157913177 limite-liquido-y-plastico

[LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I]
Límitesde
consistencia
EscuelaProfesionalDeIngenieríaCivil
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"Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria"
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA: LABORATORIO DE MACANICA DE SUELOS I
TEMA: LIMITES DE CONSISTENCIA
DOCENTE: ING. HENRY RIZALSO HUAICANI
ESTUDIANTES:
RAMOS VELARDE, LEIDY
CEREZO VILLASANTE, DIOMEDES
ACERO ESTAÑA, OLGER
QUISPE SANCA, WILVER DAVID
VARGAS VARGAS, WILLIAM DENIZ

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MAQUERA CAXI, FRANZ ROYER

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INFORME N°: 5
LIMITES DE CONSISTENCIA
DETERMINACION DE LÍMITE LÍQUIDO Y LIMITE PLASTICO DE LOS SUELOS
I. OBJETIVOS
 El valorcalculadodeberáaproximarse al centésimo.
 Introducirnosal procedimientode determinaciónde límitelíquidoparasuelos.
 Determinar el límite líquido de la muestra de suelos para tener una idea del tipo
de sueloque esnuestramuestra.
 Determinarel límite plásticode lamuestratrabajada.
II. NORMASTECNICAS
2.1. Limite liquido 2.2. Limite plástico
 ASTMD 4318  ASTM4318
 AASHTOT 89-68  AASHTOT 90
 MTC E 110-2000  MTC E 111-2000
III. MARCO TEORICO
3.1. Consistenciade suelo
Cuando existen minerales de arcilla en un suelo de grano fino, este puede ser
remodelado en presencia de alguna humedad sin desmoronarse. Esta naturaleza
cohesiva es debida al agua absorbida que rodea a las partículas de arcilla. A principios
de 1900, un científico sueco, Albert Mauritz Attterberg, desarrollo un método para
describir la consistencia de suelos de grano fino con contenidos de agua variables. A
un muy bajo contenido de agua, el suelo se comporta mas como un sólido frágil.
Cuando el contenido de agua es muy alto, el suelo y el agua fluyen como un líquido.
Por tanto dependiendo del contenido de agua, la naturaleza del comportamiento de
suelo se clasifica arbitrariamente en cuatro estados básicos, denominados solido,
semisólido,plásticoyliquido.
El contenido de agua, en porcentaje, en el que la transmisión del estado sólido a
semisólido tiene lugar, se define como el límite de contracción. El contenido de agua
en el punto de transición de estado semisólido a plástico es el límite plástico, y de
estado plástico a líquido es el límite líquido. Estos límites se conocen también como
limitesde Atterberg.
Braja M. Dass, Fundamentos de ingeniería geotécnica-1999, pág. 27

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Fig.5.1. Limitesde Atterberg.Fuente wikipedia
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:L%C3%ADmites_de_atterberg.PNG
3.2. Limite liquido(LL)
El límite liquido se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con
respecto al peso seco de la muestra con lo cual el suelo cambia del estado liquido al
plástico. De acuerdo con esta definición los suelos los suelos plásticos tienen en el
límite liquido, una resistencia muy pequeña al esfuerzo de corte pero definida es de
25gr./𝑐𝑚2 , según Atterberg. La cohesión de un suelo en el límite líquido es
prácticamente nula.
El límite liquidose calculaasí:
L.L. =
Ph -Ps
Ps
x100 =
𝑃 𝑤
𝑃𝑠
x100 ……(1) donde:
𝑃ℎ : Peso de la muestra húmeda
𝑝𝑠 : Peso de la muestra seca
𝑃𝑤: Contenido deagua dela muestra
L.L. Limite liquido en %
3.3. Limite plástico

