Designación: D 4318 – 05
Método de Ensayo Estándar para Límite Líquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad de Suelos1 Esta norma se emite bajo la designación establecida D4318; el número que sigue a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de reaprobación. Un subíndice épsilon (ε) indica el cambio de editorial desde la última revisión o reaprobación. Esta norma ha sido aprobada para su uso por las agencias del Departamento de Defensa
1. Alcance* 1.1
Estos métodos de ensayo cubren la determinación del límite líquido, límite plástico, y el índice de plasticidad de suelos como son definidos en la Terminología de la sección 3. 1.2 Dos métodos para preparar los especímenes de ensayo son proporcionados como sigue: Método de Preparación Húmeda , como es descrito en 10.1. Método de Preparación Seca , como es descrito en 10.2. El método a ser usado será especificado por el solicitante. Si ningún método es especificado, use el método de preparación húmeda.
1.2.1 Los límites líquido y plástico de muchos suelos que se les haya permitido secar antes del ensayo pueden ser considerablemente diferentes de los valores obtenidos sobre muestras no secadas. Si los límites líquido y plástico de suelos son usados para correlacionar o estimar el comportamiento de ingeniería de los suelos en su estado de humedad natural, las muestras no deberían deberían ser permitidas secarse secarse antes del del ensayo a menos menos que datos datos sobre muestras secadas sean específicamente deseadas.
1.3
Dos métodos para determinar el límite líquido son proporcionados como sigue: Método A, A, Ensayo de múltiples puntos como es descrito en las secciones 11 y 12. Métodos B , Ensayo de un punto como es descrito en las secciones 13 y 14. El método a ser usado será especificado por el solicitante. Si ningún método es especificado, use el método A.
1.3.1 El método de múltiples puntos del límite líquido generalmente es más preciso que el método de un punto. Se recomienda que el método de múltiples puntos sea usado en casos donde los resultados de ensayo pueden estar sujetos a litigio, o donde mayor precisión sea requerida. 1.3.2 Debido a que en el método de un punto se requiere que el operador juzgue cuando el espécimen de ensayo esté aproximadamente en su límite líquido, es particularmente no recomendable para ser usado por operadores sin experiencia. 1.3.3 La correlación sobre la cual los cálculos del método de un punto están basados puede no ser válida para ciertos suelos, como suelos orgánicos o suelos provenientes de un ambiente marino. Es fuertemente recomendado que el límite líquido de estos suelos sea determinado por el método de múltiples puntos.
1.4
El ensayo de límite plástico es desarrollada sobre material preparado para el ensayo de límite líquido.
1
Este método de ensayo está bajo la jurisdicción de la ASTM Comité D18 en Suelo y Roca y es de responsabilidad directa del Subcomité D18.03 en Textura, Plasticidad y Características de Densidad de Suelos. La edición actual se aprobó el 1 de Marzo de 2005. Publicado en Abril de 2005. Originalmente aprobado en 1983. La última edición fue aprobada en 2000 como D 4318 – 00.
*Una Sección de Resumen de Cambios aparece al Final de esta Norma ASTM D 4318 – 05
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1.5
El límite líquido y límite plástico de suelos (junto con el límite de contracción) son a menudo colectivamente referidos como los límites Atterberg. Estos límites disminuyen las fronteras de los varios estados de consistencia de los suelos plásticos.
1.6 La composición y concentración de sales solubles en un suelo afectan los valores de los límites líquido y plástico, tanto como los valores de contenido de agua de los suelos (vea método D 2216). Por tanto, una consideración especial debería darse a los suelos provenientes de un ambiente marino u otras fuentes donde altas concentraciones de sal soluble puedan estar presentes. El grado hasta el cual las sales presentes en estos suelos están diluidas o concentradas debe dársele cuidadosa consideración. 1.7
Los métodos descritos aquí son ejecutados solo sobre aquella porción de suelo que pase el tamiz de 42,5 µm (Nº 40). Por lo tanto, la contribución relativa de esta porción del suelo a las propiedades de la muestra total debe ser considerada cuando se usen estas pruebas para evaluar propiedades de un suelo.
1.8
Los valores indicados en unidades métricas serán considerados como la norma, excepto los que se describen posteriormente. Los valores dados entre paréntesis solo son como información.
1.8.1
Las unidades estándar para el ensayo de resilencia descrito en el Anexo A1, están en pulgadas – libras, no en unidades métricas. Los valores dados en unidades métricas son para información solamente.
1.9
Esta norma no pretende tratar todos los asuntos de seguridad, si los hubiera, asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud, y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias previas a su uso.
2.
DOCUMENTOS DE REFERENCIA 2.1 NORMAS ASTM: 2 C 702 Práctica para reducir muestras de campo de agregados a tamaño para ensayo. D 75 Práctica para muestrear agregados D 420 Guía para caracterización en sitio con propósitos de Ingeniería, Di seño y construcción D 653 Terminología relacionada a suelo, roca y fluidos contenidos. D 1241 Especificación de materiales para sub base de suelo – agregado, base y capas de superficie. D 2216 Método de Prueba para Determinación en Laboratorio de Contenido de agua (humedad) de suelo y roca por masa. D 2487 Práctica para clasificación de suelos con propósitos de ingeniería (Sistema Unificado de clasificación de suelo) D 3282 Práctica para clasificación de suelos y mezclas suelo – agregado con propósitos de construcción de carreteras. D 3740 Práctica de requerimientos mínimos para agencias involucrados en la prueba y/o inspección de suelos y rocas como es usada en la ingeniería de diseño y construcción. D 4753 Especificación para Evaluar, Seleccionar y Especificar balanzas y básculas para uso en Pruebas de Suelo, Roca, y Materiales de Construcción relacionados.
2
Para las normas ASTM a las que se hace referencia, visite la página web de la ASTM, www.astm.org, o contacte al ASTM Servicio al Consumidor en
[email protected]. Para información del volumen del libro anual de las Normas ASTM, referirse al Resumen de Documento de Normas en la página web de la ASTM
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D 6026 Práctica para usar cifras decimales en datos geotécnicos. E 11 Especificación para tamices de tela de alambre con propósitos de ensayo. E 177 Práctica para el uso de los términos de precisión y tendencias en los métodos de ensayos ASTM. E 691 Práctica para conducir un Estudio Interlaboratorios para determinar la precisión de un Método de Ensayos.
3. TERMINOLOGÍA 3.1 3.1.1 D 653.
DEFINICIONES Para definiciones comunes de términos en esta norma, refiérase a la terminología
3.1.2 Límites de Atterberg – Originalmente, seis “Límites de consistencia” de suelos de grano fino fueron definidos por Albert Atterberg: el límite superior de flujo viscoso, el límite líquido, el límite de pegajosidad, el límite de cohesión, el límite plástico, y el límite de contracción. En el uso actual de ingeniería, el término usualmente se refiere solo al límite líquido, límite plástico, y en algunas referencias, al límite de contracción. 3.1.3
Consistencia – La facilidad relativa con la cual un suelo puede ser deformado.
3.1.4 Límite Líquido (LL, WL) - El contenido de agua, en porcentaje, de un suelo en el límite arbitrariamente definido entre los estados semilíquido y plástico 3.1.4.1 Discusión - La resistencia al esfuerzo cortante no drenado de suelo en el límite líquido es considerada aproximadamente de 2 kPa (0.28 psi). 3.1.5 Límite Plástico (PL, Wp) - El contenido de agua, en porcentaje, de un suelo en el límite entre los estados plástico y semisólido.
Suelo Plástico – Un suelo con un rango de contenido de agua en el cual exhiba 3.1.6 plasticidad y el cual retendrá su forma al secarse. 3.1.7 Índice de Plasticidad – La gama de contenido de agua sobre la cual un suelo se comporte plásticamente. Numéricamente, esta es la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico. 3.1.8 Índice de Liquidez – La relación, expresada como un porcentaje de (1) el contenido de agua de un suelo menos su límite plástico, a (2) su índice de plasticidad. 3.1.9 Número de Actividad (A) - La relación de (1) el índice de plasticidad de un suelo al (2) el porcentaje por masa de partículas teniendo un diámetro equivalente más pequeño que 2 µm.
