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UNIDAD V
Consistencia en Suelos Amasados. Limites de Consistencia o de Atterberg.
Los límites de consistencia de los suelos cohesivos son índices importantes
para su clasificación y por su relación con su comportamiento mecánico e hidráulico.
El comportamiento mecánico e hidráulico de los materiales cohesivos,
depende del contenido de agua y del tipo y proporción de arcilla que contenga.
Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios.
Atterberg hizo ver, en primer lugar, que la plasticidad no era una propiedad
permanente de las arcillas, sino dependiente de su contenido de agua.
OHiaConsistenc
2
1→ (V.1)
Figura: V-1. Estados de Consistencia.
Fuente: Castiletti, 1984
1
Una arcilla muy seca tiene la consistencia de un sólido, con plasticidad nula y
esa misma arcilla, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de
una suspensión o lodo semilíquido.
Todos estos estados son fases generales por las que pasa el suelo al irse
secando, admitiendo que se parte prácticamente de una suspensión. Las fronteras
entre estas fases son un tanto convencionales y se conocen como límites de
consistencia.
Índice de Plasticidad, IP: Es el rango del contenido de humedad para el cual el
material se comporta plásticamente, esto es, se puede moldear sin que se agriete ni se
desmorone; numéricamente el Índice de Plasticidad es igual a:
Ip = LL – LP (V.2)
Índice de Contracción, Ic: Es el rango del contenido de humedad para el cual el
material está sufriendo contracciones y pierde su plasticidad; numéricamente el
Índice de Contracción es igual a:
Ic = LP – LC. (V.3)
Limites de Consistencia o de Atterberg.Limite Líquido
El procedimiento utilizado por Atterberg para su determinación era ambiguo,
con muchos detalles no especificados. No existiendo un procedimiento estándar
propiamente dicho para su determinación, correspondió a Arthur Casagrande elaborar
un método de prueba que no fuese tan dependiente del operador, surge así la
denominada Copa de Casagrande.
Está constituida por una copa de bronce o latón, con un tacón adosado. El
tacón y la copa giran en torno a un eje fijo unido a la base. Un tornillo excéntrico
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hace que la copa caiga periódicamente, golpeándose contra la base del dispositivo que
es de hule duro o micarta.
La altura de caída libre de la copa se especifica en 1 cm. La geometría de la
ranura se logra con ranurador de forma trapezoidal, con las siguientes medidas,
Figura V-2.
Figura: V-2. Dimensiones de la Taza o Copa de Casagrange
Fuente: Badillo y Rodríguez, 1976
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Métodos para determinar el Límite Líquido
Anexo V-1.Método de prueba para la determinación de los límites líquidos
1) Método de 3 Puntos (Método Gráfico)
Los límites líquidos deben determinarse en la fracción del suelo menor que la
malla Nº 40. Si el espécimen es arcilloso, es preciso que nunca haya sido secado a
humedades menores que su límite plástico aproximadamente.
Equipo Necesario
El equipo necesario para la determinación comprende:
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¨ Una copa de Casagrande con ranurador laminar.
¨ Una balanza con sensibilidad de 0.01 g.
¨ Un horno de temperatura constante, comprendida entre 105 y 110 ºC.
Procedimiento
Se ajustará a o siguiente:
¨ Tómese unos 100 g de suelo húmedo y mézclense con una espátula, añadiendo
agua destilada si es preciso, hasta que adopten una consistencia suave y uniforme.
¨ Colóquese una porción de esa pasta en la copa de Casagrande, con un espesor
máximo de 1 cm y hágase con el ranurador apropiado la ranura correspondiente;
el ranurador deberá mantenerse en todo el recorrido normal a la superficie interior
de la copa.
¨ Acciónese la copa a razón de sus golpes por segundo, contando el número de
golpes necesario para que la parte inferior del talud de la ranura se cierre 1.27 cm
(0.5”). La ranura deberá cerrarse por flujo del suelo y no por deslizamiento del
mismo respecto a la copa.
