1 . 3 . DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG.

L o s s u e l o s q u e p o s e e n a l g o d e c o h e s i ó n , s e g ú n s u n a t u r a l e z a y c a n t i d a d d e a g u a , p u e d e n p r e s e n t a r p r o p i e d a d e s q u e l o i n c l u y a n e n e l e s t a d o s ó l i d o , s e m i - s ó l i d o , p l á s t i c o o s e m i - l í q u i d o . E l c o n t e n i d o d e a g u a o h u m e d a d l í m i t e a l q u e s e p r o d u c e e l c a m b i o d e e s t a d o v a r í a d e u n s u e l o a o t r o .

E l m é t o d o u s a d o p a r a m e d i r e s t o s l í m i t e s s e c o n o c e c o m o é t o d o d e A t t e r b e r g y l o s c o n t e n i d o s d e a g u a o h u m e d a d c o n l o s c u a l e s s e p r o d u c e n l o s c a m b i o s d e e s t a d o s , s e d e n o m i n a n l í m i t e s d e A t t e r b e r g . E l l o s m a r c a n u n a s e p a r a c i ó n a r b i t r a r i a , p e r o s u f i c i e n t e e n l a p r á c t i c a , e n t r e l o s c u a t r o e s t a d o s m e n c i o n a d o s a n t e r i o r m e n t e .

L a N o r m a c h i l e n a 1 5 1 7 / I O f . 1 9 7 9 d e f i n e l o s l í m i t e s .

- L í m i t e l í q u i d o ( L L ) . H u m e d a d d e u n s u e l o r e m o l d e a d o , l í m i t e e n t r e

l o s e s t a d o s l í q u i d o y p l á s t i c o , e x p r e s a d o e n p o r c e n t a j e .

- L í m i t e p l á s t i c o ( L P ) . H u m e d a d d e u n s u e l o r e m o l d e a d o , l í m i t e e n t r e l o s e s t a d o s p l á s t i c o y s e m i - s ó l i d o , e x p r e s a d o e n p o r c e n t a j e .

- L í m i t e d e c o n t r a c c i ó n ( L C ) . H u m e d a d m á x i m a d e u n s u e l o p a r a l a

c u a l u n a r e d u c c i ó n d e l a h u m e d a d n o c a u s a u n a v a r i a c i ó n d e l v o l u m e n d e l s u e l o , e x p r e s a d o e n p o r c e n t a j e .

E s q u e m á t i c a m e n t e :

S ó l i d o S e m i - s ó l i d o P l á s t i c o S e m i - L í q u i d o L í q u i d o

L C L P L L

A d e m á s , s e d e f i n e e l í n d i c e d e p l a s t i c i d a d ( I P ) c o m o l a d i f e r e n c i a e n t r e e l l í m i t e l í q u i d o y e l l í m i t e p l á s t i c o ( I P = L L - L P ) .

1 . 3 . 1 . D e t e r m i n a c i ó n d e l l í m i t e l í q u i d o s e g ú n N C h 1 5 1 7 / I O f . 1 9 7 9 . E l

l í m i t e l í q u i d o e s t á d e f i n i d o , c o m o e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d c o n e l c u a l u n a m a s a d e s u e l o c o l o c a d a e n u n r e c i p i e n t e e n f o r m a d e c u c h a r a ( a p a r a t o d e C a s a g r a n d e ) , s e s e p a r a c o n u n a h e r r a m i e n t a p a t r ó n ( r a n u r a d o r ) , s e d e j a c a e r d e s d e u n a a l t u r a d e 1 c m . y s u f r e e l c i e r r e d e e s a r a n u r a e n 1 c m . d e s p u é s d e 2 5 g o l p e s d e l a c u c h a r a c o n t r a u n a b a s e d e c a u c h o d u r a o s i m i l a r .

C a s a g r a n d e ( 1 9 3 2 ) , d e t e r m i n ó q u e e l l í m i t e l í q u i d o e s u n a m e d i d a d e r e s i s t e n c i a a l c o r t e d e l s u e l o a u n d e t e r m i n a d o c o n t e n i d o d e h u m e d a d y q u e c a d a g o l p e n e c e s a r i o p a r a c e r r a r e l s u r c o , c o r r e s p o n d e a u n e s f u e r z o c o r t a n t e c e r c a n o a 1 g r / c m 2 . L a m u e s t r a d e e n s a y o d e b e s e r i g u a l o m a y o r q u e 1 0 0 g r s . y p a s a r c o m p l e t a m e n t e p o r e l t a m i z d e 0 , 5 m m . ( m a l l a N º 4 0 A S T M ) .

- E q u i p o n e c e s a r i o .

- A p a r a t o d e l í m i t e l í q u i d o ( m á q u i n a d e C a s a g r a n d e ) , e l q u e c o n s i s t e e n u n a t a z a ( c u c h a r a ) d e b r o n c e c o n u n a m a s a d e 2 0 0 ± 2 0

g r s . , m o n t a d a e n u n d i s p o s i t i v o d e a p o y o f i j a d o a u n a b a s e d e c a u c h o , m a d e r a o p l á s t i c o d u r o ( f i g u r a 1 . 9 . ) .

- A c a n a l a d o r ( C a s a g r a n d e o A S T M ) , m a n g o d e c a l i b r e d e 1 c m . p a r a v e r i f i c a r a l t u r a d e c a í d a d e l a c u c h a r a ( f i g u r a 1 . 1 0 . ) .

- P l a t o d e e v a p o r a c i ó n d e p o r c e l a n a d e 1 2 0 m m . d e d i á m e t r o .

- E s p á t u l a h o j a f l e x i b l e d e 2 0 m m . d e a n c h o y 7 0 m m . d e l a r g o .