4. RESUMEN DEL METÓDO DE ENSAYO 4.1
A la muestra se le remueve cualquier material retenido en el tamiz de 425 µm (Nº 40). El límite líquido se determina realizando ensayos en los cuales una porción del espécimen es esparcida en una copa de bronce dividida en dos por una herramienta ranuradora y luego es dejada fluir debido a los impactos causados por caídas repetidas de ASTM D 4318 – 05
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la copa en un dispositivo mecánico estándar. El límite líquido de múltiples puntos, Método A, requiere 3 o más tanteos con distintos contenidos de humedad y los datos son graficados o cálculos para obtener una relación que permita determinar el límite líquido. El límite líquido de un punto, método B, usa los datos desde dos tanteos con un contenido de agua multiplicado por un factor de corrección para determinar el límite líquido.
4.2 El límite plástico se determina presionando la masa del suelo y formando con ella (rodándola) un hilo de 3.2 mm (1/8 de pulgada) de diámetro una pequeña porción de suelo plástico hasta que su contenido de agua sea reducido a un punto en el cual el hilo se quiebre y ya no pueda ser presionado y reenrollado. El contenido de agua del suelo en este punto se reporta como el límite plástico.
4.3 El índice de plasticidad se calcula como la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico.
5. SIGNIFICANCIA Y USO 5.1 Estos métodos de ensayo son usados como parte integral de varios sistemas de clasificación de ingeniería para caracterizar las fracciones de grano fino de suelos (vea prácticas D 2487 y D 3282) y para especificar la fracción de grano fino de materiales de construcción (vea Especificación D 1241). El límite líquido, límite plástico, e índice de plasticidad de los suelos son ampliamente usados, tanto individualmente o en conjunto, con otras propiedades del suelo para correlacionarlos con su comportamiento ingenieril, tal como compresibilidad, conductividad hidráulica (permeabilidad), compactibilidad, contracción – expansión y resistencia al corte.
5.2 Los límites líquido y plástico de un suelo y su contenido de agua pueden ser usados para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez. Además, el índice de plasticidad y el porcentaje de partícula mas fino de 2 µm pueden ser usados para determinar su número de actividad.
5.3 Estos métodos son algunas veces usados para evaluar las características de intemperización de materiales de arcilla – pizarra. Cuando son sometidos a ciclos repetidos de humedecimiento y secado, los límites líquidos de estos materiales tienden a incrementarse. La cantidad de incremento es considerada como una medida de la susceptibilidad de una pizarra a la intemperización.
5.4 El límite líquido de un suelo conteniendo cantidades sustanciales de material orgánico disminuye dramáticamente cuando el suelo es secado al horno antes del ensayo. Comparación del límite líquido de una muestra secada al horno antes y después por consiguiente, puede ser usada como una medida cualitativa de contenido de materia orgánica de un suelo (vea práctica D 2487). NOTA 1 - La calidad del resultado producido por esta norma depende de la destreza del personal que lo ejecuta y la adecuabilidad del equipo y facilidades usadas. Agencias que satisfagan los criterios de la Práctica D 3740, generalmente, son consideradas capaces de realizar prueba / muestreo / inspección / etc c ompetentes y objetivos. Usuarios de esta norma son advertidos que la conformidad con la Práctica D 3740 en sí mismo, no asegura resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores; la Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluación de algunos de esos factores.
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6. APARATOS 6.1 Dispositivo de Límite Líquido – Es un dispositivo mecánico consistente de una copa de bronce suspendida de un soporte diseñado para controlar su caída sobre una base de caucho duro. La Figura 1 muestra las características esenciales y dimensiones críticas del dispositivo. El dispositivo puede ser operado ya sea mediante una manivela o motor eléctrico. 6.1.1 Base - Es una base de caucho duro que tiene una dureza Tipo D de durómetro de 80 a 90, y un rebote por resiliencia de al menos 77% pero no más de 90%. Conduzca pruebas de resiliencia sobre la base terminada apoyada sobre sus patas. Los detalles para la medición de la resiliencia de la base son dados en el Anexo A1. 6.1.2 Patas de Caucho - soportan la base, diseñada para proporcionar aislamiento a la base de la superficie de trabajo, y con una dureza tipo A de durómetro no mayor de 60, medida en las patas terminadas sujetas a la base. 6.1.3 Copa de bronce - con una masa incluyendo el manubrio entre 185 a 215 gramos. 6.1.4 Leva – Diseñada para elevar la copa suavemente y continuamente hasta su máxima altura, sobre una distancia de al menos 180º de rotación de leva, sin desarrollar una velocidad ascendente o descendente de la copa cuando el manubrio de leva se desprenda de la leva (el movimiento preferido de leva es una curva de elevación uniformemente acelerada). NOTA 2 – El diseño de leva y el manubrio de la Figura 1 es para movi miento uniformemente acelerado (parabólico) después de contacto y asegura que la copa no tenga velocidad en el descenso. Otros diseños de leva también proporcionan esta característica y pueden ser usados. Sin embargo, si el patrón de elevación del manubrio no es conocido, la velocidad cero en descenso puede ser asegurada cuidadosamente rellenando o puliendo la leva y el manubrio de manera que la altura de copa permanezca constante sobre los últimos 20 a 45º de rotación de leva.
6.1.5 Soporte - Constituido en una manera que permita el ajuste conveniente y seguro de la altura de descenso de la copa a 10 mm (0,394 pulgadas), y diseñando tal que la copa y el manubrio de copa solo estén unidos al soporte por medio de un pasador removible. Vea la Figura 2 para definición y determinación de la altura de descenso de la copa. 6.1.6 Transmisión de Motor (opcional) - Como una alternativa a la manivela mostrada en la Figura 1, el dispositivo puede ser equipado con un motor para girar la leva. Tal motor debe girar la leva a 2± 0.1 revoluciones por segundo y debe se aislado de el resto del dispositivo mediante montante de caucho o de alguna otra forma que prevenga que la vibración del motor sea transmitida al resto del aparato debe estar equipado con un interruptor de encendido - apagado y medios de posicionamiento de manera conveniente de la leva para los ajustes de la altura de descenso. Los resultados obtenidos usando un dispositivo a motor, no deben diferir de aquellos que usen un dispositivo operado manualmente. 6.2. Herramienta Ranuradora Plana – Es una herramienta hecha de plástico o de metal no corrosivo con las medidas mostradas en la figura Fig. 3. El diseño puede variar siempre y cuando se mantengan las dimensiones esenciales. La herramienta puede, pero no necesita de, incorporar calibrador para ajustar la altura de caída del aparato.
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NOTA 3 – Antes de la adopción de este método de ensayo, se especificaba una herramienta ranuradora curvada como parte del aparato para realizar la prueba de límite líquido. La herramienta curvada no es considerada tan precisa como la herramienta plana descrita en 6.2 ya que esta no controla la profundidad del suelo en la copa de límite de líquido. Sin embargo, existe información que indica que típicamente el límite líquido se incrementa ligeramente cuando se usa la herramienta plana en lugar de l a herramienta curvada.
