Cuchara de Atterberg (cuchara de Casagrande)

Cuchara de Atterberg
  • Nombre: Cuchara de Atterberg
  • Constructor/Marca: Instituto Física Aplicada "Leonardo Torres Quevedo".
  • País: España.
  • Datación: c. 1945
  • Ubicación actual: Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información Leonardo Torres Quevedo (ITEFI).

Descripción

Aparato para realizar estudios de mecánica de suelos, concretamente el nivel de consistencia de un suelo en función de su contenido en agua.

La cuchara de Casagrande descrita (Cuchara de Atterberg Nº 157 Mod. MB 45-22) consta de una cuchara de bronce unida, mediante tornillos regulables, a un dispositivo que cuenta con una manivela y una base con un disco de ebonita. Todo el conjunto se encuentra dispuesto sobre una plataforma de madera en la que se encuentra una espátula (acanalador) necesaria para realizar la experiencia.

El montaje permite que el giro de la manivela levante la cuchara hasta una altura de un centímetro (regulable mediante un tornillo corrector) para dejarla caer despues sobre el disco de ebonita.

Se encuentran indicios de la construcción de este tipo de instrumentos en la Memoria del CSIC de 1942 (pág. 267) pero creemos que su construcción en los talleres del IFA continuo a lo largo de las décadas de los 40 y 50.

fotografía de Albert Atterberg

El científico sueco Albert M. Atterberg estableció, a principios del siglo XX, los estados de consistencia de un suelo en función de su contenido en agua.

Las barreras entre los distintos estados de un suelo fueron definidas, por Atterberg, mediante varios límites (límite líquido, límite plástico, límite de contracción, etc.) que marcan el tipo de comportamiento mecánico de un suelo.
Atterberg propuso, en 1914, una forma de clasificar los suelos atendiendo a pruebas para obtener los límites líquido y plástico; por ejemplo suelos plásticos serían las arcillas, suelos no plásticos (con cierta cohesividad) serían las margas y como suelos no cohesivos tendríamos las arenas.

Los límites propuestos por Atterberg fueron aceptados por varios paises (por ejemplo la Bureau of Publics Roads de los Estados Unidos de América) y se procedió a su estandarización para facilitar que los profesionales pudieran clasificar los suelos.

En 1932 el ingeniero austríaco Arthur Casagrande propuso la utilización de un dispositivo (cuchara de Casagrande) con el objetivo de homogeneizar las pruebas que se realizaban para obtener el límite líquido de un suelo.

El lector comprenderá las importantes aplicaciones para la ingenieria civil que tiene el caracterizar adecuadamente un suelo y como puede variar su comportamiento en función de la cantidad de agua.
Los estudios de Atterberg, Casagrande y Terzaghi se encuentran en los fundamentos de lo que hoy se conoce como Mecánica de Suelos disciplina básica en los estudios de Geotecnia.

El aparato se utiliza para determinar el límite líquido de una muestra procedente de un suelo.

Se amasan 50 gramos de suelo con la cantidad de agua suficiente para convertirlo en una pasta blanda, y se llena con ella la cuchara hasta los dos tercios de su cabida.
Posteriormente se utiliza el acanalador para realizar un surco longitudunal en la parte central de la pasta. Utilizando la manivela (dos vueltas por segundo) se levanta y se deja caer la cuchara desde un centímetro de altura hasta golpear el disco de ebonita. Se cuenta el número de golpes que han sido necesarios para que los bordes del surco se junten en una longitud de 12 milímetros.

El contenido de humedad (expresado en tanto por ciento de suelo seco) que proporciona al suelo una consistencia tal, que los bordes del surco se juntan en 12 milímetros de longitud después de 25 golpes, es el límite líquido.

Se anota el número de golpes necesarios con un contenido de humedad arbitrario, y se añade agua o suelo, repitiendo el ensayo hasta tener, por lo menos, tres valores comprendidos entre quince y treinta y cinco golpes, hallando después el valor correspondiente a veinticinco por interpelación, teniendo en cuenta que la curva contenido de humedad - número de golpes necesario - puede similarse a una logarítmica en ese intervalo.

  • Instituto de Física Aplicada "Leonardo Torres Quevedo". Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Catálogo nº1. (p.1-2).
  • MEMORIA 1942. Secretaría General. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid 1943. (p.267).
  • MORENO, R. & ROMERO, A. Recuperación del instrumental científico-histórico del CSIC. El laboratorio de automática. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC. Cuchara de Atterberg. 1997
  • OSORIO, S. Apuntes de Geotecnia con énfasis en laderas. Consistencia del suelo - límites de Atterberg. 2010.
Museo Virtual de la Ciencia del CSIC. Aparatos e Instrumentos Científicos del CSIC. Cuchara de Atterberg.
Autor de la Ficha: Esteban Moreno Gómez
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