- H o r n o d e s e c a d o c o n c i r c u l a c i ó n d e a i r e y t e m p e r a t u r a r e g u l a b l e c a p a z d e m a n t e n e r s e e n 1 1 0 º ± 5 º C .

- B a l a n z a d e p r e c i s i ó n d e 0 , 0 1 g r .

- H e r r a m i e n t a s y a c c e s o r i o s . P l a c a s d e v i d r i o , a g u a d e s t i l a d a , r e c i p i e n t e s h e r m é t i c o s , m a l l a N º 4 0 A S T M y p r o b e t a d e 2 5 m l d e c a p a c i d a d .

F i g u r a 1 . 9 . S e c c i o n e s d e l a p a r a t o d e l í m i t e l í q u i d o . F u e n t e : V a l l e R o d a s R . , 1 9 8 2 .

F i g u r a 1 . 1 0 . A c a n a l a d o r e s . F u e n t e : N C h 1 5 1 7 / I O f . 1 9 7 9 .

-

P r o c e d i m i e n t o . S e p o n e l a m u e s t r a e n e l p l a t o d e e v a p o r a c i ó n a g r e g á n d o l e s u f i c i e n t e c a n t i d a d d e a g u a d e s t i l a d a , m e z c l a n d o c o n l a e s p á t u l a h a s t a l o g r a r u n a p a s t a h o m o g é n e a . E s t a m u e s t r a d e b e c u r a r s e d u r a n t e e l t i e m p o q u e s e a n e c e s a r i o p a r a l o g r a r u n a a d e c u a d a d i s t r i b u c i ó n d e l a h u m e d a d .

S e c o l o c a e l a p a r a t o d e l í m i t e l í q u i d o s o b r e u n a b a s e f i r m e ( v e r i f i c a n d o q u e e s t é l i m p i a y s e c a ) y s e d e p o s i t a e n l a t a z a u n o s 5 0 a 7 0 g r s . d e l m a t e r i a l p r e p a r a d o p r e v i a m e n t e , p a r a l u e g o a l i s a r l a s u p e r f i c i e c o n l a e s p á t u l a , d e m o d o q u e l a a l t u r a o b t e n i d a e n e l c e n t r o s e a d e 1 0 m m . y l a m a s a o c u p e u n v o l u m e n d e 1 6 c m 3 a p r o x i m a d a m e n t e . U n a v e z e n r a s a d o , s e p a s a e l a c a n a l a d o r p a r a d i v i d i r l a p a s t a e n d o s p a r t e s , a t r a v é s d e u n s u r c o d e 6 3 m m . d e l o n g i t u d . S i s e p r e s e n t a n d e s p r e n d i m i e n t o s d e l a p a s t a e n e l f o n d o d e l a t a z a , s e d e b e r e t i r a r t o d o e l m a t e r i a l y r e i n i c i a r e l p r o c e d i m i e n t o .

C u a n d o s e t i e n e e l s u r c o , s e g i r a l a m a n i v e l a d e l a p a r a t o c o n u n a f r e c u e n c i a d e 2 g o l p e s p o r s e g u n d o , c o n t a n d o e l n ú m e r o d e g o l p e s n e c e s a r i o s p a r a q u e l a r a n u r a c i e r r e e n 1 0 m m . d e l o n g i t u d e n e l f o n d o d e e l l a ( s e c u e n c i a e n l a f i g u r a 1 . 1 1 . ) . F i n a l m e n t e , s e t o m a n a p r o x i m a d a m e n t e 1 0 g r s . d e l m a t e r i a l q u e s e j u n t a e n f o n d o d e l s u r c o p a r a d e t e r m i n a r l a h u m e d a d .

E l m a t e r i a l s o b r a n t e s e t r a s l a d a a l p l a t o d e e v a p o r a c i ó n p a r a m e z c l a r l o n u e v a m e n t e c o n a g u a d e s t i l a d a y r e p e t i r e l p r o c e d i m i e n t o p o r l o m e n o s 2 v e c e s m á s , d e m o d o d e o b t e n e r t r e s p u n t o s q u e v a r í e n e n u n r a n g o d e 1 5 a 3 5 g o l p e s ( i d e a l e s t o m a r 5 p u n t o s ) . E s i m p o r t a n t e s e ñ a l a r q u e e l e n s a y o s e d e b e r e a l i z a r d e s d e l a c o n d i c i ó n m á s h ú m e d a a l a m á s s e c a .

F i g u r a 1 . 1 1 . S e c u e n c i a d e l e n s a y o l í m i t e l í q u i d o . F u e n t e : L a m b e T . , 1 9 5 1 .

- C á l c u l o s y g r á f i c o s .

- C a l c u l a r l a h u m e d a d d e c a d a p r u e b a d e a c u e r d o a l p r o c e d i m i e n t o d e l e n s a y o d e h u m e d a d .

- C o n s t r u i r u n g r á f i c o s e m i - l o g a r í t m i c o , d o n d e l a h u m e d a d s e r á l a

o r d e n a d a ( e n e s c a l a n a t u r a l ) y e l n ú m e r o d e g o l p e s ( N ) , l a a b s c i s a . E n e l g r á f i c o , d i b u j a r l o s p u n t o s c o r r e s p o n d i e n t e s a c a d a u n a d e l a s t r e s o m á s p r u e b a s y c o n s t r u i r u n a r e c t a l l a m a d a c u r v a d e f l u j o , p a s a n d o t a n a p r o x i m a d a m e n t e c o m o s e a p o s i b l e p o r d i c h o s p u n t o s .

