FACULTAD DE INGENIERIA CIVILESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE LABORATOTIO

DETERMINACION DEL INDICE PLASTICO Y LIMITE LIQUIDO

AUTOR (ES):

1. VALENZUELA NOA, Luis Alfredo

2. VALLE LOYOLA, Erli Benzy

3. VALVERDE TARAZONA, Jhair Hugo

4. VIDAL ACUÑA, Jim Richard

ASESOR:

BASURTO RAVICHAGUA, Daniel Jesus

LIMA-PERÚ2015

I. INTRODUCCIÓN

En el presente Informe daremos a conocer el método para medir Límite Líquido, Límite

Plástico, e Índice de Plasticidad, correspondiente al Ensayo de Atterberg, considerando la

consistencia de un suelo que disminuirá o aumentará dependiendo de la cantidad de su

componente líquido. Una vez disminuida la humedad en el suelo arcilloso líquido, pasará

gradualmente a estado plástico

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el

comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert

Mauritz Atterberg. (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4

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.

Estos tipos de suelos también se le conocen como arcillas, debido a los hombres que se

relacionaban al uso de la cerámica; esta palabra llego a ser usado por la Mecánica de Suelos,

ya en tiempos más recientes, con el mismo significado.

En este sentido, la plasticidad es una propiedad que ha servido desde tiempos antiguos para la

clasificación de los suelos de manera puramente descriptiva. De manera rápida se llegó a

reconocer que había una relación específica entre la plasticidad ya las propiedades

fisicoquímicas que determinan el comportamiento mecánico de las arcillas.

Actualmente, la plasticidad es una propiedad ingenieril de interés científico estricto, dejando

de ser una cualidad puramente descriptiva o de trabajabilidad en cerámica; se a probado, así,

que la plasticidad de un suelo es debida a su contenido de partículas más finas en forma

laminar.

II. OBJETIVOS

Objetivo general

Estudiar las características de plasticidad de los suelos.

Objetivos específicos

Encontrar el límite líquido del suelo. Encontrar el límite plástico del suelo. Encontrar el Índice de plasticidad. Encontrar el Índice de Fluidez. Encontrar la Consistencia Relativa. Reconocer el tipo de suelo.

III. MARCO TEÓRICO

Consistencia Del Suelo

La consistencia del suelo es la firmeza con que se unen los materiales que lo componen o la

resistencia de los suelos a la deformación y la ruptura. La consistencia del suelo se mide por

muestras de suelo mojado, húmedo y seco. En los suelos mojados, se expresa como

adhesividad y plasticidad, tal como se define infra. La consistencia del suelo puede estimarse

en el campo mediante ensayos sencillos, o medirse con mayor exactitud en el laboratorio.

1. Plasticidad

En mecánica de suelos puede definirse la plasticidad como la propiedad de un material por la

cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica

apreciable y sin desmoronarse y agrietarse.

2. Determinación de los límites

Los suelos que poseen algo de cohesión, según su naturaleza y cantidad de agua, pueden

presentar propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semi – solido, plástico o semi –

liquido. El contenido de agua o humedad límite al que se produce el cambio de estado varia de

un suelo a otro.

a) Límite líquido (L.L) Norma ASTM D 423

Es la humedad de un suelo remoldeado, límite entre el estado líquido y plástico

expresado en porcentaje.

b) Límite plástico (L.P) Norma ASTM D 424

Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados plástico y semi- sólido

expresado en porcentaje.

3. Índice de plasticidad (I.P)

El índice de plasticidad se expresa con el porcentaje del peso en seco de la muestra de suelo, e

indica el tamaño del intervalo de variación del contenido de humedad con el cual el suelo se

mantiene plástico.

IP=¿−LP>10 plástico

IP=¿−LP<10No plástico

Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy

plásticos.

Dónde:

IP=Indicede plasticidad del suelo (% )

¿=Límite líquidodel suelo (% )

LP=Límite plástico del suelo (% )

4. Índice de Fluidez

Se define como la pendiente de la curva de flujo, mide la sensibilidad del suelo a cambiar su

consistencia con la variación del contenido de agua.

w=−Fw∗LogN+C

Donde:

w=Contenido de agua

Fw=Indice de fluidez

N=Numero deGolpes

C=Constante

5. Consistencia Relativa

La consistencia relativa del suelo es la firmeza con que se unen los materiales que lo

componen o la resistencia de los suelos a la deformación y la ruptura. La consistencia del suelo

se mide por muestras de suelo mojado, húmedo y seco. En los suelos mojados, se expresa

como adhesividad y plasticidad, tal como se define infra. La consistencia del suelo puede

estimarse en el campo mediante ensayos sencillos, o medirse con mayor exactitud en el

laboratorio.

