El khipu como fuente de información MECANICA DE SUELOS

CAPITULO 06:  CLASIFICACION DE LOS SUELOS

La clasificación de suelos es el indicador de las propiedades físico - mecánicas que tienen los suelos, describe y determina las propiedades de un suelo; las primeras variables son: la granulometría y la plasticidad.

Los objetivos de clasificar son establecer un lenguaje común y relacionar propiedades con determinados grupos de suelos.

Los principales sistemas de clasificación son:
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS

American Association of State Highway Officials AASTHO

En términos generales, un suelo conforme a su granulometría se clasifica así: 

■ Grava: de un tamaño menor a 76.2 mm (3") hasta tamiz No. 10 (2 mm) 

■ Arena Gruesa: de un tamaño menor a 2 mm hasta tamiz No. 40 (0.425 mm) 

■ Arena Fina: de un tamaño menor a 0.425 mm hasta tamiz No. 200 (0.075 mm) 

■ Limos y Arcillas: tamaños menores de 0.075 mm

Además se conoce que:

■ Límite Líquido: Estado de un suelo, cuando pasa de un estado plástico a un estado semilíquido. 

■ Límite Plástico: Frontera entre el estado plástico y el semisólido de un suelo. 

■ Índice Plástico: Diferencia entre LL y LP, que nos indica la plasticidad del material.

SISTEMA AASHTO

Es un método realizado principalmente para Obras Viales, se basa en determinaciones de laboratorio de Granulometría, Límite, Líquido e Índice de Plasticidad.

NOMENCLATURA:

1. MATERIAL GRANULAR

Suelos con 35% o menos de finos                

A – 1:        Gravas y Arenas

A – 2:         Gravas limosas o arcillosas - Arenas limosas o arcillosas
A – 3:        Arenas finas

Grupo A-1

El material de este grupo comprende las mezclas bien graduadas, compuestas de fragmentos de piedras, grava, arena y material ligante poco plástico. Se incluyen también en este grupo mezclas bien graduadas que no tienen material ligante.

Subgrupo A-1a:

Comprende aquellos materiales formados predominantemente por piedra o grava, con o sin material ligante, estos materiales son bien gradados.

Subgrupo A-1b:

Incluye aquellos materiales formados predominantemente por arena gruesa bien gradada, con o sin ligante.

Grupo A-2

Comprende una gran variedad de material granular que contiene menos del 35% del material fino.

Subgrupo A-2-4 y A-2-5

Pertenecen a estos subgrupos aquellos materiales cuyo contenido de material fino es igual o menor del 35% y cuya fracción que pasa el tamiz número 40 tiene las mismas características de los suelos A-4 y A-5 respectivamente.

Subgrupo A-2-6 y A-2-7

Los materiales de estos subgrupos son semejantes a los anteriores, pero la fracción que pasa el tamiz número 40 tiene las mismas características de los suelos A-6 y A-7.

Grupo A-3

En este grupo se encuentra incluidas las arenas finas, de playa y aquellas con poca cantidad de limo que no tengan plasticidad. Este grupo incluye además, las arenas de río que contengan poca grava y arena gruesa.

1. MATERIALES LIMO – ARCILLOSOS

Suelos con más de 35% de finos

 A – 4:        Suelos limosos

A – 5:        Suelos limosos

A – 6:        Suelos arcillosos

A – 7:        Suelos arcillosos

Grupo A-4

Pertenecen a este grupo los suelos limosos poco o nada plásticos que tienen un 75% o más del material fino que pasa el tamiz número. Además se incluye en este grupo las mezclas de limo con grava y arena hasta en un64%.

Grupo A-5

Los suelos comprendidos en este grupo son semejantes a los del anterior, pero contienen material micáceo o diatomáceo. Son elásticos y tiene un límite liquido elevado.

Grupo A-6

El material típico de este grupo es la arcilla plástica. Por lo menos el 75% de estos suelos debe pasar el tamiz número 200, SE incluyen también las mezclas arcillo-arenosas cuyo porcentaje de arena y grava sea inferior al 64%. Estos materiales presentan  generalmente, grandes cambios de volumen entre los estados seco y húmedo.

