Teniendo en cuenta que un suelo, sea limo o arcilla, según su contenido de agua puede comportarse como un liquido, un plástico o un sólido; es necesario determinar los valores de humedad para la muestra del suelo analizado, en los cuales esta muestra cambia de comportamiento. Estos valores se conocen como Límites de consistencia o Límites de Atterberg.
Para realizar los análisis y determinar los diferentes límites, se utiliza el material de la muestra que pasa el tamiz N°40, según la norma ASTM D3418-05.
Límite Liquido (LL):
Para determinar el límite liquido se realizó el ensayo Casagrande. El procedimiento se describe a continuación:
1. Se distribuye la muestra del suelo en la coca de bronce, llenándola aproximadamente un tercio (1/3) del total.
Muestra en Casagrande.
Fuente: Imagen propia, mayo 2010.
2. Se enrasa para obtener una superficies alisada, teniendo en cuneta que la superficie del suelo quede paralela a la base del instrumento de Casagrande y con un espesor de 10 a 12 mm.
Muestra enrasada
Fuente: Imagen propia, mayo 2010.
3. Se realiza una ranura, separando en dos partes la muestra enrasada. Para esto se utiliza el ranurador plástico.
4. Se gira la manivela, para que el aparato golpee a razón de dos veces por segundo, hasta que se cierran las dos partes de la muestra, mínimo 12 mm longitudinalmente. Cabe anotar que si se cierran con menos de 25 golpes la humedad es mayor que el límite liquido, y si se cierran con más de 25 golpes la humedad es menor que el límite liquido.
Muestra enrasada
Fuente: Imagen propia, mayo 2010.
5. Se retira la porción de la muestra donde se juntaron las dos porciones del suelo (muestra), se pone en una tara y se determina la masa del suelo húmedo, en conjunto con la tara.
6. Se lleva al horno la tara con la porción de la muestra para secarla. Una vez esta se encuentre seca, se retira del horno y se pesa nuevamente, en conjunto con la tara.
7. Se obtiene el porcentaje de humendad (W%) de la siguiente forma:
Formula porcentaje de humedad (W%)
Fuente: Notas de clase, mayo 2010.
Este procedimiento descrito anteriormente se repite tomándo la muestra de suelo restante, agregándole agua para obtener puntos por debajo y por encima de 25 golpes. Los resultados obtenidos para el caso de análisis se presentan a continuación:
Tabla 1.Resultados obtenidos
Resultados obtenidos
Fuente: Análisis de laboratorio propio, mayo 2010.
Fuente: Análisis de laboratorio propio, mayo 2010.
Con los datos obtenidos de límite líquido (LL=69,45%) y límite plástico (LP=33,42%) se puede determinar el tipo de arcilla que predomina en el suelo. Según la Tabla 3. el mineral de arcilla presente en el suelo es una Caolinita.
Límite Plástico (LP):
Para determinar el límite plástico, se procede de la siguiente manera:
1. Se toma la muestra de suelo y se va moldeando hasta formar cilindros de 3 mm de diámetro. Cabe resaltar que si estos cilindros se agrietan antes de llegar a los 3 mm, la humedad es menor que el límite plástico, y si no se han agrietado la humedad es mayor que el límite plástico.
Cilindros de 3 mm de diámetro
Fuente: Imagen propia, mayo 2010.
2. Se colocan los cilindros en una tara y se determina la masa de la muestra de suelo húmedo con la tara.
3. Se lleva al horno la tara con los cilindros de muestra. Una vez la muestra este seca se retira del horno y se determina la masa de la muestra de suelo seco, con la tara incluida.
4. Se procede a obtener el porcentaje de humedad (W%):
Para este ensayo se llenaron 3 taras con cilindros de muestra de suelo. Los resultados obtenidos se presentan a continuación:
Tabla 2. Resultados obtenidos LP
El LP es el promedio de las humedades obtenidas. Para el presente análisis el Límite Plástico es de LP=32,42%. Cabe anotar que para el presente caso, en el análisis del LP, no se tiene en cuenta el último resultado de la tabla "Resultados obtenidos LP", ya que es un dato atípico a los presentados en la tabla por lo cual se descarta para los cálculos realizados.
Tabla3. Tipo de Arcilla según LL y LP
Fuente: Braja Das (2001)
Con los datos obtenidos de límite líquido (LL=69,45%) y límite plástico (LP=33,42%) se puede determinar el tipo de arcilla que predomina en el suelo. Según la Tabla 3. el mineral de arcilla presente en el suelo es una Caolinita.
