MECÁNICA DE SUELOS LIMITES DE ATTERBERG
1MECÁNICA DE SUELOS
DEDICATORIA
Esta monografía está dedicada a mis padres ya que gracias a ellos
puedo estar en esta linda institución ypoder aportar con mis
conocimientos.También dedico a mis abuelos ya que con ellos sigo
siendo una persona de bien pese a cualquier tipo de enfermedad.Y
quiero dedicar también a un amigo muy especial que es mi Dios con el
ago. Todo y esta con migo en las buenas y en las malas, en las noches
mas frías y por eso se lo debo todo a el ya que a pesar de mis errores en
esta vida él supo perdonarme y comenzar nuevamente
AGRADECIMIENTO
Quiero agradecer a todos mis maestros ya que ellos me
enseñaronvalorar los estudios y a superarme cada día, también
agradezco a mispadres porque ellos estuvieron en los días más difíciles
de mi vida comoestudiante.Y agradezco a Dios por darme la salud que
tengo, por tener una cabezacon la que puedo pensar muy bien y
además un cuerpo sano y una mentede bienEstoy seguro que mis metas
planteadas darán fruto en el futuro y porende me debo esforzar cada día
para ser mejor en el colegio y en todolugar sin olvidar el respeto que
engrandece a la persona.
MECÁNICA DE SUELOS LIMITES DE ATTERBERG
2MECÁNICA DE SUELOS
ÍNDICE
DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTO1
I. INTRODUCCION.................................................................................3
II. RESUMEN.........................................................................................4
III. OBJETIVOS........................................................................................5
1. OBJETIVOS PRINCIPALES................................................................5
2. OBJETIVOS SECUNDARIOS...............................................................5
IV MARCO TEORICO................................................................................6
V.DESARROLLO DEL TEMA.....................................................................12
VI. OBSERVACIONES.............................................................................15
VII. RESULTADOS DE LABORSTORIO....................................................16
VIII. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES..........................................17
IX. BIBLIOGRAFIA..............................................................................18
X. ANEXOS.......................................................................................18
INTRODUCCION
MECÁNICA DE SUELOS LIMITES DE ATTERBERG
3MECÁNICA DE SUELOS
IP ó IP = Wl - Wp
Los límites de Atterberg se fundamentan en el concepción de que los
suelos finos, que hay en la naturaleza, se presentan en diferentes
estados, dependiendo del contenido de agua, así un suelo se puede
encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido,
por ejemplo la arcilla, al agregarle agua, pasa lentamente del estado
sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido, el contenido de
agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y
en mecánica de suelos nos interesa principalmente conocer el nivel 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.).
En este informe daremos a conocer atreves de la práctica de laboratorio
lo siguiente
Límite líquido (LL): 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 deCasagrande.2.
Límite plástico (IP): Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un
estado semisólido yse rompe.3.
Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un
estado semisólido aun estado sólido y deja de contraerse al perder
humedad.
Índice de plasticidad (IP): que es la relación con estos límites
RESUMEN
En ingeniería, la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las
ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa
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superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por karl von terzaghi, a
partir de 1925.
todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y
muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para
terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su
estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre
otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las
profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo
utilizado para conformar los rellenos.
si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar
a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos
secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración
en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas,
alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la
obra o su inutilización y abandono.
En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y
construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la
supra estructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en
proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos
estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia
o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de
mecánica de suelos.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
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5MECÁNICA DE SUELOS
Determinar en el laboratorio el índice plástico de un suelo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conocer el limite líquido y el limite plástico del suelo
Conocer tres valores, del número de golpes y el porcentaje de
humedad para graficar la curva del límite líquido.
Determinar el límite plástico para el tipo de material en estudio.
Calcular el límite líquido, para el posterior cálculo del índice de
plasticidad de la muestra.
Analizar y hacer los respectivos cálculos con los datos obtenidos
en el laboratorio.
Obtener el índice de plasticidad.