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El limite plástico se define como el contenido de humedad expresado en por ciento
con respecto al peso seco de la muestra secado en horno, para el cual los suelos
cohesivos pasan de un estado semi-solido a un estado plástico. Para determinar el
limite plástico generalmente se hace uso del material, que mezclado con agua, a
sobrado de la prueba del límite liquido y al cual se le evapora humedad por medio del
mezclado hasta tener una mezcla plástica que sea fácilmente moldeable. Se forma
luego una pequeña bola que deberá enseguida rodillarse en la palma de la mano o en
una placade vidrioaplicandolasuficientepresiónaefectode formarse filamentos.
El límite plásticose determinamediante:
𝐿 𝑝 =
𝑃ℎ−𝑃𝑠
𝑃𝑠
𝑥100 =
𝑃 𝑤
𝑃𝑠
𝑥100…..(2)
Donde
𝑃ℎ : Pesode lostrocitosde filamentoshúmedosengramos
𝑃𝑠 : Pesode lostrocitosde filamentos secosengramos
𝑃𝑤 : Pesodel aguacontenidaenlosfilamentospesadosengramos
𝐿 𝑝 : Humedadcorrespondiente al limite plásticoen%
Crezpo Villalaz, Carlos, Mecanicade suelos y cimentaciones- editorial
Limusa,1979-Mexicopág.54-62
Los límites líquido y plástico han sido ampliamente utilizados en todas las regiones del
mundo, principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos. El
límite de contracción ha sido útil en varias áreas geográficas donde el suelo sufre
grandes cambios de volumen entre su estado seco y su estado húmedo. El problema
potencial de volumen puede muy amenudeo ser detectado de los resultados de los
ensayos del límite liquido y limite plástico. El límite líquido en ocasiones puede
utilizarse para estimar asentamientos en problemas de consolidación y ambos límites
son algunas veces útiles para predecir la máxima densidad en estudios de
compactación.
Para poder establecer valores definidos , reproducibles , de estos límites , se propuso
que el limite liquido se definiera arbitrariamente como el contenido de humedad al
cual una masa de suelo húmedo coloca en un recipiente de capsula de bronce ,
separada en dos por la acción de una herramienta para hacer una ranura patrón , y
deja caer desde una altura de un centímetro sufra después de dejarla caer 25 veces
una falla o cierre de la ranura en una longitud de 12.7 mm algunas variables afectan el
resultadode lapruebatalescomolossiguientes:
 Tamaño de la masa de suelocontenidoenlacapsulade cobre
 Velocidadalacual de le dan os golpes( deberíaser120 RPM )

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 Tiempo de reposo del suelo en la cazuela antes de comenzar la cuenta de
golpes y estado de limpieza de la cazuela antes de colocar la pasta de suelo
para el ensayo
 Humedaddel laboratorioyrapidez conla cual se hace el ensayo
 Tipo de material utilizado como base del aparato o superficie contra la cual se
debe golpearlacazuela(comúnmente se utilizacauchoduroo micarta)
 Ajuste o calibración de la altura de caída de la cazuela ( debe ser exactamente
un centímetro)
 Tipode herramientautilizadaparahacerlaranura
 Condicióngeneral delaparatodel límite liquido( cucharade casa grande )
Bowles,Joseph E., Manualde laboratorio de suelos en ingeniería civil-
EditorialMcGRAW-HILL-Colombia:1980,pag.16-17
3.4. Curva de flujo
A partir de extensas investigaciones sobre los resultados obtenidos por Atterberg con su
método original ya descrito y usando determinaciones efectuadas por diferente
operadores en varios laboratorios, se estableció que el limite liquido obtenido por medio
de la copa de la de casa grande corresponde al de Atterberg si se define como el
contenido de agua del suelo para el que la ranura se cierra a lo largo de 1.25cm. Con 25
golpes en la copa es. Esta correlación permitió incorporar a la experiencia actual toda la
adquirida previamente al uso de la copa , de hecho el limite liquido se determina
conociendo 3 o 4 contenidos de agua diferentes en su vecindad , los correspondiente
números de golpes y trazando la curva contenido de agua – N°. De golpes. La ordenada de
esta curva correspondiente de a la abscisa de 25 golpes es el contenido de agua
correspondiente al límite liquido. Se encontró experimentalmente que usando papel
semilogaritmico 8 con los contenidos de agua en escala aritmética y el numero de golpes
en escala logarítmica) la curva anterior llamada de fluidez, es una recta cerca del límite
liquidoyel modode determinarel limite liquido.
La ecuación de lacurva de flujoes:
ω = - 𝐹10 log 𝑁 + 𝐶 …(3)
ω = contenidode agua, como % del pesoseco
𝐹10 = Índice de fluidez, pendiente de la curva de fluidez, igual a la variación del contenido
de agua correspondienteaunsiclode escalalogarítmica
N = numerode golpes.Si N es menorde 10, aproximadamente amediogolpe