DIMENSIONES Letra MM Letra MM
∆
∆
∆
∆
A B C E F 54 2 27 56 32 ± 0.1 ± 0.5 ± 2.0 ±0.5 N 24
P
R
28
24
T 45
G 10
∆
U 47
V 3.8
J
∆
∆
W
Z 6.5
± 1.0 ∆
Dimensiones esenciales
FIG. 1 Dispositivo de Límite Líquido operado a mano
FIG. 2 Calibración para altura de descenso α ) Punto donde copa hace contacto con la base. β ) Calibrador de altura γ )
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Cinta de enmascaramiento aplicada como ayuda en operación de ajuste
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∆
K L M 60 50 150 125 ± 1.0 ± 2.0 ± 2.0 ± 2.0
16
13
∆
H
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FIG. 2 Calibración para altura de descenso Dimensiones ∆ Dimensiones esenciales Retroceda al menos 15 mm desde punta. Nota: Dimensión A debería ser 1.9 – 2.0 y dimensión D debería ser 8.0 – 8.1 cuando sea nueva para posibilitar adecuada vida de servicio.
FIG. 3 Herramienta de ranurado (calibrador de altura de descenso opcional unido)
DIMENSIONES EN MILIMETROS
FIG. 4 Calibrador de la altura de descenso Notas: (A) La tolerancia entre el ancho de la placa superior (W) y el ancho interior de la placa de fondo (W) será tal que la placa superior se deslice libremente sobre los rieles sin tambalearse.
(B) La placa superior será lo suficientemente rígida de manera que el espesor de los hilos rodillados esté dentro (C)
de las tolerancias dadas para la altura de riel (H). El ancho de los rieles deslizantes será entre 3 y 6 mm (1/8 y ¼ de pulgada).
6.3 Calibrador – Es un bloque metálico de calibración para ajustar la altura de descenso de la copa, teniendo las dimensiones mostradas en la Figura 4. El diseño de la herramienta puede variar con tal que el calibrador descanse de manera segura sobre la base sin ser susceptible de oscilación, y el borde que contacta con la copa durante el ajuste sea recto, al menos de 10 mm (3/8 de pulgada) de ancho, y sin bisel o radio. ASTM D 4318 – 05
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6.4 Contenedores De Contenido De Agua – Pequeños contenedores resistentes a corrosión con tapas de cierre hermético para especimenes de contenido de humedad. Tarros de aluminio o de acero inoxidable de 25 mm (1 pulgada) de altura por 5 cm (2 pulgadas) de diámetro son apropiados.
6.5 Balanza - Conforme a Especificación D 4753, clase GP1 (aproximación de 0.01 gramos).
6.6 Contenedor De Mezcla Y Almacenaje – Contenedor para mezclar el espécimen de suelo (material) y almacenar el material preparado. Durante la mezcla y almacenaje, el contenedor no contaminará al material de ninguna manera, y prevendrá la pérdida de humedad durante el almacenaje. Son adecuados un plato de porcelana, vidrio, o plástico de alrededor de 11.4 cm (4 ½ pulgadas) en diámetro y una bolsa de plástico lo suficientemente grande para envolver al plato y ser doblada.
6.7 Límite Plástico: 6.7.1 Placa de Vidrio Pulido – Una placa de vidrio pulido cuadrada de al menos de 30 cm (12 pulgadas) por 1 cm (3/8 de pulgada) de espesor para rodillar hilos de límite plástico. 6.7.2 Dispositivo de Rodillado de Límite Plástico (Opcional)34 – Un dispositivo hecho de acrílico conforme a las dimensiones mostradas en la Figura 5. El tipo de papel no vidriado pegado a la placa superior e inferior (vea 16.2.2) será tal que este no añada cuerpos extraños (fibras, papel, fragmentos, etc) al suelo durante el proceso de rodillado. Dimensiones: IW - 100 mm (4 pulgadas), más o menos. L – 200 mm (8 pulgadas), más o menos T – superior – 10 a 15 mm o más (3/8 a ½ pulgada, vea Nota B). T – inferior – 5 mm (1/4 de pulgada) o más grueso. H – es la altura de los rieles deslizantes. Esta será igual a 3.2 mm (1/8 de pulgada) más el espesor total del papel no vidriado que no esté en contacto con la superficie superior o inferior de los rieles deslizantes. La tolerancia de esta altura es ± ¼ mm (± 1/100 pulgadas), vea nota C. W = Vea nota A.
FIG. 5 Dispositivo de rodillado de límite plástico 6.8 Espátula – Una espátula o cuchilla con una hoja de alrededor de 2 cm (3/4 de pulgada) de ancho y alrededor de 10 a 13 cm (3 a 4 pulgadas) de largo. 3
Este dispositivo de rodillado de limite plástico esta cubierto por una patente (Patente EEUU No. 5.027.660). Las partes interesadas están invitadas a remitir información a las oficinas del ASTM acerca de alternativas a esta patente. Sus comentarios recibirán cuidadosa consideración en una reunión del sub comité responsable, a la cual podrá asistir, 4
Bobrowski, L. J., Jr. and Griekspoor, D. M., “Determinación del Limite Plástico de un Suelo por medio de un Dispositivo de Rodillado”, Geotechnical Testing Journal, GTJODJ,Vol 15, No. 3, Septiembre de 1992, pp. 284–287.
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6.9 Tamices - Un tamiz de 200 mm (8 pulgadas) de diámetro, 425 µm (Nº 40) conforme a los requerimientos de la Especificación E 11 y con una altura de al menos 5 cm (2 pulgadas) encima de la malla. Un tamiz de 2,00 mm (Nº 10) satisfaciendo los requerimientos también puede ser necesitado.
6.10 Botella de Lavado, o contenedor similar para añadir cantidades controladas de agua al suelo y lavar los finos de las partículas gruesas.
6.11 Horno de Secado, controlado termostáticamente, preferiblemente del tipo de ventilación forzado, capaz de mantener continuamente una temperatura de 110± 5 ºC (230± 9 ºF) a través de toda la cámara de secado.
6.12 Recipiente de Lavado, Redonda, de fondo plano, al menos de 7.6 cm (3 pulgadas) de profundidad, y ligeramente más grande en el fondo que un tamiz de 20.3 cm (8 pulgadas) de diámetro.
7. Reactivos y Materiales 7.1 Pureza De Agua – Cuando en este método de ensayo se refiere a agua destilada puede emplearse agua destilada o desmineralizada. Vea la nota 7 sobre el uso de agua de caño.
8.
Muestreo y Espécimen 8.1 Las muestras pueden tomarse de cualquier ubicación que satisfaga las necesidades del ensayo. Sin embargo, las prácticas C 702, D 75 y D 420 deberían ser usadas como guías para seleccionar y preservar muestras de varios tipos de operaciones de muestreo. Las muestras que serán preparados usando el método de preparación húmeda (10.1) deben mantenerse con su contenido de humedad natural anterior a la preparación. 8.1.1 Cuando las operaciones de muestreo hayan preservado la estratificación natural de una muestra, deben mantenerse separados los diversos estratos y realizarse los ensayos en el estrato de interés particular la menor contaminación posible de otros estratos. Cuando una mezcla de materiales se use en construcción, combine los varios componentes en tal proporción que la muestra resultante represente el caso de construcción real. 8.1.2 Cuando la información de este método de ensayo vaya a ser usados para su correlación con otras pruebas de laboratorio o campo, use el mismo material usado en aquellas pruebas cuando sea posible.
8.2
Espécimen - Obtenga una porción representativa de la muestra total suficiente para proporcionar 150 a 200 gramos de material pasante del tamiz de 425 µm (Nº 40). Las muestras que flujen libremente (materiales) pueden ser reducidas por los métodos de cuarteo o división de muestras. Las muestras cohesivas serán mezcladas completamente en un recipiente con una espátula o pala y se obtendrá una porción representativa de la masa total extrayéndola dos veces con la cuchara.
9.