- E x p r e s a r e l l í m i t e l í q u i d o ( L L ) d e l s u e l o , c o m o l a h u m e d a d

c o r r e s p o n d i e n t e a l a i n t e r s e c c i ó n d e l a c u r v a d e f l u j o c o n l a a b s c i s a e n 2 5 g o l p e s , a p r o x i m a n d o a l e n t e r o m á s p r ó x i m o . E s t e d a t o t a m b i é n p u e d e i n t e r p o l a r s e m a t e m á t i c a m e n t e c o n N = 2 5 g o l p e s , o b t e n i e n d o a s í e l l í m i t e l í q u i d o .

- O b s e r v a c i o n e s .

- V a r i a b l e s q u e p u e d e n a f e c t a r e l r e s u l t a d o d e l a p r u e b a d e l l í m i t e

l í q u i d o , s o n p o r e j e m p l o : u t i l i z a r u n a p o r c i ó n m a y o r d e s u e l o a e n s a y a r e n l a c u c h a r a , n o c u m p l i r c o n l a f r e c u e n c i a d e g o l p e s e s p e c i f i c a d a ( 2 g o l p e s p o r s e g u n d o ) , e l t i e m p o e n r e a l i z a r l a p r u e b a y l a h u m e d a d d e l l a b o r a t o r i o .

T a m b i é n p o d r á a f e c t a r e l t i p o d e h e r r a m i e n t a e m p l e a d a p a r a h a c e r l a r a n u r a . L a d e s a r r o l l a d a p o r C a s a g r a n d e , t i e n e l a v e n t a j a d e p e r m i t i r u n m e j o r c o n t r o l d e l a p r o f u n d i d a d d e l a p a s t a d e s u e l o s e n l a c u c h a r a , e n c a m b i o l a d e A S T M e s m e j o r p a r a s u e l o s c o n b a j o l í m i t e l í q u i d o , e n l o s c u a l e s e s g e n e r a l m e n t e d i f í c i l h a c e r l a r a n u r a , c o m o s u c e d e c o n m a t e r i a l e s a r e n o s o s y l i m o s o s . P a r a é s t o s s u e l o s , s e r í a i n c l u s o n e c e s a r i o f o r m a r p a r c i a l m e n t e l a r a n u r a c o n l a a y u d a d e l a e s p á t u l a , d e s p u é s d e l o c u a l l a r a n u r a p u e d e s e r r e t o c a d a c o n c u a l q u i e r a d e l o s r a n u r a d o r e s p a t r ó n .

- L a a l t u r a d e c a í d a d e l a c u c h a r a d e b e s e r v e r i f i c a d a a n t e s d e

c o m e n z a r u n e n s a y o , u t i l i z a n d o e l m a n g o d e c a l i b r e d e 1 0 m m . a d o s a d o a l r a n u r a d o r . E n c a s o d e n o t e n e r l a a l t u r a e s p e c i f i c a d a ( 1 c m . ) , s e a f l o j a n l o s t o r n i l l o s d e f i j a c i ó n y s e m u e v e e l d e a j u s t e h a s t a o b t e n e r l a a l t u r a r e q u e r i d a .

- E l t i e m p o d e c u r a d o v a r í a s e g ú n e l t i p o d e s u e l o . E n s u e l o s d e

a l t a p l a s t i c i d a d s e r e q u e r i r á d e p o r l o m e n o s 2 4 h o r a s , e n c a m b i o e n s u e l o s d e b a j a p l a s t i c i d a d , e s t e p l a z o p u e d e s e r m u c h o m e n o r e i n c l u s o e n c i e r t o s c a s o s p u e d e e l i m i n a r s e .

- E n s u e l o s a r c i l l o s o s e l a c a n a l a d o r s e r á p a s a d o u n a v e z , e n

c a m b i o p a r a l i m o s s e r e q u e r i r á n 2 a 3 p a s a d a s , l i m p i a n d o c a d a v e z e l a c a n a l a d o r .

1 . 3 . 2 . O t r o s m é t o d o s p a r a d e t e r m i n a r e l l í m i t e l í q u i d o .

- M é t o d o p o r u n p u n t o . E s t e m é t o d o e s a p l i c a b l e p r i n c i p a l m e n t e

e n c o n t r o l d e f a e n a s , c u a n d o s e h a d e t e r m i n a d o l a c u r v a d e f l u j o p o r e l m é t o d o m e c á n i c o y c u a n d o l a s e s p e c i f i c a c i o n e s p a r t i c u l a r e s p a r a e l s u e l o a e n s a y a r a s í l o i n d i q u e n .

E l p r o c e d i m i e n t o e s i d é n t i c o a l m é t o d o a n t e r i o r , s o l o q u e l a m u e s t r a d e b e p r e p a r a r s e c o n u n a c o n s i s t e n c i a t a l q u e r e q u i e r a d e 2 0 a 3 0 g o l p e s p a r a c e r r a r l a r a n u r a ( d e b e h a b e r a l o m e n o s d o s r e s u l t a d o s c o n s e c u t i v o s s e m e j a n t e s a n t e s d e a c e p t a r u n a p r u e b a , r e g i s t r a n d o e l n ú m e r o d e g o l p e s N ) . L a h u m e d a d d e l a m u e s t r a , d e b e r á t o m a r s e d e l a p r u e b a a c e p t a d a . U n a v e z d e t e r m i n a d o e l c o n t e n i d o d e l a h u m e d a d , e l p u n t o o b t e n i d o s e d e b e c o n f r o n t a r c o n l a c u r v a d e f l u j o p r e d e t e r m i n a d a p a r a e l t i p o d e s u e l o .

