Como se Determina el contenido de humedad límite que tiene el suelo al pasar del estado líquido al plástico.

LÍMITE LÍQUIDO

1. OBJETIVO:

• Encontrar el Límite Líquido de una muestra de suelo mediante el método de Casagrande, aplicando los conocimientos previos.
• Determinar el contenido de humedad  límite que tiene el suelo al pasar del estado líquido al plástico.

1. EQUIPO Y MATERIALES UTILIZADOS:

• Copa de Casagrande
• Balanza digital
• Espátula
• Franela
• Horno de secado.
• Cincel para suelos arenosos
• Cincel para suelos arcillosos
• Muestra de suelo (Pasante del tamiz No. 40 aproximadamente 100g / Cumbaratza Zamora Chimchipe / Profundidad 1-2 m)
• Spray con Agua.
• Taras o cápsulas.

1. MARCO TEÓRICO:

LÍMITES DE CONSISTENCIA

La experiencia mostró que para los suelos en cuya textura hay cierto porcentaje de fracción fina, no basta el análisis granulométrico para caracterizarlos y clasificarlos.  La consistencia en este caso generalmente, es concebida como la propiedad de los suelos, que consiste en la menor o mayor capacidad de ser moldeados bajo ciertas condiciones de humedad sin variación de volumen, siendo ésta una de las propiedades más importantes de las arcillas.

Siendo el contenido de humedad de un suelo muy elevado, éste se presenta como un fluido denso y se dice que está en estado líquido, a medida que se evapora el agua, el suelo se endurece y para un cierto h = LL (límite líquido) pierde su capacidad de fluir, pero puede ser moldeado fácilmente y conservar su forma, el suelo se encuentra entonces en estado plástico, al continuar la pérdida  de  humedad  el  estado  plástico  desaparece hasta que  h = LP (límite plástico) el suelo se desmenuza al ser trabajado y éste es entonces el estado semisólido, el suelo adquiere mayor solidez y va contrayéndose hasta que llega el momento en que éste cesa, no obstante, continúa el proceso de contracción, es el que se denomina h = LC (límite de contracción), su valor como en los anteriores está dado por el contenido de humedad.                                            

 [pic 2]

LÍMITE LÍQUIDO (LL)

a) Método de Casagrande:

La determinación de este límite se hace utilizando el aparato de Casagrande, que consiste en un plato de latón en forma de concha que descansa sobre un soporte de caucho duro, por medio de una manivela excéntrica se imprime al plato repetidas caídas de altura 1 cm., e intensidad constante.

Aparato de Casagrande

Con los valores obtenidos (número de golpes) hasta que los valores del surco de la muestra se cierre y las humedades correspondientes a cada ensayo, se traza la línea de escurrimiento del material.[pic 3]

La unión de estos puntos en el intervalo de 6 – 35 golpes, puede considerarse como una recta, se recomienda la determinación de por lo menos 6 puntos.[pic 4]

Por definición del límite líquido de un suelo, éste es el contenido de humedad para el cual el surco se cierra, en una extensión de 1 cm con 25 golpes.

b) Método de un solo punto:

De acuerdo con estudios del BPR (Bureau of Public Roads) el límite líquido LL puede también determinarse conociendo un solo punto por medio de la fórmula:

[pic 5]

h = humedad obtenida en el ensayo

n = número de golpes.

El empleo de esta fórmula se facilita tabulándose el denominador para diferentes valores de n.

La resistencia que el suelo ofrece al cerramiento del surco medido por el número de golpes requerido, proviene de su resistencia al cizallamiento o corte correspondiente a la humedad que presenta.

1. PROSEDIMIENTO:

1. Tomar alrededor de 100 g de suelo que pase por el tamiz No. 40.

1. Añadir agua y amasar hasta que la masa esté próxima al límite líquido. Esta operación se hará mezclando el agua y el suelo con ayuda de espátulas y sobre una bandeja de mármol. Como indicación inicial puede comenzarse el amasado con la mitad del suelo y añadiendo una cantidad de agua del orden del 30% del peso seco.

1. Calibrar la Copa de Casagrande a 1cm de altura con el extremo del ranurador altamente plástico.

1. Colocamos la muestra con la espátula en forma horizontal y plana, en el cucharon de copa de Casagrande, llenando sólo parcialmente en la punta.

1. Se hace un surco en el centro de la muestra de suelo con el ranurador o cincel para suelos arcillosos, por una sola y única vez.

1. Se da vueltas a la manivela a razón de dos por segundo hasta que los bordes inferiores del surco se unan en su base en una longitud de 1 cm. (10mm).

1. Si el número de golpes es mayor que 50 o menor que 10 se desecha la muestra y se añade suelo seco o agua a la masa y se repite el proceso desde el paso 2 hasta entrar en el estándar requerido.

1. Cuando el número de golpes es válido, pesamos la tara seca y vacía y tomamos una parte de la muestra de suelo del cucharon de la zona en que se ha producido el cierre del surco y la colocamos en la tara para pesarla.

1. Ejecutamos el registro de los pesos en los formularios correspondientes.

1. Como hay que determinar la humedad de la muestra de suelo tomada, pesar la muestra y anotar el peso y ponerlo a secar en el horno.

1. Repetimos el procedimiento hasta obtener 3 muestras las mismas que deben ingresar entre 50-30, 30-20, 20-12 golpes, repitiendo el paso 3.

1. Se dejan las muestras en el horno por 24 horas a una temperatura de (110 +,- 5) secando se volverán a pesar y se determinará sus pesos secos y se calcularán sus humedades.

1. Con los datos obtenidos de número de golpes y contenido de humedad se traza la recta de flujo y se calcula el límite líquido de acuerdo a la siguiente definición.

1. El límite líquido es la humedad con la cual se cierra el suelo con 25 golpes de cuchara y se determinarán por interpolación lineal, utilizando para ello el gráfico de formulario

[pic 6]

1. CÁLCULOS Y RESULTADOS:

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