El científico sueco Albert Atterberg fue la primera persona en definir los límites de la consistencia del suelo para la clasificación de los suelos de grano fino. Casi 100 años más tarde, sus métodos siguen siendo utilizados para determinar el límite de líquido, límite de plástico y límite de contracción de los suelos.
Esta entrada de blog definirá los principales componentes que abarcan los límites de Atterberg, explican el significado de estas pruebas, y cubren el equipo básico utilizado en estos procedimientos.
¿Por qué son importantes las pruebas limites de Atterberg?
Los suelos para el uso de ingeniería se clasifican a menudo con base a propiedades relativas al apoyo del soporte o como pueden realizarse bajo pavimentos y en obras de tierra. Los sistemas de clasificación geotécnica de hoy están diseñados para facilitar la comparación de las observaciones de campo con las estimaciones de propiedades de ingeniería.
Como el contenido de humedad de un suelo arcilloso aumenta, pasa a través de cuatro estados distintos de la consistencia: sólido, semi-sólido, plástico, y líquido. Cada etapa se define por cambios significativos en la fuerza, consistencia y comportamiento, y la prueba de imites de Atterberg delimitan con precisión estos límites utilizando el contenido de humedad en los puntos específicos donde ocurren los cambios físicos.
El conocimiento de estos valores ayuda en el diseño de cimientos de estructuras y para predecir el comportamiento de los suelos en rellenos y terraplanos. Los valores pueden contribuir a estimaciones de resistencia al cizallamiento y permeabilidad, predicción de asentamiento e identificación de suelos potencialmente expansivos.
¿Qué es límite líquido y límite de plástico?
Ahora que entiendes la importancia de los limites de Atterberg, definamos los componentes.
- Límite de líquido: Es el contenido de agua en el que el suelo cambia de un estado plástico a un estado líquido, cuando la muestra de suelo es lo suficientemente fluida como para que una ranura se cierre cuando se hace un Jarred de una manera específica.
- Límite de plástico: Es el contenido de agua en el cambio de un plástico a un estado semisólido. Esta prueba intenta deformar una muestra de suelo debajo de la humedad enrollándolo en un hilo, resultando en el suelo desmoronándose.
- Límite de encogimiento: Es el contenido de agua donde la pérdida adicional de humedad no causa una disminución en el volumen de la muestra.
- Índice de plasticidad (PI): Se calcula como el límite de plástico restado del límite de líquido y es un valor importante al clasificar los tipos de suelo.
¿Cómo funciona el procedimiento?
Límite de Líquido: se mide extendiendo una porción de la muestra de suelo en la taza de latón de un Máquina de límite de líquidos y dividirla usando una herramienta ranuradora. La humedad en la que la ranura se puede cerrar para una distancia de 1/2in usando 25 gotas especificadas de la taza se define como el límite de líquido. - Límite de plástico: se determina presionando repetidamente una pequeña bola de suelo plástico con las manos y enrollarla en un hilo de 1/8in. El límite de plástico es el contenido de humedad en el que la bola se desmoronará antes de que pueda ser completamente desplegado. Lla Rodillo de límite de plástico es un dispositivo que también se puede utilizar para realizar esta prueba.
Las pruebas de límite de líquido y plástico se detallan con más detalle en ASTM D 4318, y las pruebas de límite de encogimiento se detallan en ASTM D 4943.
¿Qué equipo necesitas?
Límites de Líquido y Plástico
- Máquina de límite de líquidos accionada por motor o manivela manual
- Herramienta de ranurado ASTM (Casagrande) O AASHTO herramienta Ranuradora
- Balance con una legibilidad de 0,01 g para cumplir con las especificaciones
- Horno
- Mortero y Pestle para la reducción de tamaño de partícula
- Plato evaporador de porcelana utilizado para mezclar la muestra con el contenido de humedad deseado
- Espátula para mezclar, formar y suavizar muestras de suelo
- Placa de vidrio utilizado para rodar hacia fuera los hilos de rosca del suelo
- Dispositivo rodante opcional para una laminación más rápida y consistente de roscas
- Botella de lavado para dosificar fácilmente el agua cuando se mezcla con el suelo
- Cacerola que se lava para la limpieza conveniente de cuencos y espátulas
- Envases de aluminio para determinaciones de contenido de humedad
COTECNO ofrece un Kit completo de todo en uno con los accesorios requeridos para los límites líquidos y plásticos, y para los límites de encogimiento con componentes adicionales. También tiene la opción de utilizar un Amoladora de suelo para acelerar el proceso de preparación de muestras para los límites de Atterberg.
Límite de encogimiento (además de los equipos enumerados anteriormente)
- Plato de contracción
- Cera microcristalina
- Olla de fusión
- Establecer límite de contracción
- Placa de vidrio
Independientemente del equipo que decida usar, es importante recordar que los límites de Atterberg desempeñan un papel clave en las primeras etapas del diseño estructural para asegurar que el suelo lleve la estructura sin un asentamiento excesivo y sin demasiado cambio de volumen como se contrae y se expande con diferentes contenidos de humedad.
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