S e c a l c u l a e l l í m i t e l í q u i d o ( L L ) , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :

L L = ( ( N / 2 5 ) t g b ) * w n ( % )

d o n d e : w n = h u m e d a d d e l s u e l o ( % ) c o r r e s p o n d i e n t e a l r a n g o d e 2 0 a

3 0 g o l p e s t g b = p e n d i e n t e d e l a c u r v a d e f l u j o e n e s c a l a l o g a r í t m i c a N = n ú m e r o d e g o l p e s e n t r e 2 0 y 3 0 E l v a l o r d e t g b v a r í a e n t r e 0 , 1 2 y 0 , 1 3 . C o m ú n m e n t e s e u t i l i z a e l v a l o r d e 0 , 1 2 1 e l q u e e n t r e g a b u e n o s r e s u l t a d o s a p e s a r d e n o s e r e s t á n d a r p a r a t o d o t i p o d e s u e l o s .

- M é t o d o p o r d o s p u n t o s . U n a v a r i a n t e e s d e t e r m i n a r d o s p u n t o s d e l e n s a y o m e d i a n t e l a c u c h a r a d e C a s a g r a n d e , u n p u n t o a c a d a l a d o d e l o s 2 5 g o l p e s . L a s h u m e d a d e s c o r r e s p o n d i e n t e s a e s t o s p u n t o s s e g r á f i c a n e n u n a d o b l e e s c a l a l o g a r í t m i c a q u e p o s e a e n o r d e n a d a s e l p o r c e n t a j e d e h u m e d a d y e n a b s c i s a s e l n ú m e r o d e g o l p e s .

S e t r a z a u n a r e c t a p o r l o s d o s p u n t o s o b t e n i e n d o e l l í m i t e l í q u i d o d e l a o r d e n a d a d e l p u n t o d e c o r t e d e e s t a r e c t a c o n l o s 2 5 g o l p e s .

E l l a b o r a t o r i o J o s é L u i s E s c a r i o d e l C E D E X e n E s p a ñ a c o n c l u y ó q u e e l m é t o d o d e u n p u n t o e s m á s e x a c t o q u e e l d e d o s p u n t o s , d a d o q u e l a r e c t a s e o b t u v o d e m é t o d o s e s t a d í s t i c o s y e s l i b r e d e e r r o r e s a c c i d e n t a l e s , e n c a m b i o e l m é t o d o d e d o s p u n t o s , t r a z a l a r e c t a e m p í r i c a m e n t e y l o s p u n t o s e s t á n s u j e t o s a e r r o r e s a c c i d e n t a l e s .

- M é t o d o d e l c o n o d e l I n s t i t u t o T e c n o l ó g i c o d e G e o r g i a . E s t e

a p a r a t o ( f i g u r a 1 . 1 2 . ) s i r v e p a r a d e t e r m i n a r e l l í m i t e l í q u i d o p o r m e d i o d e u n c o n o q u e p e s a 7 5 g r s . e l c u a l p e n e t r a e n e l s u e l o . E l l í m i t e l í q u i d o s e d e f i n e c o m o l a h u m e d a d q u e p o s e e e l s u e l o c u a n d o l a p e n e t r a c i ó n e s d e 1 0 m m . P a r a e v i t a r e f e c t o s d i n á m i c o s , s e f r e n a l a c a í d a d e l p e s o h a s t a 1 0 s e g u n d o s d e s p u é s d e l c o m i e n z o d e l e n s a y o . S e d e b e n o b t e n e r d i f e r e n t e s p e n e t r a c i o n e s c o n d i s t i n t a s h u m e d a d e s , i n t e r p o l a n d o p a r a e l v a l o r d e l o s 1 0 m m . T a m b i é n c o n e s t e e q u i p o s e p u e d e o b t e n e r e l l í m i t e l í q u i d o p o r e l m é t o d o d e u n p u n t o , c u y a p e n e t r a c i ó n d e b e s i t u a r s e e n t r e l o s 5 y 1 5 m m . , s e o b t i e n e s u h u m e d a d y s e e m p l e a e l g r á f i c o d e l a f i g u r a 1 . 1 3 . E l m é t o d o d e l c o n o f a c i l i t a l a d e t e r m i n a c i ó n d e l l í m i t e l í q u i d o e n s u e l o s p o c o p l á s t i c o s .

F i g u r a 1 . 1 2 . C o n o d e l I n s t i t u t o T e c n o l ó g i c o d e G e o r g i a . F u e n t e : J i m é n e z S a l a s J . y D e J u s t o A l p a ñ e s J . , V o l 1 1 9 7 5 .

F i g u r a 1 . 1 3 . G r á f i c o p a r a d e t e r m i n a r l í m i t e l í q u i d o . F u e n t e : J i m é n e z S a l a s J . y D e J u s t o A l p a ñ e s J . , V o l 1 1 9 7 5 . 1 . 3 . 3 . D e t e r m i n a c i ó n d e l l í m i t e p l á s t i c o s e g ú n N C h 1 5 1 7 / I I O f . 1 9 7 9 .

E l l í m i t e p l á s t i c o s e h a d e f i n i d o a r b i t r a r i a m e n t e c o m o e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d d e l s u e l o a l c u a l u n c i l i n d r o d e é s t e , s e r o m p e o r e s q u e b r a j a a l a m a s a d o p r e s e n t a n d o u n d i á m e t r o d e a p r o x i m a d a m e n t e 3 m m .

E s t a p r u e b a e s b a s t a n t e s u b j e t i v a , e s d e c i r , d e p e n d e d e l o p e r a d o r , e l c u a l d e b e a y u d a r s e c o n u n a l a m b r e u o t r o m a t e r i a l d e 3 m m . d e d i á m e t r o p a r a h a c e r l a c o m p a r a c i ó n y e s t a b l e c e r e l m o m e n t o e n q u e e l s u e l o s e r e s q u e b r a j a y p r e s e n t a e l d i á m e t r o e s p e c i f i c a d o . L a m u e s t r a n e c e s a r i a p a r a r e a l i z a r e s t e e n s a y o d e b e r á t e n e r u n p e s o a p r o x i m a d o d e 2 0 g r s . y p a s a r c o m p l e t a m e n t e p o r e l t a m i z d e 0 , 5 m m . ( m a l l a N º 4 0 A S T M ) .