Calibración del Aparato
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9.1
Inspección De Desgaste 9.1.1 Dispositivo de Límite Líquido – Determinar que el dispositivo de límite líquido este limpio y en buenas condiciones de trabajo. Chequee los siguientes puntos específicos. 9.1.1.1 Desgaste de Base – El sitio sobre la base donde la copa hace contacto no debería estar desgastada en más de 10 mm (3/8 de pulgada) en diámetro. Si el sitio desgastado es mayor que este, la base puede ser pulida para remover el sitio desgastado, con tal que el refinado no haga la base más delgada que lo especificado en 6.1 y las otras relaciones dimensionales sean mantenidas. 9.1.1.2 Desgaste de Copa - Reemplace la copa cuando la herramienta de ranurado haya originado en la copa una depresión de 0.1 mm (0.004 pulgadas) de profundidad o cuando el reborde de la copa haya sido reducido a la mitad de su espesor original. Verifique que la copa este firmemente unida al sujetador de copa. 9.1.1.3 Desgaste del Sujetador de Copa – Verifique que el pivote del sujetador de copa no se trabe y que no este desgastado hasta un punto que permita más de 3 mm (1/8 de pulgada) de movimiento lado a lado del punto más bajo de la copa. 9.1.1.4 Desgaste de Leva - La leva no se desgastará a un punto tal que la copa descienda antes que el sujetador de la copa (manubrio de leva) pierda contacto con la leva.
9.1.2 Herramientas de Ranurado – Inspeccione con cierta frecuencia las herramientas de ranurado. La rapidez de desgaste dependen del material del cual la herramienta sea hecha, y los tipos de suelos ensayados. Los suelos que contienen una gran proporción de partículas de arena fina pueden causar rápido desgaste de las herramientas de ranurado; por lo tanto, cuando pruebe estos materiales, las herramientas deberían ser inspeccionadas más frecuentemente que para otros suelos. Nota 4 - El ancho de punta de las herramientas de ranurado es chequeado convenientemente usando un magnificador de medición tamaño bolsillo equipado con una escala milimétrica. Magnificados de este tipo están disponibles en la mayoría de compañías de suministro de laboratorio. La profundidad de la punta de las herramientas de ranurado puede ser chequeada usando el dispositivo de medición de profundidad de los calibradores vernier.
9.2
Ajuste De La Altura De Caída - Ajuste la altura de caída de la copa de manera que el punto en la copa que entre en contacto con la base se eleve a una altura de 10± 0.2 mm. Vea la Figura 2 para apropiada ubicación del calibrador con relación a la copa durante el ajuste. Nota 5 - Un procedimiento conveniente para ajustar la altura de caída es como sigue: coloque un pedazo de cinta adhesiva a través del fondo exterior de la copa paralelo con el eje del pivote sujetador de copa. El borde de l a cinta alejada del sujetador de la copa debería bisectar la zona de la copa que tiene contacto con la base. Para nuevas copas, colocan un pedazo de papel carbón sobre la base y permitir que la copa caiga v arias veces de forma que se marque la zona de contacto. Fije la copa al dispositivo y gire la manivela hasta que la copa se eleve a su máxima altura. Deslice el calibrador de altura bajo la copa desde la parte frontal, y observe si el calibrador hace contacto con la copa o la cinta (vea Figura 2). Si la cinta y copa son ambas simultáneamente contactadas, la altura de caída esta lista para ser chequeada. Si no, ajuste la copa hasta que se produzca el contacto simultáneo, chequee el ajuste girando la manivela a 2 revoluciones por segundo mientras mantenga al calibrador en posición contra la cinta y copa. Si un timbrado débil o sonido de chasquido es oído sin la copa elevándose desde el calibrador, el ajuste es correcto. Si ningún timbrado es oído o si la copa se eleva desde el calibrador, reajuste la altura de descenso. Si la copa oscila sobre el calibrador durante esta operación de chequeo, el pivote del manubrio de leva esta excesivamente desgastado y las partes desgastadas deberían ser reemplazadas. Siempre saque la cinta después de completarse la operación de ajuste .
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10.
Preparación De Espécimen De Ensayo
10.1 Método de Preparación Húmeda - Excepto donde el método seco de preparación de espécimen sea especificado (10,2), prepare el espécimen para prueba como es descrito en las siguientes secciones. 10.1.1 Muestras pasa el tamiz de 425 µm (Nº 40) 10.1.1.1 Determine por métodos visuales y manuales que el espécimen de 8.2 tenga poco a ningún material retenido en un tamiz de 425 µm (Nº 40). Si este es el caso, prepare 150 a 200 gramos de material mezclado completamente con agua destilada o desmineralizada sobre la placa de vidrio o plato de mezcla usando la espátula. Si se desea, remoje el material en un plato de mezcla / almacenaje con una pequeña cantidad de agua para ablandar el material antes de iniciarse la mezcla. Si usa el método A, ajuste el contenido de humedad del material para llevarlo a una consistencia que requeriría alrededor de 25 a 35 golpes en el dispositivo de límite líquido para cerrar la ranura (Nota 6). Para método B, el número de golpes debería ser alrededor de entre 20 y 30 golpes. 10.1.1.2 Si, durante mezcla, se muestra un pequeño porcentaje de material que sería retenido en un tamiz de 425 µm (Nº 40), remueva estas partículas a mano (si es posible). Si es imposible remover el material más grueso a mano, remueva pequeños porcentajes (menos del 15%) de material más grueso pasando el material (teniendo la consistencia anterior) a través de un tamiz de 425 µm. Durante este procedimiento, use un pedazo de lámina de caucho, tapón de caucho, u otro dispositivo conveniente con tal que el procedimiento no deteriore el tamiz o degrade el material que sería retenidos, el método de lavado descrito en 10.1.2 fuera usado. Si porcentajes más grandes de material grueso son encontrados durante mezcla, o es considerado imposible remover al material más grueso por los procedimientos antes descritos, lave la muestra como es descrito en 10.1.2. Cuando las partículas gruesas encontradas durante mezcla sean concreciones, conchas, u otras partículas frágiles, no muela estas partículas para hacerlas pasar un tamiz de 425 µm, sino que remueva a mano o mediante lavado. 10.1.1.3 Coloque el material preparado en el plato de mezcla / almacenaje, chequee su consistencia (ajústelo si se requiere), cubra para evitar perdida de humedad, y deje que repose (cure) por al menos 16 horas (de un día para otro). Después del período de reposo e inmediatamente antes de empezar el ensayo, remezcle completamente el suelo. Nota 6 – El tiempo tomado para mezclar adecuadamente un suelo variará grandemente, dependiendo de la plasticidad y contenido de agua inicial. Tiempos de mezcla iniciales de más de 30 minutos pueden ser necesitados para arcillas rígidas o de alta plasticidad.
10.1.2 Muestras Conteniendo partículas retenidas en un tamiz de 425 µm (Nº 40) 10.1.2.1 Coloque el espécimen (vea 8.2) en un recipiente o plato y añada suficiente agua para cubrir el material. Deje que el material remoje hasta que todos los terrones se hayan ablandado y los finos ya no se adhieren a las superficies de las partículas gruesas (Nota 7). Nota 7 - EN algunos casos, l os cationes de sales presentes en el agua de caño se intercambiarán con los cationes naturales en el suelo y significativamente alteran los resultados del ensayo si el agua de caño es usada en operaciones de remojo y lavado. A menos que sea sabido que tales cationes no están presentes en el agua de
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caño, agua destilada o desmineralizada podría ser usada. Como una regla general, si el agua contiene más de 10 mg/L de sólidos disueltos no debería ser usada para operaciones de remojo o l avado.
