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DEDICATORIA El presente informe es el resultado de lo realizado en el laboratorio desarrollando la asignatura de mecánica de los suelos y el tema de granulometría. El esfuerzo se debe precisamente al trabajo en grupo, siempre con el propósito de nuestra superación, así como también miras en bien de la sociedad y así de esa manera con las finalidades de lograr el objetivo trazado, lo cual ha optado por esta carrera profesional. Y así dar a conocer lo realizado en las subsiguientes páginas.

MECANICA DE SUELOS

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Contenido I. INTRODUCCIÓN.....................................................................................................3 II. OBJETIVOS.............................................................................................................4 III.

JUSTIFICACIÓN.................................................................................................5

IV.

MARCO TEORICO..............................................................................................6

ENSAYO N° 08...............................................................................................................7 4.1.

GRANULOMETRIA MEDIANTE TAMIZADO SECO....................................7

4.2.

REFERENCIAS...................................................................................................7

4.3.

MATERIALES:.....................................................................................................7

4.4.

EQUIPOS:............................................................................................................8

4.5.

PROCEDIMIENTO:.............................................................................................8

4.6.

CALCULOS........................................................................................................12

V. CONCLUSIONES.................................................................................................22 VI.

RECOMENDACIONES....................................................................................23

VII.

BIBLIOGRAFIA.................................................................................................24

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I.

INTRODUCCIÓN

El presente informe realizado daremos conocer el método para determinar los límites de plasticidad y líquido, e índice de plasticidad; correspondiente al límite de Atterberg, considerando la consistencia de un suelo que disminuirá o aumentará dependiendo de la cantidad de sus componentes de humedad. Una vez disminuida la humedad en el suelo arcilloso líquido, pasara gradualmente a estado plástico, los limites Atterberg o límite de consistencia se usa para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg. Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites: 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.

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II. II.1.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Determinar e interpretar los resultados obtenidos del ensayo de laboratorio de limite líquido, limite plástico y el índice de plasticidad del suelo estudiado en el laboratorio y la variación de contenido de humedad de la muestra de suelo.

II.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Encontrar el limite liquido del suelo.  Encontrar el limite plástico del suelo.  Determinar el tipo de suelo.  Determinar la fluencia de las muestras de suelo en condiciones normalizadas y determinar la curva de fluencia de las muestras de suelo.

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III.

JUSTIFICACIÓN

El ensayo realizado nos sirva bastante para la vida ya que como futuros ingenieros civiles estamos casi permanentemente edificando obras de estructuras, por ello debemos tener la facilidad de obtener los resultados de los límites de plasticidad, líquido y el índice de plasticidad, para determinar si el suelo es adecuado para realizar la obra. A si garantizar el profesionalismo de cada uno de nosotros y brindar al usuario seguridad.

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IV.

MARCO TEORICO

IV.1. LIMITES DE ATTEBERG En la actualidad, los límites de Atterberg son las determinaciones que con más asiduidad 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. Como, por otra parte, se trata de determinaciones sencillas y rápidas, permiten una pronta identificación de los suelos y la selección adecuada de muestras típicas para ser sometidas a ensayos más complicados. Los límites de Atterberg pertenecen, junto al análisis granulométrico, al tipo de ensayos de identificación. Pero, si el análisis granulométrico nos permite conocer la magnitud cuantitativa de la fracción fina, los límites de Atterberg nos indican su calidad, completando así el conocimiento del suelo. Frecuentemente se utilizan los límites directamente en las especificaciones para controlar los suelos a utilizar en terraplenes. El índice de plasticidad, que indica la magnitud del intervalo de humedades en el cual el suelo posee consistencia plástica, y el índice de liquidez, que indica la proximidad del suelo natural al límite líquido, son características especialmente útiles del suelo. Debe tenerse en cuenta, no obstante, que todos los límites e índices, a excepción del límite de retracción, se determinan en suelos que han sido amasados para formar una mezcla uniforme suelo-agua. Este proceso de amasado conduce al ablandamiento de la masa como consecuencia de la destrucción del ordenamiento de las moléculas bipolares de agua, a la reorientación de las láminas de arcilla y a la ruptura de la estructura que el suelo adquiere durante su formación por sedimentación o consolidación. Al cesar el proceso de amasado, las láminas de arcilla vuelven a orientarse y las moléculas de agua adquieren ligazón, pero la estructura del suelo no vuelve a ser la misma.

