NMX-C CAPITULO 6. MÉTODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA.

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2 NMX-C CAPITULO 6. MÉTODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA.

3 NMX-C CAPITULO 6. Método de prueba para la determinación de los limites de consistencia Las pruebas de Atterberg, tienen por objeto determinar la plasticidad de la porción del material que pasa a tra ves de la malla mm (No. 40) de los suelos, con el objeto de la identificación y clasificación de suelos, enestudios geotécnicos.

4 NMX-C CAPITULO 6. Método de prueba para la determinación de los limites de consistencia Limite liquido (LI) Es el contenido de agua (expresado en porcentaje de masa seca), que debe tener un suelo remodelado húmedo para una muestra del mismo, en que se haya practicado una ranura de dimensiones estándar, al someterla al impacto de 25 golpes en un longitud de 13 mm Es la frontera comprendida entre los estados Semi-liquido y Plástico

5 NMX-C CAPITULO 6. Método de prueba para la determinación de los limites de consistencia Limite plástico (Lp) Lo fija el contenido de agua con el que comienza a agrietarse un rollo formado con el suelo, de aproximadamente 3,2 mm de diámetro, al rodarlo con la mano sobre una superficie lisa que puede ser una placa lisa de material no absorbente. Es la frontera comprendida entre el estado plástico y semi-sólido Limite de contracción (Lc) Es el contenido de agua que satura un suelo contraído por el secamiento de evaporación.

6 Equipo, aparatos e instrumentos. Dispositivo de A. Casagrande para determinar el limite liquido, incluyendo solera plana de 10 mm de espesor y ranurador plano. La caída de la copa tiene que ser de 10 mm Los puntos de impacto tanto en la base como en la copa no deben de ser gastados. Si la marca en la base tiene una profundidad igual o mayor a 0,1 mm la superficie debe pulirse. La base debe tener solo 3 patas de hule muy suave, localizadas en las 2 esquinas posteriores y en el centro del lado frontal de la base, sobre un directorio telefónico de aproximadamente 50 mmd e grueso, o bien sobre un paquete de toallas de papel, desdobladas de 25 mm de grueso, a modo de colchón. La masa de la copa debe ser de 200 g ± 20 g

7 Equipo, aparatos e instrumentos. Espátulas, capsulas de porcelana, vidrios de reloj o equivalente, mortero y piseta. Horno eléctrico a una temperatura constante de 383 K ± 5 K (110 C ± 5 C Balanza con aproximación de 0,01 g Desecador provisto con tapa hermética Molde de lamina galvanizada rígida del numero 16, con una sección cuadrada de 20 mm por 20 mm y 1000 mm de longitud. Cribas No mm (No. 40) y 4,75 mm (No. 4) Dispositivo de lucita para la determinación del limite de contracción. Placa plana y lisa no absorbente de 300 mm por 300 mm ± 30 mm, mínimo.

8 Equipo, aparatos e instrumentos.

9 Preparación y acondicionamiento de las muestras Para la realización de esta prueba se recomienda, que el lugar no este expuesto a cambios bruscos de temperatura, siendo la mas recomendable entre los 288 K y 308 K (15 C y 35 C), si es en otras condiciones anotarlo en el registro de prueba. Existen métodos para la preparación de la muestra Método seco Método con contenido de agua Para determinar cual proceso conviene, se seca al horno una muestra de material que contenga agua adherida y se presiona con los dedos. Si el material se desmorona fácilmente, se usa el método de separación en seco (indica que el material es areno-limoso o limoso). En cabio, si la muestra ofrece considerablemente resistencia y los granos no pueden separase ( indica que el material es arcilloso) se requiere hacer la preparación con ayuda de agua.

10 Preparación y acondicionamiento de las muestras Método seco El material que pasa la malla 4,75 mm ( No. 49 se disgrega ayudándose de un mortero, teniendo cuidado de no romper los granos. Se tamiza el material disgregado en el mortero a través de la malla 0,425 mm (No. 40), hasta obtener 150 g como mínimo, desechándose el material retenido. Se agrega agua y con el empleo de n espátula, se mezcla perfectamente hasta obtener una pasta suave y espesa. Se guarda la muestra remodelada en un recipiente que evite la evaporación durante 24 h como mínimo para que el contenido de agua se distribuya uniformente en todo el suelo.

11 Preparación y acondicionamiento de las muestras Método seco

12 Preparación y acondicionamiento de las muestras Método con contenido de agua Se separa de la muestra una cantidad suficiene de material para poder realizar la prueba. El material que pasa la malla 0,425 mm (No. 40) con ayuda de agua se coloca en un recipiente y se deja evaporar hasta que tome la consistencia de una pasta suave. Se guarda la muestra en un recipiente que evite la evaporación durante 24 h como mínimo para que el contenido de agua se distribuya uniformente en todo el suelo.

13 Preparación y acondicionamiento de las muestras Método con contenido de agua

14 Procedimiento Determinación del limite líquido 1. Se pone en la copa del aparato una cantidad de 150 g aproximadamente, se vuelve a mezclar hasta que la muestra quede homogénea; con una espátula se extiende el material de modo que, siendo la superficie superior plana, su espesor máximo sea del orden de 10 mm para extender el material se procede del centro hacia los lados sin aplicar presión y con el mínimo de pasadas de la espátula.

