LÍMITES DE ATTERBERG
Enviado por Antony2094 • 22 de Abril de 2014 • 2.336 Palabras (10 Páginas) • 358 Visitas
ESTADOS DE CONSISTENCIA DEL SUELO Y LÍMITES DE ATTERBERG.
La cantidad de agua en el suelo le confiere cierta consistencia y se relaciona con su comportamiento mecánico frente a fuerzas externas aplicadas.
La consistencia del suelo es una de las propiedades dinámicas más sobresalientes y se define como el comportamiento del suelo a diferentes contenidos de humedad frente a fuerzas externas aplicadas. Por lo tanto los suelos dependiendo de la cantidad de agua que contengan y de sus propiedades físicas se deforman en mayor o menor grado.
En mecánica de suelos la plasticidad es definida como aquella propiedad de un material que le permite deformarse rápidamente, sin romperse, sin elasticidad y sin cambiar de volumen.
A principios del siglo veinte Albert Atterberg, con propósitos agrícolas define seis estados de consistencia del suelo, éstos eran simples y no muy aplicables a la ingeniería. En 1932 Arthur Casagrande eliminó dos de los estados propuestos por Atterberg y retuvo los estados: sólido, semisólido, plástico y semi-líquido, los cuales son separados por límite de contracción, límite plástico y límite líquido.
Los límites de Atterberg o límites de consistencia proporcionan información, de la trabajabilidad o firmeza de un suelo y son el medio por el cual se mide y describe el rango de plasticidad en términos numéricos.
Humedad del límite líquido (WLL): Se refiere al contenido de humedad en el cual un suelo pasa de un estado plástico a un estado líquido.
En términos prácticos es el contenido de humedad en el cual una ranura de 2 mm de ancho en su base en una pasta de suelo, se cierra por una distancia de 12.7 mm (1/2") cuando una copa de latón (aparato de Casagrande) se deja caer a 1 cm de altura 25 veces a razón de 2 golpes por segundo.
Humedad del límite plástico (WLP): Es el contenido de humedad en el cual un suelo pasa de un estado plástico a un estado friable o semisólido.
En términos prácticos, es el contenido de humedad del suelo en el cual un cordón de suelo de 11 cm de longitud, se empieza a agrietar y se desmorona si se rueda en un diámetro de 3.175 mm (1/8" de pulgada)
Humedad del límite de contracción (WLC): Es el contenido de humedad en el cual el suelo pasa de un estado friable a un estado sólido. También se define como el contenido de humedad más abajo del cual el suelo aún cuando se siga secando ya no presenta contracción.
Índice de plasticidad (IP): Es la diferencia numérica entre la humedad del límite
líquido (WLL) y la humedad del límite plástico (WLP).
W WLL LP IP
Donde:
IP = índice plástico, %.; WLL_ humedad del límite líquido, %; WLP_humedad del límite
plástico, %.
Consistencia relativa (Cr): Es el cociente que resulta de dividir la diferencia de la
humedad del límite líquido y el contenido de humedad natural del suelo entre el
índice plástico
IP
Cr W WLL N
Donde: Cr_consistencia relativa, adim; WLL_humedad del límite líquido, %; WN_contenido
de humedad natural del suelo, %; IP_índice plástico, %.
Índice líquido (IL): Es el cociente que resulta de dividir la diferencia del contenido de
humedad natural del suelo y la humedad del límite plástico entre el índice plástico
IP
IL W WN LP
Donde: IL_índice líquido, adim; WN_contenido de humedad natural del suelo, %;
WLP_humedad del límite plástico, %; IP_índice plástico, %.
Contracción lineal (CL): Es el cambio en longitud de una barra muestra de suelo
cuando se seca a partir de la humedad del límite líquido expresado como un
porcentaje de su longitud lineal inicial.
100 . .
Li
Li Lf
C L
Donde: CL_contracción lineal, %; Li_ longitud lineal inicial, mm; Lf_longitud lineal final, mm:
Humedad del límite pegajoso. Contenido de humedad abajo del cual un suelo
cohesivo no se pega a superficies metálicas.
La condición de un suelo arcilloso se puede alterar por cambiar su contenido de humedad; el ablandamiento de la arcilla por adición de agua es un ejemplo bien conocido. Para varios suelos arcillosos hay un rango de contenido de humedad dentro del cual la arcilla es de una consistencia plástica y los límites de Atterberg proporcionan un medio de medición y describen el rango de plasticidad en términos numéricos.
Si suficiente agua se mezcla con una arcilla, ésta puede convertirse en un lodo, el cual se comporta como un líquido viscoso. Este es conocido como “estado líquido”. Si el contenido de humedad se reduce gradualmente, la arcilla eventualmente se une y ofrece alguna resistencia a la deformación; este es el “estado plástico”. Con más pérdida de agua la arcilla se contrae y se incrementa el endurecimiento hasta que hay poca plasticidad hacia la izquierda, y la arcilla se vuelve quebradiza; este es el “estado semisólido”. Conforme el secamiento continúa, la arcilla continúa contrayéndose en proporción a la cantidad de agua perdida, hasta que ésta alcanza el volumen mínimo alcanzable por este proceso. Más allá de este punto más secamiento resulta en no más decremento de volumen, y este es el llamado “estado sólido”.
Las gravas y las arenas no presentan la consistencia requerida la cual permite realizar las pruebas de los límites de Atterberg. Sin embargo las arenas más finas y limos muchas veces contienen tamaño de arcilla que permite realizar las pruebas completas. Así Casagrande para realizar las pruebas utilizó suelo que pasa solamente por el tamiz No. 200 (0.074 mm). Esto evita el uso de partículas más grandes las cuales causan que los cordones formados se agrieten prematuramente antes de que alcancen el diámetro requerido (1/8”).
Relación entre el contenido de humedad del suelo y los límites líquido y plástico.
Estas relaciones se pueden expresar mediante la Consistencia Relativa e Índice Líquido:
Ecuaciones:
Consistencia relativa (Cr):
LP
W
LL
W
N
W
LL
W
Cr
Donde: Cr_consistencia relativa, adim; WLL_humedad del límite líquido, %; WN_contenido
de humedad natural del suelo, %; IP_índice plástico, %.
Índice líquido:
LP
W
LL
W
LP
W
N
W
IL
Donde: IL_índice líquido, adim; WN_contenido de humedad natural del suelo, %;
WLP_humedad del límite plástico,
...