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C = constante que representa la ordenada en la abscisa de un golpe, se calcula
prolongandoel trazode la curva de fluidez
Para construir la curva de fluidez sin salirse del intervalo en que puede considerarse recta,
A. casa grande recomienda registrar valores entre los 6 y 35 golpes determinando 6 punto,
3 entre 6 y 15 golpes y 3 entre 23 y 32 . Para consistencias correspondientes a menos de 6
golpes se hace ya muy difícil discernir el momento del cierra de la ranura y si esta cierra
con más de 35 golpes, la gran duración de la prueba causa excesiva evaporación. En
pruebasde rutinabasta con determinar4puntosde la curva de fluidez.
Juares Badillo, Rico Rodriguez , mecánica de suelos tomo I Fundamentos de
mecánica de suelos;EditorialLimusa-Mexico:2005,pag. 132
3.5. Carta de plasticidad
Los limites liquido y plástico son determinados por medio de pruebas de laboratorio
relativamente simples que proporcionan información sobre la naturaleza de los suelos
cohesivos son utilizadas ampliamente por ingenieros para correlacionar varios
parámetros físicos del suelo así como para identificación del mismo. Casa grande
(1932) estudio la relación del índice plasticidad respecto al límite líquido de una
amplia variedad de suelos naturales. Con base en los resultados de pruebas, propuso
una carta de plasticidad que muestra la figura 5.2. La característica más importante
de esta carta es la línea A empírica dada porla ecuación PI = 0.73 ( LL – 20 ) . La línea A
separa las arcillas inorgánicas de los limos inorgánicos. Las graficas de los índices de
plasticidad contra limites líquidos para las arcillas inorgánicas se encuentran arriba de
la línea A y aquellas para limos inorgánicos se hallan debajo de la línea A los limos
inorgánicos se grafican en la misma región que los limos inorgánicos de
comprensibilidad media. Las arcillas orgánicas se grafican en la misma región que los
limos inorgánicos de alta comprensibilidad. La información proporcionada en la carta
de plasticidad es de gran valor y es la base para la clasificación de los suelos de grano
finoenel sistemaunificadode clasificaciónde suelos( SUCS)
Braja M. Dass, Fundamentos de ingeniería geotécnica-1999, pág. 34-35

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Fig.5.2. Tabla de clasificación de materiales en función de los límites de Atterberg. Fuente wikipedia
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graficauscs.png
IV. EQUIPOS Y MATERIALES
4.1. Limite liquido
 Cuchara de Casagrande
 Ranurador
 Balanza:una balanzacon sensibilidadde 0.01gr.
 Espátula:de hoja flexible de unos74 a 100mm
 Taras (4)
 TamizN°200
 Recipiente:de porcelana(de preferencia)
 Pisetacon agua destilada
 Muestra de suelofino200gr.
 Muestra de sueloutilizadoenel ensayode limite liquido
 Vidrio

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 Taras (3)
 Horno
V. PROCEDIMIENTO
5.1. Limite liquido
a) Cada miembro del grupo debe pulverizar una cantidad suficiente de suelo secado
al aire, para obtener una muestra representativa del material que pasa a través
del tamiz N°. 40 de alrededor de 200 a 250 gr. es necesario asegurarse de votar el
remanente retenido en el tamiz pues no es representativo del suelo que se trajo
del terreno. además se debe asegurar mediante el uso de un mortero , la
destrucción de todos los grumos presentes , una de las principales fuentes de
error del ensayo consiste en fallar en obtención de una muestra realmente
representativa , al permitir que muchos finos se queden retenido en forma de
grumosen el tamiznúm.
b) Debemos verificar que la altura de la maquina del límite liquido que va utilizar sea
exactamente de un cm (± 0.1mm. ) para esta operación se puede utilizar la cabeza
en forma de dado de 1 cm en el extremos superior del ranurador . hacer la
calibración con respecto a la marca de desgaste que se nota en la parte inferior de
la cazuela , y no con respecto a la mínima distancia si la altura de la calidad no se
calibra dentro de estos límites , es posible introducir un error de varias unidades%
enla determinacióndelcontenidode humedad
c) Colocar los 200 gr. de suelo en un recipiente de porcelana, añadir una pequeña
cantidad de agua destilada y mesclar cuidadosamente el suelo hasta obtener un
color uniforme. cuando el color es uniforme en toda la muestra y esta quiere una
apariencia cremosa su estado es adecuado en general a continuación se debe
añadir un poco mas de agua de manera que la consistencia resultante permita un
numerode golpesparala fallaenel rango de 25 a 35
d) Remover la cazuela de bronce del aparato de limite liquido y colocar dentro de la
cazuela una pequeña cantidad hasta la profundidad adecuada para el trabajo de la
herramienta ranuradora , bien centrada en la cazuela con respecto al pasador . a
continuación se debe emparejar la superficie de la pasta de suelo cuidadosamente
con una espátula y mediante el uso de la herramienta ranuradora, cortar una
ranura clara, recta, que se parare completamente la masa de suelo en 2 partes. se
debe mantener firmemente perpendicular a la tangente instantánea a la
superficie de la cazuela y la herramienta, de forma que la profundidad de la ranura
sea homogénea en toda su longitud. después de hacer la ranura se debe retomar
rápidamente lacazuelaasu sitioyhacer el conteode golpes.

