TRABAJOS DE LABORATORIOS LÍMITE PLÁSTICO - ÍNDICE DE PLASTICIDAD

LIMITE PLASTICO

El límite plástico (LP) es la humedad a partir de la cual un suelo deja de tener un comportamiento frágil para pasar a tenerlo plástico, es decir, la humedad límite entre el estado sólido y el plástico. A partir de esta humedad, el suelo puede sufrir cambios de forma irreversibles sin llegar a fracturar, y por debajo de esta el suelo no presenta plasticidad.

El límite plástico corresponde al valor de la humedad, para el cual la cohesión es de alrededor de 200 kPa. Su determinación está regulada por las normas NLT – 106/72 y ASTM 424-59(71), y se define, arbitrariamente, como la humedad del suelo tal que ya no es posible fabricar con el suelo cilindros de unos 3 mm de diámetro sin que se agrieten.

TRABAJOS DE LABORATORIOS

LÍMITE PLÁSTICO - ÍNDICE DE PLASTICIDAD

1. GENERALIDADES

En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el Límite Plástico y el Índice de Plasticidad de un suelo.

Definición: 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 semi-sólido del mismo.

Este límite se define arbitrariamente como el más bajo contenido de humedad con el cual el suelo, al ser moldeado en barritas cilíndricas de menor diámetro cada vez, comienza a agrietarse cuando las barritas alcanzan a tener 3 mm de diámetro.

2. APARATOS

a) Mortero de porcelana o de madera con pisón revestido con goma, de medidas corrientes.

b) Tamiz IRAM de 420 micrones (Nº 40).

c) Cápsula de porcelana o hierro enlozado de 10 a 12 cm. de diámetro.

d) Espátula de acero flexible con hoja de 75 a 80 mm de largo y 20 mm. de ancho, con mango de madera.

e) Vidrio plano de 30 cm. x 30 cm., o un trozo de mármol de las mismas dimensiones.

f) Trozos de alambre galvanizado redondos de 3 mm de diámetro para ser utilizados como elemento de comparación.

g) Pesafiltros de vidrio o de aluminio de 40 mm. de diámetro y de 30 mm de altura,

aproximadamente.

h) Probetas de vidrio

i) Balanza de precisión con sensibilidad de 1 centigramo.

j) Estufa para secado de muestras, regulable, que asegure temperaturas de 105-110 Cº.

k) Elementos varios de uso corriente en laboratorio de suelos.

3. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

El ensayo se realiza sobre la muestra de suelo que pasa la malla Nº 40.

Suelos finos: si se trata de suelo fino, se toma por cuarteo una porción de 400 a 500 grs. De suelo secado al aire y se lo hace pasar por la malla Nº 40. La porción retenida por este tamiz se coloca en el mortero y se desmenuza con el pisón revestido de goma. Se la tamiza y se repite la operación hasta que pase su totalidad o se evidencie que la parte retenida está constituida por partículas individuales, de tamaño mayor que la abertura del tamiz. Debe tenerse en cuenta que la operación de desmenuzar con el pisón tiene por finalidad deshacer los grumos de suelos formados naturalmente y no la rotura de partículas de arena. Se reúnen las porciones obtenidas y se mezcla cuidadosamente para obtener un material homogéneo.

Suelos con material granular: si la muestra contiene material grueso, se separa ésta por

tamizado a través de la malla IRAM de 2 mm. (Nº 10). Con la parte fina se procede como se indicó en el punto anterior. Si a pesar del desmenuzado se observa que queda material fino adherido a las partículas gruesas, éstas se ponen en maceración con la menor cantidad de agua posible y se hace pasar por el tamiz Nº 40. Se recoge el líquido que pasa, el que será evaporado a sequedad, a temperatura no mayor de 50 Cº. El residuo se desmenuza y se incorpora a las fracciones ya obtenidas mezclándose cuidadosamente para obtener un material homogéneo.

4. PROCEDIMIENTO

a) Se toman 15 o 20 grs. del material obtenido de acuerdo al punto “preparación de la muestra” y se colocan en una cápsula especificada en “aparatos”.

b) Se humedece con agua destilada o potable de buena calidad, dejándose reposar por lo

menos durante 1 hora.

c) Posteriormente se continúa agregando agua en pequeñas cantidades, mezclando cuidadosamente con la espátula después de cada agregado, procurando obtener una distribución homogénea de la humedad y teniendo especial cuidado de deshacer todos los grumos que se vayan formando.

d) Se continúa el mezclado hasta obtener que la pasta presente una consistencia plástica que permita moldear pequeñas esferas sin adherirse a las manos del operador.

e) Una porción de la parte así preparada se hace rodar con la palma de la mano sobre la

lámina de vidrio, dándole la forma de pequeños cilindros.

f) La presión aplicada para hacer rodar la pasta debe ser suficiente para obtener que las

barritas cilíndricas mantengan un diámetro uniforme en toda su longitud.

g) La velocidad con que se manipula a la pasta haciéndola rodar debe ser tal de obtener de 60 a 70 impulsos por minuto, entendiendo como un impulso un movimiento completo de la mano hacia adelante y atrás.

h) Si el diámetro de los cilindros es menor de 3 mm. y no presentan fisuras o signos de desmenuzamiento, se unen los trozos y se amasan nuevamente tantas veces como sea necesario. La operación también se repite si las barritas cilíndricas se fisuran y agrietan antes de llegar al diámetro 3 mm. En este caso se reúnen los trozos y se amasan nuevamente con el agregado de agua hasta lograr la completa uniformidad.

i) El ensayo se da por finalizado cuando las barritas cilíndricas comienzan a fisurarse y agrietarse al alcanzar los 3 mm. de diámetro, punto que resulta fácil de establecer comparándolas con los trozos de alambre.

j) Las barritas cilíndricas colocadas en los pesafiltros serán llevadas en estufa hasta lograr el peso constante a una temperatura entre los 105 y 110 Cº.

5. CÁLCULOS

La humedad porcentual correspondiente al Límite Plástico de un suelo se calcula con la fórmula:

LP= P1−P2

P2−Pf

donde:

P1= peso del pesafiltro más las barritas de suelo húmedo

P2= peso del pesafiltro más las barritas de suelo seco

P3= peso del pesafiltro

Índice de Plasticidad

El índice de plasticidad de un suelo es la diferencia numérica entre los valores del límite líquido y el límite plástico del mismo. Es decir:

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