La plasticidad en los suelos y el estado plástico



Plasticidad del sueloPlasticidad del suelo.

Los tres estados de la materia que se identifican son: el sólido, el líquido y el gaseoso.

El estado sólido se identifica por su impenetrabilidad, el líquido y el gaseoso se reconocen porque son estados fluidos.

Sin embargo, existe un cuarto estado conocido como estado plástico, caracterizado porque a la materia se le puede dar la forma que uno quiera, esto es puede ser moldeada; esta es la consistencia que adquiere la masa para hacer pasteles cuando el panadero la trabaja.

En los suelos para lograr ese estado es necesario hacer un remoldeo del suelo con espátulas y agregarle o quitarle agua hasta lograr la consistencia plástica; de hecho existe un rango de humedades para las cuales el suelo se comporta plásticamente.

Incluso se puede hablar de estado intermedios de la materia tales como el semisólido o el semilíquido dependiendo del contenido de agua del suelo remoldeado.


Las fronteras que definen el estado plástico son:

LP Límite Plástico, frontera inferior entre el estado plástico y el semisólido. LL

Límite Líquido, frontera superior entre el estado plástico y el semilíquido.

La tercera frontera que se observa en el esquema (LC), entre los estados semisólido y sólido, se le conoce como límite de contracción y se le define como el contenido de agua para el cual la muestra remoldeada deja de contraerse al irse secando y a partir de este momento su volumen se hace constante.

Para la determinación de límite líquido actualmente hay dos técnicas: la Copa de Casagrande y el Método del Cono; la primera es la más antigua y la única que se discutirá en estas notas.

Consta de un recipiente de bronce semiesférico (fig. 2.4), con radio interior de 54 mm, espesor de 2 mm y peso de 200±20 g incluido un tacón adosado.

En la copa se colocará el material a ensayar y posteriormente se le hará una ranura a todo lo largo del meridiano que pasa por el centro del tacón.

La ranura es de forma trapecial y se logra utilizando un ranurador de dimensiones estándares: 2 mm de base, 11 mm de corona y 8 mm de altura, manteniéndolo siempre normal a la copa semiesférica. Mediante una manivela que eleva la copa a una altura de 1.0 cm, el recipiente golpea la base de “micarta” del equipo, varias veces a un ritmo de 2 golpes por segundo.

A medida que se van dando los golpes la ranura se va cerrando; el Límite Líquido se define como el contenido de agua para el que la ranura se cierra a lo largo de ½” (1.27 cm) con 25 golpes dados a la copa. De hecho, el límite líquido se determina con dos contenidos de agua de la muestra con número de golpes entre 6 y 25 y dos contenidos de agua entre 25 y 35 golpes.

Con los datos anteriores se traza la curva de humedad vs número de golpes en escala semilogarítmica llamada curva de fluidez, la cual en esa escala tiende a ser una línea recta (Fig. 2.5). Si no hay mucha dispersión en los datos a ojo se puede hacer la regresión lineal correspondiente para los 4 puntos obtenidos de la prueba.

El límite líquido es la ordenada donde a la curva de fluidez le corresponde una abscisa de 25 golpes. Para la determinación del límite plástico se rola entre la palma de una mano y los dedos de la otra un fragmento de suelo hasta convertirlo en un cilindro.

El límite plástico se alcanza por este procedimiento cuando el material se desmorona y se agrieta justamente en el momento en el que cilindro de suelo alcanza un diámetro de 1/8” (3.2 mm).

Para medir el límite de contracción el suelo se prepara en el límite líquido y se introduce dentro de un anillo de volumen conocido, enrasando el sobrante con una espátula; se pesa el conjunto para obtener el peso de la muestra y se deja secar el material fuera del horno durante algún tiempo para evitar que se agriete. Posteriormente se termina de secar en el horno.

Para obtener el volumen de la muestra seca se utiliza un recipiente de vidrio que pueda contener la muestra; el frasco se coloca dentro de una cápsula de mayor diámetro, llenándolo de mercurio hasta el enrase (tener cuidado de no tocar el mercurio ya que éste se puede introducir al organismo y alojarse en las articulaciones mucho tiempo); se le pone una tapa que tiene tres patas al centro para derramar el excedente de mercurio en la cápsula; el excedente se retira y se coloca el recipiente otra vez en la cápsula; la muestra seca se deposita sobre la superficie del mercurio y se sumerge presionándola con las patas de la tapa hasta ésta haga contacto con la parte superior del recipiente; la cantidad de mercurio desplazada por el suelo se pesa y se calcula el volumen correspondiente del material, sabiendo que el peso específico del mercurio es 13.56 tf/m3. Gracias al colaborador Victor Hugo Jimenez Perez por enviarnos este material.

Para citar este articulo en formato APA: Revista ARQHYS. 2012, 12. La plasticidad en los suelos y el estado plástico. Equipo de colaboradores y profesionales de la revista ARQHYS.com. Obtenido , de http://www.arqhys.com/construccion/plasticidad-delsuelo.html.




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