Limite_liquido_Rev01 - Escuela Industrial Superior

ESCUELA INDUSTRIAL SUPERIOR
Anexa a la Facultad de Ingeniería Química
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORAL
Tema: COMPACTACIÓN DE SUELOS – LÍMITE LÍQUIDO E ÍNDICE DE FLUIDEZ.
Normas consultadas:
IRAM 10501:2007 “Geotecnia. Método de la determinación del límite líquido y límite
plástico de una muestra de suelo. Índice de fluidez e índice de plasticidad.
VN – E2 – 65 “Límite Líquido”
Material a ensayar:
Identificación de la muestra:
Procedencia:
Especialidad:
Asignatura:
Curso:
Alumno:
Fecha de entrega:
Laboratorio de Ensayo de Materiales – Año 2014
MARCO TEÓRICO 1,2.
Podemos definir al Límite Líquido como el contenido de humedad por debajo del cual el
suelo se comporta como un material plástico, y está a punto de cambiar su comportamiento
al de un fluido viscoso. Juárez Badillo define la Plasticidad como “la propiedad de un suelo
de deformarse rápidamente, sin rebote elástico, sin variar de volumen, desmoronarse ni
agrietarse”.
El suelo se encuentra
en su rango plástico,
definido por el Índice de
Plasticidad
El suelo pierde su
comportamiento
plástico y se contrae
w=0
El suelo se comporta
como un fluido.
LC
LP
LL
Límite de Contracción
Límite Plástico
Límite Líquido
Estado
sólido
Estado
semisólido
Estado
plástico
w [%]
Estado
líquido
Figura 1: Localización relativa de los límites
Resulta también una medida de la resistencia al corte de un suelo para un determinado
contenido de humedad. Empíricamente se demuestra que el límite líquido representa un
valor de resistencia al corte entre 20 y 25 g/cm2 ó cambiando unidades entre 2 y 2,5 kPa.
Pero el objetivo principal por el cual se lo utiliza ampliamente en todas las regiones el mundo
es a los efectos de identificar y clasificar los suelos.
En la práctica, es el contenido de humedad, expresado en porcentaje respecto del suelo
seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado líquido del mismo.
Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las
dos mitades de una pasta de suelo de 1cm. de espesor, fluyan y se unan en una longitud de
aproximadamente 12 mm. en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, cuando la
cápsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de 1cm, a una velocidad de 2
golpes por segundo, sobre una placa de ebonita.
OBJETO DEL ENSAYO.
Determinar el Límite Líquido e índice de fluidez de una muestra de suelo.
Figura 2. Acanalador.
Guía de Trabajos Prácticos de Laboratorio – Geotecnica II – Universidad Nacional de Córdoba – Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y
Naturales. 1994.
2 Norma de Ensayo VN-E2-65: Límite Líquido
1
Laboratorio de Ensayo de Materiales – Año 2014
Figura 3. Esquema del aparato de Casagrande.
INSTRUMENTAL3.
Para la determinación del límite líquido de un suelo se emplea el siguiente instrumental:
1. Un aparato de Casagrande de dimensiones similares a las indicadas en la Figura 3,
cuya cuchara de latón pese 205 g. ± 5 g.
2. Un acanalador de acero inoxidable, similar a los tipos indicados en la Figura 2.
3. Una cápsula de aproximadamente 100 mm. de diámetro.
4. Una espátula flexible, rectangular, de acero inoxidable, cuya hoja mida aprox. 80 mm.
x 20 mm.
5. Pesafiltros tarados (medidas aproximadas: 40 mm. de diámetro y 30 mm. de altura)
6. una balanza que aprecie el 0,01 g.
7. una estufa capaz de mantener una temperatura constante de 105 ºC ± 5 ºC
8. Tamiz de 420μ (Nº40)
PROCEDIMIENTO3.
1. Métodos de ensayo
Se establecen tres variantes de ensayo, a saber:
a) Método Mecánico: ofrece un resultado basado en la determinación de la línea de
fluidez, con un mínimo de tres intentos.
3
Norma IRAM 10.501:68
Laboratorio de Ensayo de Materiales – Año 2014
b) Procedimiento Acelerado (de un solo punto): se llega al resultado a través de un
procedimiento de cálculo, basado en una sola determinación.
c) Procedimiento de control: trata de eliminar la incidencia que tiene en los resultados el
contenido de humedad inicial, y el tiempo requerido para el ensayo.
Como procedimiento general se recomienda el método a); para determinaciones corrientes
puede utilizarse el procedimiento b), con las salvedades impuestas en su metodología; en
caso de peritajes y ensayos de investigación debe utilizarse el procedimiento c).
2. Calibración del aparato de Casagrande:
El aparato se gradúa utilizando el tornillo A (Figura 3) para lograr que la máxima altura de
caída libre, del punto de la cuchara que golpea sobre la plancha de ebonita, sea de 10 mm. ±
0,2 mm. El ajuste se logra por medio de una barra de sección rectangular, de 10 mm. de
altura, que se coloca debajo de la cuchara del aparato. Para dicha operación se puede
utilizar el cabo del acanalador de la Figura 2. Después de ajustado el aparato, se aprieta el
tornillo B (Figura 3) que impide el desajuste del tornillo A durante el ensayo.
3. Amasado de la muestra:
Se toman aproximadamente 50 g. de la muestra de suelo obtenida según la norma IRAM
10515:1968 y se colocan en la cápsula agregándole de a poco agua potable y mezclando
con la espátula hasta obtener una masa plástica, exenta de grumos.
El amasado de la muestra, para efectuar los distintos ensayos, debe hacerse únicamente
mediante el aumento progresivo de humedad.
a) Método Mecánico.
Se coloca la pasta en la cuchara del aparato y con la ayuda de la espátula se moldea una
superficie lisa, que sea horizontal cuando la cuchara esté apoyada y cuyo espesor (en el
centro) sea de 10mm.
Con el acanalador se practica un surco en la muestra, de manera que su plano de simetría
coincida con el del aparato, procurando que la herramienta al producir la acanaladura esté
sensiblemente normal a la superficie de la cuchara.
Se deja reposar unos 30 segundos. Luego se comienza a girar la manivela a razón de dos
vueltas por segundo, contándose los golpes necesarios para que los dos bordes de la
muestra se junten en el fondo del surco en una longitud de aproximadamente 12 mm., como
consecuencia de la fluencia del suelo y no por deslizamiento del suelo y cápsula.
Se toma una porción de suelo de aproximadamente 20mm de longitud por el ancho de la
espátula, de la zona donde se juntan los bordes de la muestra. Se colocan en un pesafiltros
tarado y se tapa. Se pesa y se obtiene el valor Gh correspondiente al peso de suelo húmedo.
Se lleva la muestra en el pesafiltros (destapado) a estufa a 105 ºC ± 5 ºC hasta peso
constante. Se pesa nuevamente y se obtiene el peso de suelo seco: Gs.
Se deberán efectuar así tres ensayos, cuyo número de golpes se encuentre entre 10 y 40.
La diferencia en el número de golpes entre estos ensayos deberá ser mayor a 8.
La humedad se determina mediante: Wd %  Ws % 
Gh  Gs
 100
Gs
Con los datos obtenidos de las tres determinaciones se confecciona un gráfico cartesiano
ortogonal, representando en abscisas el número de golpes en escala logarítmica, y en
ordenadas, la humedad porcentual en escala aritmética. De esta manera se determina un
punto para cada ensayo efectuado.
Los puntos así obtenidos (tres como mínimo) se encuentran aproximadamente alineados en
una recta, denominada “línea de fluidez”.
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El contenido de humedad porcentual correspondiente al punto en que la línea de fluidéz
corta a la ordenada a los 25 golpes, es el que corresponde al “límite líquido”, el cual se
redondea al entero más próximo.
El “índice de fluidez” se determina como el incremento de humedad correspondiente al
número de golpes representado por un intervalo logarítmico unitario. Ej: 1-10; 10-100.
b) Método Acelerado:
El procedimiento es similar al indicado en el método mecánico, pero esta vez realizando una
sola determinación.
El contenido de humedad de la muestra debe ser tal que se requieran entre 20 y 30 golpes
para la unión de los bordes de la muestra, realizando dos determinaciones consecutivas
antes de extraer la muestra para determinar el contenido de humedad.