¨ Remézclese el suelo en la copa, copa la espátula, repitiendo las (2) y (3) dos veces
más, si el número de golpes necesario para el cierre de la ranura es
consistentemente el mismo en las tres ocasiones. Si alguna de esos números
resulta muy diferente de los otros, repítase una cuarta vez las etapas (2) y (3). Así
se tiene un número de golpes correspondiente a un cierto contenido de agua del
suelo. Entre dos determinaciones, el número de golpes no debe diferir en más de
un golpe. Cuando se ha obtenido un valor consistente del número del número de
golpes, comprendido entre 6 y 35 golpes, tómese 10 g de suelo,
aproximadamente, de la zona próxima a la ranura cerrada y determínese su
contenido de agua de inmediato.
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¨ Repítanse las etapas (2) a (5) teniendo el suelo otros contenidos de agua. Para
añadida quede uniformemente incorporada. Para secar el suelo, úsese la espátula,
remezclándolo de modo que se produzca evaporación; en ningún proceso de
evaporación violenta. De esta manera deberán tenerse, como mínimo cuatro
valores del número correspondientes a cuatro diferentes contenidos de agua,
comprendidos entre los 6 y los 35 golpes. Cada valor estará obtenido.
¨ Dibújese una gráfica (curva de fluidez) con los contenidos de agua y los números
de golpes correspondientes, los primeros como ordenadas en escala natural y los
segundos como abscisas, en escala logarítmica. Esta curva debe considerarse
como una recta entre los 6 y los 35 golpes. La ordenada correspondiente a los 25
golpes será el límite líquido del suelo.
La prueba se ejecuta según lo indicado anteriormente, en un cuarto húmedo. Un
ambiente seco afecta la exactitud de la prueba debido a la evaporación durante el
remoldeo y manipulación en la copa; esto es suficiente para que el número de golpes
muestre un incremento demasiado rápido.
A partir de extensas investigaciones sobre los resultados obtenidos por Atterberg
con su método original ya descrito y usando determinaciones efectuadas por
diferentes operadores en varios laboratorios, se estableció que el límite líquido
obtenido por medio de la copa de Casagrande corresponde al de Atterberg, si se
define como el contenido de agua del suelo para el que la ranura se cierra a lo largo
de 1.27 cm (½”), con 25 golpes en la copa. Esta correlación permitió incorporar a la
experiencia actual toda la adquirida previamente al uso de la copa.
De hecho, el límite líquido se determina conociendo 3 ó 4 contenidos de agua
diferentes en su vecindad, con los correspondientes números de golpes y trazando la
curva Contenido de agua – Núm. de golpes. La ordenada de esa curva
correspondiente a la abscisa de 25 golpes es el contenido de agua correspondiente al
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límite líquido. Se encontró experimentalmente (A. Casagrande) que usando papel
semilogarítmico (con los contenidos de agua en escala aritmética y el número de
golpes en escala logarítmica), la curva anterior, llamada de fluidez, es una recta cerca
del límite líquido.
La ecuación de la curva de flujo es:
w. = - Fw * log N + C
(V.4)
Donde:
w: Contenido de agua, como porcentaje del peso seco.
Fw: Índice de fluidez, pendiente de la curva de fluidez, igual a la variación del
contenido de agua correspondiente a un ciclo de la escala logarítmica.
C: Constante que representa la ordenada en la abscisa de 1 golpe; se calcula
prolongando el trazo de la curva de fluidez.
Para construir la curva de fluidez sin salirse del intervalo en que puede
considerarse recta. A. Casagrande recomienda registrar valores entre los 6 y 35
golpes, determinando 6 puntos, tres entre 6 y 15 golpes y tres entre 23 y 32. Para
consistencia correspondientes a menos de 6 golpes se hace ya muy difícil discernir el
momento del cierre de la prueba causa excesiva evaporación. En pruebas de rutina
basta con determinar 4 puntos de la curva de fluidez.
