En el caso de suelos finos, el factor de mayor
influencia no es el tamaño sino la forma de las partículas, la combinación de
partículas muy laminares y circunstancias que pueden cambiar el contenido de
humedad; producen un material con propiedades variables.
Por ejemplo la
resistencia al corte puede variar de manera notable con las diferencias de
contenido de humedad. Aunado a lo anterior los suelos con partículas laminares
se comportan como material plástico.
La plasticidad de los suelos de grano fino tiene un
efecto importante en propiedades de ingeniería, como la resistencia al corte y
la compresibilidad, por ello se usa la
consistencia plástica como base para su clasificación.
La transición de un estado a otro es gradual, por lo
cual se definen límites arbitrarios correspondientes a los cambios de contenido
de humedad:
LL = límite liquido, es el contenido de humedad con el
cual el suelo deja de ser líquido y pasa al plástico.
LP = límite plástico, es
el contenido de humedad con el cual el suelo deja de ser plástico y se
convierte en un sólido semiplástico.
LC = límite de contracción, es el contenido de humedad
con el cual cesa la contracción de secado bajo un esfuerzo constante.
Los dos puntos más importantes son los límites líquido
y plástico, representan los extremos
superior e inferior del estado plástico, el intervalo del estado
plástico está determinado por su diferencia y recibe el nombre de índice de
plasticidad. IP = LL – LP
Un suelo dado puede situarse en subgrupo adecuado,
graficando un punto cuyas coordenadas estén dadas por su índice de plasticidad
y su límite líquido.
La relación entre el contenido natural de humedad de
un suelo y sus límites de consistencia está dada por el índice de liquidez IL=
(w – LP) / IP
Si:
IL < 0 el suelo está en estado sólido semiplástico
o en estado sólido
0 < IL < 1 el suelo está en estado plástico
IL > 1 el suelo está en estado líquido
En
conclusión los límites de consistencia representan las características de
plasticidad del suelo en su totalidad, la plasticidad depende en alto grado de
la cantidad y naturaleza de los minerales de arcilla presentes.
El grado de
plasticidad de la fracción de arcilla recibe el nombre de actividad del suelo
Actividad = IP/ (% partículas de arcilla < 2 mm).
Convencionalmente se ha aceptado que el límite líquido se
determine midiendo la humedad y el número de golpes necesarios para cerrar en
una determinada longitud una ranura realizada con un aparato normalizado (Copa
de Casagrande).
El límite plástico se obtiene midiendo el contenido de
humedad de un suelo cuando comienzan a desmoronarse cilindros de suelo de unos
3 mm de diámetro.
El límite de retracción se define como la
humedad contenida en el suelo cuando se considera que todos los huecos de una
muestra seca de suelo se han rellenado.
El índice de plasticidad es por definición
igual, al límite líquido menos el límite plástico.
Deducido el valor del índice de plasticidad, Ip, y el
límite líquido, LL; llevados estos valores sobre el ábaco de Casagrande, se puede determinar un punto dentro de las fronteras indicadas para
definir el tipo de suelo del que se trata.
Para definir las fronteras entre los
distintos tipos de suelos, se emplean las rectas:
Ip=0.73(LL-20); LL=30; LL=50
La plasticidad es la propiedad que presentan los suelos
para poder deformarse, hasta cierto límite, sin romperse.
Por medio de ella se
mide el comportamiento de los suelos en todas épocas. Las arcillas presentan
esta propiedad en grado variable.
Los límites anteriormente mencionados se
determinan empleando suelo que pase por la malla No. 40.
Los límites líquido y
plástico dependen ambos de la cantidad y tipo de arcilla del suelo, pero el
índice plástico depende generalmente, de la cantidad de arcilla.
Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Crespo Villalaz
Mecánica de Suelos Tomo 1. Juárez Badillo - Rico Rodríguez
