
papel colocado a su vez sobre una superficie lisa, con presión suficiente para moldearlo en
forma de cilindro o hilo de diámetro uniforme por acción de unos 80 a 90 golpes o
movimientos de mano por minuto (un golpe=movimiento hacia adelante y hacia atrás).
Cuando el diámetro del hilo o cilindro de suelo llegue a 3mm (1/8 de pulg) se debe romper
en pequeños pedazos, y con ellos moldear nuevamente unas bolas o masas que a su vez
vuelven a enrollarse.
El proceso de hacer bolas o masas de suelo y enrollarlas debe continuarse alternativamente
hasta cuando el hilo o cilindro de suelo se rompa bajo presión de enrollamiento y no permita
que se le enrolle adicionalmente.
Si el cilindro se desmorona a un diámetro superior a 3mm, esta condición es satisfactoria
para definir el límite plástico si el cilindro se había enrollado con anterioridad hasta más o
menos 3mm. La falla del cilindro se puede definir de la siguiente forma:
a) Simplemente por separación en pequeños pedazos.
b) Por desprendimiento de escamas de forma tubular (cilindros huecos) de dentro hacia
fuera del cilindro o hilo de suelo.
c) Pedacitos sólidos en forma de barril de 6 a 8 mm de largo (para arcillas altamente
plásticas).
Para producir la falla no es necesario reducir la velocidad de enrollado y/o la presión de la
mano cuando se llega a 3mm de diámetro. Los suelos de muy baja plasticidad son una
excepción en este sentido, en estos casos la bola inicial debe ser de orden 3mm antes de
empezar a enrollar con la mano.
3- Esta secuencia debe repetirse el número de veces que se requiera para producir
suficientes pedazos del cilindro que permitan llenar un recipiente de humedad.
4- Pesar el recipiente cubierto, remover su tapa y colocarlo dentro del horno. Nótese que en
efecto se han hecho varias determinaciones del límite plástico pero se han reducido el
proceso de pesada y cálculos a un solo ensayo.

5.3 DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE PLASTICIDAD.
Es un parámetro físico 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 límite líquido y el límite plástico:
IP = LL – LP > 10 plástico.
IP = LL – LP < 10 no plástico.
Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy
plásticos.
DONDE:
IP= índice de plasticidad del suelo, %
LL = límite liquido del suelo, %; y
LP = límite plástico del suelo, %.
En la siguiente tabla se presenta la calificación del rango de plasticidad del suelo de acuerdo
con el valor de IP.
6. CALCULOS
7. CONCLUSIONES
8. ANEXOS

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