Labo. 2 Limites de Atterberg PDF

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Warning: TT: undefined function: 32 Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SAUNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOSPARA:Abel BatistaGrupo: 1IC- 141 (A)Sesión: jueves – 7:50 a. a 9:25 a.Realizado el jueves 2 de mayo de 2019DE: C...

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

PARA: Abel Batista

Grupo: 1IC- 141 (A) Sesión: jueves – 7:50 a.m. a 9:25 a.m. Realizado el jueves 2 de mayo de 2019

DE: Castillo, Domingo

9 - 750 -169

Espinosa, Jennifer 8 - 847 - 601 Rodríguez, Carlos

2 - 735 - 2383

Rodríguez, Carolyne 2 - 739 - 2214 Villamonte, Nodier 4 - 744 - 2484

FECHA: Jueves 9 de mayo de 2019

ASUNTO: Laboratorio N° 2 – Limites de Atterberg 1

INDICE 1. Marco Teórico ............................................................................................................................. 3 2. Objetivo ........................................................................................................................................ 3 3. Metodología................................................................................................................................ 3 3.1 Limite Plástico ........................................................................................................................ 4 3.1.1 Materiales y Equipo ........................................................................................................ 4 3.1.2 Procedimiento ................................................................................................................. 4 3.2 Límite Liquido ......................................................................................................................... 4 3.2.1 Materiales y Equipo ........................................................................................................ 5 3.2.2 Procedimiento ................................................................................................................. 5 4. Datos y Análisis de Resultados ............................................................................................. 6 4.1 Resultados Obtenidos – Limites de Atterberg ................................................................... 6 4.1.1 Limite Liquido .................................................................................................................. 6 4.1.1.1 Cálculos del Suelo Seco ........................................................................................ 6 4.1.1.2 Cálculos del Peso del Agua................................................................................... 6 4.1.1.3 Cálculos del Contenido de Agua .......................................................................... 7 4.1.2 Limite Plástico ................................................................................................................. 7 4.1.2.1 Cálculos del Suelo Seco ........................................................................................ 8 4.1.2.2 Cálculos del Peso del Agua................................................................................... 8 4.1.2.2 Cálculos del Contenido de Agua .......................................................................... 9 4.1.3 Calculo del Límite Liquido ......................................................................................... 9 4.2 Análisis Grafico .................................................................................................................... 10 4.3 Posibles Errores Cometidos............................................................................................... 11 CONCLUSIONES........................................................................................................................... 12 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 13 ANEXOS .......................................................................................................................................... 14

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1. Marco Teórico El límite plástico es una propiedad que 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(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). El límite líquido 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 y 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. Casagrande desarrolló un dispositivo normalizado 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, son factores de influencia en los resultados obtenidos. 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. 2. Objetivo Determinar el limite líquido y el limite plástico de la muestra de suelos obtenidas durante la experiencia conociendo el rango de humedades que nos permitirá saber la plasticidad de este y de modo que podamos clasificar el suelo respecto a sus propiedades. Y poniendo en práctica el procedimiento adecuado para llevar a cabo la experiencia de conocer los límites de Atterberg. 3. Metodología

3

3.1 Limite Plástico 3.1.1 Materiales y Equipo Para realizar el laboratorio en lo que corresponde a limite plástico fueron necesarios los siguientes materiales: • • • • • • • •

Balanza con sensibilidad de 0,01 gr. Tamiz No. 40 (0,4 mm) Horno, termostáticamente de controlado regulable 110 ±5 ºC Espátulas de hoja flexible Mortero Pinzas para recipientes calientes Taras Superficie lisa de vidrio

3.1.2 Procedimiento 1) Se tomo una muestra de suelo que fue pasado por el tamiz No. 40 el material seleccionado fue el que paso y el retenido fue desechado. El material se colocó en una capsula. 2) Se peso e identifico las taras donde colocarían las muestras. 3) Se procedió a agregar agua destilada a la muestra, amasándola con ayudan de una espátula de cuchillo hasta que esta presentara una consistencia firme. 4) Con nuestras manos tomamos la mitad de la muestra hasta formar una masa elipsoidal, luego se procedió a armar 10 rollos que en su firmeza presentara agrietamiento de aproximadamente 3mm de espesor y una longitud adecuada para colocarlos en las taras. 5) Se colocaron 5 rollos por cada tara, se pesaron y se llevó al horno por 24 h. 6) Pasada las 24 h se retiraron del horno y se volvieron a pesar.