El Límite líquido se calcula mediante la siguiente fórmula: L.L.  WENS NG

25
0,12
Siendo:
WENS: La Humedad porcentual calculada, de ensayo, para NG
NG: El número de golpes requeridos para unir los bordes inferiores del suelo, con un
contenido de humedad WENS.
c) Método de Control:
Se mezcla con espátula la masa de suelo con agua durante 5 minutos para los suelos poco
plásticos y 20 minutos para los muy plásticos.
Se deja reposar la mezcla en cámara húmeda durante 30 minutos.
Antes de colocar la pasta en la cápsula se revuelve con espátula, agregando un mililitro de
agua y mezclando, durante 1 minuto, las veces que fuera necesario para obtener una mezcla
que requiera entre 25 y 35 golpes para la unión de los bordes.
Se lavan la cápsula y el acanalador, se agrega agua a la pasta y se vuelve a mezclar
durante 3 minutos.
Se repiten las operaciones precedentes hasta obtener por lo menos 3 resultados que
hubieran requerido más de 15 y menos de 35 golpes. En ningún caso de agregará suelo
seco a la mezcla estacionada que se está ensayando.
Se determina el Límite Líquido del mismo modo que se lo realizara en el “método mecánico”.
CÁLCULOS.
Según lo descrito para cada método.
INFORME 3
El informe deberá indicar:
a) El resultado obtenido
b) Método utilizado.
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