- E q u i p o n e c e s a r i o .

- P l a t o d e e v a p o r a c i ó n d e p o r c e l a n a d e 1 2 0 m m . d e d i á m e t r o .

- E s p á t u l a h o j a f l e x i b l e 2 0 m m . d e a n c h o y 7 0 m m . d e l a r g o .

- P l a c a d e v i d r i o e s m e r i l a d o o m á r m o l c o m o s u p e r f i c i e d e

a m a s a d o .

- H o r n o d e s e c a d o c o n c i r c u l a c i ó n d e a i r e y t e m p e r a t u r a r e g u l a b l e c a p a z d e m a n t e n e r s e e n 1 1 0 º ± 5 º C .

- P a t r ó n d e c o m p a r a c i ó n , p u e d e u s a r s e u n a l a m b r e ó p l á s t i c o d e 3

m m . d e d i á m e t r o .

- B a l a n z a d e p r e c i s i ó n d e 0 , 0 1 g r .

- P r o b e t a d e 2 5 m l . d e c a p a c i d a d .

- H e r r a m i e n t a s y a c c e s o r i o s . M a l l a N º 4 0 A S T M , a g u a d e s t i l a d a y r e c i p i e n t e s h e r m é t i c o s .

- P r o c e d i m i e n t o . L a m u e s t r a d e e n s a y o s e p r e p a r a d e m a n e r a

i d é n t i c a a l a d e s c r i t a e n e l l í m i t e l í q u i d o , o b i e n p u e d e u s a r s e l a m i s m a m u e s t r a q u e s e u s ó e n e s e e n s a y o , e n l a e t a p a e n q u e l a p a s t a d e s u e l o s e v u e l v a l o s u f i c i e n t e m e n t e p l á s t i c a p a r a m o l d e a r l a c o m o u n a e s f e r a .

S e t o m a u n a p o r c i ó n d e s u e l o d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 c m 3 , s e a m a s a e n t r e l a s m a n o s ( f i g u r a 1 . 1 4 . ) y s e h a c e r o d a r c o n l a p a l m a d e l a m a n o o l a b a s e d e l p u l g a r , p o r s o b r e l a s u p e r f i c i e d e a m a s a d o , f o r m a n d o u n c i l i n d r o . C u a n d o s e a l c a n c e u n d i á m e t r o a p r o x i m a d o a 3 m m . s e d o b l a y a m a s a n u e v a m e n t e , p a r a v o l v e r a f o r m a r e l c i l i n d r o , l o q u e s e r e p i t e h a s t a q u e e l c i l i n d r o s e d i s g r e g u e a l l l e g a r a l d i á m e t r o d e 3 m m . e n t r o z o s d e t a m a ñ o d e 0 , 5 a 1 c m . d e l a r g o y n o p u e d a s e r r e a m a s a d o n i r e c o n s t i t u i d o ( f i g u r a 1 . 1 5 . ) . E l c o n t e n i d o d e h u m e d a d q u e t i e n e e l s u e l o e n e s e m o m e n t o r e p r e s e n t a e l l í m i t e p l á s t i c o , e l c u a l s e d e t e r m i n a c o l o c a n d o l a s f r a c c i o n e s d e s u e l o e n u n r e c i p i e n t e , s e c á n d o l a s a l h o r n o . S e d e b e n h a c e r t r e s d e t e r m i n a c i o n e s q u e n o d i f i e r a n e n t r e s í e n m á s d e 2 % , e n c a s o c o n t r a r i o d e b e r á r e p e t i r s e e l e n s a y o .

F i g u r a 1 . 1 4 . F o r m a d e a m a s a r l a m u e s t r a d e s u e l o . F u e n t e : L a m b e T . , 1 9 5 1 .

F i g u r a 1 . 1 5 . R e s u l t a d o d e l a m a s a d o . F u e n t e : L a m b e T . , 1 9 5 1 .

- C á l c u l o s .

- C a l c u l a r e l l í m i t e p l á s t i c o ( L P ) d e l s u e l o , c o m o e l p r o m e d i o d e

l a s t r e s d e t e r m i n a c i o n e s r e a l i z a d a s .

- C a l c u l a r e l í n d i c e d e p l a s t i c i d a d ( I P ) , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :

I P = L L - L P ( % )

d o n d e : L L = l í m i t e l í q u i d o d e l s u e l o ( % ) L P = l í m i t e p l á s t i c o d e l s u e l o ( % )

- C o n l o s d a t o s d e L L , L P y l a h u m e d a d n a t u r a l ( w ) d e l s u e l o ,

c a l c u l a r e l í n d i c e l í q u i d o ( I L ) y e l í n d i c e d e c o n s i s t e n c i a ( I C ) d e l s u e l o , m e d i a n t e l a s s i g u i e n t e s e x p r e s i o n e s :

I L = ( w - L P ) / I P I C = ( L L - w ) / I P

- O b s e r v a c i o n e s .

- E s t a d e t e r m i n a c i ó n e s s u b j e t i v a p o r l a c u a l e l o p e r a d o r d e b i e r a

s e r e l m i s m o p a r a t o d a s l a s d e t e r m i n a c i o n e s y d e e s t e m o d o e v i t a r d i s p e r s i ó n e n l o s r e s u l t a d o s o b t e n i d o s .

