2.2 PLASTICIDAD EN SUELOS Y LIMITES DE ATTERBERG 2024-2.pdf

MECANICA DE SUELOS 2

1. PLASTICIDAD EN SUELOS Y
LIMITES DE ATTERBERG
CONO DE GEORGIA

3. Suelosexpansibles:
Levantamientooasentamiento
deestructuraslivianasen
inclusivede la
superestructura.

4. CONSISTENCIA:Propiedadquepresentanlossuelosparaser
moldeadossinfisurarse(plasticidad).Escaracterísticadelossuelos
finos.Dependedelahumedaddeamasado.
Laplasticidad(consistenciadelsuelo)sedebealainteracciónfísico-
químicadelaguaylaspartículas.Dependedelamineralogía.
Esunapropiedadíndice
Poresolossuelosgranularesnopresentanplasticidad.
LIMITES DE
ATTERBERG
Índice de Plasticidad (IP=LL-LP)
LIQUIDO PLASTICO SEMISOLIDO SOLIDO
LIMITE
LIQUIDO (LL)
LIMITE
PLASTICO (LP)
LIMITE
RETRACCION (LR)
Humedades característicasque
separanlosdistintosestadosde
consistencia
humedad
Interaccióndefases:estadosdeconsistencia.LIMITESDEATTERBERG

5. s
s
ss
w
ss
ww
s
w
G w1
V
V
V G
V
V
V
m
m
w
+=
=


== Humedad,w
R,pordebajodelacual,unadisminucióndelcontenidode
aguanollevaasociadaladisminucióndevolumen.Elcomportamiento
empiezaaserfrágil.
V= V
w+V
s
Índice de Retracción: S.I = w
L-w
R
(Shrinkage Index)
saturado
Humedad
V/Vs
1.0
W
p W
L
Cambio de
volumen
W
L.R
agua
aire
L.PL.L
Estadosdeconsistencia:Limitederetracción

7. 
=
2
IP
A
% Elaguaenunamezclaseasociaalafracciónfina.
Laplasticidaddelamezclaesproporcionalal
contenidodearcillayalaconsistenciadelaarcilla.
Cuandolafracciónfinaestáenellímitelíquido,la
mezclaestáenellímitelíquido
Contenidoaltodearcilla Contenidobajodearcilla
Material
inerte
Arcilla +
Agua (w
arc)
w
mezcla= C w
arcilla
LL
mezcla= C LL
arcilla
C=%<2
20 40 60 80
20
40
60
80
SHELLHAVEN
(1.33)
LONDRES
0.95
WEALD
0.63
HORTEN
0.42
% Arcilla
I.P
Laconsistenciadelasmezclas:actividad

8. Mineral
arcilloso
L.L L.P L.R. A
esmectitas100-900 50-100 8-15 1-7
illitas 60-120 35-60 15-17 0.5-1
caolinitas 30-110 25-40 25-29 0.50
Influencia de la mineralogía en las propiedades de los suelos
cohesivos
LL (%)W(%)CALIF DE HUMEDAD
900 450 MEDIANAMENETE HUMEDO
50 45 MUY HÚMEDO /PRÓXIMO A LA SATURACIÓN
30 20

9. Nosepuededecirqueunsueloconmáshumedadtienemenos
resistencia.
Sedebecompararelindicedefluidez
Laresistenciavariade1a100entrelas
humedadespróximasallímitelíquidoyal
plástico.
Consistencia
Identificación
q
c
(KPa)
Muy Blanda
Penetra el puño
fácilmente
<25
Blanda penetraelpulgar 25-50
Media
elpulgarexigeunaligera
presiónparapenetrar
50-100
Rígida
elpulgarsólodejahuella100-200
Muy rígida
sepuedehincarlauña 200-400
Dura lauñacondificultad >400
PI
ww
I
p
F
..
−
=
Índice de fluidez o
liquidez
L.L
L.P
0.1 1.0 10 100 1000
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Datos de Mitchell (1976)
Arcillas noruegas marinas
Bjerrum (1954)
Skempton & Northey
(1952)
Resistencia a corte
remoldeada(KPa)
Indice de liquidez
La resistencia de los suelos amasados

15. FUENTE: Manual de carreteras / Suelos Geología Geotecnia
y Pavimentos / Sección Suelos y Pavimentos. MTC -2014

16. Atterberg ideó el método para describir en forma cuantitativa el
efecto de la variación de humedad en la consistencia de los
suelos finos.
La definición de que los contenidos de humedad sirven de
fronteras para cada estado físico de las arcillas se debe al
agrónomo sueco A. Atterberg. De esta forma a las fronteras
arbitrarias(definidas por Albert Atterberg (1911) y Arthur
Casagrande (1932)), expresadas como contenidos de humedad
entre cada “estado de consistencia”, son llamadas Límites de
Atterberg.
LIMITES DE ATTERBERG Y PLASTICIDAD

17. .
Loslímitessebasanenelconceptodequeunsuelodegranofino
solamentepuedeexistirencuatro“estadosdeconsistencia”segúnsu
contenido de humedad.
Unsueloseencuentraenestadosólidocuandoestáseco,pasandoal
añadiraguaalosestadossemisólido,plásticoyfinalmentelíquido.
Loscontenidosdehumedadenlospuntosdetransicióndeunosestadosa
otrossedenominanlímitedecontracción(oderetracción),límite
plásticoylímitelíquido.
LIMITES DE ATTERBERG Y PLASTICIDAD

18. La Norma ASTM D 4318-84(“Standard Test Method for Liquid Limit,
Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils”) trata sobre los
procedimientos y equipos necesarios para la realización de los ensayos
de Límite Líquidoy Límite Plástico. Para ambas determinaciones la
preparación de la muestra es similar, pudiendo ser: preparación en
húmedoo preparación en seco.