Grupo A-7

Los suelos de este grupo son semejantes a los suelos A-6 pero son elásticos. Sus límites líquidos son elevados.

Subgrupo A-7-5

Incluye aquellos materiales cuyos índices de plasticidad no son muy altos con respecto a sus límites líquidos.

Subgrupos A-7-6

Comprende aquellos suelos cuyo índices de plasticidad son muy elevados con respecto a sus límites líquidos y que, además experimentan cambios de volumen extremadamente grandes.

La evaluación se complementa mediante el IG

IG = 0,2 a + 0,005 ac + 0,01 bd

IG = ( F - 35 ) ( 0,2 + 0,005 ( LL - 40)) + 0,01 ( F - 15 ) ( IP - 10 )

a = % que pasa Nº 200 (35 - 75) de 0 a 40

b = % que pasa Nº 200  15 - 55) de 0 a 40

c = % LL (40 - 60) de 0 a 20

d = % IP (10 - 30) de 0 a 20

F= Pasante la Malla 200

LL = Limite Liquido

IP = Índice Plástico

CONSIDERACIONES

• El IG se informa en números enteros y si es negativo se hace igual a 0.
• Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes, subbases y bases.
• Se clasifica al primer suelo que cumpla las condiciones de izquierda a derecha en la tabla.
• El  valor del IG debe ir siempre en paréntesis después del símbolo de grupo.
• Cuando el IP del suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es cero.

Si un suelo es altamente orgánico, se debe clasificar como A- 8 por inspección visual y diferencia en humedades.

[pic 1]

EJM-1

PASA LA MALLA 200 ( a ):

1.  50 % ………………….  = 50 – 35 = 15
2. 80% ……………………  = 80 – 35 = 45 (45 > 40)  = 40
3. 10% ……………………  = 10 – 35 = -25  (25 < 35)= 0

PASA LA MALLA 200 ( b ):

1.  50 % ………………….  = 50 – 15 = 35
2. 80% ……………………  = 80 – 15 = 65 (65 > 40)  = 40
3. 10% ……………………  = 10 – 15 = -5  (-5 < 35)= 0

LIMITE LIQUIDO ( c ):

1. 55 % ………………….  = 55 – 40 = 15
2. 70% ……………………  = 70 – 40 = 30 (30 > 20)  = 20
3. 30% ……………………  = 30 – 40 = -10  (-10 < 40)= 0

INDICE PLASTICO ( d ):

1. 25 % ………………….  = 25 – 10 = 15
2. 35% ……………………  = 35 – 10 = 25 (25 > 20)  = 20
3. 5  % ……………………  =  5 – 10 = -5  (-5 < 10)= 0

EJM.2  Un suelo A-7-6, con un 73% de material fino que pasa la malla 200, un LL = 65%, y un IP del 28% Determinar su Índice de Grupo

a = 73 – 35  =  38

b = 73 – 15  =  58  = =  40

c  = 65 – 40  =  25 = =  20

d = 28 – 10  =   18

IG = IG = 0,2 a + 0,005 ac + 0,01 bd

 IG = (0.2)  (38) + (0.005) (38) (20) + (0.01) (40) (18)

IG = 18.6  = = 19

EJM-3 Un material tiene un 54% que pasa la Malla 200, un LL = 62% y un IP = 33%.  ¿Cuál es su Índice de Grupo?

CLASIFICACION DE SUELOS MEDIANTE EL SISTEMA SUCS

Este sistema está basado en el de aeropuertos, hasta el grado que puede decirse que es el mismo con ligeras modificaciones.

El sistema cubre los suelos gruesos y los finos, distinguiendo ambos por el cribado a través de la malla No 200; las partículas gruesas son mayores que dicha malla y las finas menores. Un suelo se considera grueso si más del 50% de sus partículas son gruesas, y fino, si más de la mitad de sus partículas, en peso, son finas.

Se describirán a continuación los diferentes grupos referentes a suelos gruesos.

SUELOS GRUESOS

El símbolo de cada grupo está formado por dos letras mayúsculas, que son las iniciales de los nombres ingleses de los suelos más típicos de ese grupo. El significado es:

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