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Introducción  

Este   ensayo   tiene   por   objeto   la   determinación   del   límite   de   retracción,   de   la   relación   de   retracción,  y  de  la  retracción  volumétrica  de  un  suelo,  utilizando  para  ello  muestra  remoldeada.   La  normativa  para  la  realización  de  este  ensayo  es  la  siguiente:  UNE  103  108:  Determinación  de   las  características  de  retracción  de  un  suelo.  

Procedimiento  operatorio  

Calibrado  de  la  cápsula  de  retracción.  

Se  lava,  se  seca  y  se  determina  la  masa  de  la  cápsula  de  retracción,  M1,  expresándola  en  gramos,  

con  una  precisión  de  0.01  g.  

Se  determina  la  capacidad  de  la  cápsula  de  retracción  en  centímetros  cúbicos,  que  también  es  el   volumen  de  la  pastilla  de  suelo  húmedo.  Para  ello  se  opera  como  se  indica  a  continuación:  

Se  vierte  un  poco  de  agua  en  la  cápsula  metálica,  en  cantidad  suficiente  para  cubrir  el  mercurio   que  se  vaya  a  desplazar,  y  que  así  no  se  produzcan  vapores.  Se  coloca  la  cápsula  de  retracción  en   el  interior  de  la  metálica,  y  se  llena  aquella  con  mercurio  hasta  que  rebose.  Se  presiona  la  lámina   plana,  con  las  puntas  hacia  abajo,  contra  la  superficie  de  la  cápsula  de  retracción,  empezando  por  

un   lateral   y   finalizando   sobre   toda   la   superficie   para   que   se   desplace   el   exceso   de   mercurio,   teniendo   cuidado   de   que   no   quede   aire   ocluido.   Se   retira   cuidadosamente   la   lámina   y   se   determina  la  masa  de  la  cápsula  de  retracción  más  el  mercurio,  M2,  expresándola  en  gramos  con  

una  precisión  de  0.01  g.  

Se  calcula  el  volumen  de  la  pastilla  de  suelo  húmedo,  V1,  expresándola  en  centímetros  cúbicos,  

con  una  cifra  decimal,  como  sigue:  

𝑉1=𝑀2−𝑀113.6   donde  13.6  g/cm3  _{es  la  densidad  aproximada  del  mercurio.}  

Se   vacía   la   cápsula   de   retracción,   se   lava,   se   seca   y   se   aplica   una   ligera   película   de   grasa   a   sus   paredes  interiores.    

Preparación  de  la  pastilla  de  suelo  

Se  toman  unos  100  g  del  material  que  pasa  por  el  tamiz  400  μm  Norma  UNE  7  050-­‐2,  preparado   como  se  indica  en  la  Norma  UNE  103  100,  y  se  introducen  en  la  cápsula  metálica.  

Se  le  añade  agua  destilada  en  cantidad  suficiente  para  que  la  pasta  de  suelo  que  se  forme  alcance   una  humedad  w1,  comprendida  entre  la  correspondiente  al  límite  líquido,  wl,  determinado  como  

se  indica  en  la  Norma  UNE  103  103,  y  un  10%  por  encima  de  ese  valor.  

Se  coloca  un  poco  de  esa  pasta  de  suelo  en  la  cápsula  de  retracción,  de  forma  que  ésta  se  llene  en   algo  más  de  la  tercera  parte  de  su  volumen.  se  golpea  la  cápsula  verticalmente  varias  veces  sobre   una  superficie  no  muy  rígida,  para  eliminar  toda  posible  burbuja  de  aire  ocluida.  Se  añade  otra   porción  de  suelo,  aproximadamente  igual  a  la  anterior,  y  se  repite  la  operación  de  golpeo  hasta   eliminar  totlamente  el  aire.  Se  añade  finalmente  otra  porción  igual  de  suelo  hasta  que  rebose,  y   se  repite  el  proceso  anterior.  Se  elimina  el  exceso  de  suelo,  enrasando  con  la  regla  de  acero.   De  esta  manera  se  obtiene  una  pastilla  de  suelo  en  el  interior  de  la  cápsula  de  retracción.  

Se  debe  limpiar  con  cuidado  todo  vestigio  de  suelo  que  haya  podido  quedar  adherido  al  exterior   de  la  cápsula  de  retracción.  

Realización  del  ensayo  

Finalizadas  las  operaciones  descritas  en  el  apartado  anterior,  se  determina  la  masa  de  la  cápsula   de  retracción  más  la  pastilla  húmeda,  M3,  en  gramos,  con  una  precisión  de  0.01  g.  

Si   se   desea   obtener   la   curva   de   retracción   durante   el   secado,   se   procede   como   se   indica   a   continuación:  

Se  deja  la  pastilla  en  la  cápsula  de  retracción  expuesta  al  aire  durante  unas  horas,  permitiendo  el   secado   parcial.   Cuando   se   separe   de   las   paredes   de   dicha   cápsula   y   su   consistencia   permita   su   manipulación,  se  retira  de  la  cápsula  de  retracción  y  se  mide  su  volumen.    

