Labotarorio limite de consistencia PDF

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MECANICA DEPág. 1UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERUFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILCURSO : Mecánica De SuelosASIGNADO : Laboratorio “Limite de consistencia”DOCENTE : Ing. Salome Guadalupe Chacón Arcaya De ValdeiglesiasESTUDIANTES : Eduardo Pumainca Huayhua U  Salomón Elmer Vela Meza U  Billy E. Mamani ...

Description

MECANICA DE

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO

: Mecánica De Suelos

ASIGNADO

: Laboratorio “Limite de consistencia”

DOCENTE

: Ing. Salome Guadalupe Chacón Arcaya De Valdeiglesias

ESTUDIANTES

:  Eduardo Pumainca Huayhua

U18103900

 Salomón Elmer Vela Meza

U18308327

 Billy E. Mamani Flores

U17305707

 Lucio Salvador Sonco Sánchez

U17210314

 Mijaíl Vladimir Valencia Pinto

U18100054

AREQUIPA, ABRIL DE 2021

Pág.

1

CONTENIDO 1.

INTRODUCCION ......................................................................................................... 3

2.

OBJETIVOS ................................................................................................................. 3 2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 3 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...................................................................................... 3

3.

ENSAYOS REALIZADOS ............................................................................................. 4 3.1 MATERIALES Y EQUIPOS ........................................................................................ 4 3.2 NORMA UTILIZADA .................................................................................................. 6 3.4 PROCEDIMIENTO ..................................................................................................... 6 3.5 FORMULAS ............................................................................................................. 11 3.5.1 LIMITE LIQUIDO ............................................................................................... 11 3.5.2 LIMITE PLASTICO ............................................................................................ 11 3.5.3 INDICE PLASTICO ........................................................................................... 11

4.

CALCULO DE RESULTADOS OBTENIDOS.............................................................. 12

5.

ANALISIS Y EVALUACION DE RESULTADOS.......................................................... 14

6.

COMENTARIOS ......................................................................................................... 14

7.

CONCLUSIONES ....................................................................................................... 15

8.

ANEXOS .................................................................................................................... 15

9.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS........................................................................... 16

1. INTRODUCCION En primera instancia de Límites de Consistencia, pues se definen en cinco límites: líquidos, plásticos, contracción, pegajosidad y de cohesión. Las tres primeras resaltaron en este presente laboratorio las cuales se ensayaron para el trabajo principalmente con el objetivo de identificar y clasificar una muestra de suelo, estos límites se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916). Además, se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. En la actualidad, los límites de Atterberg son muy utilizados en los laboratorios de Mecánica de Suelos. Por un lado, cuando los suelos contienen materiales cohesivos tiene la capacidad de retener agua, esta naturaleza permite que el suelo tenga una consistencia diferente. 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 para luego ser identificados mediante tablas AASHTO. A continuación, determinaremos el límite líquido y plástico que corresponde a este laboratorio en participación de todos en conjunto del grupo. 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL  Determinar los límites de consistencia de la muestra de suelo y clasificarlo por el método AASHTO T89-68, AASHTO T90-70, ASTM D-4318. 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Determinar el límite Determinar el límite líquido y líquido y plástico mediante pruebas plástico mediante pruebas de laboratorio, que se relacionan de manera directa con el contenido de humedad.  Determinar el índice de plasticidad de manera operativa después de los ensayos realizados en laboratorio.  Hallar el límite líquido de la muestra basado en la cantidad de golpes de la cazuela con respecto a la humedad que va presentando el suelo.  Determinar el límite de plasticidad a fin de obtener el índice de plasticidad y liquidez.

3. ENSAYOS REALIZADOS 3.1 MATERIALES Y EQUIPOS 3.1.1 LIMITE LIQUIDO 

Taras o recipientes. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°1



Espátula. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°2



copa de Casagrande Acanalador. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°3



Capsulas. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°4



Balanza de sensibilidad de 0,01gr. MAX 300 gr. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°5



Estufa u horno temperatura de 110 +-5ªC. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°6



Tamiz Nª40. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO) Imagen N°7



Agua Destilada 1ltr. (LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO)



Placa de vidrio esmerilado (LIMITE PLASTICO) Imagen N°8



Probeta o jarra medidora (LIMITE PLASTICO) Imagen N°9

3.2 NORMA UTILIZADA. El ensayo se basó con las siguientes normas: 

AASTHO T89-68



AASTHO T90-70



ASTM D-4318

3.4 PROCEDIMIENTO 3.4.1 LIMITE LIQUIDO 

Preparación de la muestra, se pesa una muestra de 150-300gr de porción pasante del tamiz Nª40.