15 Procedimiento Determinación del limite líquido 2. Se coloca la punta del ranurador en la parte superior y en el centro de la muestra, colocando la herramienta perpendicular a la superficie de la copa. 3. Se traza una ranura en el centro de la muestra, contenida en la copa, inclinando el ranurador de manera que permanezca perpendicular a la superficie de la copa

16 Procedimiento Determinación del limite líquido 4. Después de que la copa y la base estén limpias y secas, se da vuelta a la manija uniformemente a razón de2 golpes por segundo, contando el numero de golpes referidos hasta que cierre el fondo de la ranura en unadistancia de13 mm. 5. Con la espátula se mezcla el material y se repiten las operaciones antes indicadas, si el numero de golpes coincide con la anterior determinación, o su diferencia es de un golpe, se anota el resultado promediando. En caso de que la diferencia sea mayo de un golpe se repite el proceso hasta logar una coincidencia en los intentos sucesivos.

17 Procedimiento Determinación del limite líquido 6. Se determina la masa de los vidrios de reloj 7. Se coloca una porción del material que este próximo a la ranura, en un vidrio de reloj, para determinar el contenido de agua. 8. Se determina su masa con una aproximación de 0,01 g, anotando el valor en el registro correspondiente. 9. Se repiten los pasos del 2 al 8, para ir variando la consistencia del material. Se debe contar con cuatro determinaciones como mínimo, procurando que estén comprendidas entre los 5 y 40 golpes.

18 Procedimiento Determinación del limite líquido 10. Todos los vidrios de reloj, conteniendo las muestras tomadas se introducen en el horno a 383 K (100 C), durante un periodo mínimo de 20 h ± 4 h, para que se sequen hasta una masa constante. 11. Se siguen los pasos necesarios para obtener el contenido de agua en porciento, correspondiente a cada numero de golpes y se construye la cuerva numero de golpes contra contenido de agua en porciento en un rayado semi-logarítmico El limite liquido se encuentra donde cruza la línea al contenido de agua en porciento correspondientes a 25 golpes.

19 Procedimiento Determinación del límite plástico 1. Se toma aproximadamente la mitad de la muestra separada en el frasco, procurando que tenga un contenido de agua uniforme cercana al contenido de agua optimo para poder realizar la prueba 2. Se rueda sobre una superficie limpia y lisa no absorbente como una placa de vidrio, hasta formar un rollo cilíndrico de 3,2 mm de diámetro.

20 Procedimiento Determinación del límite plástico 3. Se amasa la tira y se vuelve a rodar, repitiendo la operación tantas veces como sea necesario para reducir gradualmente, el contenido de agua por evaporación, hasta que el rollo cilíndrico empiece a endurecer. 4. El limite plástico se alcanza cuando el rollo cilíndrico se agrieta al ser reducido aproximadamente 3,2 mm de diámetro.

21 Procedimiento Determinación del límite plástico 5. Inmediatamente se divide el rollo cilíndrico y se ponen los trozos del material en una capsula de material no absorbente o en 2 vidrios de reloj y se determina su masa en la balanza de 0,01g de aproximación y se registra el valor. 6. Con la otra mitad de la muestra se repiten los pasos 1 al 4 para comprobar la determinación anterior.

22 Procedimiento Determinación del límite plástico 7. Se introducen os vidrios de reloj con las determinaciones obtenidas, en el horno a 383 K (110 C) 8. Se calcula elcontenido de agua enporcentaje, si la diferencia de las dos determinaciones no es mayor de 2% se promedian, y en caso contrario se repite la determinación. El limite plástico esa el promedio de las dos determinaciones en porcentaje.

23 Cálculos Determinación del límite de contracción El limite de contracción puede calcularse analíticamente con la siguiente formula: Lc = Wc = W1 Vi Vf Ws 100 Donde: Lc es el limite de contracción en % W1 es elporcentaje de agua del suelo antes de contraerse Vi es el volumen inicial de la pastilla de suelo Vf es el volumen final de la pastilla de suelo Ws es la masa de sólidos

24 Cálculos. Índices de consistencia Indice de plasticidad (Ip), es la diferencia en porciento, que hay entre el limite liquido (Ll) y el limite plástico (Lp) Ip = Ll Lp Índice de escurrimiento o fluidez (Fw), se obtiene de la diferencia de humedad en un ciclo completo, considerándola en su fracción racional. Ejemplo: el ciclo completo es de 5 a 50 golpes, el valor de humedad expresada en fracción racional correspondiente a 5 golpes igual a 0,834 y la correspondencia a 50 golpes es igual a 0,629, la diferencia es Fw Fw = 0,834 0,629 = 0,205 Índice de tenacidad (Tw) se obtienes de dividir el índice de plasticidad Ip entre el índice de escurrimiento Fw expresados en forma racional Tw = Ip Fw

25 Cálculos. Índices de consistencia La contracción relativa (Cr), esta dada por la formula: Li W Cr = Ip Índice de contracción (Ic), se obtiene de restar el limite plástico el limite de contracción. Ic = Lp Lc Relación agua-plasticidad (B) expresada en porciento es: Donde: Cr es la consistencia relativa W es la humedad del material considerado Li es el limite liquido Ip es el índice de plasticidad Lp es el limite plástico Lc limite de contracción B = W Lp Ip 100

26 Causas de error El estado de conservación, bien el ajuste, del dispositivo para la determinación del limite liquido, pueden ser defectuosos Contenido de agua no homogéneo en la muestra utilizada Presencia de burbujas de aire Herramientas de ranuración gastada Corte incorrecto de la ranura Descuido enrodar el cilindro del limite plástico Diámetro incorrecto del limite plástico

27 Informe Se debe incluir en el registro de prueba de laboratorio, cada Ingeniero debe desarrollar la información, según requerimiento y criterio, ayudándose con el formato de las siguiente figuras:

28 Informe

29 Informe