10.1.2.2 Cuando el material contenga un gran porcentaje de partículas retenidas en el tamiz de 425 µm (Nº 40), realice la siguiente operación de lavado en incrementos, lavando no más de 0.5 kg (1 lb) de material a la vez. Coloque el tamiz de 425 µm en el fondo de un recipiente limpio. Transfiera, sin ninguna pérdida de material, la mezcla suelo – agua hacia el tamiz. Si hay partículas de grava o de arena gruesa, enjuague las que sea posible con pequeñas cantidades de agua de una botella de lavado, y elimínelas. Alternativamente transfiera la mezcla suelo – agua sobre un tamiz de 2.00 mm (Nº 10) encajado sobre el tamiz de 425 µm, enjuague el material fino y remueva el tamiz de 2.00 mm. Después de lavar o remover el material grueso que sea posible, añada suficiente agua al recipiente para elevar el nivel de agua unos 13 mm (1/2 pulgada) encima de la superficie del tamiz de 425 µm. Agite la lechada mezclándola con los dedos mientras suba y baje el tamiz en el recipiente y de vueltas a la suspensión de manera que el material fino sea lavado de las partículas más gruesas. Disgregue los terrones de suelo fino que no se hayan desmenuzado rozándolos suavemente sobre el tamiz con la yema de los dedos. Complete la operación de lavado elevando al tamiz encima de la superficie de agua y enjuagando al material retenido con una pequeña cantidad de agua limpia. Elimine el material retenido en el tamiz de 425 µm. 10.1.2.3 Reduzca el contenido de agua del material que pasa el tamiz de 425 µm (Nº 40) hasta que este se aproxime al límite líquido. La reducción del contenido de agua puede ser realizada por una o una combinación de los siguientes métodos; (a) Exposición a corrientes de aire a temperatura ambiente, (b) exposición a corrientes de aire caliente desde un frente tal como una secadora de pelo eléctrica, (c) decantando agua limpia de la superficie de la suspensión, (d) filtrando en un embudo Buchner o usando filtro, o (e) drenando en un 5 colador o yeso de plato de París forrado con papel de filtro de alta retensión , alta resistencia a la humedad. Si un yeso de plato de parís es usado, tenga cuidado que el plato nunca se vuelva tan saturado que este falle de absolver agua en su superficie. Seque completamente el plato entre usos. Durante la evaporación y enfriamiento, agite el material lo suficiente para prevenir el secado de los bordes y pináculos de suelo sobre la superficie de la mezcla. Para materiales conteniendo sales solubles, use un método de reducción de agua (a o b) que no eliminará las sales solubles del espécimen de prueba. 10.1.2.4 Si es aplicable, remueva el material retenido sobre el papel filtro. Mezcle completamente este material o el material de encima en la placa de vidrio o en el plato de mezcla usando la espátula. Ajuste el contenido de agua de la mezcla, si es necesario, añadiendo pequeños incrementos de agua destilada o desmineralizada o dejando que la mezcla se seque a temperatura ambiente mientras mezcle en la placa de vidrio. Si usa el método A, el material debería estar con un contenido de agua que requeriría alrededor de 25 a 35 golpes con el dispositivo de límite líquido para cerrar la ranura. Para el método B, el número de golpes debería ser alrededor de entre 20 y 30. Poner si es necesario, el material mezclado en un plato de almacenaje, cubierto para prevenir la pérdida de humedad, y deje que repose (cure) al menos por 16 horas. Después del período de reposo e inmediatamente antes de empezar la prueba, remezcle completamente al espécimen.
5
Los papeles filtro S y S 595 han sido probados obteniendo resultados satisfactorios.
ASTM D 4318 – 05
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10.2 Método de Preparación seca: 10.2.1Seque el espécimen obtenido según 8.2 a temperatura ambiente o en un horno a una temperatura que no exceda 60 ºC hasta que los terrones de suelo se pulvericen rápidamente. La muestra se disgrega fácilmente si no se permite el secado total. Sin embargo, el material debería tener una apariencia seca cuando se pulveriza. 10.2.2 Pulverice el material en un mortero con un mazo con punta de caucho o de alguna otra manera que no cause ruptura de partículas individuales. Cuando las partículas gruesas encontradas durante la pulverización sean concreciones, conchas, u otras partículas frágiles, no las triture para hacerlas pasar por el tamiz de 425 µm (Nº 40), mas bien remuévalas a mano por otro medio adecuado, tal como lavado. Si usa un procedimiento de lavado es usado, siga 10.1.2.1 – 10.1.2.4. 10.2.3 Separe el material con un tamiz de 425 µm (Nº 40), agitando el tamiz con la mano para asegurar toda la separación de la fracción más fina. Retorne el material retenido en el tamiz de 425 µm al aparato de pulverización y repita las operaciones de pulverización y cribado. Detenga este procedimiento cuando la mayor parte del material fino haya sido disgregado y el material retenido en el tamiz de 425 µm consista de partículas individuales. 10.2.4 Coloque el material retenido en el tamiz de 425 µm (Nº 40) después de las operaciones de pulverización final en un plato y remójelo en una pequeña cantidad de agua. Agite esta mezcla y transfiérala a un tamiz de 425 µm, captando el agua y cualquier fino suspendido en el recipiente de lavado. Vierta esta suspensión en un plato que contenga el suelo seco previamente tamizado a través del tamiz de 425 µm. Descarte el material retenido en el tamiz de 425 µm. 10.2.5 Prosiga como es descrito en 10.1.2.3 y 10.1.2.4.
LIMITE LIQUIDO DE MÚLTIPLES PUNTOS – METODO A 11.
Procedimiento
11.1 Remezcle completamente el espécimen (suelo) en su copa de mezcla, y si es necesario, ajuste su contenido de agua hasta que la consistencia requiera alrededor de 25 a 35 golpes del dispositivo de límite líquido para cerrar la ranura. Usando una espátula, coloque una (s) porción (es) del suelo preparado en la copa del dispositivo de límite líquido en el punto donde la copa descanse sobre la base, comprímala ( s) y espárcela (s) dentro de la copa con un espesor de alrededor de 10 mm en su punto más profundo, formando una superficie aproximadamente horizontal. Tenga cuidado en dejar burbujas de aire atrapados en la pasta de suelo, formando la pasta con el menor numero de pasadas de espátula como sea posible. Mantenga el suelo no utilizado en el plato de mezcla / almacenaje. Cubra el plato con un paño húmedo (o use otros medios) para retener la humedad en el suelo.
11.2 Forme una ranura en la pasta de suelo desplazando la herramienta, con borde biselado hacia delante, a través del suelo siguiendo una línea que una el punto más alto y el punto más bajo sobre el borde de la copa. Cuando corte la ranura, sostenga la herramienta de ranurado contra la superficie de la copa y trazar un arco, manteniendo la herramienta perpendicular a la superficie de la copa a través de todo su movimiento. Véase la Figura 6. En suelos donde no se pueda hacer la ranura en una pasada sin rasgar el suelo, corte la ranura con varias pasadas de la herramienta de ranurado. Como alternativa, corte la ranura ASTM D 4318 – 05
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a dimensiones ligeramente menores que las dimensiones requeridas con una espátula y use la herramienta de ranurado para lograr las dimensiones finales. Tenga extremo cuidado para prevenir el deslizamiento de la pasta de suelo sobre la superficie de la copa.
11.3 Verifique que ningún terrón de suelo este presente en la base o la cara inferior de la copa. Levante y baje la copa girando la manivela a una velocidad de 1.9 a 2.1 golpes por segundo hasta que las dos mitades de la pasta de suelo entren en contacto en el fondo de la ranura a lo largo de una distancia de 13 mm (1/2 pulgada). Vea la figura 7 y 8. Nota 8 – Se recomienda el uso de una regla graduada para verificar que la ranura se haya cerrado 13 mm (1/2 pulgada).
11.4 Verifique que alguna burbuja de aire no haya causado el cierre prematuro de la ranura observando que ambos lados de la ranura hayan fluido juntos aproximadamente con la misma forma. Si una burbuja hubiere causado el cierre prematuro de la ranura, reforme el suelo en la copa, añadiendo una pequeña cantidad de suelo para compensar aquella pérdida en la operación de ranurado y repita de 11.1 a 11.3. Si el suelo se desliza sobre la superficie de la copa, repita 11.1 – 11.3 con un contenido más alto de agua. Si, después de varios ensayos con contenidos de agua sucesivamente más altos, la pasta de suelo continúa deslizándose en la copa o si el número de golpes requeridos para cerrar la ranura siempre es menor de 25, registre que el límite líquido no podrá ser determinado y reporte el suelo como no plástico sin desempeñar la prueba de límite plástico.
