Laboratorio Límites de Atterberg

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Laboratorio

 Límites de Atterberg

Asignatura: Geotecnia

Alumnos:

• Iván Latorre V.
• Vicente Molina P.

Profesora: Claudia Gonzales B.

Ayudantes: 

• Felipe Muñoz La Rivera.
• Manuel Godoy.

Fecha de entrega: Jueves 2 de Junio de 2016

Índice

1. Introducción        

2. Objetivos        

3. Metodología        

4. Resultados        

5. Análisis de resultados        

6. Conclusiones        

7. Referencias        

8. Comentarios Finales        

1. Introducción

Los límites de Atterberg se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El científico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916) propuso limites que se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo puede existir en cuatro estados de consistencia según su humedad. Dichos estados, ordenados de menor a mayor contenido de agua, son el sólido, semi-solido, plástico, semi-líquido y los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.

El laboratorio realizado consiste en llevar a pequeñas muestras de suelo de un terreno, a condiciones límites de estado, por medio de criterios visuales y manuales establecidos en normas estandarizadas. Cuando el material esta en dicha condición limite se le calcula experimentalmente el contenido de agua y aplicando métodos numéricos, determinar estos límites. Esto resulta muy útil ya que, a partir de estos límites, se pueden determinar propiedades índices del suelo, las cuales a su vez permiten estimar cualitativamente el comportamiento del suelo respecto a otros.

Este tipo de experiencia es aplicable a suelos que pasen por la malla n°40 con alto contenido de material fino. La muestra debe ser como mínimo de 200 g, y con un contenido de agua que permita graficar los resultados entre parámetros convenientes.

2. Objetivos

• Aplicar metodología descrita en el Manual de Carreteras de acuerdo a estándares profesionales de calidad y validez de resultados.
• Encontrar contenido de agua en una muestra de suelo.
• Encontrar el límite líquido de una muestra de suelo.
• Encontrar el límite plástico de una muestra de suelo.
• Encontrar el índice de plasticidad de una muestra de suelo.
• Analizar y discutir resultados

3. Metodología

3.1 Equipos e instrumentos: Para el correcto desarrollo de las experiencias se utilizaron los       siguientes aparatos normados en el Manual de Carreteras.

1. Límite Líquido

• Plato de evaporación: recipiente blanco de porcelana aproximadamente de 120 mm de diámetro.
• Espátula: espátula metálica de hoja flexible de 75 mm de largo y 20 mm de ancho.
• Aparato de Limite Liquido (Maquina Casagrande): taza de bronce de masa de 200 ± 20 g, montada sobre un dispositivo de apoyo fijado a la base respectiva de plástico duro con una resiliencia tal que una bola de hacer de 8 mm de diámetro, dejada caer libremente desde una altura de 25 cm, rebote entre un 75 y un 90% de la altura inicial. Además, la Maquina Casagrande utilizaba es eléctrica (sin manivela) y con contador incluido.
• Acanalador: dispositivo de bronce o plástico que es utilizado también como calibrador de la Maquina Casagrande.

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                             Imagen 1: Acanaladores.

• Capsula de secado: Pequeñas capsulas de aluminio utilizada como recipientes de muestras.
• Balanza: balanza con un error del 0,01 g.
• Horno: Provisto de circulación de aire y temperatura regulable capaz de mantener la temperatura a 60 ± 5°C.

1. Limite Plástico

• Plato de evaporación: recipiente blanco de porcelana aproximadamente de 120 mm de diámetro.
• Espátula: espátula metálica de hoja flexible de 75 mm de largo y 20 mm de ancho.
• Superficie de amasado: Placa de vidrio esmerilado limpia y seca la cual no absorbe agua.
• Balanza: balanza con un error del 0,01 g.
• Parámetro de comparación: varilla de madera de 3 mm de diámetro, con el apoyo de una regla metálica de 15 cm graduada en mm.

Cabe añadir que, durante todo el ensaye del límite líquido y límite plástico, se utilizó complementariamente un pañuelo y papel higiénico con el fin de usar y mantener limpios y secos todos los instrumentos y equipos.

3.2 Metodología: Para el desarrollo de los dos ensayes se utilizó una muestra de un poco más de 200 g de material que paso la malla N° 40, el cual se encontraba en las instalaciones. Su estado inicial era de color rosado grisáceo, café claro (Clasificación visual) y estaba como conjuntos compactos y húmedos de material, por lo cual se seleccionó una muestra de 300 g de este material y se dejó en el horno durante aproximadamente 24 horas. Posterior a esto, se disgrego a golpes los trozos secos de material para luego tamizarlo en la malla N° 40.
Obtenido ya el material fino seco, se le agrego agua destilada hasta el punto que se comportó como un fluido viscoso (sobre el limite liquido), y se dejó fraguar durante 24 horas más. Al tercer día se procedió con a determinar Limites de Atterberg separando la muestra en 160 y 40 g para el límite líquido y plástico respectivamente.

1. Límite Líquido

Reunidos todos los materiales, junto con la mescla homogenizada en el plato de evaporación, se procede a calibrar la maquina casagrande con el acanalador debajo del punto de contacto de la copa con la base. Luego se vertió el material en la copa moldeándolo con la espátula, obteniendo una superficie aproximadamente paralela a la base y con esto poder pasar el acanalador limpio y seco por la copa dividiendo el material en dos dejando una separación marcada de 2 mm de ancho y una altura de 10 mm en el punto más hondo de la copa.

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Con el material listo para ensayar, se enciende el aparato que da aproximadamente dos golpes por segundo, hasta que las dos partes de material se unen 10 mm a lo largo de la ranura. Se apaga el aparato, se anota el número de golpes y con la espátula se toma una muestra representativa del material que se unió, dejándola en un recipiente previamente marcado y pesándola en el instante siguiente y registrando el peso en la balanza. Luego el recipiente con la muestra húmeda se deja en el horno 60°C, la que será retirada 24 horas después.

Este procedimiento se repite un total de 5 veces, el mínimo necesario para el trazado de la curva de fluidez. Cabe destacar que durante el procedimiento el material se batió continuamente con la espátula para que pierda humedad progresiva y homogéneamente. Al cabo de 24 horas de secado, las muestras son retiradas del horno y se registra su peso seco.

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                             Imagen 3: Muestra seca pesada en la balanza.

1. Limite Plástico

A lo largo del ensaye del límite liquido se bate continuamente la muestra de 40

material húmedo hasta llegar a una consistencia mucho más firme (hasta poder formar un rollo sobre el vidrio) y así comenzar la segunda experiencia. Se moldea un cubo de 1 cm de lado de la muestra preparada, y con esta cantidad se comienza a amasar con las manos un rollito sobre el vidrio esmerilado. Se adelgaza el rollo hasta que tiene un diámetro de 3 mm aproximadamente, y entonces se vuelve a unir el material para hacer de nuevo el rollo de material.

Este proceso se repite hasta que el rollo de material se disgrega al llegar al diámetro requerido, separándose en trozos de 0,5 y 1 cm de largo, verificando esta etapa con una regla milimetrada. Hecho esto, se toman todos los trozos disgregados de la muestra y se ponen en un recipiente de aluminio marcado con un plumón, se pesa y posteriormente se deja en el horno a 60°C por 24 horas. Este procedimiento se realiza un total de tres veces y luego de un día de secado se pesan nuevamente registrando el peso seco de las muestras obtenidas.

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