CR=¿−wnIP

Dónde:

CR=Consistencia Relativa

¿=Límite Líquido

wn=Contenido dehumedad del suelo en suestadonatural

IP=Indicede plasticidad

Este índice es útil en el estudio del comportamiento en campo de suelos de grano fino

saturados.

CONSISTENCIA

RELATIVA

DESCRIPCION

0.00 – 0.25 Muy blanda

0.25 – 0.50 Blanda

0.50 – 0.75 Semi blanda o Media

0.75 – 1.00 Dura

> 1.00 Muy dura

Si CR = 1 el suelo se encuentra en su LP.

Si CR = 0 el suelo se encuentra en su LL.

Si CR > 1 el suelo se encuentra en un estado semi- sólido y tendrá un comportamiento rígido.

Si CR < 0 el suelo posee un contenido de humedad natural superior a su LL y se comportará

como un fluido viscoso.

IV. DETALLES EXPERIMENTALES

IV.1. Equipos y Materiales, metodología

Materiales

Ensayo Nº1: “Limite líquido”

Copa de casa grande

Acanalador

Granulador

Un recipiente

Espátula

Balanza

Malla nº40

Horno

Ensayo Nº2: “Limite de plasticidad”

Vidrio

Un recipiente

Balanza

Horno

4.2. Procedimiento de la obtención de datos

Ensayo Nº1: “Limite líquido”

* Este proceso se realizó 4 veces, para así poder obtener las muestras en los intervalos de golpes.

1. Sacar la muestra del recipiente donde esta conservado para que no se pierda su

humedad, y luego secarlo.

2. Triturar los grumos en el recipiente.

3. Usar la malla Nº40 para zarandear.

4. El material que pasa se usa para hacer la consistencia.

5. Tomar un poco de la muestra y mezclarla con agua destilada hasta formar una pasta.

6. Una vez hecha la mezcla colocar una pequeña cantidad en la copa de casa grande y esparcirla de manera uniforme.

7. Con el acanalador retirar una parte del material de la parte central separándolo en dos partes.

8. Manipular la manivela y realizar el conteo de los golpes hasta obtener que se unan ambas partes separadas.

9. Una vez unida la muestra en un margen de 13mm, se procede a retirar la parte que se unió con la espátula.

10. Se colocó en un recipiente para posteriormente pesarla.

11. colocar el material pesado al horno.

Ensayo Nº2: “Limite de plasticidad”

1. Para este ensayo también usamos la misma muestra del límite líquido, se procedió a

sacar la muestra donde estaba conservada,

2. Triturar los grumos en el recipiente.

3. Usar la malla Nº40 para zarandear.

4. Tomar un poco de la muestra y mezclarla con agua destilada.

5. Con la mezcla tratar de formar rollitos de 3,2 mm de diámetro. pero a la vez cuando dichas muestra se fisuren es ahí donde se detiene.

6. Colocar en un recipiente y pesarlo. Dichas muestras deben pesar entre 6 gramos.

7. Una vez pesada llevarlo al horno.

5. RESULTADOS

5.1. Recolección de datos

A partir de las muestras y con los equipos usados se obtuvo los datos las cuales son las siguientes:

Ensayo Nº1: “Limite líquido”

Límite Líquido (ASTM - D4318)Nº tara 1 2 3 4Nº de golpes 13 24 28 35Peso tara (gr) 1,60 1,60 1,60 1,60Peso tara + suelo húmedo (gr) 9,00 10,00 8,10 9,60

Peso tara + suelo seco (gr) 6,10 7,80 6,70 8,40

Ensayo Nº2: “Limite de plasticidad”

Límite Plástico (ASTM - D4318)Nº tara 04Peso tara (gr)

1,60

Peso tara + suelo húmedo (gr)

7,70

Peso tara + suelo seco (gr)

6,65

5.2. Análisis de datos Con los presentes datos se procederán a efectuar los cálculos respectivos.

Nota.- Para el cálculo de la Consistencia Relativa asumir la humedad natural de la muestra

igual a 12%.