11.5 Registre el número de golpes, N, requerido para cerrar la ranura. Saque una rebanada de suelo aproximadamente del ancho de la espátula, cortando de borde a borde la pasta de suelo en ángulos rectos a la ranura e incluyendo aquella porción de la ranura en la cual el suelo fluyó junto, coloque en un contenedor de masa conocida, y cubra.
11.6 Retorne el suelo remanente en la copa al plato de mezclado. Lave y seque la copa y herramienta de ranurado y reasegure la copa a su soporte como preparación para el siguiente ensayo.
11.7 Remezcle nuevamente todo el espécimen de suelo en el plato de mezclado añadiendo agua destilada para incrementar el contenido de humedad del suelo y disminuir el número de golpes requeridos para cerrar la ranura. Repita de 11.1 a 11.6 por al menos por dos pruebas adicionales produciendo números sucesivamente menores de golpes para cerrar la ranura. Una de las pruebas será para un cierre que requiere de 25 a 35 golpes, uno para un cierre de entre 20 y 30 golpes, y una prueba para un cierre que requiere de 15 a 25 golpes.
11.8 Determine el contenido de humedad, W n del espécimen de suelo de cada prueba de acuerdo con el método de prueba D 2216. 11.8.1 La determinación de las masas iniciales (contenedor más suelo húmedo) debería realizarse inmediatamente después de completar el ensayo. Si el ensayo va a ser interrumpido por más de 15 minutos, determine la masa de los especimenes para el contenido de humedad ya obtenidos en el momento de la interrupción.
12.
Calculo
12.1 Grafique la relación entre el contenido de humedad, W n, y el número de golpes correspondientes N, de la copa en un gráfico semilogarítmico con el contenido de humedad ASTM D 4318 – 05
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como ordenadas en la escala aritmética, y el número de golpes como abscisas en una escala logarítmica. Dibuje la mejor línea recta a través de tres o más puntos graficados.
FIG. 6 Ejemplo de herramienta de ranurado colocada en una pasta de suelo, ranurada apropiadamente.
FIG. 7 Pasta de suelo ranurada en dispositivo de límite líquido
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FIG. 8 Pasta de suelo después que ranura ha cerrado 12.2 Tomar el contenido de humedad correspondiente a la intersección de la línea con la abscisa de 25 golpes como el límite líquido del suelo y redondee al número entero más cercano. Los métodos de cálculo computacional pueden ser sustituidos para el método gráfico de ajustar una línea recta a los datos y determinar el límite lí quido.
LIMITE LÍQUIDO DE UN PUNTO – METODO B 13.
Procedimiento
13.1 Prosiga como se ha descrito en 11.1 a 11.5 excepto que el número de golpes requerido para cerrar la ranura estará entre 20 y 30. Si menos de 20 o más de 30 golpes son requeridos, ajuste el contenido de agua del suelo y repita el procedimiento.
13.2 Inmediatamente después de extraer un espécimen para el contenido de humedad como es descrito en 11.5, reforme el suelo en la copa, añadiendo una pequeña cantidad de suelo para compensar aquella pérdida en el ranurado y por muestreo de contenido de agua. Repita de 11.2 a 11.5, y, si el segundo cierre de la ranura requiere el mismo número de golpes o no más de dos golpes de diferencia, obtenga otro espécimen para contenido de humedad. Si no, remezcle el entero espécimen y repita. Nota 9 - Un excesivo secado o inadecuada mezcla causarán que el número de golpes varíe.
13.3 Determine contenidos de Humedad de espécimen de acuerdo con 11.8.
ASTM D 4318 – 05
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14.
Cálculo
14.1 Determine el límite líquido para cada espécimen con contenido de agua usando una de las siguientes ecuaciones: n
n
0.121
LL = W (N/25) ó n
LL = K.W
n
Donde n
LL = Limite liquido de un punto para una prueba dada en %. N = Número de golpes que causan el cierre de la ranura para una prueba dada. n W = Contenido de agua para una prueba dada. K = Factor dado en la tabla 1. 14.1.1 El límite líquido, LL, es el promedio de los dos valores de límite líquido del ensayo, redondeado al número entero más cercano (sin la designación porcentual).
14.2 Si la diferencia entre los dos valores de límite líquido de ensayo es mayor de un punto porcentual, repita la prueba como es descrito en 13.1 a 14.1.1.
LIMITE PLASTICO 15.
Preparación De Espécimen De Ensayo
15.1 Seleccione una porción de unos 20 gramos o más de suelo del material preparado para la prueba de límite líquido; ya sea, después de la segunda mezcla antes del ensayo, o del suelo remanente después de completar del ensayo de límite líquido. Reduzca el contenido de humedad del suelo a una consistencia en la cual este pueda ser rodillado sin pegarse a las manos esparciendo o mezclando continuamente sobre la placa de vidrio o en el plato de mezcla / almacenaje. El proceso de secado puede ser acelerado exponiendo el suelo a la corriente de aire de un ventilador eléctrico, o secando con papel, que no añada ninguna fibra al suelo. Papel tal como papel toalla de superficie dura o papel de filtro resistente a alta humedad es adecuado.
TABLA 1.- Factores para obtener Límite líquido a partir del contenido de humedad y número de golpes que causa el cierre de la ranura N (Número de golpes) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ASTM D 4318 – 05
K (Factor para límite líquido) 0.973 0.979 0.985 0.990 0.995 1.000 1.005 1.009 1.014 Ver. 00
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29 30
16.
1.018 1.022
Procedimiento
16.1 Del espécimen para límite plástico, seleccione una porción de 1.5 a 2.0 gramos. Convierta la porción seleccionada en una masa elipsoidal.
16.2 Rodille la masa de suelo mediante uno de los siguientes métodos (dispositivo manual o de rodillado). 16.2.1 Método Manual – Rodille la masa de suelo entre la palma o los dedos y la placa de vidrio pulida con suficiente presión para convertir la masa en un hilo de diámetro uniforme a través de toda su longitud (vea Nota 10). El hilo será más deformado en cada pasada de manera que su diámetro alcance 3.2 mm (1/8 pulgadas), tomando no más de 2 minutos (vea Nota 11). La cantidad de presión manual o dactilar requerida variará grandemente de acuerdo al suelo que se ensaya, esto es, la presión requerida típicamente se incrementa con el incremento de plasticidad. Los suelos frágiles de baja plasticidad se rodillan mejor bajo el borde exterior de la palma. Nota 10 - Una velocidad normal de rodillado para la mayoría de suelos debería ser 80 a 90 pasadas por minuto, contando una pasada como un movimiento completo de la mano hacia delante y hacia atrás de la posición inicial. Esta velocidad de rodillado puede tener que ser disminuida para suelos muy frágiles.
Nota 11 - Una varilla o tubo de 3.2 mm (1/8 pulgadas) de diámetro es útil para comparación frecuente con el hilo de suelo para comprobar cuando el hilo de s uelo ha alcanzado el diámetro apropiado.
16.2.2 Método de Dispositivo de Rodillado – Fijar un papel no vidriado liso tanto a las placas superior e inferior del dispositivo de rodillado de límit e plástico. Coloque la masa de suelo en la placa inferior en el punto medio entre los rieles deslizantes. Coloque la placa superior en contacto con la masa (s) de suelo. Simultáneamente aplique una fuerza ligera hacia abajo con movimientos hacia atrás y delante de la placa superior de manera que esta entre en contacto con los rieles laterales en dos minutos (vea las notas 10 y 12). Durante este proceso de rodillado, el (los) extremo (s) de el (los) hilos de suelo no tendrán contacto con los rieles laterales. Si esto ocurre, rodille una masa más pequeña de suelo (aún si esta es menor que aquella mencionada en la sección 16.1). Nota 12 – En la mayoría de casos, dos masas de suelo (hilos) pueden ser rodilladas simultáneamente en el dispositivo de rodillado de límite plástico.
