Límites de Atterberg

Una vez realizado el análisis granulométrico el cual nos permite estudiar el tamaño de estas partículas y medir la importancia que tendrán según la fracción de suelo que representen (gruesos, gravas, arenas, limos y arcillas). Si bien un análisis granulométrico es suficiente para gravas y arenas, cuando se trata de arcillas y limos, turbas y margas se debe completar el estudio con ensayos que definan la plasticidad del material.

Algunos suelos cambian de consistencia en función al contenido de humedad. En el suelo se definen cuatro estados: solido, semisólido, plástico y líquido. El límite entre esos estados se denominan límites de Consistencia y son: Limite de Contracción (LC, Ws), Limite Plástico (LP, Wp) y Limite Liquido (LL, Wl). Solo determinaremos el L. Plástico, y el L. Liquido, debido a que el L. Contracción, es un ensayo más complicado y puede ser toxico debido a que involucra mercurio.


Imagen tomada de GEOTECNIA - UNIDAD IV - Ing. M.Sc. Dante Bosch


Equipo de Casagrande; se utilizara para determinar el limite liquido.


Equipo de Casagrante, foto propia
Dimenciones en mm, imagen tomada de GEOTECNIA - UNIDAD IV - Ing. M.Sc. Dante Bosch


Limite Líquido
Este ensayo se hace con la muestra (seca al aire) parte que pasa malla 40.
 
Muestra lista para tamizado, mlla N. 40, Foto propia
Se humedece la muestra y se procede a homogenizar con el agua que se desee formando una pasta y luego se deposita en la cazuela de bronce del equipo de Casagrande, de modo que la superficie de la muestra, quede paralela a la base del equipo. 


Muestra lista para ranurar, Foto propia.
Ranurando la muestra, Foto propia
Cuando el surco realizado con un acanalador que divide esta masa en dos mitades se junta a lo largo de su fondo en una distancia de 13mm después de haber dejado caer 25 veces la cuchara desde 10mm de altura a través del giro de una manivela que la levanta y la deja caer sucesivamente. Es decir es el contenido de humedad (en %) con respecto al peso seco de la muestra, con el cual el suelo cambia de estado líquido al plástico.


Estracciòn de muestra para determintar humedad, foto propia.
Despues del ensayo tenemos los siguientes datos:
Columna1 muest. humeda(con tara)(g) muestra. seca (con tara)(g) M agua(sin tara)(g) M solidos(sin tara)(g) 
LL1 39,8 36,2 3,6 9,1
LL2 38,6 35,8 2,8 9
LL3  32,6 29,8 2,8 7,8
 
M tara 1 (g) M tara 2 (g)M tara 3 (g)
27,126,822
siguiendo el proceso antes explicado tenemos los siguientes resultados:
Columna1 Nº de Golpes humedad(%)
Ll 1 9 39,56043956
Ll 2 24 31,11111111
Ll 3 8 35,8974359

graficamos asi:
 
Con esta línea de tendencia obtenemos la ecuación:

 y = -0,4142x + 41,184

este coeficiente R² = 0,7678 de desviación es aceptable ya que es cercano a cero. Evaluando así para x=25, obtenemos la humedad del límite liquido igual a 31%. cuando el suelo de estudio tiene esta humedad se dice que paso de un estado semilíquido a un estado plástico.


Limite Plastico
Para calcular el Límite Plástico se usa el resto de la masa usada para calcular el Límite Líquido y con esa se hacen rollos de barro amasados sobre un cristal esmerilado hasta que se agrieten. Luego se colocan en 3 cápsulas para determinar su humedad a través de la media aritmética de las muestras, o sea el Límite de Plasticidad. 


  • En nuestro ensayo el suelo se comporto como NO PLASTICO(N.P.), esto debido a que no es capaz de soportar deformaciones sin romperse.
  • El Índice de Plasticidad se obtiene haciendo la resta del Límite Líquido y del Límite Plástico. en nuestro caso optenemos que el Índice de Plasticidad es igual  al Límite Líquido.
  • Utilizando la carta de plasticidad y la ecuación que representa la línea IP = 0.73(LL-20), el índice de plasticidad de acuerdo a esta formula corresponde a IP = 8.03%. Además, según la carta de plasticidad el porcentaje de suelo fino resultante de la muestra corresponde a CL (Arcilla de muy baja plasticidad).