MARCO TEÓRICO
Por granulometría o análisis
granulométrico de un
agregado se entenderá
todo procedimiento manual
o mecánico por medio del
cual se pueda separar las
partículas constitutivas del
agregado según tamaños,
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6MECÁNICA DE SUELOS
de tal manera que se puedan conocer las cantidades en peso de cada
tamaño que aporta el peso total. Para separar por tamaños se utilizan
las mallas de diferentes aberturas, las cuales proporcionan el tamaño
máximo de agregado en cada una de ellas. En la práctica los pesos de
cada tamaño se expresan como porcentajes retenidos en cada malla con
respecto al total de la muestra.
Estos porcentajes retenidos se calculan tanto parciales como
acumulados, en cada malla, ya que con estos últimos se procede a
trazar la grafica de valores de material (granulometría).
MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA ANÁLISIS
POR MALLA
DE AGREGADO GRUESO Y FINO (ASTM C 136 –
01.)
Este método de ensayo es usado para determinar la graduación de
materiales propuestos para usarse como agregados o que están siendo
usados como agregados. Los resultados son utilizados para determinar
el cumplimiento de la distribución del tamaño de las partículas con los
requerimientos aplicables especificados y para proporcionar información
necesaria para el control de la producción de productos varios de
agregados y de las mezclas que los contienen. La información también
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7MECÁNICA DE SUELOS
puede ser usada en el desarrollo de relaciones concernientes a la
porosidad y el empaque.
El ensayo trata básicamente de separar una muestra de agregado seco
de masa conocida, a través de una serie de tamices de aberturas
progresivamente menores, con el objeto de determinar los tamaños de
las partículas.
Si el material para el ensayo no proviene de un ensayo ESTÁNDAR PARA
MATERIAL MÁS FINO QUE LA MALLA Nº 200 (75 M) EN AGREGADO
MINERAL POR LAVADO. (ASTM C 117 – 95.), el tamaño de la muestra de
prueba esta dada en función del tamaño máximo de las partículas de
material a analizar según la siguiente tabla:
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8MECÁNICA DE SUELOS
La determinación de la exactitud del material más fino que la malla de
75 m (nº 200) no puede ser obtenida sólo por el uso de este método. el
método de ensayo c 117 para material más fino que la malla de 75 m
por lavado, puede ser empleado.
GRAFICA GRANULOMETRICA E INDICADORES.
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9MECÁNICA DE SUELOS
La curva granulométrica es una representación gráfica de los resultados
del ensayo de granulometría Se representa gráficamente en un papel
denominado "log-normal" por tener en la horizontal una escala
logarítmica, y en la vertical una escala natural
La información obtenida del análisis granulométrico se presenta en
forma de curva, donde el porcentaje que pasa es graficado en las
ordenadas y el diámetro de las partículas en las abscisas. A partir de la
curva anterior, se pueden obtener diámetros característicos tales como
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10MECÁNICA DE SUELOS
el D10, D30, D60, D85, etc. El D se refiere al tamaño del grano, o
diámetro aparente de la partícula y el subíndice (10, 30, 60, 85) se
denota el porcentaje de material mas fino
PLASTICIDAD
Los tres estados de la materia que se identifican son: el sólido, el líquido
y el gaseoso. El estado sólido se identifica por su impenetrabilidad, el
líquido y el gaseoso se reconocen porque son estados fluidos. Sin
embargo, existe un cuarto estado conocido como estado plástico,
caracterizado porque a la materia se le puede dar la forma que uno
quiera, esto es que puede ser moldeada; ésta es la consistencia que
adquiere la masa para hacer pasteles cuando el panadero la trabaja. En
los suelos para lograr ese estado es necesario hacer un “remoldeo” del
suelo con espátulas y agregarle o quitarle agua hasta lograr la
consistencia plástica; de hecho existe un rango de humedades para las
cuales el suelo se comporta plásticamente. Incluso se puede hablar de
estado intermedios de la materia tales como el semisólido o el
semilíquido dependiendo del contenido de agua del suelo remoldeado.