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Por tanto, habrá que señalar que los límites no dan indicación alguna sobre la estructura del suelo o de los enlaces residuales entre partículas que pudieran haberse desarrollado en el terreno natural. Tipo de suelo

Arena

Limite liquido

15-20

Limite plastico

-

Limite de retraccion

Sólido

12-18

Semi - Sólido

Limo

Arcilla 30-40

40-150

20-25

25-50

14-15

8-35

Plástico

0w%

Líquido

100 w%

El contenido de agua con que se produce el cambio entre estados varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad). Se trata de la propiedad que presentan los suelos hasta cierto límite. IV.2. LIMITE PLASTICO (LP) El Límite Plástico de un suelo es el contenido de humedad para el cual se cambia del estado plástico al semisólido. En el estado plástico el suelo es fácilmente moldeable, mientras que en el semisólido se deforma agrietándose. El Limite Plástico queda definido cuando el suelo contiene justo la humedad necesaria para que, al amasar manualmente bastoncitos cilíndricos de 0,3 cm de diámetro, éstos no se resquebrajan. La prueba para determinar el Limite Plástico consiste en ir probando diferentes porcentajes de humedad en el suelo, e ir amasando los bastoncitos, hasta que esto suceda.

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El Límite - Plástico está controlado por el contenido de arcillas a los que no permitan realizar esta prueba, no tienen Limite Plástico y se designan suelos

no plásticos. Esto

ocurre con

algunos limos y

arenas.

Cuando un suelo posee Limite Plástico, significa que está formado principalmente por ardua o arcilla limosa y el contenido de humedad en ellos determina la magnitud de su capacidad portante, la cual crece rápidamente a medida que la cantidad de agua disminuye, y viceversa. Por ello, dependiendo del régimen de lluvias, la capacidad portante de los suelos con Limite Plástico varia a lo largo del año en ciertas regiones del mundo, por lo cual se deben tomar precauciones acerca de los datos suministrados en ingeniería de suelos. Es aconsejable por lo tanto adoptar el menor de los valores relativos a la capacidad portante del suelo, a los fines de diseño estructural de las fundaciones, o bien instalar adecuados sistemas de drenaje para limitar el contenido de humedad del suelo. Las arcillas con valores altos de sus Límites Liquido y Plástico se conocen por arcillas - grasas; en caso contrario son arcillas pobres. Las arcillas grasas se pueden moldear con facilidad aun para bajos contenidos de humedad, mientras que las pobres resultan friables o desmenuzables y e raz6r de que contienen generalmente un gran porcentaje de limos, se las designa por arcilla limosas. A continuación, da los valores de los Limites Liquido, Plástico y de retracci6n para los minerales arcillosos, así como el Índice de Plasticidad. Los límites de Atterberg resultan muy útiles en la identificación de los suelos arcillosos, a los fines de usarlos como relleno compactado, o en los métodos semiempiricos de estabilidad de taludes. Estos límites, sin embargo - no dan información acerca de la textura de las partículas o del grado de alteración que hayan sufrido las uniones de los granos en relación al suelo natural, las cuales pueden destruirse al manipular las muestras para la determinación de los diferentes límites. Por ello los resultados que se obtienen según los límites de Atterberg son siempre aproximados.

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IV.3. LIMITE LIQUIDO (LL) Es el contenido de humedad para el cual el suelo pasa del estado líquido al p1stico. El ensayo que permite determinar el Limite Liquido consiste en colocar diferentes muestras de suelo, con humedad variable, en un recipiente o taza met1ica accionada por medio de una manivela, que la levanta y deja caer bruscamente repetidas veces, sobre una base de madera dura. Antes de iniciar cada ensayo, en la muestra de suelo se hace una ranura de determinadas dimensiones con una espátula de goma y se cuenta el número necesario de golpes para que la abertura cierre 1/2”. Los datos se grafican en cada caso y cuando la curva obtenida corta la línea correspondiente, a los 25 golpes se considera este valor como el limite liquido del Suelo. Para determinar el contenido de humedad de las muestras, estas se pesan primero en su estado natural y luego, después de haberlas secado en estufa a 110ºC, de modo que la diferencia en peso permita conocer la relación porcentual de humedad del suelo. Como la cohesión del suelo retarda el cierre de la ranura, esta prueba resulta un - índice de la cohesión. Las arcillas arenosas tienen valores bajos del Limite Liquido (alrededor de un 20%) por lo cual esta prueba no resulta de importancia en la determinación de la capacidad portante del suelo. Por el contrario, los limos y arcillas evidencian Limites Líquidos del orden de hasta el 80 o el 100%. A la mayoría de los suelos arcillosos en Venezuela corresponde un Limite Liquido del 40 al 60%. Cuando el valor del Limite Liquido es muy elevado, la capacidad portante del suelo es muy baja. Si es del 100% significa que los sólidos del suelo pesan igual que la humedad contenida, y si es del 50%, que los sólidos pesan el doble de la humedad. Usualmente los suelos arcillosos presentan una resistencia al corte en el Limite Liquido de 25 a 30 g/cm2.

