Límites de Atterberg

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Límites de Atterberg
Tabla de clasificación de materiales en función de los límites de Atterberg.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento varía a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.

Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites:

  1. Límite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado líquido. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de Casagrande.
  2. Límite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado plástico.
  3. Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido y se contrae al perder humedad.

Relacionados con estos límites, se definen los siguientes índices:

  • Índice de plasticidad: Ip ó IP = wl - wp
  • Índice de fluidez: If = Pendiente de la curva de fluidez
  • Índice de tenacidad: It = Ip/If
  • Índice de liquidez (IL ó IL), también conocida como Relación humedad-plasticidad (B):
IL = (Wn - Wp) / (Wl-Wp) (Wn = humedad natural)

Límite líquido[editar]

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande o Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12.7 mm (1/2"). Si el número de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido.

Otra forma de obtener el límite líquido es empleando el penetrómetro de cono inglés, construido en acero inoxidable con una longitud de 35 mm, un ángulo de ápice de 300 con una masa de 80 g incluyendo su eje. Está montado sobre un soporte que permite deslizarse y mantenerse en posición vertical, midiendo su movimiento mediante una caratula. El ensayo consiste en colocar la punta del cono tocando la superficie del suelo contenido en una capsula, se libera de su sujetador oprimiendo el botón y cae por su peso propio, penetrando en la masa de suelo durante los 5 segundos se fija y se toma la lectura en el medidor. El límite líquido del suelo lo define como el contenido de agua cuando la penetración del cono es de 20 mm

Límite plástico[editar]

Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua. Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de un lodo semilíquido o, inclusive, las de una suspensión líquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plásticamente. En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilización de dos parámetros en lugar de uno.

           Según su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg.

1.- Estado líquido, con las propiedades y apariencias de una suspensión. 2.-Estado Semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso. 3.-Estado Plástico, en que el suelo se comporta plásticamente. 4.-Estado semi sólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aún disminuye de volumen al estar sujeto a secado.

Límite de contracción[editar]

Esta propiedad se manifiesta cuando una pérdida de humedad no trae aparejado un cambio de volumen. Es el contenido de humedad entre los estados de consistencia semisólido y sólido. Para su obtención en laboratorio se seca una porción de suelo (humedad inicial y volumen inicial conocidos) a 105ºC/110ºC y se calcula la humedad perdida según el siguiente cálculo:

Véase también[editar]

Referencias[editar]

Bibliografía[editar]

  • T.William Lambe, Mecánica de Suelos. Impreso en México,1999. ISBN 968-18-1894-6
  • ASTM D4318-05 Standard Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit and Plasticity Index of soils.
  • juarez badillo
  • Whitlow, Roy, Fundamentos de Mecánica de Suelos, español, segunda,1994,editorial CECSA,México,capítulo=2
  • Mendoza,Manuel,Orosco,Marcos:Técnicas Alternativas para la determinación del Límite Líquido de Suelos,año=2000,Series del Instituto de Ingeniería de la UNAM