3.2 Límite Liquido

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3.2.1 Materiales y Equipo Para realizar el laboratorio en lo que corresponde a limite Liquido fueron necesarios los siguientes materiales: • • • • • • • • •

Copa de Casagrande Ranurador normalizado Balanza con sensibilidad de 0,01 gr. Tamiz No. 40 (0,4 mm) Horno, termostáticamente de controlado regulable 110 ±5ºC Espátulas de hoja flexible Mortero Pinzas para recipientes calientes Taras

3.2.2 Procedimiento 1) Se tomo parte de la muestra de suelo que fue pasada por el tamiz No. 40, se agregó aguay se mezcló amasándola con una espátula hasta formar una pasta uniforme de consistencia suave. 2) se aseguró que el ajuste del aparato de limite liquido cumpliera con los requerimientos de funcionalidad y inspección de buen estado. 3) Se procedió a colocar parte de la masa en la copa de Casagrande de modo que cubrió la mitad de la copa con ayuda de la espátula, se enraso y con el ranurador se dividió la masa en la copa de modo que se formó una franja limpia. 4) Luego se levantó y golpeo la cazuela girando la manivela, se contó la cantidad de golpe hasta que la franja se unió. 5) Fue recomendable que para cada ensayo se llevara un conteo de golpes como los que muestran en la siguiente tabla

Tabla 1: Distribución de golpes Prueba

Nº Golpes

1

30 a 40

2

20 a 30 10 20

3

6) De la pasta del ensayada se tomó parte en una tara, se pesó y se llevó al horno. 7) Pasada las 24 h se retiraron del horno y se volvió a pesar. 5

8) De este mismo ensayo se repitió 3 veces, de modo que en cada en ensayo se le agrego una porción de agua 9) De los datos obtenidos se graficó porcentaje de humedad vs No. de golpes en las escalas apropiadas.

4. Datos y Análisis de Resultados 4.1 Resultados Obtenidos – Limites de Atterberg 4.1.1 Limite Liquido N° de Tara DESCRIPCIÓN N° de Golpes Peso de Tara, g Peso del Suelo Húmedo y la Tara, g Peso del Suelo Seco y la Tara, g Peso del Suelo Seco, g Peso del Agua, g Contenido del % de agua

1

2

3

38 9.52 g 16. 49 g 13.79 g 4.27 g 2.70 g

28 16.44 g 26.85 g 22.34 g 5.90 g 4.51 g

12 9.42 g 19.36 g 15.08 g 5.66 g 4.28 g

63.23 %

76.44%

75.62%

4.1.1.1 Cálculos del Suelo Seco 𝑊𝑆1 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜 +𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 13.79 𝑔 − 9. 52) 𝑔 = 4.27 𝑔 𝑊𝑆1 = 4.27 𝑔 𝑊𝑆2 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 22.34 − 16.44) 𝑔 = 5.90 𝑔 𝑊𝑆2 = 5.90 𝑔 𝑊𝑆3 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 15.08 − 9. 42) 𝑔 = 5.66 𝑔 𝑊𝑆3 = 5.66 𝑔

4.1.1.2 Cálculos del Peso del Agua

6

𝑊𝑤1 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 16.49 − 13. 79 𝑔) 𝑔 = 2.70 𝑔 𝑊𝑤1 = 2.70 𝑔 𝑊𝑤2 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 26.85 − 22.34) 𝑔 = 4.51 𝑔 𝑊𝑤2 = 4.51 𝑔 𝑊𝑤3 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 19.36 − 15.08) 𝑔 = 4.28 𝑔 𝑊𝑤3 = 4.28 𝑔

4.1.1.3 Cálculos del Contenido de Agua Donde: 𝑊1 =

𝑊𝑤 2.70 𝑔 × 100 = 63. 23 % × 100 = 4.27 𝑔 𝑊𝑠

Ww: Peso del Agua Ws: Peso seco

𝑊𝑤1 = 63.23%

𝑊2 =

𝑊𝑤2 4.51 𝑔 × 100 = 76. 44 % × 100 = 5.90 𝑔 𝑊𝑠2

𝑊𝑤2 = 76.44%

𝑊3 =

𝑊𝑤3 4.28 𝑔 × 100 = 75. 62 % × 100 = 5.66 𝑔 𝑊𝑠3

𝑊𝑤3 = 75.62 %

4.1.2 Limite Plástico 7

N° de Tara DESCRIPCIÓN Peso de Tara, g Peso del Suelo Húmedo y la Tara, g Peso del Suelo Seco y la Tara, g Peso del Agua, g Peso del Suelo Seco, g Contenido del de agua, % Promedio

4

5

9.33 g 11.98 g 11.09 g 0.89 g 1.76 g

9.42 g 12.22 g 11.36 g 0.86 g 1.94 g

50.57%

44.33%

4.1.2.1 Cálculos del Suelo Seco 𝑊𝑆4 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 11.09 𝑔 − 9.33 𝑔) 𝑔 = 1.76 𝑔 𝑊𝑆4 = 1.76 𝑔 𝑊𝑆5 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 11.36 𝑔 − 9.42 𝑔) 𝑔 = 1.94 𝑔 𝑊𝑆5 = 1.94 𝑔