Imagen N°10



La altura de caída de la cuchara de Casagrande debe alcanzar una altura de 10+0,2 mm Imagen N°11



Colóquese la muestra de suelo en la vasija o tara y se mezcla completamente con 15 a 20 ml de agua destilada. Imagen N°7



Amasar y tajar con una espátula en forma alternada y repetida. Realizar más adiciones de agua en incrementos de 1 a 3 ml. Imagen N°12



Cuando haya sido mezclada suficiente agua completamente con el suelo y la consistencia producida requiera de 30 a 35 golpes de la cazuela de bronce para que se ocasione el cierre, colóquese una porción de la mezcla en la cazuela sobre el sitio en que ésta reposa en la base, y comprímasela hacia abajo.

 Imágenes N°13



Elévese y golpéese la taza de bronce girando la manija, a una velocidad de 1,9 a 2,1 golpes por segundo, hasta que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de la ranura. A lo largo de una distancia de cerca de 13 mm (0.5"). Anótese el número de golpes requeridos para cerrar la ranura. Imagen N°14



Si el suelo sigue deslizándose sobre la taza de bronce a un número de golpes inferior a 25, no es aplicable este ensayo y deberá indicarse que el límite líquido no se puede determinar.



Sáquese una tajada de suelo aproximadamente del ancho de la espátula, tomándola de uno y otro lado y en ángulo recto con la ranura e incluyendo la porción de ésta en la cual se hizo contacto, y colóquese en un recipiente adecuado. Imagen N°15



Repítase la operación anterior por lo menos en dos ensayos adicionales, con el suelo restante en la vasija de porcelana, al que se le ha agregado agua suficiente para ponerlo en un estado de mayor fluidez. El objeto de este procedimiento es obtener muestras de tal consistencia que al menos una de las determinaciones del número de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelo se halle en cada uno de los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De esta manera, el alcance de las 3 determinaciones debe ser de 10 golpes.

3.4.2 LIMITE PLASTICO 

Para la preparación de la muestra se toma aproximadamente 20gr. Pasante por el tamiz N°40. Imagen N°16



Se amasa con agua destilada hasta que pueda tomarse con facilidad una pasta homogénea.



La muestra debe tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fácilmente con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Imagen N°17



Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuación, se rueda con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesaria para formar cilindros. Imagen N°18



Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3.2 mm (1/8") no se ha desmoronado, se vuelve a hacer un elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro.



El desmoronamiento puede manifestarse de modo distinto, en los diversos tipos de suelo

En suelos muy plásticos, el cilindro queda dividido en trozos de unos 6 mm de longitud, mientras que en suelos plásticos los trozos son más pequeños: La porción así obtenida se coloca en capsulas en el horno.



Imagen N°19

3.5 FORMULAS 3.5.1 LIMITE LIQUIDO

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑃 𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 = ℎ

∗ 100%

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑃𝑃

3.5.2 LIMITE PLASTICO

=

3.5.3 INDICE PLASTICO

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑃𝑃 ℎ

∗ 100%

𝑃. 𝑃. = 𝑃. 𝑃. −. Donde:  

L.L.= limite liquido L.P.= límite plástico

𝑃.

4. CALCULO DE RESULTADOS OBTENIDOS

CALCULO DE LIMITES DATOS - DE LIMITE LIQUIDO Peso del depósito + suelo húmedo (gr)

N.º de Golpes

Deposito

12,00 22,00 30,00 42,00

P1 P2 P3 P4

52,90 51,50 62,70 57,60

Peso del depósito + suelo seco (gr) 48,70 47,20 57,80 53,10

Peso del deposito 36,30 33,80 42,10 38,30

CUADRO DE CALCULO DE LIMITE LIQUIDO Peso de muestra humedad 16,60 17,70 20,60 19,30

Ítem

Contenido de humedad

P1 P2 P3 P4

Peso de muestra seca 12,40 13,40 15,70 14,80

Wa

W% 4,20 4,30 4,90 4,50

33,87 32,09 31,21 30,41

LL 31,89

Gráfico de humedad límite líquido 34.50 34.00 33.50 33.00 32.50 32.00 31.50 31.00 30.50 30.00

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Número de muestra

DATOS - DE LIMITE PLASTICO Deposito

Peso del depósito + suelo húmedo (gr)

Peso del depósito + suelo seco (gr)

Peso del deposito

P7

39,40

38,40

32,70

P8

40,50

39,60

34,50

P9

47,80

46,80

42,20

CUADRO DE CALCULO DE LIMITE PLASTICO Peso de Peso de muestra muestra seca húmeda 6,70 5,70 6,00 5,10 5,60 4,60