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IV.4. INDICE DE PLASTICIDAD

El índice de plasticidad se expresa con el porcentaje del peso en seco de la muestra de suelo, e índice 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 solo de la cantidad de arcilla existente e indica la finura del suelo y su capacidad para cambiar de configuración sin alterar su volumen. Un límite de plasticidad eleva indica un exceso de arcilla o de coloide en el suelo. Siempre que el límite plástico se superior o igual al límite líquido, su valor será cero. El índice de plasticidad también da una buena indicación de la comprensibilidad, mientras mayor sea el límite plástico, mayor será la comprensibilidad del suelo.

IV.4.1. DETERMINACION DEL INDICE DE 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, se obtiene de la diferencia entre el límite líquido y el plástico:



IP=LL – LP > 10 plástico



IP=LL – LP < 10 no plástico

Valore menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a 20 señalan suelo muy plástico. Donde: 

IP: índice de plasticidad del suelo (%)



LL: limite líquido del suelo (%)



LP: límite de plasticidad del suelo (%)

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IV.5. ENSAYO DE PLASTICIDAD

Es la propiedad de los suelos cohesivos por la cual son capaces de soportar deformaciones rápidas, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse, ni agrietarse, esta propiedad es circunstancial porque depende del contenido de humedad del suelo. LIMITES DE CONSISTENCIA Son las fronteras convencionales entre los estados de consistencia de los suelos líquido, semilíquido, plástico, semisólido y sólido. IV.5.1. LIMITE LIQUIDO Contenido de humedad que corresponde al límite arbitrario entre los estados de consistencia semilíquido y plástico de un suelo, el suelo con contenido de humedad menor a su límite liquido se comporta como material plástico.

IV.5.2. REFERENCIAS

IV.6.



ASTM D4318



AASHTO T89



MTC E110 – 1999



NTP 339-130

MATERIALES: 

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MUESTRA SECA QUE PASA POR LA MALLA N° 40.

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IV.7.

EQUIPOS: 

Malla N° 40.

 Balanza con aproximación de 0.01 gr



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Copa casa Grande

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

Ranurador o acanalador



E

 spátu la



Capsulas de

porcelana

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Taras





Vidrio



Agua destilada

IV.8.

PROCEDIMIENTO:

1. Tamizar nuestra muestra por la malla N° 40.

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2. Luego, en las capsulas de porcelana chancar el suelo tamizado.

Mezclar el suelo con agua hasta obtener pasta uniforme.

4.

Se calibra la copa Casagrande.

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5. Luego,

colocar

una porción de la pasta en la copa casa grande, nivelar mediante la

espátula hasta obtener un espesor

de

1cm.

6. En el centro hacer una ranura con el acanalador hasta que la muestra quede divida en dos partes para luego darle los respectivos golpes

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7. Se realizaron los golpes el cual el primer ensayo lo tuvo a los 12, el segundo ensayo lo tuvo a los 18 golpes, el tercer ensayo lo tuvo a los 29 y el último ensayo lo tuvo a los 13 golpes.

8. Se toma una pequeña muestra de cada ensayo, se pesa cada uno con su tara respectiva para después meterla al horno.

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9.

Empezamos hacer bolitas con la pasta del suelo.

10.Enrollar la muestra con la mano sobre una placa de vidrio hasta obtener cilindros de 3mm de diámetro y que presenten agrietamientos, determinar su contenido de humedad.

11. Se toma una pequeña muestra de cada ensayo, se pesa cada uno con su tara respectiva para después meterla al horno.

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12.Al día siguiente, sacamos las taras del horno y luego las pesamos para saber su peso del suelo seco.

IV.9. CALCULOS

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V.

CONCLUSIONES

Con los ensayos realizados en el laboratorio hemos podido aprender la manera adecuada de utilizar los materiales y los pasos a seguir para poder determinar el limite líquido, plástico obteniendo un índice de plasticidad para la muestra.

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Tanto el limite liquido como el limite plástico dependen del contenido de humedad que estos posean. La determinación del límite líquido y limite plástico de un suelo deben hacerse simultáneamente, para poder establecer correlaciones validas entre los resultados obtenidos. El porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia al disminuir su humedad de la consistencia plástica...