La fuerza que se opone a la fluencia de los lados de la ranura proviene de la
resistencia al esfuerzo cortante del suelo, por lo que el número de golpes requerido
para cerrar la ranura es una medida de esa resistencia, al correspondiente contenido
de agua. De lo anterior puede deducirse que la resistencia de todos los suelos en el
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limite liquido debe ser la misma, siempre y cuando el impacto sirva solamente para
deformar el suelo, como el caso de los suelos plásticos; pero en el caso de los suelos
no plásticos (arenosos), de mayor permeabilidad que las arcillas, las fuerzas de
impacto producen un flujo del agua hacia la ranura, con la consecuencia de que el
suelo se reblandece en las proximidades de aquella, disminuyendo su resistencia al
esfuerzo cortante; por ello en esos suelos, el limite liquido ya no presenta un
contenido de agua para el cual el suelo presente una resistencia al corte definida. Por
medio de pruebas de laboratorio se determinó que el límite líquido de un suelo
plástico corresponde a una resistencia al corte de 25 g/cm.2. La hipótesis de que el
número de golpes es una medida de la resistencia al corte del suelo, fue enunciada por
A. Casagrande y se confirma por el hecho de que una grafica semilogarítmica de la
resistencia contra el contenido de agua es recta y no sólo en la vecindad del límite
líquido, sino en consistencias bastantes distintas.
Figura: V-3. Determinación del límite liquido en la curva de flujo.
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2) Método de dos Puntos (U.S. Waterways Experiment Station)
Procedimiento
El procedimiento de ensayo es el mismo descrito en el método anterior
haciendo solo dos determinaciones del número de golpes para cerrar la ranura
correspondiente a dos diferentes tipos de humedad.
¨ Se debe tener la precaución, de que una vez colocada la muestra en la taza de
Casagrande, el material restante debe ser cubierto con una tela de lana
húmeda para evitar la pérdida de humedad; los golpes en la taza de
Casagrande a considerar son : (15 a 24) y (24 a 36)
¨ Una vez ejecutado el primer punto, se determina la humedad y el material
sobrante se colocará en el extremo opuesto de la muestra en ensayo, esto es
con el fin de no alterar la humedad del suelo.Calculo analítico
¨ Determinada la humedad correspondiente a cada ensayo, se calculará el
límite líquido (LL) mediante la siguiente expresión:
β
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
Tag
25N*(%)wLL (V.5)
Donde:
LL: Límite Líquido
w(%): Contenido de humedad para N número de golpes
N: Número de golpes
Tan β = La inclinación de la curva de flujo en un trazo logarítmico, siendo
igual a 0.121.
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3) Métodode un Punto (Bureau Of Public Road)
Procedimiento
El procedimiento de ensayo es el mismo descrito en el método anterior
haciendo solo dos determinaciones del número de golpes para cerrar la ranura
correspondiente a un mismo contenido de agua; los golpes en la taza de Casagrande a
considerar son: 15 a 36.
Calculo analítico
¨ Determinada la humedad correspondiente a cada ensayo, se calculará el
límite líquido (LL) mediante la siguiente expresión:
NLogwLL
*30.0419.1(%)
−= (V.6)
Donde:
LL: Límite Líquido
w(%): Contenido de humedad para N número de golpes
N: Número de golpes.
Uso de la Hoja de Cálculo
Para el uso de la hoja de cálculo de determinación de los límites de Consistencia,
debe presionar la tecla “Ctrl” + Clic del Mouse, en la Hoja de Registro No. V-1, y a
continuación, introduzca los valores obtenidos en el Laboratorio, tal y cual como se
indica en dicha hoja.
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Anexo IV-6. Tabla de Registro de Límites de Consistencia.
Un iv e rs id a d N a c io n a l Ex p e rim e n ta l “Fra n c is c o d e Mira n d a ”
S.U.C.S.Obra: DISTRIBUIDOR A NIVEL EN VILLA MARINA LOS TAQUES. Clasificacion: GC A-6 (1,00)
Ubicación: MUNICIPIO LOS TAQUES.