Deposito P7 P8 P9

Contenido de humedad

INDICE PLASTICO

Wa

W%

1,00 17,54 18,98 0,90 17,65 1,00 21,74

12,92

Gráfico de humedad límite plástico 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Contenido de humedad

Número de muestra

34.50 34.00 33.50 33.00 32.50 32.00 31.50 31.00 30.50 30.00

0.00

LP

Diagrama de fluidez

5.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00 Número de Golpes

3.5

5. ANALISIS Y EVALUACION DE RESULTADOS  El análisis táctil y visual de la muestra se determinó con la norma AASHTO T89-68, AASHTO T90-70, ASTM D-4318.  En el ensayo de Limite Liquido se determinó que posee un Limite Liquido de 31.89 % y el Limite Plástico 18.98 %  En las muestras de Limite Liquido todas tenían un porcentaje similar por ende no vario mucho la muestra general. Limite plástico la muestra 3 o la P9 se determinó por 21.74%  Según la muestra de Limite Liquido de 31.89% y Limite Plástico de 18.98% nos da un suelo limoso Arcilloso. Para poder tenerlo en cuenta al momento de hacer una construcción civil y como solucionar el problema de humedad. 6. COMENTARIOS  Antes de iniciar el ensayo se determinó que los contenidos de agua en los que el suelo pasa de un estado a otro son denominados límites de consistencia de Atterberg.  Los límites propuestos por Atterberg son 5 (de cohesión, de pegajosidad, de contracción, plástico y liquido) pero para el ensayo solo abarcaremos el límite plástico y el líquido.  El límite plástico es la mínima humedad con la que el suelo tiene un comportamiento plástico, es decir, el suelo no admite deformaciones sin rotura.  El cálculo extraído de cada una de las muestras se redondeó a dos dígitos de decimales como máximo.  La consistencia de un suelo es la relativa facilidad con la que puede ser deformado y depende de un contenido de humedad determinado.  Para el presente ensayo se efectuó 4 contenidos o depósitos de humedad diferentes, anotando el número de golpes y su contenido de humedad.  Si el suelo sigue deslizándose sobre la taza de bronce a un numero de golpes inferior a 25, no es aplicable este ensayo y debería indicarse que el límite liquido no se puede determinar.  Para empezar con la preparación de la muestra se tomó la parte pasante del tamiz N°40.

7. CONCLUSIONES  Se determinó el índice de plasticidad para los depósitos 7,8,9 obteniendo como resultado 12.92 con un redondeo de dos decimales  Hallamos el límite liquido de la muestra en los depósitos 1,2,3,4 con humedad diferente, y anotando el número de golpes, obteniendo como resultado 31.89  Hallamos el límite de plasticidad de la muestra en los depósitos 5,6,7, luego de añadir agua destila y amasarla obtenido como resultado 18.98 (con dos números decimales).  Mediante el uso de las normas AASHTO T89-68, AASHTO T90-70, ASTM D4318 se puedo determinar los límites de consistencia líquido 31.89 y plástico 18.98, con estos datos se supo clasificar y determinar el índice de plasticidad de la muestra de suelo dando como resultado 12.92 dato obtenido gracias a la diferencia del límite líquido (LL) y el límite pastico (LP). 8. ANEXOS

CALCULO DE LIMITES DATOS - DE LIMITE LIQUIDO Deposito

Nº de Golpes

Peso del Peso del deposito + suelo deposito + humedo (gr) suelo seco (gr)

Peso del deposito

P1 P2 P3 P4

CUADRO DE CALCULO DE LIMITE LIQUIDO Item P1 P2 P3 P4

Peso de muestra Peso de muestra humeda seca

Wa

W%

LL

DATOS - DE LIMITE PLASTICO Deposito

Peso del deposito + suelo humedo (gr)

Peso del deposito + suelo seco (gr)

Peso del deposito

P7 P8 P9

Deposito

CUADRO DE CALCULO DE LIMITE PLASTICO Peso de muestra Peso de muestra Wa seca humeda

W%

LP

P7 P8 P9

INDICE PLASTICO

Deposito

Nº de Golpes

W%

P1 P2 P3 P4

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  ASTM. (2000). D4318: Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. West Conshohocken.  NTP. (2014). 339.129: SUELOS. Método de ensayo límite líquido, límite plástico, e índice de plasticidad de suelos. suelos. Lima.  MTC. (2019). E 108: Determinación E 108: Determinación del contenido de humedad de un suelo. un suelo. Lima....