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e) Tomar una muestra para medir el contenido de humedad (aprox. 40 – 60 gr.) y
colocar en una tara cuyo peso debido de terminarse con anterioridad remover los
restos del suelo de la cuchara casa grande y volver al recipiente donde se había
preparadolamuestra. lavar ylimpiarperfectamente lacazuela.

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f) Repetirla secuencia para 3 ensayos adicionales con núm. de golpes entre 15 y 25 y
entre 25 y 35respectivamente parauntotal de 4 ensayos
g) Pesar las 4 muestras de suelo y posteriormente colocarlos en el horno a 110°C
para que se seque durante 24 h.
a) Dividir en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra de 20 a 30 gr. De suelo
que se había separado con anterioridad durante la preparación de la muestra para
el límite liquido.
b) Enrollar el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio o sobre un
pedazo de papel colocado a su vez sobre una superficie lisa, con presión suficiente
para moldearlo en forma de cilindro o hilo de diámetro uniforme por acción de
unos 80 a 90 golpes o movimientos de mano por min (1 golpe = a un movimiento
hacia adelante y hacia atrás). cuando el diámetro del hilo de suelo llegue a 3 mm.
Se debe romper en pequeños pedazos y con ellos moldearse nuevamente en bolas
o masa que a su vez vuelvan a enrollarse el proceso debe hacerse hasta que el
cilindrode suelose rompa. lafalladel cilindropuede deberse a:
- Simplementeporseparación enpequeños pedazos
- Por desprendimiento de escamasenformatubular
- Pedacitos sólidos enformade barril de 6 a 8 mm.De largo

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c) Esta secuenciadebe repetirse 2vecesmas
d) Pesarloscilindros de sueloycolocarlosdentrodel hornodurante 24 h
VI. DATOSY RESULTADOS
6.1. Cálculos
 Regresar a la laboratorio al día siguiente y pesar todas las muestras secadas en el
horno para poder calcular los contenidos de humedad correspondientes .dibujarla
grafica de contenido de humedad contra número de golpes resultantes del ensayo
del límite liquido de un papel semilogaritmico en un formato igual o similar
recomendadosegúnnorma
 Utilizar las ecuaciones teóricas para calcular el limite liquido y comparar con el
limite liquidoobtenidodel graficosemilogaritmico ANEXO
 Calcular la actividad del suelo utilizando el % de material más fino que el diámetro
0.002 mm.Tomandoel análisishidrométrico
6.2. Ensayodel límite liquido
1 2 3 4
N.golpes 23 32 28 21
N.de tara F – 2 A – 3 A -33 C – 17
W. de tara 19.53 12.96 12.54 37.56
WT + MH 42.67 37.31 47.59 57.76
WT + MS 38.668 33.15 41.64 54.28
𝑊𝑤 4.002 4.16 5.95 3.45

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𝑊𝑠 19.138 20.19 29.1 16.75
Contenidode
humedad
20.911 20.604 20.447 20.597
6.3. Ensayodel límite plástico
1 2 3
N.de tara A - 11 A -17 A – 25
W. de tara 17.60 21.08 13.24
WT + MH 20.20 23.36 15.83
WT + MS 19.87 23.13 15.51
𝑊𝑤 0.33 0.23 0.32
𝑊𝑠 2.27 2.05 2.27
Contenidode
humedad
14.537 11.220 14.067
6.4. Grafica de contenidode humedadvs númerode golpes
VII. CONCLUSIONES
 Aprendimosarealizarlosensayoscorrespondientesparadeterminarel limite
líquidoylimite plásticoparaunamuestrarepresentativadel suelo.
 Analizamoslaimportanciade losensayosrealizadosenloque esclasificaciónde
suelos.
 Teóricamente ygráficamente hallamosel límite liquidode lamuestrade suelo
estudiada.
VIII. BIBLIOGRAFIA
 Braja M. Dass,Fundamentosde ingenieríageotécnica-1999.
 CrezpoVillalaz,Carlos, Mecánicade suelosycimentaciones- editorial
Limusa,1979-Mexico
 Bowles,JosephE.,Manual de laboratoriode sueloseningenieríacivil-Editorial
McGRAW-HILL-Colombia:1980
 JuaresBadillo,RicoRodriguez,mecánicade suelostomoIFundamentosde
mecánicade suelos;Editorial Limusa-Mexico:2005
 Fuente wikipedia
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:L%C3%ADmites_de_atterberg.PNG
 MANUAL DE ENSAYO DE LABORATORIO (EM 2000). MTC E 110-2000 y MTC
E 111-2000
www.es.scribd.com/doc/3/contenido-de-humedad-ASTM-D2216-71
 Blogun ingenierocivil.