Solicitante: INVIALFA
Procedencia: TUCUERE Fecha:
LIMITES DE CONSISTENCIA NORMATIVA: ASTM D 4318 - 84
PUNTO LL LL LL LL LP LPNo. de golpes 22 30 36Cajita No. 4 25 1 3Caj + suelo hum. 85 73 81,00 44,00Caja+suelo seco 73 64 72,00 42,00Agua 12 9 9 2,00Tara 22 19 22 22,00Peso suelo seco 51 45 50 20,00% de humedad 23,53 20,00 18,00 10,00Limites por form. 23,17 20,45 18,81 10,00Limites por form. 23,15 20,49 18,91Limites Prom.
0 250 250 25
No. de Golpes 22,00 30,00 36,00 0 25% de Humedad 23,53 20,00 18,00 0 25
25 25 250 25 50
Donde:w(%): Porcentaje de humedadN: Número de GolpesResultados:Limites Liquido Por Formula (%) = 20,81Límites Líquidos por Método Gráfico (% ) = 20,83Limites Plástico Promedio (%) = 10,00Índice de Plasticidad(%) = LL (M.G.) - LP = 10,82
AASHTO
11 de agosto de 2003
FÓRMULAS UTILIZADAS PARA EL CALCULO:
Caracteristicas:Gravas arcillosas,
mezcla de gravas, arena y arcilla
Suelos Arcillosos
20,81 10,00Método de los Tres Puntos, para encontrar el Limite Liquido
25,000,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
1,00 10,00 100,00Número de Golpes (N)
Con
teni
do d
e A
gua
(%)
121.0
25*(%) ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
NwLL
)(*3.0419.1(%)
NLogwLL
−=
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Anexo V-2. Determinación del Limite Plástico
Con una parte de la masilla de suelo preparada para el LL, se trata de
conformar cilindros con la palma de la mano y sobre una placa de vidrio, tal como se
muestra en la figura V-4.
Figura: V-4. Determinación del Límite Plástico
Fuente: Grupo de Geotecnia, 2003.
La prueba para la determinación del límite plástico, tal como Atterberg la
definió, no especifica el diámetro a que debe llegarse al formar el cilindro de suelo
requerido. Terzaghi agregó la condición de que el diámetro sea de 3 mm (1/8”). La
formación de los rollitos se hace usualmente sobre una hoja de papel totalmente seca,
para acelerar la pérdida de humedad del material; también es frecuente efectuar el
rolado sobre una placa de vidrio.
El límite plástico se define como el contenido de humedad de la muestra de un
suelo que al conformar con ella cilindros, estos se agrietan o desmoronan cuando
alcanzan los 3 mm de diámetro.
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Deben realizarse varias determinaciones, descartándose aquellas que varíen
más de 0.50%. Se promedia finalmente.
Figura: V-5. Rollito de suelo de 3.00 mm de diámetro
3.00 mm
Con la determinación del LL y LP se puede calcular numéricamente el Índice
de Plasticidad.
Ip = LL – LP
Se considera que la plasticidad estaría así, definida por dos parámetros (LL,
Lp).
Se pueden definir dos nuevos índices:
Índice de Consistencia o Consistencia relativa:
IpwnLLCr −
= (V-7)
Índice de Liquidez:
IpLpwnI L
−= (V-8)
Donde:
wn: contenido de humedad natural
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Anexo V-3. Limite de Contracción
El límite de contracción se define como el contenido de humedad que tendría una
muestra de suelo seca, sí todos sus vacíos estuviesen llenos de aguaProcedimiento
para su determinación:
a) Método de Terzaghi: Con la masilla preparada para el límite líquido y con un
contenido de humedad próximo a éste, se llena una cápsula o recipiente de volumen
conocido, expulsando las burbujas de aire, lo cual logra golpeteando el recipiente
sobre superficie dura al irse llenando. Se enrasa y se pesa, se tiene así, el volumen y
el peso inicial.
Se deja el recipiente totalmente lleno al aire libre para que vaya perdiendo
humedad gradualmente, contrayéndose uniformemente a los dos o tres días se le lleva
al horno por 24 horas, concluyendo el secado. Etapas en la figura V-6.
