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7/29/2019 Determinacion del limite liquido.pdf

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UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERA

FACULTAD DEINGENIERA CIVIL

PRIMER TALLER DE MECANICA DE SUELOS MARZO 2006

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DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO DE LOS SUELOS

Referencia

ASTM D-4318, AASHTO T-89, J. E. Bowles ( Experimento N 3) , MTC E 110-2000

OBJETIVO

El lmite lquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en elhorno, cuando ste se halla en el lmite entre el estado plstico y el estado lquido.El valor calculado deber aproximarse al centsimo.

APARATOS

Recipiente para Almacenaje. Una vasija deporcelana de 115 mm (4 ) de dimetroaproximadamente.

Esptula. De hoja flexible de unos 75 a 100 mm(3" 4) de longitud y 20 mm (") de anchoaproximadamente.

Aparato del lmite lquido (o de Casagrande).

Acanalador.

Calibrador. Ya sea incorporado al ranurador oseparado, de acuerdo con la dimensin crtica "d"mostrada en la Figura 1, y puede ser, si fuere separada,una barra de metal de 10.00 0.2 mm (0.394 0.008") de espesor y de 50 mm (2") de largo,aproximadamente.

Recipientes o Pesa Filtros. De material resistente a lacorrosin, y cuya masa no cambie con repetidoscalentamientos y enfriamientos. Deben tener tapas que

cierren bien, sin costuras, para evitar las prdidas de humedad de las muestrasantes de la pesada inicial y para evitar la absorcin de humedad de la atmsferatras el secado y antes de la pesada final.

Balanza. Una balanza con sensibilidad de 0.1 gr. Estufa. Termostticamente controlado y que pueda conservar temperaturas de

110 5 C (230 9 F) para secar la muestra.

DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO POR EL MTODO MULTIPUNTO

MUESTRATmese una muestra que pese 150 - 200 g de una porcin de material completamente mezclado que paseel tamiz de 0.425 mm (N 40).


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AJUSTE DEL APARATO Deber inspeccionarse el aparato de lmite lquido para verificar que se halle en buenas

condiciones del trabajo. El pin que conecta la taza no debe estar tan gastado que tenga juegolateral, ni el tornillo que la conecta, hallarse tan gastado por el largo uso. Inspeccinese, adems,el acanalador para verificar que las dimensiones lmites son las indicadas en las figuras

Se considera desgaste excesivo, cuando el dimetro del punto de contacto sobre la base de la tazaexcede de 13 mm (0.5") o cuando cualquier punto sobre el borde de la misma se ha desgastadoaproximadamente en la mitad del espesor original. Aun cuando se aprecie una ligera ranura en el

centro de la taza, sta no es objetable. Pero si la ranura se pronuncia antes de que aparezcan otrossignos de desgaste, debe considerarse que est excesivamente gastada y deber reemplazarse. Por medio del calibrador del mango del ranurador y la platina de ajuste H (Figura 1), ajstese la

altura a la cual se levanta la taza, de tal manera que el punto que hace contacto con la base al caerest exactamente a 1 cm (0.394") sobre sta. Asegrese la platina de ajuste H, apretando lostornillos con el calibrador, an colocado, comprubese el ajuste girando la manija rpidamentevarias veces. Si el ajuste es correcto, un sonido de roce se oir cuando la excntrica golpea contrala taza, si se levanta del calibrador o no se oye ruido, hgase un nuevo ajuste.

Figura 1


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PROCEDIMIENTO Colquese la muestra de suelo en la vasija de porcelana y mzclese completamente con 15 a 20 ml

de agua destilada, agitndola, amasndola y tajndola con una esptula en forma alternada yrepetida. Realizar ms adiciones de agua en incrementos de 1 a 3 ml. Mzclese completamentecada incremento de agua con el suelo como se ha descrito previamente, antes de cualquier nuevaadicin.

Algunos suelos son lentos para absorber agua, por lo cual es posible que se adicionen losincrementos de agua tan rpidamente que se obtenga un lmite lquido falso. Esto puede evitarsemezclando ms y durante un mayor tiempo, (1 hora aproximadamente).

Cuando haya sido mezclada suficiente agua completamente con el suelo y la consistenciaproducida requiera de 30 a 35 golpes de la cazuela de bronce para que se ocasione el cierre,colquese una porcin de la mezcla en la cazuela sobre el sitio en que sta reposa en la base, y

comprmasela hacia abajo, extindase el suelo hasta obtener la posicin mostrada en la Figura 3(con tan pocas pasadas de la esptula como sea posible), teniendo cuidado de evitar la inclusin deburbujas de aire dentro de la masa. Nivlese el suelo con la esptula y al mismo tiempoemparjeselo hasta conseguir una profundidad de 1 cm en el punto de espesor mximo. Regrseseel exceso de suelo a la Vasija de porcelana.

Divdase el suelo en la taza de bronce por pasadas firmes del acanalador a lo largo del dimetro ya travs de la lnea central de la masa del suelo de modo que se forme una ranura limpia y dedimensiones apropiadas. Para evitar rasgaduras en los lados de la ranura o escurrimientos de lapasta del suelo a la cazuela de bronce, se permite hacer hasta 6 pasadas de adelante hacia atrs ode atrs hacia adelante, contando cada recorrido como una pasada; con cada pasada el acanaladordebe penetrar un poco ms profundo hasta que la ltima pasada de atrs hacia adelante limpie elfondo de la cazuela. Hgase una ranura con el menor nmero de pasadas posible.