Esto se explica esquemáticamente en la Figura 16, para los distintos
estados de la materia:
ESTADO SÓLIDO SEMI SÓLIDO PLÁSTICO SEMI LÍQUIDO LÍQUIDO
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11MECÁNICA DE SUELOS
FRONTERA LC LP LL
NOTA: Como podemos ver dependiendo del contenido de agua, los
suelos pueden estar en alguno de los siguientes cinco (5) estados de
consistencia.
1. Estado líquido : es el que presentan los suelos cuando manifiestan
las propiedades de una suspensión
2. Estado semilíquido : cuando los suelos tienen el comportamiento
de un fluido viscoso.
3. Estado plástico : en el cual los suelos presentan las propiedades de
plasticidad mencionadas anteriormente.
4. Estado semisólido: en el que la apariencia de los suelos es de un
sólido; sin embargo, al secarse disminuye su volumen.
5. Estado sólido : en el que el volumen de los sólidos no varía aun
cuando se le someta a secado.
Las fronteras entre los estados de consistencia mencionados
anteriormente, fueron establecidas por Atterberg bajo el nombre general
de límites de consistencia, los cuales se describen a continuación
DESARROLLO DEL TEMA.
EQUIPOS
Dispositivo mecánico que puede ser operado manualmente o con un
motor eléctrico
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12MECÁNICA DE SUELOS
Un juego de tamices normalizados
Dos balanzas : con capacidades superiores a 20 kgs . y 2000
grs . y precisiones de 1 gr. y 0,1 gr. Respectivamente.
Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable
capaz de mantenerse en 110º ± 5º C.
Un vibrador mecánico.
Herramientas y accesorios. Bandeja metálica, poruña, recipientes
plásticos y escobilla.
PROCEDIMIENTO
Se homogeniza cuidadosamente el total de la muestra en estado natural
(desmenuzándola con un mazo), tratando de evitar romper sus
partículas individuales, especialmente si se trata de un material blando,
piedra arenosa u otro similar.
Se reduce por cuarteo una cantidad de muestra levemente superior a la
mínima recomendada según el tamaño máximo de partículas del árido,
indicado en la tabla de la figura 1.6.
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13MECÁNICA DE SUELOS
se seca el material ya sea al aire a temperatura ambiente, o bien dentro
de un horno a una temperatura inferior a 60º c, hasta conseguir pesadas
consecutivas constantes en la muestra cada 30 minutos. cuando esté
seca, se obtiene la cantidad mínima recomendada (mt) a ensayar según
la tabla anterior.
Inmediatamente obtenido el tamaño de muestra a ensayar, se separaa
través del tamiz 3/8” astm (10 mm.). la fracción retenida en este tamiz,
se pesa y se lava con el fin de eliminar todo el material fino menor a
0,074 mm. para esto, se remoja el suelo en un recipiente con agua hasta
que las partículas más fina s se suelten, enseguida se lava el suelo
colocando como filtro la malla Nº 200 ASTM (0,08 mm.), hasta observar
que el agua utilizada salga limpia. El material retenido en la malla se
deposita en una bandeja y se coloca a horno durante 24 horas.
Cumplido el tiempo de secado y una vez enfriada la muestra, se pesa
(Mf) y por diferencia con respecto a M t se obtiene el material fino por
lavado.
A continuación, se deposita el material en la criba superior del juego de
tamices, los que deberán encontrarse limpios y ordenados en forma
decreciente hasta la criba 3/8”. El juego deberá contar de una tapa en
la parte superior y una bandeja de residuos en la inferior.
Se hace vibrar el conjunto durante 5 a 10 minutos (figura 1.7.), tiempo
después del cual se retira del vibrador y se registra el peso del material
retenido en cada tamiz.
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14MECÁNICA DE SUELOS
- OBSERVACIONES.
Si una vez extraída la muestra de ensayo (mf), existen partículas
mayores a 80 mm. (3”), se deberá extraer esta fracción, pesar y
expresarla en porcentaje del total de la muestra. luego al efectuar el
análisis granulométrico, se considerará como el 100% al suelo restante
que pasó completamente la criba 3” astm.