4.1.2.2 Cálculos del Peso del Agua 𝑊𝑤4 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 11.98 𝑔 − 11.09 𝑔) 𝑔 = 0.89 𝑔 𝑊𝑤4 = 0.89 𝑔 𝑊𝑤5 = 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜+𝑇𝑎𝑟𝑎 = ( 12.22 𝑔 − 11.36 𝑔) 𝑔 = 0.86 𝑔 𝑊𝑤5 = 0.86 𝑔

8

4.1.2.2 Cálculos del Contenido de Agua Donde: 𝑊4 =

𝑊𝑤4 0.89 𝑔 × 100 = 50.57 % × 100 = 1.76 𝑔 𝑊𝑠4

Ww: Peso del Agua Ws: Peso seco

𝑊𝑤4 = 50.57%

𝑊5 =

𝑊𝑤5 0.86 𝑔 × 100 = 44.33 % × 100 = 1.94 𝑔 𝑊𝑠5

𝑊𝑤5 = 44.33%

Promedio 𝑃 =

50.57% + 44.33% = 47.45% 2

𝑃 = 47.45%

4.1.3 Calculo del Límite Liquido Índice de plasticidad = Límite Líquido – Límite Plástico Índice de plasticidad (I.P.) = 71.76% - 47.45% = 24.31%

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4.2 Análisis Grafico

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4.3 Posibles Errores Cometidos Dentro de los errores que pudieron haber ocurrido durante el desarrollo de la experiencia y alterar nuestros resultados finales están: • • • •

La cantidad de agua que se adiciono a las muestras de suelo durante la prueba de plasticidad y dilatancia. El contenido de partículas de la muestra de suelo durante la formación de la bolita. Se pudo haber contaminado la muestra de un suelo con partículas del otro suelo. La cantidad de golpes no fueron los necesarios

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CONCLUSIONES En la realización de este laboratorio, a través de nuestros conocimientos prácticos y teóricos, pudimos cumplir con el objetivo de obtener el límite de humedad que se quería. Se pudo determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, en relación al peso seco de esa misma muestra.

Se pudo determinar a través del procedimiento de laboratorio correspondiente, y el análisis y estudio de las gráficas obtenidas, el límite líquido de la muestra.

El límite de plasticidad calculado expresa como resultado que la muestra de suelos sometida análisis de laboratorio puede corresponder a un suelo arcilloso.

Logramos reconocer los estados de consistencia del suelo, y aprender a través de un laboratorio práctico, identificar y a clasificar los suelos.

Reconocer la importancia de tomar en cuenta características como textura, plasticidad, humedad, entre otros; para mejor identificación del suelo. El limite plástico es una propiedad de los suelos que se obtiene por medio de la elaboración de rollitos de 3 mm, estos rollitos se proceden a secarlos y se determina la cantidad de agua con la diferencia de pesos de la muestra antes y después de pesarla. Es muy importante mencionar que la cantidad de humedad en la mezcla van a determinar la trabajabilidad de la muestra al momento de elaborar los rollitos. Los rollitos tienen que presentar grietas en su exterior para obtener los resultados deseados.

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BIBLIOGRAFÍA 1. Braja Das, Fundamentos de Ingeniería Geotécnica 2. Bowles E. Joseph, fundamentos de mecánica de suelos, editorial Mc GrawHill. 3. Lambet T. William, mecánica de suelos, Limosa-Willey. 4. T.William Lambe, Mecánica de Suelos. Impreso en México,1999. ISBN 96818-1894-6

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ANEXOS 1) Tamizado de la muestra de suelo a utilizar

Una vez obtenido la cantidad necesaria tamizada procedíamos a sacar una muestra más pequeña de material para hacerla un poco más fina.

2. Materiales utilizados en la experiencia

3. Se procede a humedecer la mezcla para hacer los rollitos.

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4. Se pesan las taras ya rotuladas y se anotan los resultados

5. Se empieza hacer rollitos de 3 mm de diámetro de la muestra de suelo hasta que se agrietan.

6. se colocan los rollitos en las taras para ser pesados

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7. Se Humedece el resto de la mezcla para utilizar la casa grande

8. se coloca la mezcla a la mitad de la capacidad y se distribuye con la espátula. Y se procede a dividir la mezcla en dos partes haciendo un aleve abertura que separe ambas.

9. Se realizan los golpes hasta que la ranura se toque en algún punto.

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10. Se colocan las muestras en las 5 taras y se colocan al horno por 24 horas

11. transcurrido las 24 horas se procede a pesar las taras con su contenido

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