16.3 Cuando el diámetro del hilo se vuelva de 3.2 mm, corte el hilo en varios pedazos. Una los pedazos, amase entre el dedo pulgar y demás dedos de cada mano, reforme una masa elipsoidal, y rodille nuevamente. Continúe este rodillado alterno hasta lograr un hilo de 3.2 mm de diámetro, reuniendo, amasado y rodillando, hasta que el hilo se desmenuce bajo la presión requerida para rodillado y el suelo ya no pueda ser rodillado a un hilo de 3.2 mm de diámetro (vea Figura 9). No es importante, si el hilo se rompe en hilos de más corta longitud. Rodille cada uno de estos hilos más cortos a 3.2 mm en diámetro. El único requerimiento para continuar la prueba es que estos hilos pueden ser reformados en una masa elipsoidal y rodillados de nuevo. El operador en ningún momento debe intentar producir la falla a exactamente 3.2 mm, reduciendo la velocidad de rodillado, la presión manual, o ambos, mientras continúe rodillando sin más deformación hasta que el hilo se quiebre. Es permitido, sin embargo, reducir la cantidad total de deformación en suelos plásticos débiles haciendo al diámetro inicial de la masa elipsoidal más cercano al diámetro final de 3.2 mm requerido. ASTM D 4318 – 05
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Si el desmenuzamiento ocurre cuando el hilo tenia un diámetro mayor de 3.2 mm, esto será considerado un punto final satisfactorio, dado que el suelo ha sido previamente allanado en un hilo de 3.2 mm de diámetro. El desmenuzamiento del hilo se manifestará a sí mismo de manera diferente con varios tipos de suelo. Algunos suelos se dividen en numerosas pequeñas agregaciones de partículas, otros pueden formar una capa tubular exterior que empieza a desmenuzarse en ambos extremos. El desmenuzamiento progresa hacia la mitad, y finalmente, el hilo se divide en muchas partículas laminadas. Suelos de arcilla alta plasticidad requieren mucha presión para deformar al hilo, particularmente cuando ellos se aproximen al límite plástico. Con estos suelos, el hilo se divide en una serie de segmentos de alrededor de 3.2 a 9.5 mm (1/8 a 3/8 de pulgada) en longitud.
16.4 Junte las porciones del hilo desmenuzado y colóquelas en un contenedor de masa conocida. Inmediatamente cubra el c ontenedor.
16.5 Seleccione otra porción de 1.5 a 2.0 gramos del suelo del espécimen de límite plástico y repita las operaciones descritas en 16.1 y 16.2 hasta que el contenedor tenga al menos 6 gramos de suelo.
16.6 Repita 16.1 – 16.5 para hacer que otro contenedor retenga al menos 6 gramos de suelo. Determine el contenido de agua del suelo contenido en los contenedores de acuerdo con el método de Prueba D 2216. Vea 11.8.1.
FIG. 9 Arcilla baja plasticidad en el límite plástico 17.
Cálculo
17.1 Calcule el promedio de los dos contenidos de agua (límites plásticos de ensayo) y redondee al número entero más cercano. Este valor es el límite plástico, PL. repita la prueba si la diferencia entre los dos límites plásticos es mayor que la gama aceptable para dos resultados listados en la Tabla 2 para precisión de un solo operador, esto es, 1.4 puntos porcentuales; ie, (2.8 x 0.5).
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INDICE DE PLASTICIDAD 18. 18.1
Cálculo Calcule el índice como sigue: PI = LL – PL Donde: LL = Límite líquido (número entero), y PL = Límite plástico (número entero).
18.1.1 Tanto LL y PL son números enteros. Si tanto el límite líquido o el límite plástico no pudiesen ser determinados, o si el límite plástico es igual a o mayor el límite líquido, reporte el suelo como no plástico, NP.
19. 19.1
Reporte Reporte la siguiente información.
19.1.1 Información de identificación de muestra. 19.1.2 Cualquier procedimiento especial de selección de espécimen usado, tal como remoción de lentes de arena de la muestra no alterada. 19.1.3 Reporte la muestra como secada al aire si la muestra fue secada al aire libre antes o durante la preparación. 19.1.4 Redondee el Límite líquido, límite plástico, e índice de plasticidad al número entero más cercano, omitiendo la designación porcentual. Si las pruebas de límite líquido o límite plástico no pudiesen ser realizadas, o si el límite plástico es igual o a mayor que el límite líquido, reporte el suelo como no plástico, NP, 19.1.5 La estimación del porcentaje de muestra retenido e n el tamiz de 425 µm (Nº 40), y 19.1.6El procedimiento mediante el cual límite líquido fue realizado, si este difiere del método de múltiples puntos.
TABLA 2 – Resumen de Resultados de Prueba de Laboratorios de Prueba Triplicada (Límite Atterberg) (1) Tipo de Suelo
(2) Número de laboratorios de prueba triplicada
LL CH CL ML
13 14 12
CH CL ML
12 14 12
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(3) Valor promedio (puntos porcentuales)
(4) Desviación estándar (puntos porcentuales)
(5) Gama aceptable de dos resultados (puntos porcentuales)
Tipo de Prueba PL Pl LL PL Pl LL PL Pl LL Resultados de un solo operador (repetibilidad dentro de laboratorio ) 13 13 59.8 20.6 39.2 0.7 0.5 0.8 2 13 13 33.4 19.9 13.6 0.3 0.4 0.5 1 D D 11 11 27.4 23.4 4.1 0.5 0.3 0.6 2 Resultados de múltiples laboratorios (reproducibilidad entre laboratorio ) 13 13 59.8 20.6 39.2 1.3 2.0 2.5 4 13 13 33.4 19.9 13.6 1.0 1.2 1.7 3 D D 11 11 27.4 23.4 4.1 1.3 0.9 1.9 4 Ver. 00
PL
Pl
1 1 1
2 1 2
6 3 3
7 5 5
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A
El número de dígitos y cifras decimales significativas presentadas son representativos de los datos de entrada. De acuerdo con práctica D 6026, la desviación estándar y gama aceptable de resultados no pueden tener más cifras decimales que l os datos de entrada.
B
La desviación estándar es calculada de acuerdo con la Práctica E 691 y es referida como el límite 1s.
C
La gama aceptable de dos resultados es referida como el límite d2s. Este es calculado como – 1.960
2 .1s, según se define en la práctica E 177. La diferencia entre dos pruebas realizadas
apropiadamente no debería exceder este límite. El número de dígitos / cifras decimales significantes presentados es igual a aquel prescrito por este método de prueba o Práctica D 6026. Además, el valor presentado puede tener el mismo número de cifras decimales como la desviación estándar, aún si aquel resultado tenga más dígitos significantes que la desviación estándar. D
Para el suelo ML, 2 de 14 laboratorios de prueba triplicada reportaron al suelo como no plástico.
20.