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http://uningenierocivil.blogspot.com/2011/03/limites-de-atterberg-indice-de.html
IX. INVESTIGACION
Ademásdel límite líquidoyplásticoA.Atterbergpropusolossiguienteslímites:
1. Límite de cohesión: es el contenido de humedad con el cual las boronas del suelo son
capaces de pegarse unasa otras.
2. Límite de pegajosidad: es el contenido de humedad con el cual el suelo comienza a
pegarse a lassuperficiesmetálicastalescomolacuchillayespátula.
3. Límite de contracción: es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce
reducciónadicional de volumenocontracciónenel suelo.
Bowles,Joseph E., Manualde laboratorio de suelos en ingeniería civil-Editorial
McGRAW-HILL-Colombia:1980,pag. 16
INDICE DE PLASTICIDAD Ip
El Índice de plasticidad se define como la diferencia numérica entre el Limite Liquido y el Limite
Plástico:
…(4)
Un Índice de plasticidad bajo, como por ejemplo del 5%, significa que un pequeño incremento en el
con tenido de humedad del suelo, lo transforma de semisólido a la condición de liquido, es decir
resulta muy sensible a los cambios de humedad. Por el contrario, un índice de plasticidad alto,
como por ejemplo del 20%, indica que para que un suelo pase del estado semisólido al líquido, se
le debe agregar gran cantidad de agua.
En suelos no plásticos, no es posible determinar el Índice de plasticidad. El día grama de
plasticidad indicada en la figura 1.7, según los Límites de Atterberg, permite diferenciar - el índice
de plasticidad de limos y arcillas, en función del Limite Liquido LI. y del contenido normal de
humedad WN.

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Figura 1.7
Diagrama de Plasticidad según los Límites de Atterberg
El Índice de plasticidad define el campo plástico de un suelo y representa el porcentaje de
humedad que deben tener las arcillas para conservarse en estado plástico. Este valor permite
determinar los parámetros de asentamiento de un suelo y su expansividad potencial.
INDICE DE FLUIDEZ IL
El índice de fluidez, también conocido como índice líquido, define la consistencia de un suelo.
…(5)
La Tabla 1.7 indica la relación existente entre el índice de fluidez y la consistencia de un suelo, así
como su comportamiento al ser manipulado.
En esta Tabla, la consistencia del suelo arcilloso varía desde dura, hasta fluida, dependiendo del
contenido de humedad. Cuando el índice liquido es muy reducido, se incrementaría la consistencia
y se hace difícil la penetración del suelo por medio de instrumentos.
Cuando IL <= 0, significa que WN <= LP. Por el contrario, cuando el contenido de humedad
aumenta mucho, e IL < 1 las arcillas se comportan como un líquido viscoso.
Este tipo de suelo no es apto para soportar fundaciones directas, pues son propensos a la

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licuefacción por efecto de un impacto, como por ejemplo durante la hinca de pilotes, en
explosiones, bajo la acción dinámica de maquinaria pesada, o cuando ocurre un movimiento
sísmico. En todos los casos, los daños son devastadores e irrecuperables provocando el colapso
de las construcciones que sobre ellos apoyan. Ver la Sección 2.8 para mayor información sobre
este tema.
INDICE DE RETRACCION IR
El índice de retracción 1 es el cambio de volumen, expresado en porcentaje del volumen de la
muestra secada en horno, dividid por la pérdida de humedad en el límite de retracción, y expresada
en porcentaje de la muestra seca.
…(6)
Luego se tiene:
…(7)
El índice de retracción representa el peso específico aparente de la muestra de suelo seco, al
alcanzar el límite de retracción. En los suelos expansivos, sin embargo, se puede producir un
incremento del volumen al reducir el contenido de humedad a partir del límite de retracción, por la
presencia de aire en los poros.

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Blogun ingenierocivil.
http://uningenierocivil.blogspot.com/2011/03/limites-de-atterberg-indice-de.html
ANEXO

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