- L a f a l l a o r e s q u e b r a j a m i e n t o d e l c i l i n d r o s e p u e d e d e f i n i r d e l a s

s i g u i e n t e s m a n e r a s :

- s i m p l e m e n t e p o r s e p a r a c i ó n e n p e q u e ñ o s p e d a z o s , - p o r d e s p r e n d i m i e n t o d e e s c a m a s e n f o r m a t u b u l a r d e s d e d e n t r o

h a c i a a f u e r a d e l c i l i n d r o d e s u e l o o - p o r p e d a c i t o s e n f o r m a d e b a r r i l d e 6 a 8 m m . d e l a r g o .

- P a r a p r o d u c i r l a f a l l a n o e s n e c e s a r i o r e d u c i r l a v e l o c i d a d d e

a m a s a d o y / o l a p r e s i ó n d e l a m a n o c u a n d o s e l l e g a a 3 m m . d e d i á m e t r o . L o s s u e l o s d e m u y b a j a p l a s t i c i d a d s o n u n a e x c e p c i ó n e n e s t e s e n t i d o , e n e s t o s c a s o s , l a b o l i t a i n i c i a l d e b e s e r d e l o r d e n d e 3 m m . a n t e s d e e m p e z a r a e n r o l l a r c o n l a m a n o .

- E s r e c o m e n d a b l e r e a l i z a r e l e n s a y o e n c á m a r a h ú m e d a p a r a e v i t a r

l a e v a p o r a c i ó n e n l a m u e s t r a d e s u e l o .

- S i n o e s p o s i b l e d e t e r m i n a r u n o d e l o s l í m i t e s ( L L o L P ) , o s i l a d i f e r e n c i a e s n e g a t i v a ( I P ) , e l s u e l o s e c a l i f i c a r á c o m o n o p l á s t i c o ( N P ) .

1 . 3 . 4 . D e t e r m i n a c i ó n d e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n s e g ú n N C h 1 5 1 7 / I I I O f .

1 9 7 9 . S e d e f i n e e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n c o m o l a h u m e d a d m á x i m a d e u n s u e l o p a r a l a c u a l u n a r e d u c c i ó n d e l a h u m e d a d n o p r o d u c e d i s m i n u c i ó n d e v o l u m e n d e l s u e l o .

C o m o s e v i o e n l o s e n s a y o s a n t e r i o r e s ( L L y L P ) , c o n e l l o s s e p u e d e p r e d e c i r l a p r e s e n c i a p o t e n c i a l d e c a m b i o s d e v o l u m e n e n e l s u e l o q u e p o d r í a n p r o v o c a r p r o b l e m a s p o s t e r i o r e s . S i n e m b a r g o , p a r a o b t e n e r u n a i n d i c a c i ó n c u a n t i t a t i v a d e c u a n t o c a m b i o d e h u m e d a d p u e d e p r e s e n t a r s e ( a n t e s d e t e n e r u n c a m b i o d e v o l u m e n s i g n i f i c a t i v o y p a r a o b t e n e r u n a i n d i c a c i ó n d e l a c a n t i d a d d e é s t e ) , e s n e c e s a r i o h a c e r e l e n s a y o d e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n . E l e n s a y o c o m i e n z a c o n u n v o l u m e n d e s u e l o q u e p r e s e n t e u n e s t a d o d e h u m e d a d e n t r e l a c o n d i c i ó n d e s a t u r a c i ó n c o m p l e t a ( p e r o n o a b s o l u t a m e n t e n e c e s a r i o ) y l a h u m e d a d c e r c a n o a l l í m i t e l í q u i d o o s u p e r i o r . E l s u e l o s e d e j a s e c a r , e n c u y o p r o c e s o s e s u p o n e q u e c u a l q u i e r p é r d i d a d e h u m e d a d e s t á a c o m p a ñ a d a p o r u n a d i s m i n u c i ó n e n e l v o l u m e n g l o b a l d e l a m u e s t r a ( o r e l a c i ó n d e v a c í o s ) . A p a r t i r d e e s e v a l o r l í m i t e e n e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d , e s p o s i b l e p r o d u c i r c a m b i o s a d i c i o n a l e s e n e l v o l u m e n d e l s u e l o d e b i d o a l a p é r d i d a a d i c i o n a l d e a g u a d e p o r o s . E l t a m a ñ o d e l a m u e s t r a d e e n s a y o s e r á d e a p r o x i m a d a m e n t e 3 0 g r s . y d e b e r á p a s a r c o m p l e t a m e n t e p o r e l t a m i z d e 0 , 5 m m .

- E q u i p o n e c e s a r i o .

- P l a t o d e e v a p o r a c i ó n d e p o r c e l a n a d e 1 4 0 m m . d e d i á m e t r o . - R e g l a d e e n r a s e d e a c e r o d e 1 5 0 m m . d e l a r g o . - E s p á t u l a o c u c h i l l o c o n h o j a f l e x i b l e d e 7 5 m m . d e l a r g o y 2 0

m m . d e a n c h o . - M o l d e c i l í n d r i c o m e t á l i c o o d e p o r c e l a n a , c o n f o n d o p l a n o d e

u n o s 4 5 m m . d e d i á m e t r o y 1 3 m m . d e a l t u r a .

- T a z a d e v i d r i o d e 6 0 m m . d e d i á m e t r o y 3 0 m m . d e a l t u r a , c o n b o r d e s u p e r i o r p u l i d o y e s e n c i a l m e n t e p a r a l e l o a l a b a s e .

- P l a c a d e v i d r i o c o n 3 p u n t a s p a r a s u m e r g i r l a m u e s t r a e n u n

r e c i p i e n t e c o n m e r c u r i o ( f i g u r a 1 . 1 6 . ) .

F i g u r a 1 . 1 6 . E q u i p o p a r a d e t e r m i n a r e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n . F u e n t e : V a l l e R o d a s R . , 1 9 8 2 .