El proceso de lavado de la muestra debe ser realizado cuidadosamente
de modo de no dañar el tamiz o producir pérdidas de suelo al ser
lanzado este fu era del tamiz.
En suelos limpios de finos, las fracciones separadas en el tamiz 3/8”
astm, se someten directamente al tamizado. esto se denomina
granulometría vía seca.
para la fracción de material retenido en el tamiz 3/8” astm, el tiempo de
vibrado estará en función de la forma de las partículas. mientras más
angulares sean éstas, mayor será el tiempo de vibrado.
durante el proceso de tamizado, si la cantidad de material retenido en
determinados tamices es tal que el juego no puede ser bien ajustado, se
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15MECÁNICA DE SUELOS
agita este en forma manual con movimientos horizontales y verticales
combinados, hasta lograr un buen ajuste para colocarlo en la máquina
vibradora.
alternativamente, el tamizado podrá realizarse en forma manual,
depositando la muestra en cada uno de los tamices, ordenados en forma
decreciente y tomando luego el tamiz en forma inclinada. se golpea por
los costados con la palma de la mano 150 veces por minuto, girando
cada 25 golpes.
un material se podrá señalar como bien graduado, si el coeficiente de
uniformidad es mayor a 4 si se trata de una grava y mayor a 6 para una
arena. además, el coeficiente de curvatura deberá estar comprendido
entre 1 y 3.
si la suma de los pesos retenidos parciales difiere en más de un 3%
para las arenas y más de 0,5% para las gravas, con respecto al peso
inicial de la muestra de suelo empleada en cada fracción, el ensayo es
insatisfactorio y deberá repetirse.
RESULTADOS DE
LABORATORIO
sondeo de muestra profundidad
tipo de muestra peso original (gr) 1150
perdida por lavado 0peso tamizado (gr) 1150
abertura de malla
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16MECÁNICA DE SUELOS
pulg mm % En gr % RET%RET
acumulado%PASA
acumulado
3/8'' 9.22 0 0 0 100.0000N°4 4.76 0 0 0 100.0000N°10 1.651 113.96 22.2318 22.2318 77.7682N°20 0.833 465.94 90.8974 113.1291 -13.1291N°40 0.42 326.67 63.7281 176.8572 -76.8572N°50 0.297 67.96 13.2579 190.1151 -90.1151N°100 0.147 51.41 10.0293 200.1444 -100.1444N°200 0.074 20.01 3.9036 204.0480 -104.0480PLATILLO 2.81 0.5482 204.5962 -104.5962TOTAL 1048.76 204.5962
CONCLUSIONES.
El número de goles que debe de dar la copa de Casagrande es de
36 como mínimo pues pasado este conteo el ensayo estaría mal.
Para realizar el ensayo hay que seguir un procedimiento estándar
al cual se debe de efectuar por lo menos tres determinaciones
para tres contenidos de humedad diferentes, se anota el número
de golpes.
Calibración de la altura de caída de la copa, debe ser 1 cm si no lo
estaría el ensayo estará mal.Con mi límite líquido y límite plástico
yo puedo determinar o clasificar mi suelo.
Después que he obtenido mis datos de yo debo de llevar estos y
graficarlos en la carta de plasticidad según Casagrande.
Recomendaciones
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17MECÁNICA DE SUELOS
Cuando se trate de elaborar muestras para ser ensayados en el
laboratorio estas deben ser representativas, y debemos de
trabajar con las normas para que en base a estas tener un grado
de seguridad.
Los equipos deben estar calibrados y tener cuidado al momento de
trabajar con las muestras.
Bibliografía
Mecánica de los Suelos.2da Edición. Editorial El Ateneo.
http://www.slideshare.net/wlopezalmarza/mecanica-de-
suelosplasticidad-2608243
www.ingenieríacivil.blogspot.comwww.monografias.comAASHTO
T37.
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/
manual_laboratorio/limites.pdf