Precisión Y Exactitud
20.1 Precisión – Los criterios para juzgar la aceptabilidad de resultados del ensayo obtenidos por estos métodos de ensayo sobre una gama de t ipos de suelo son dados en las t ablas 2 y 3. Al realizar estos métodos de ensayo, el Método A y el Método de Preparación Húmeda (excepto, cuando el suelo fue secado al aire libre) fueron usados. 20.1.1 Estas estimaciones de precisión están basadas en los resultados del programa interlaboratorio conducido por el Programa de Referencia para Suelos y Ensayos de ASTM. En este programa, algunos laboratorios realizaron tres pruebas repetidas por tipo de suelo (laboratorio de prueba triplicada), mientras que otros laboratorios realizaron una sola prueba por tipo de suelo (laboratorio de una sola prueba). Una descripción de los suelos ensayos es dado en 20.1.5. Las estimaciones de precisión varían con el tipo de suelo y método (s) usado (s). Se requiere criterio cuando se apliquen estas estimaciones a otro suelo y método usado (Método A o B, o Método de preparación húmedo o seco). 20.1.2 Los datos en la Tabla 2 están basados en tres pruebas repetidas realizadas por cada laboratorio de prueba triplicada en cada tipo de suelo. El operador único y la desviación estándar multilaboratorio mostrados en la Tabla 2, columna 4, fueron obtenidos de acuerdo con la Práctica E 691, la cual recomienda que cada laboratorio de prueba realice un mínimo de tres pruebas repetidas. Los resultados de dos pruebas conducidas apropiadamente por el mismo operador, en el mismo material, usando el mismo equipo, y en el período práctico de tiempo más corto no deberían diferir por más que los límites d2s de operador único mostrado en la Tabla 2, columna 5. Para la definición de d2s vea el Pie de Nota c en la Tabla 2. Resultados de dos pruebas conducidas apropiadamente por diferentes operadores y en diferentes días no debería diferir por más de los límites de multilaboratorio d2s mostrados en la Tabla 2, columna 5.
ASTM D 4318 – 05
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TABLA 3 – Sumario de resultados de prueba simple de cada laboratorio (Límites Atterberg) A (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Tipo de Suelo
Número de laboratorios de prueba
Valor Promedio (Puntos porcentuales)
Desviación Estándar (puntos porcentuales)
Gama Aceptable de dos resultados (puntos porcentuales)
CH CL ML B
24 24 18
LL 59.9 33.3 27.1
PL 20.4 19.9 B 23.2
Pl 39.5 13.4 B 3.9
Tipo de Prueba LL PL Pl 2.1 2.7 3.1 0.8 1.3 1.6 1.3 1.2 1.8
LL 6 2 4
PL 7 4 3
Para el suelo ML,6 de 24 laboratorios reportaron el suelo como no plástico.
20.1.3 En el Programa de Referencia para Suelos y Ensayos de ASTM, muchos de los laboratorios realizaban solo una única prueba de cada tipo de suelo. Esta es práctica común en la industria de diseño y construcción. Los datos para cada tipo de suelo en la Tabla 3 están basados en los primeros resultados de ensayos de los laboratorios de prueba triplicada y los resultados de ensayo simple de los otros laboratorios. Resultados de dos pruebas conducidas apropiadamente por dos diferentes laboratorios con diferentes operadores usando diferentes equipo y en diferentes días no deberían variar por más de los límites d2s mostrados en la Tabla 3, columna 5. Los resultados en la Tabla 2 y Tabla 5 son disimilares debido a que las series de datos son diferentes. 20.1.4 La tabla 2 presenta una rigurosa interpretación de los datos de ensayo triplicados de acuerdo con la práctica E 691 de laboratorios precalificados. La tabla 3 es derivada de los datos de prueba que representa la práctica común. 20.1.5 Tipos de Suelo - Basado en los resultados de ensayo de múltiples laboratorios, los suelos usados en el programa son descritos abajo de acuerdo con la Práctica D 2487. Además, los nombres locales de los suelos son dados. CH – Arcilla de alta plasticidad, CH, 99% finos, LL = 60, Pl = 39, marrón grisáceo, suelo secado al aire y pulverizado. Nombre local – Vicksburg Buckshot Clay CL – Arcilla de baja plasticidad, CL, 89% finos, LL = 33, PI = 13, gris, ha sido secado al aire y pulverizado, nombre local – Anápolis C lay. ML – Limo, ML, 99% finos, LL = 27, Pl= 4, marrón ligero o claro, había sido secado al aire y pulverizado. Nombre local – Vicksburg Silt.
20.2 Exactitud - No hay valor de referencia aceptable para estos métodos de prueba; por lo tanto, la exactitud no puede ser determinada.
21. 21.1
Palabras Clave Actividad; límites de Atterberg; límite líquido; índice de plasticidad; límite plástico.
ASTM D 4318 – 05
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Pl 9 4 5
ANEXO (Información Relevante) A1.
Medidor de resiliencia
A1.1 Un dispositivo para medir la resiliencia de la base del dispositivo de límite líquido es mostrado en la Figura A1.1. El dispositivo consiste de un tubo de plástico acrílico limpio y tapa, una bola de acero de 5/16 de pulgada, y una pequeña barra de magneto. El cilindro puede ser pegado a la tapa o enroscado como es mostrado. La pequeña barra de magneto es mantenida en el rebajo de la tapa y la bola de acero va fijada dentro del rebajo en la superficie inferior de la tapa con la barra de magneto. El cilindro es luego puesto en forma vertical y colocado en la superficie superior de la base a ser probada. Manteniendo al tubo ligeramente contra la base del dispositivo de límite líquido con una mano, suelte la bola extrayendo el magneto de la tapa. Use las marcaciones a escala en la parte exterior del cilindro para determinar el punto más alto alcanzado por la parte inferior de la bola. Repita la caída al menos tres veces, colocando el probador en una ubicación diferente para cada caída. Las pruebas deberían ser conducidas a temperatura ambiente. PLÁSTICO TRANSPARENTE (TAL COMO ACRÍLICO) TAPA Y TUBO
Tabla de Dimensiones Tapa de cemento al tubo Escriba líneas completamente alrededor del tubo a 7.7 y 9.0 pulgadas desde el fondo
DIMENS
DESCRIPCION
A
Diámetro de tapa
INGLES, pulg METRICO, mm 1½
38.10
B
Diám. de agujero
3/8
9.52
C
Prof. de agujero
10/16
15.88
D E
Altura de tapa Prof. agujero
1 5/16
25.40 7.94
F G
Longitud de Tubo Esp. de pared
10 1/8
254.00 3.18
H
Diám. Ext. de tubo
1¼
31.75
FIG. A1.1 Probador de resiliencia
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RESUMEN DE CAMBIOS El comité D18 ha identificado cambios seleccionados de esta norma desde su última publicación (2000) que pueden tener un impacto en el uso de esta norma. (1) 3.1.1. Revisado (2) Se incluyeron las nuevas Fig. 6 y Fig. 7 y las subsecuentes figuras fueron renumeradas. (3) Se agrego el Apéndice X1 y la Fig. X1.1 ASTM Internacional no toma ninguna posición respecto a la validez de cualquier derecho de patente válida en relación con cualquier ítem mencionado en esta norma. Los usuarios de esta norma están expresamente advertidos de la determinación de la validez de cualquier derecho de patente, y el riesgo de violación de tales derechos, son totalmente su propia responsabilidad. Esta norma está sujeta a revisión en cualquier momento por comité responsable técnico y debe ser revisado cada cinco años y de no ser cambiado, tampoco será reaprobado o retirado. Sus comentarios están invitados para cualquier revisión de esta norma o para normas adicionales y deben ser dirigidos a las oficinas centrales de la ASTM International. Sus comentarios recibirán cuidadosa consideración en una reunión del comité técnico responsable al que usted puede asistir. Si usted siente que s us comentarios no han recibido una adecuada consideración, usted debe hacer que sus puntos de vista sean de conocimiento del Comité de la ASTM en Normas, a la dirección mostrada debajo. Esta norma es propiedad registrada por la ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, Estados Unidos. Reimpresiones individuales (copias individuales o múltiples) podrían ser obtenidas por contacto con la ASTM a la dirección anterior o al 610-832-9585 (teléfono), 610-832-9555 (fax), o
[email protected] (correo electrónico); o a través del sitio web de la ASTM (www.astm.org).
ASTM D 4318 – 05
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Referencias: •
ASTM D 4318 – 05 Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.
CONTROL DE REVISIONES Revisión
Fecha
Elaborado
Revisado
Aprobado
00
2010-03-15
RM/JOCM
RBO
CSGI-LGC
ASTM D 4318 – 05
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Descripción de Cambios Traducción de la ASTM D 4318-05.
norma
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