- P r o b e t a c o n u n a c a p a c i d a d d e 2 5 m l . y g r a d u a d a c a d a 0 , 1 m l . - B a l a n z a d e 0 , 0 1 g r . d e p r e c i s i ó n . - H o r n o d e s e c a d o c o n c i r c u l a c i ó n d e a i r e y t e m p e r a t u r a r e g u l a b l e

c a p a z d e m a n t e n e r s e e n 1 1 0 º ± 5 º C . - M e r c u r i o s u f i c i e n t e p a r a l l e n a r l a t a z a d e v i d r i o y a g u a

d e s t i l a d a .

- P r o c e d i m i e n t o . E l m o l d e s e c a l i b r a p e s á n d o l o ( M r ) y o b t e n i e n d o s u c a p a c i d a d v o l u m é t r i c a . P a r a e s t o ú l t i m o , s e l l e n a c o n m e r c u r i o , s e e n r a s a , s e p e s a ( M m ) y s e d e t e r m i n a e l v o l u m e n d e m e r c u r i o m e d i a n t e e l d a t o d e s u d e n s i d a d ( γ H G = 1 3 , 5 5 g r / c m 3 ) . S e r e g i s t r a d i c h a c a p a c i d a d c o m o v o l u m e n d e l a p a s t i l l a d e s u e l o h ú m e d o a e n s a y a r ( V h ) , a p r o x i m a n d o a 0 , 0 1 c m 3 . S e t o m a l a m u e s t r a d e e n s a y o c o m p l e t a m e n t e h o m o g e n i z a d a y s e c o l o c a e n e l p l a t o d e e v a p o r a c i ó n , m e z c l á n d o l a c o n u n a s u f i c i e n t e c a n t i d a d d e a g u a d e s t i l a d a , l l e n a n d o c o m p l e t a m e n t e l o s h u e c o s y d e j a n d o e l s u e l o l o s u f i c i e n t e m e n t e c o n s i s t e n t e p a r a c o l o c a r l o e n e l m o l d e s i n i n c l u s i ó n d e b u r b u j a s d e a i r e . L a h u m e d a d n e c e s a r i a p a r a a l c a n z a r l a c o n s i s t e n c i a r e q u e r i d a e s l i g e r a m e n t e s u p e r i o r a l l í m i t e l í q u i d o y e n s u e l o s p l á s t i c o s p u e d e e x c e d e r h a s t a e n u n 1 0 % d i c h o v a l o r . A c o n t i n u a c i ó n e s n e c e s a r i o c u r a r l a m u e s t r a a l m e n o s 2 4 h o r a s p a r a q u e s e m e z c l e n h o m o g e n e a m e n t e l a s p a r t e s l í q u i d a y s ó l i d a . E s t e p l a z o e s v a r i a b l e d e a c u e r d o a l t i p o d e s u e l o .

S e r e c u b r e e l i n t e r i o r d e l m o l d e c o n u n a c a p a d e l g a d a d e v a s e l i n a , c o n e l o b j e t o d e e v i t a r l a a d h e r e n c i a d e l s u e l o a l m o l d e . S e c o l o c a u n a p o r c i ó n d e s u e l o h ú m e d o d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 / 3 d e l a c a p a c i d a d d e l m o l d e e n e l c e n t r o d e é s t e y s e e x t i e n d e h a c i a l o s b o r d e s , g o l p e a n d o e l m o l d e c o n t r a u n a s u p e r f i c i e f i r m e r e c u b i e r t a c o n p a p e l s e c a n t e . S e a g r e g a u n a c a n t i d a d d e s u e l o s i m i l a r a l a d e l a p r i m e r a c a p a y s e c o m p a c t a h a c i e n d o q u e e l a i r e a t r a p a d o s u b a a l a s u p e r f i c i e , s e a g r e g a m á s m a t e r i a l h a s t a l l e n a r e l m o l d e c o n u n e x c e s o , p a r a l u e g o e n r a s a r l o c o n l a r e g l a y l i m p i a r l o s r e s t o s a d h e r i d o s a l e x t e r i o r d e l m o l d e . L u e g o s e p e s a e l m o l d e c o n e l s u e l o h ú m e d o c o m p a c t a d o ( M h ) y s e d e j a s e c a r a l a i r e h a s t a q u e l a p a s t i l l a d e s u e l o m o l d e a d o s e d e s p e g u e d e l m o l d e o c a m b i e d e c o l o r o s c u r o a c l a r o , l a q u e s e s e c a d e n t r o d e l h o r n o h a s t a m a s a c o n s t a n t e y s e d e t e r m i n a e l p e s o d e l m o l d e c o n e l s u e l o s e c o ( M s ) . E l s e c a d o p r i m a r i o ( a l a i r e ) , s e r e a l i z a c o n e l f i n d e r e d u c i r l a p o s i b i l i d a d d e q u e e l s u e l o s e f r a c t u r e f o r m á n d o s e g r i e t a s e n é l d e b i d o a l v i o l e n t o c a m b i o d e t e m p e r a t u r a e n e l h o r n o .

F i n a l m e n t e , s e d e b e o b t e n e r e l v o l u m e n d e l a p a s t i l l a d e s u e l o s e c o , p a r a e l l o d e b e l l e n a r s e l a t a z a c o n m e r c u r i o h a s t a q u e r e b a l s e , s e e n r a s a c o n l a p l a c a d e v i d r i o y s e l i m p i a n l o s r e s t o s a d h e r i d o s a l e x t e r i o r d e l a t a z a . L u e g o s e c o l o c a l a t a z a l l e n a s o b r e e l p l a t o d e e v a p o r a c i ó n ( d e p e s o M 1 ) y s e d e p o s i t a l a p a s t i l l a d e s u e l o e n e l m e r c u r i o s u m e r g i é n d o l a c o n l a s p u n t a s d e l a p l a c a d e v i d r i o , h a s t a q u e e s t a t o p e f i r m e m e n t e c o n t r a e l b o r d e d e l a t a z a , t r a t a n d o d e n o d e j a r a i r e a t r a p a d o b a j o e l t r o z o d e s u e l o n i b a j o l a p l a c a d e v i d r i o .