Elvese y golpese la taza de bronce girando la manija F, a una velocidad de 1,9 a 2,1 golpes porsegundo, hasta que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de laranura, a lo largo de una distancia de cerca de 13 mm (0.5"). Antese el nmero de golpes

requeridos para cerrar la ranura. En lugar de fluir sobre la superficie de la taza algunos suelos tienden a deslizarse. Cuando esto

ocurra, deber a agregarse mas agua a la muestra y mezclarse de nuevo, se har la ranura con elacanalador y se repetir el Punto anterior; si el suelo sigue deslizndose sobre la taza de bronce aun nmero de golpes inferior a 25, no es aplicable este ensayo y deber indicarse que el lmitelquido no se puede determinar.

Squese una tajada de suelo aproximadamente del ancho de la esptula, tomndola de uno y otrolado y en ngulo recto con la ranura e incluyendo la porcin de sta en la cual se hizo contacto, ycolquese en un recipiente adecuado.

Psese y antese. Colquese el suelo dentro del pesafiltro en el horno a 110 5 C (230 9 F) hasta obtener peso

constante y vulvase a pesar tan pronto como se haya enfriado pero antes de que pueda haber absorbido humedad

higroscpica. Antese este peso, as como la prdida de peso debida al secamiento y el peso del agua.

Figura 2


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Transfirase el suelo sobrante en la taza de bronce a la cpsula de porcelana. Lvese y squese lataza de bronce y el ranurador y rmese de nuevo el aparato del lmite lquido para repetir elensayo.

Reptase la operacin anterior por lo menos en dos ensayos adicionales, con el suelo restante enla vasija de porcelana, al que se le ha agregado agua suficiente para ponerlo en un estado demayor fluidez. El objeto de este procedimiento es obtener muestras de tal consistencia que almenos una de las determinaciones del nmero de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelose halle en cada uno de los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De esta manera, el alcancede las 3 determinaciones debe ser de 10 golpes.

CALCULOS

Calclese el contenido de humedad del suelo, expresndolo como porcentaje del peso del suelo secadoen el horno como sigue:

Calclese el porcentaje de humedad, con aproximacin a un entero.Preparacin de la curva de fluidez. Trcese una, "curva de fluidez" que represente la relacin entre elcontenido de humedad y el correspondiente nmero de golpes de la taza de bronce, en un grfico de papelsemilogartmico. Con el contenido de humedad como ordenada sobre la escala aritmtica, y el nmero degolpes como Abscisa sobre la escala logartmica. la curva de flujo es una lnea recta promedia, que pasatan cerca como sea posible a travs de los tres o ms puntos dibujados.

Lmite lquido. Tmese el contenido de humedad correspondiente a la interseccin de la curva de flujo conla ordenada de 25 golpes como lmite lquido del suelo y aproxmese este valor a un nmero entero.

DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO POR EL MTODO DE UN PUNTO.

APARATOSLos mismos que se han descrito en el presente modo operativo.

PREPARACIN DEL ESPCIMEN DE ENSAYOPreparar el espcimen en la misma forma como se describi en las secciones antes descritas, excepto que

en el mezclado el contenido de humedad se ajuste a una consistencia que requiere de 20 a 30 golpes de lacopa de lmite lquido para cerrar la ranura.El ensayo se efecta en la misma forma que para el mtodo antes descrito (multipunto) con la diferenciaque el contenido de humedad de la muestra se debe tomar cuando el nmero de golpes requerido paracerrar la ranura est comprendido entre 20 y 30. Si se requiere menos de 20 o ms de 30 golpes, seajustar el contenido de humedad del suelo y se repetir el procedimiento.

Inmediatamente despus de remover un espcimen para contenido de humedad como se describianteriormente, formar nuevamente el suelo en la copa, aadiendo una pequea cantidad de suelo parareponer la prdida debida a la ranuracin y las orientaciones de muestreo para contenido de humedad.Repetir, y si el segundo cierre de la ranura requiere el mismo numero de golpes o no ms de dos golpes de


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diferencia, tomar otro espcimen para contenido de humedad. De otro modo, mezclar de nuevo todo elespcimen y repetir.

Nota: El excesivo secado o inadecuado puede causar variacin en el nmero de golpes

CLCULOSDeterminar el lmite lquido para cada espcimen de acuerdo al nmero de golpes y contenido dehumedad, usando una de las siguientes ecuaciones:

121.0

25

=

NWLL n

n

kWLL = Donde:N = Nmero de golpes que causan el cierre de la ranura para el contenido de humedadWn = Contenido de humedad del suelo, para N golpes.K = factor dado en la Tabla A 1.

El lmite es el promedio de los valores de dos pruebas de lmite lquido. Si la diferencia entre las dospruebas es mayor de uno el ensayo debe repetido.

Tabla A - 1

N (Numero de golpes) K (Factor para lmite lquido)

2021222324252627282930

0,9740,9790,9850,9900,9951,0001,0051,0091,0141,0181,022


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Laboratorio N 2 - Mecnica de Suelos Operador :

ec a :

LIMITES DE CONSISTENCIA

Solicitado : Informe N

Proyecto :

Pozo N Muestra N Profundidad

1

2

3

4

5

6

Peso del agua

(1 - 2) (gr)

Peso del Frasco (gr)

Prueba N

Frasco N

Nde golpes

Peso de Frasco + suelos

hmedo (gr)Peso de Frasco + suelos

seco (gr)

Peso suelo seco(2 - 4) (gr)Contenido de humedad

(3/5x100)(%)

LIMITE PLASTICO LIMITE LIQUIDO

!

" #

DIAGRAMA DE FLUIDEZ

30.0

30.6

31.2

31.8

32.4

33.0

33.6

34.2

1 10 100

Numero de golpes

Con

tenidodeagua%

20

20

25 40 5030

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