Para  determinar  el  volumen  de  la  pastilla  de  suelo  seco  se  procede  como  sigue:  

Se  coloca  el  recipiente  de  vidrio  en  el  interior  de  la  cápsula  de  porcelana.  Se  vierte  un  poco  de   agua  en  ésta,  para  que  no  se  produzcan  vapores  de  mercurio  en  las  manipulaciones  posteriores.   Se  llena  completamente  con  mercurio  el  recipiente  de  vidrio  y  se  elimina  su  exceso,  presionando   con   la   lámina   plana   firmemente   sobre   la   superficie   del   recipiente.   No   se   debe   dejar   en   esta   operación  nada  de  aire  atrapado  bajo  dicha  lámina.  

Se  retira  con  cuidado  la  lámina  plana  y  se  limpia  su  superficie  exterior.  Se  transfiere  el  recipiente   con  el  mercurio  a  otra  cápsula  de  porcelana  bien  limpia,  sin  perder  en  este  proceso  nada  de  su   contenido.    

  Figura  5.2.70.  Mercurio  desplazado  por  la  pastilla  de  suelo.  

Se  sitúa  la  pastilla  de  suelo  sobre  la  superficie  del  mercurio,  y  con  mucho  cuidado  se  introduce   aquella   en   éste,   empujando   una   superficie   circular   plástica   plana.   Se   presiona   firmemente   con   dicha  lámina  sobre  la  superficie  del  recipiente  de  vidrio,  asegurándose  de  que  no  quede  nada  de   aire  atrapado.  Se  retiran,  la  lámina,  la  pastilla  de  suelo,  y  el  recipiente  de  vidrio  con  el  mercurio   sobrante.  Se  determina  la  masa  del  mercurio  desplazado,  Mi,  (Figura  5.2.70)  en  gramos  con  una  

precisión  de  0.01  g.  Se  calcula  el  volumen  de  la  pastilla  de  suelo  Vi,  en  cm3  con  una  cifra  decimal,  

𝑉𝑖=𝑀𝑖13.6    

A  continuación  se  determina  la  masa  de  la  pastilla,  en  gramos,  con  una  precisión  de  0.01  g.  

Se  coloca  la  pastilla  sobre  una  superficie  plana  y  se  continúa  el  proceso  de  secado  al  aire.  Se  hace   una  nueva  determinación  del  volumen  y  de  la  masa.  

Se  repiten  los  dos  pasos  anteriores  hasta  que  el  volumen  medido  sea  prácticamente  constante.   Normalmente  cinco  o  seis  puntos  son  suficientes.  

Resultados  

-­‐ Humedad.  Se  calcula  la  humedad  de  amasado  de  la  pastilla  de  suelo  remoldeado,  como   sigue:  

𝑤%=𝑀3−𝑀1𝑀4−𝑀1·100  

-­‐ Límite  de  retracción.  El  límite  de  retracción  de  un  suelo,  ws,  es  la  humedad  máxima  en  la  

cual,  una  reducción  del  contenido  de  agua  no  produce  una  disminución  de  volumen  de  la   masa  de  suelo.  Para  obtenerlo  con  cada  medida  de  volumen,  Vi,  y  de  la  masa,  Mi,  de  la  

pastilla   de   suelo   durante   el   proceso   de   secado   al   aire,   se   calcula   el   volumen   que   correspondería  a  100  g  de  suelo  seco,  Ui,  en  centímetros  cúbicos,  mediante  la  expresión:  

𝑈𝑖=𝑉𝑖𝑀𝑑·100  

Se  calcula  la  humedad,  wi,  en  %,  en  cada  medida,  mediante  la  expresión:  

𝑤𝑖=𝑀𝑖−𝑀𝑑𝑀𝑑·100  

Se  representan  los  valores  de  Ui  en  ordenadas,  en  función  de  la  humedad,  wi,  en  abscisas,  

en  doble  escala  decimal  (Figura  5.2.71).       40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 35 40 U (c m 3) W (%) Curva de Retracción

Se   trazan,   una   paralela   al   eje   de   abscisas   por   el   punto   Ud.   es   decir   el   último   punto  

obtenido   al   secar   la   muestra   en   estufa,   y   una   línea   recta,   que   pase   a   través   del   primer   punto   U1   que   mejor   se   ajuste   a   la   serie   de   puntos   correspondientes   a   las   primeras  

lecturas.  se  toma  como  límite  de  retracción,  ws,  al  valor  de  la  abscisa  correspondiente  al  

punto  de  corte  de  ambas  rectas,  expresado  con  una  cifra  decimal.  

-­‐ Relación  de  retracción.  La  relación  de  retracción  de  un  suelo,  es  la  relación  que  hay  entre   un  determinado  cambio  de  volumen  expresado  como  un  porcentaje  del  volumen  seco,  y   el   cambio   correspondiente   de   humedad   por   encima   de   la   humedad   correspondiente   al   límite  de  retracción.  

Se  calcula  la  relación  de  retracción  Rs,  mediante  la  siguiente  expresión:  

𝑅𝑠=𝑀4−𝑀1𝑉𝑑·𝜌𝑤  

-­‐ Retracción   volumétrica.   La   retracción   volumétrica   de   un   suelo,   es   la   reducción   de   volumen   que   experimenta   una   masa   de   suelo,   expresada   como   porcentaje,   cuando   su   humedad  disminuye  desde  un  valor  w,  hasta  el  correspondiente  al  límite  de  retracción.   Se  calcula  la  retracción  volumétrica  Vs,  mediante  la  expresión  siguiente:  

𝑉𝑠=𝑤−𝑤𝑠𝑅𝑠