A l s u m e r g i r l a p a s t i l l a d e s u e l o , s e d e s p l a z a u n v o l u m e n d e m e r c u r i o q u e q u e d a e n e l p l a t o d e e v a p o r a c i ó n , e l q u e d e b e p e s a r s e ( M 2 ) y a q u e c o n l a d e n s i d a d d e l m e r c u r i o s e c o n o c e r á e l v o l u m e n d e s p l a z a d o , q u e e s i g u a l a l v o l u m e n d e l a p a s t i l l a d e s u e l o s e c o ( V s ) , a p r o x i m a n d o a 0 , 0 1 c m 3

- C á l c u l o s .

- C a l c u l a r l a h u m e d a d d e l s u e l o ( w ) a l m o m e n t o d e m o l d e a r ,

m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :

w = ( M h - M s ) / ( M s - M r ) * 1 0 0 ( % ) d o n d e : M h = p e s o d e l m o l d e m á s s u e l o h ú m e d o ( g r s . ) M s = p e s o d e l m o l d e m á s s u e l o s e c o ( g r s . ) M r = p e s o d e l m o l d e ( g r s . )

- C a l c u l a r e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n ( L C ) :

L C = w - ( V h - V s ) / ( M s - M r ) * γ w * 1 0 0 ( % )

d o n d e : V h = v o l u m e n d e l a p a s t i l l a d e s u e l o h ú m e d o ( c m 3 ) V s = v o l u m e n d e l a p a s t i l l a d e s u e l o s e c o ( c m 3 ) γ w = d e n s i d a d d e l a g u a ( g r s / c m 3 )

- C a l c u l a r e l v o l u m e n d e l s u e l o h ú m e d o ( V h ) : V h = ( M m - M r ) / γ H G ( c m 3 ) d o n d e : M m = p e s o d e l m o l d e l l e n o d e m e r c u r i o ( g r s . ) γ H G = d e n s i d a d d e l m e r c u r i o ( 1 3 , 5 7 g r s / c c )

- C a l c u l a r e l v o l u m e n d e l s u e l o s e c o ( V s ) : V s = ( M 2 - M 1 ) / γm ( c m 3 ) d o n d e : M 1 = p e s o d e l p l a t o d e p o r c e l a n a m á s m e r c u r i o d e s p l a z a d o

( g r s . ) M 2 = P e s o d e l p l a t o d e p o r c e l a n a ( g r s . )

- C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e c o n t r a c c i ó n ( R ) , c o m o l a r e l a c i ó n e n t r e u n c a m b i o d e v o l u m e n d a d o y s u c o r r e s p o n d i e n t e c a m b i o e n l a h u m e d a d s o b r e e l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n y e l c a m b i o v o l u m é t r i c o d e l s u e l o ( V c ) , d e f i n i d o c o m o l a d i s m i n u c i ó n d e v o l u m e n q u e p r e s e n t a l a m a s a d e s u e l o c u a n d o s u h u m e d a d ( w ) d i s m i n u y e a u n a s e m e j a n t e a l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n ( L C ) , m e d i a n t e l a s s i g u i e n t e s e x p r e s i o n e s :

R = ( M s - M r ) / V s V c = ( w - L C ) * R ( % )

- C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e c o n t r a c c i ó n l i n e a l d e l s u e l o ( L S ) ,

d e f i n i d a c o m o l a d i s m i n u c i ó n e n u n a d i m e n s i ó n q u e p r e s e n t a u n a m a s a d e s u e l o c u a n d o s u h u m e d a d ( w ) d i s m i n u y e a u n p o r c e n t a j e i g u a l a l l í m i t e d e c o n t r a c c i ó n ( L C ) , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : L S = ( 1 - 3 √ 1 - V C ) * 1 0 0 ( % )

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DETERMINACION DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA Proyecto : Ubicación : Descripción del suelo : Humedad natural del suelo : Fecha de muestreo : Fecha de ensayo :

Determinación del límite líquido Muestra Nº 1 2 3 4 5

Nº de golpes Peso recipiente + suelo húmedo Peso recipiente + suelo seco Peso recipiente Peso suelo seco Peso agua Contenido de humedad ( % )

Gráfico % de humedad contra número de golpes

w (%) 10 20 25 30 35

Nº de golpes Limite líquido para 25 golpes = ( % )

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DETERMINACION DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA Proyecto : Ubicación : Descripción del suelo : Humedad natural del suelo : Fecha de muestreo : Fecha de ensayo :

Determinación del límite plástico Muestra Nº 1 2 3 4 5

Peso recipiente + suelo húmedo Peso recipiente + suelo seco Peso recipiente Peso suelo seco Peso agua Contenido de humedad ( % ) Límite plástico (LP ) = ( % ) Indice de plasticidad ( IP ) = Indice de consistencia ( IC ) = Observaciones:

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DETERMINACION DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA Proyecto : Ubicación : Descripción del suelo : Humedad natural del suelo : Fecha de muestreo : Fecha de ensayo :

Determinación del límite de contracción Muestra Nº 1 2 3

Peso de la cápsula Peso de la cápsula + suelo húmedo Peso de la cápsula + suelo seco Peso del suelo seco Peso del agua % Humedad Densidad mercurio Peso de la cápsula Peso de la cápsula + mercurio Peso del vaso vidrio lleno de mercurio Peso del vaso vidrio con mercurio remanente Volumen suelo húmedo Volumen suelo seco Límite de contracción = % Cambio volumétrico = % Relación de contracción = Contracción lineal = % Observaciones :