5.3. Presentación de los datos

Ensayo Nº1: “Limite líquido”

Límite Líquido (ASTM - D4318)Nº tara 1 2 3 4Nº de golpes 13 24 28 35Peso tara (gr) 1,60 1,60 1,60 1,60Peso tara + suelo húmedo (gr) 9,00 10,00 8,10 9,60Peso tara + suelo seco (gr) 6,10 7,80 6,70 8,40Peso del agua (gr) 2,90 2,20 1,40 1,20Peso del suelo seco (gr) 4,50 6,20 5,10 6,80Humedad (%) 64,44 35,48 27,45 17,65

Ensayo Nº2: “Limite de plasticidad”

Límite Plástico (ASTM - D4318)Nº tara 1Peso tara (gr) 1,60Peso tara + suelo húmedo (gr) 7,70Peso tara + suelo seco (gr) 6,60Peso del agua (gr) 1,10Peso del suelo seco (gr) 5,00Humedad (%) 22,00

10 1000.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

Diagrama de Fluidez

Número de Golpes

Cont

enid

o de

Hum

edad

ÍNDICE DE PLASTICIDAD

IP=LL-LP

IP=33.47-22.00

IP=12.68

ÍNDICE DE FLUIDEZ

w=-Fw*LogN+C

0.3347=-Fw*Log25+C

-0.3548=Fw*Log24-C

Fw=1.13

CONSISTENCIA RELATIVA w(%)nat=12%

CR=(LL- Wn)/IP

CR=(33.47-12)/12.68

CR=1.69

6. CONCLUSIÓN

Se concluye que el cálculo de los límites de consistencia son muy importantes pues nos

ayudan a determinar el tipo de suelo y el material con el cual se trabajaría, además de

ayudarnos a saber que métodos se pueden usar para el trabajo en dichos suelos.

Se calculó el límite líquido del suelo, siendo como resultado 33.47 Se calculó el límite

plástico del suelo, teniendo un LP de 22.00. Nos dio como resultado un índice de

plasticidad (IP) menor a 12.68. La Consistencia Relativa nos dio como resultado 1.69 y

el Índice de Fluidez nos dio como resultado 1.13. Por lo que concluimos y afirmamos

que el suelo estudiado en el experimento es arcilloso de baja plasticidad, será un suelo

arcilloso muy duro.

Se concluye que el cálculo de los límites de consistencia son muy importantes pues nos

ayudan a determinar el tipo de suelo y el material con el cual se trabajaría, además de

ayudarnos a saber que métodos se pueden usar para el trabajo en dichos suelos.

7. RECOMENDACIONES

Tomar nota de los resultados obtenidos en cada ensayo para facilitar el proceso de

resolución de los cuadros.

Contar bien el número de golpes que se hace con la copa de casa grande.

Fijarse bien que la manivela de la copa de Casagrande este en buen estado para su

uso, permitiendo el libre movimiento al girarla.

La parte inferior de la copa debe estar sobre un centímetro de la base de la copa de

Casagrande.

Cerciorarse que los equipos a usarcé estén limpios y funcionen normalmente para no

alterar los resultados.

CUESTIONARIO

1. Según la carta de plasticidad, explique que representa cada recta que están en función

del índice de plasticidad y límite líquido.

La característica importante de esta carta es la línea A empírica. La línea A separa las

arcillas orgánicas de los limos inorgánicos con las cartas de los índices de plasticidad

contra los límites líquidos para las arcillas inorgánicas que se encuentran arriba de la

línea A, y aquellas para limos inorgánicos se hallan debajo de la línea A.

La línea U es aproximadamente el límite superior de la relación del índice de

plasticidad respecto al límite líquido para cualquier suelo encontrado hasta ahora.

2. ¿Qué implica que un suelo tenga una curva de fluidez con una mayor o menor

pendiente?

los suelos cohesivos cuya curva de fluidez es más tendida, tiene menor índice de

fluidez y mayor resistencia en el límite plástico. El límite líquido se determina con el

ensayo de límite líquido mediante varios puntos o con un solo punto.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

JUAREZ, E. y Rico, A. (SF). Mecánica de suelos. México: Limusa