miércoles, 6 de junio de 2012

Práctica 4

Límite líquido

Objetivo


Determinar el limite Iiquido de una muestra de suelo obtenida en practicas anteriores, así como familiarizar al alumno con los procedimientos y equipo para obtener los resultados esperados.

Introducción

Este método describe el procedimiento para determinar el limite liquido de los suelos. El limite liquido de un suelo es el contenido de agua que este tiene y se determina cuando el suelo pasa del estado plástico al estado liquido.

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos para determinar el límite líquido: - graficar el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e intrapolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Límite Líquido. - según el método puntual, multiplicar por un factor (que depende del número de golpes) la humedad obtenida y obtener el límite líquido como el resultado de tal multiplicación.

EL LIMITE PLÁSTICO ES EL CONTENIDO DE AGUA QUE LIMITA EL ESTADO PLÁSTICO RESISTENTE SEMISOLIDO.

El límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método bajo el cuál el suelo permanece plástico.

Para la determinación de éste límite se toma muestras del ensayo para la obtención del límite líquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un diámetro de 3 mm., en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que determina el índice plástico.

Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.

El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3 mm. o aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante más subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del límite líquido, pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. El diámetro puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes laboratoristas, dentro de un rango del 1 al 3%.

Material y equipo

Muestra de suelo
Copa de casagrande
Balanza de precisión
Espátula
Agua destilada
Vidrio plano
5 Vidrios de reloj
Vernier
Ranurador
Horno
Molde de contracción lineal.

Procedimiento

1.- Se pesan 200g. de la muestra de suelo
2.- Se pesan los vidrios de reloj.
3.-Se homogeniza la muestra en el vidrio plano agregando agua destilada para esta acción.
4.- En la copa de casagrande y comprimirla hacia abajo.
5.- Extender la muestra con la espátula del centro hacia los lados, hasta que la altura de la muestra en el punto mas bajo sea de 10mm aproximadamente.
6.- Con el ranurador se le da una firme pasada haciendo una ranura en la parte central de la muestra contenida en la copa de Casagrande, para lo cual se mantendrá el ranurador normal a la superficie interior de la copa.
7.- Se acciona el equipo de Casagrande para alzar y dejar caer la copa dos golpes por segundo hasta lograr que las dos mitades se unan.
8.- Se registra el numero de golpes en el que se cerraron las mitades.
9.- Se toma una porción de la muestra y se toma su peso y se coloca en un vidrio de reloj ya pesado para secarla y así saber su contenido de humedad.
10.- Repetir los pasos anteriores por lo menos dos veces mas.
11.- El objetivo de este procedimiento es el de determinar la consistencia para cerrar la ranura del suelo de cada uno de los siguiente rangos:
  • 25 a 35
  • 20 a 30
  • 15 a 25
El contenido de humedad se calculara con la siguiente expresión:

(Wh - Ws / Ws) * 100


Cálculos

vidrio de reloj
#

Peso (gr.)

Peso del vidrio mas muestra (g.)

Pesos al sacarlos del horno (g.)

Número de Golpes

38

100.92

108.8

104.0

20

46

95.77

104.0

99.2

40

48

95.85

105.0

99.7

36

97

97.05

105.1

100.0

30

36

53.48
-
-
-



Muestra

Peso húmedo (gr.)

Peso seco (gr.)

Probeta 1

2.5

1.2

Probeta 2

2.7

1.6

Probeta 3

4.4

2.2



Molde de contracción lineal

MedidasAncho 1.9 cm.
Largo 9.9 cm.
Alto 2.0 cm.
 
 
Contenido de agua
(Wh - Ws / Ws) * 100
Con vidrio

Vidrio # 38 = 108.8 - 104.0 / 104 * 100 = 4.6%
Vidrio # 46 = 104 - 99.2 / 99.2 * 100 = 4.8%
Vidrio # 48 = 105 - 99.7 / 99.7 * 100 = 5.3%
Vidrio # 97 = 105.1 -100 / 100 * 100 = 5.1 %

Sin vidrio

Vidrio # 38 = 7.88 - 3.08 / 3.08 * 100 = 155%
Vidrio # 46 = 8.23 - 3.43 / 3.43 * 100 = 139%
Vidrio # 48 = 9.15 - 3.85 / 3.84 * 100 = 137%
Vidrio # 97 = 8.05 - 2.95 / 2.95 * 100 = 172%
Contenido de agua en muestras(Wh - Ws / Ws) * 100
% W Probeta 1 = 2.5 - 1.2 / 1.2 * 100 = 108%
% W Probeta 2 = 2.7 - 1.6 / 1.6 * 100 = 68%
% W Probeta 3 = 4.4 - 2.2 / 2.2 * 100 = 100%

Peso seco del molde 97.7gr.


Al sacar el molde del horno el material que contenía se contrajo, quedando unos huecos dentro del molde cambiando su consistencia de manera visible al haberle quitado todo el contenido de agua que tenia. La consistencia del material se volvió algo áspera y frágil. Después al agregarle agua al molde y a la muestra del suelo su consistencia volvió a cambiar debido a absorción de agua provocando que su resistencia fuera menor que cuando estaba en su estado natural y también cuando había sido retirada del horno. Este pequeño experimento nos demuestra como las propiedades del suelo cambian de manera considerable al pasar de un estado liquido a uno plástico, teniendo que tomar en cuenta estos detalles que si no son considerados en la practica profesional ocasionaran resultados no esperados.

Conclusión

El desarrollo de esta practica nos deja el poder reafirmar algunos conocimientos adquiridos en practicas hechas previamente en semestres anteriores y aplicar nuevos métodos para la obtención de los resultados esperados.
Hay que señalar que cuando se obtiene el contenido de humedad en las muestras se debe de considerar el peso del recipiente por separado, ya que si se hacen los cálculos contando los pesos húmedos mas el del recipiente con los pesos secos mas recipiente, en vez de solo tomar el peso de la muestra húmeda y seca, los valores obtenidos quizás no representen de una manera clara a los reales.
Por otra parte hubiéramos preferido hacer de igual manera el estudio del limite plástico en conjunto, pero por logísticas del laboratorio tal ves no sea posible realizarlo en una misma sesión.
Por ultimo, es muy importante este tipo de practicas, ya que nos familiariza con los procedimientos usados en la vida profesional y el resultado de un buen aprendizaje se vera reflejado en un buen desarrollo laboral.

Bibliografía

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección 5-6.
Mendoza Ernesto "Introducción al proceso Constructivo
Editorial Fundec. México DF.

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