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LABORATORIO Nº 5

LIMITE LIQUIDO

• Generalidades

El límite liquido es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado liquido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm. de espesor fluyan y se unan en una longitud de 12 mm., aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, cuando la capsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de 1 cm., a la velocidad de 2 golpes por segundo.

• Concepto

El límite líquido como fue definido por Atterberg ha estado sujeto a distintas

variaciones en su determinación. Fue Terzaghi, quien le sugirió a Casagrande en 1927,

que diseñara un dispositivo mecánico que pudiera eliminar en la medida de lo posible

los errores del operador en la determinación del mismo.

El límite líquido, como ya se ha comentado anteriormente, se estableció como la humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado en una cuchara normalizada, cuando un surco, realizado mediante un acanalador normalizado, que divide dicho suelo en dos mitades, se cierra a lo largo del fondo en una distancia de 13 mm, tras haber dejado caer 25 veces la mencionada

cuchara desde una altura de 10 mm sobre una base también normalizada, con una

cadencia de 2 golpes por segundo. La altura de caída, como las dimensiones del

cascador y las dimensiones de la ranura, como el material de la base, etc., son factores

de influencia en los resultados obtenidos. Estos factores se comentarán en el siguiente

apartado. Para entender el significado del ensayo mediante el dispositivo desarrollado por

Casagrande, se puede decir que para golpes secos, la resistencia al corte dinámica de los

taludes de la ranura se agota, generándose una estructura de flujo que produce el

deslizamiento (ver Fig.3). La fuerza resistente a la deformación puede considerarse

como la resistencia al corte de un suelo. La resistencia al corte de todos los suelos en el

límite líquido es constante y tiene un valor aproximado de 2,2 kPa.

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• Ubicación

Este ensayo que consiste en la determinación del Limite liquido de los suelos se lo realizo en el Laboratorio de Suelos de la Carrera de Ingeniería Civil UAP

• Objetivos

En esta práctica se tienen como objetivos, los siguientes puntos:

• Destacar la importancia que tiene esta práctica de laboratorio la cual nos inicia y nos facilita estudiar en forma práctica la determinación de los límites líquido y plástico de un suelo.

• Introducir al estudiante el procedimiento de determinar el límite líquido y plástico de un suelo y también determinar el índice de plasticidad. La identificación y clasificación del suelo utilizando los límites líquidos y plásticos.

• Familiarizarnos con el material de esa manera conocer cada uno de los materiales a utilizar en esta práctica que es muy importante, para nuestra vida profesional.

• Calcular el índice de plasticidad conociendo el límite líquido y el límite plástico.

• Enfoque

El límite se define como el contenido de humedad expresado en porcentaje con respecto al peso seco de la muestra, que debe tener un suelo moldeado para una muestra del mismo en que se haya moldeado una ranura de dimensiones Stándard, al someterla al impacto de 25 golpes bien definidos se cierre sin resbalar en su apoyo.

Casagrande observó que el número de golpes necesarios para cerrar la ranura

dependía del contenido de agua del suelo y que cuando una serie de resultados de un

suelo se representaba en un gráfico donde el eje de la humedad era aritmético y el eje

del número de golpes era logarítmico, esos resultados formaban una línea recta. Esa

curva fue llamada curva de flujo.

Las ventajas de graficar los resultados de este modo son: la curva puede ser

dibujada con pocos puntos, se pueden detectar mas fácilmente los errores en una línea

recta (escala semilogarítmica) que en una línea curva (escala aritmética) y el índice de

flujo puede ser definido por la pendiente de la recta

Esta curva puede ser representada por la siguiente ecuación:

w = −F ⋅ log N + C (3)

donde: ω : contenido de humedad en porcentaje de suelo seco.

F : constante, llamada “índice de flujo”.

N : número de golpes.

C : constante.

El número de golpes N puede ser considerado como representada por la fuerza

igual a N veces la fuerza ejercida en la aplicación de un solo golpe. La resistencia al

corte de un suelo es obviamente proporcional a la fuerza requerida para producir una

deformación dada (en el caso tratado, el cierre de la ranura). Entonces, el número de

golpes N de la ecuación (3), puede ser tomado como proporcional a s, la resistencia al

corte de un suelo, y puede ser escrita como:

1 w = −F ⋅ log s + C (4)

Finalmente se concluyó, que este método podía usarse si el número de golpes N

utilizado en la fórmula estaba comprendido entre 15 y 40 golpes.

En la determinación del límite líquido por dicho método, W. J. Eden [5] propuso

inicialmente multiplicar la humedad obtenida ω para cierto número de golpes N por un

factor de corrección Cn como se muestra en la Tabla 1, suponiendo que la pendiente de

la curva de flujo es constante (0.100) para todos los suelos excepto para suelos con gran

contenido de materia orgánica o cuando se requiera una exactitud especial en la

determinación.

Finalmente, Eden obtuvo una recta de pendiente 0,117, obtenida tras numerosas

determinaciones, de las que se dedujo que, para un mismo suelo, los puntos

correspondientes a distintos grados de humedad formaban una recta en doble escala

logarítmica cuya pendiente más probable era ésta.

Determinación del límite líquido

Una vez establecido 0,117 como pendiente más probable de los distintos grados

de humedad de un mismo suelo, independientemente de su origen geológico (Eden,

1959) [6], la determinación

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