19. Preparación de la muestra
Preparación húmeda, cuando existan muestras que en su mayoría pasen
por el tamiz Nº40 (425 m) la Norma recomienda tomar aproximadamente
200gr de material. Luego se mezclan los materiales con una espátula,
agregando agua destilada hasta alcanzar una consistencia aproximada al
límite que se desee determinar. Esta mezcla se deja reposar tapada por un
período de 16 horas. Posteriormente se debe reducir la cantidad de agua
mediante: exposición al aire, exposición a un flujo de aire caliente,
decantación, etc. El material se mezcla nuevamente, dejando reposar
tapado por un período de 16 horas antes de mezclarlos nuevamente para
la realización de los ensayos.

20. Preparación de la muestra
La preparación en secoconsiste en seleccionar aproximadamente 200gr
de material que pase el tamiz Nº40, para luego secar la muestra al aire o
en horno con una temperatura inferior a 60º. Finalmente se mezclan
enérgicamente los materiales con agua destilada hasta alcanzar la
humedad deseada, dejando reposar por un período de 16 horas antes de
mezclarlos nuevamente para la realización de los ensayos.

21. •Ladiferenciaentrelímitesestádadaporla
variaciónenelcontenidodeaguaohumedad
dentrodelacualelsuelopermaneceencierto
estado.
•LímiteLíquido:Sedefineporlahumedadque
tieneunsueloamasado,cuandocon25golpes
ligerosenunavasijaespecial,secierraelsurco
deunaseccióntrapecialquesehabíahechoen
lamasadesuelocolocadoenlavasija.
•LímitePlástico:Sedefineporlahumedaddel
sueloamasadocuandoempiezaaromperseal
hacerbastoncillosamano,de3mmde
diámetro.
•LímitedeRetracción:Sedefineporla
humedadquecontieneunsueloamasado,
cuandoalcanzasuvolumenmínimoteóricoal
secarse,viniendodelestadodesaturación.
•IndicedePlasticidad:DiferenciaentreelL.Ly
elL.P.,yrepresentalavariaciónenhumedad
quepuedetenerunsueloqueseconservaen
estadoplástico.
LL= W
N(N/25)

22. •LÍMITELÍQUIDO.
•Técnica:
•Colocarsueloremoldeadoenuna
Cápsula.
•Formarenelsuelounaranuraa
corte.
•Hacer cerrar la ranura golpeando
la capsula en forma seca contra
una superficie dura.
•Al cabo de un cierto Nº de golpes,
si los bordes inferiores de la
ranura se tocan sin mezclarse, el
suelo TIENE EL CONTENIDO DE
AGUA CORRESPONDIENTE AL
LÍMITE LÍQUIDO.

23. •Estos ensayos fueron
estandarizados por
Casagrande, usándose la
Casoleta de Casagrande.
•Se estableció el Límite
Líquido, con el cual el
contenido de agua del suelo
para que la ranura se cierre
con 25 golpes.
•El límite líquido se
determina conociendo 3 o 4
contenidos de agua
diferentes, con los
correspondientes Nºs de
golpes y trazando la Curva
de Casagrande. Esta curva
se hace graficando el
Contenido de Agua-Nº de
Golpes

24. Casagrande, en su Carta fijó una líneaque sirviera de frontera entre los diferentes tipos
de suelosfinos, conocidos como LINEA A.
Esta línea fue calculada en forma empírica y pasa por las coordenadas del eje (0,20) y
(50,22).
Esta línea, y la vertical (Línea B), trazada por el punto (0,50) dividen a la gráfica en
cuatro zonas.
En la zonas que quedan sobrela Línea A se sitúan las Arcillas
Inorgánicas (C).
Bajo la Línea A quedan los suelos inorgánicos, limos (M), poco
plásticos.
También por DEBAJO de la Línea A, suelos orgánicos (O).
A su vez, en estos suelos, se distinguen los suelos de alta compresibilidad
(H) y los de baja (L).
Con esta conjunción, aparecen los 6 grupos de suelos del gráfico.

25. Uso de la Carta: Situar en ella un suelo, por medio del cálculo de
los parámetros que definen su plasticidad.
Principio: La fuerza que se opone a la fluencia de la ranura
proviene del esfuerzo cortante del suelo, por lo tanto el Nº de
Golpes necesario para cerrar esa ranura es una medida de esa
resistencia, al correspondiente contenido de agua.
El LL está relacionado con la humedad total
potencial retenida en la DOBLE CAPA DE DIFUSIÓN,
más cualquier agua retenida por adsorción.

28. TRABAJO DOMICILIARIO
RESUMIRYREALIZARUNDIAGRAMADEFLUJODELASNORMAS.
MTCE110DETERMINACIÓN DELLIMITELIQUIDODELOSSUELOS
MTCE111DETERMINACION DELLIMITEPLASTICO(L.P.)DELOS
SUELOSEINDICEDEPLASTICIDAD(I.P.)
MTCE112DETERMINACION DELOSFACTORESDECONTRACCIÓNDE
LOSSUELOS
MTCE114METODO DEENSAYOESTANDAR PARAELVALOR
EQUIVALENTEDEARENADESUELOSYAGREGADOFINO
Realizar el resumen del tema, en un máximo de 10 páginas

29. RESUMIR EL PROCEDIEMITO PARA LA DETERMINACIÓN DEL
LÍMITE LÍQUIDO MEDIANTE EL DISPOSITIVO DEL
PENETRÓMETRO CÓNICO “CONO DE GEORGIA”
https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/58086/1/APLICABILIDAD_DEL_PENETR
OMETRO_CONICO_EN_LA_DETERMI_Rabat_Blazquez_Alvaro.pdf