En la etapa (b) el material llega a su límite de contracción, estando saturado, a
partir de este momento, el material continúa perdiendo peso por secado, pero ya no
reduce más su volumen. Este volumen es el de la muestra totalmente seca, en estas
condiciones se tiene:
100*)1*(100**)
*(
(%)GsWs
VmWs
GsWsVm
WsWwLC w
ww −=
−==
γγ
γ (V-8)
100*)11(100*)1/1((%)
GsGmGsVmWmLC
w
−=−=
γ
(V-9)
WsWmVmWsGm == , (V-10)
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Figura V-6. Proceso de Contracción según Terzaghi.
Fuente: Castiletti, 1984
Este método requiere conocer Gs. El volumen de la muestra seca, se puede
determinar midiendo las características geométricas de la probeta, si no ha sufrido
deformaciones y agrietamientos considerables.
b) Método P.R.A. (Public Road Administration)
El procedimiento que se sigue es idéntico al anteriormente descrito. Las etapas se
indican en la figura V-7
Figura V-7. Proceso de Contracción según P.R.A.
Fuente: Castiletti, 1984
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Donde:
V1 = volumen recipiente = volumen inicial de la muestra.
W1 = Peso inicial de la muestra
V2 = V3 = Volumen de la muestra seca
W3 = Ws = Peso de la muestra seca.En un sistema de coordenadas, con peso como
abscisas y volumen como ordenadas y tomando una unidad apropiada (1 g = 1 cm.3),
se tiene la relación indicada en la Figura V-8.
De la Fig. 6.5., se concluye que:
100**)(
100* 211
S
wS
WVVWW
WsALC
γ−−−== (V-11)
Figura V-8. Contracción: Relación Peso-Volumen (según P.R.A.)
Fuente: Castiletti, 1984
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En este método no es necesario conocer el peso específico de los sólidos del
suelo; inclusive, éste puede valuarse a partir de las cantidades medidas. Debe, sin
embargo, hacerse notar que la determinación del peso específico relativo por este
método no es suficientemente precisa a causa de las burbujas de aire que
inevitablemente contiene la muestra húmeda al ser colocada en la cápsula de
secado.Una vez obtenida las mediciones de pesos y volúmenes, inicial y final, se
resuelve el problema de la determinación del límite de contracción. Con ello, se
puede calcular numéricamente el índice de contracción.
Ic = LP – LC (V-12)
El proceso de contracción de una masa de suelo se puede explicar en base al
fenómeno de retracción de los meniscos que se forman debido a la evaporación.
Un suelo saturado tiene una superficie brillante que cambia a opaca al
formarse; por evaporación, meniscos cóncavos en los poros. Se produce tensión
superficial en el agua que actúa sobre las partículas, comprimiendo la estructura del
suelo, hasta un límite en que la presión capilar no es capaz de producir mayor
deformación. El suelo cambia de oscuro a una tonalidad más clara.En todos los casos,
cuando una muestra de suelo tiene los contenidos de humedad correspondientes a los
límites líquido, plástico y de contracción se considera saturado, por tanto
eLL = wLL Gs = (LL) Gs (V-13)
eLP = (LP) Gs (V-14)
eLC = (LC) Gs. (V-15)
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Unidad VI
Clasificación e Identificación de Suelos
Generalidades
Se puede considerar que la mayoría de los sistemas de clasificación de suelos
se basan en criterios puramente descriptivos, en las características granulométricas
fundamentalmente.
Un sistema de clasificación debería incluir propiedades mecánicas e
hidráulicas de los suelos además del aspecto descriptivo, por ser lo más importante
para las aplicaciones ingenieriles.
La más importante función de un sistema de clasificación sería proporcionar
la máxima información normativa a partir de la cual se pueda profundizar su
investigación.
En general, casi todos los sistemas reconocen que las propiedades mecánicas e
hidráulicas de los suelos de partícula menores de T200 pueden deducirse
cualitativamente a partir de sus características de plasticidad.
En cuanto a los suelos formados por partículas mayores que el T200, el
criterio básico de clasificación es, aún el granulométrico.Los suelos se pueden
considerar en dos grandes grupos de fracciones.
3” > fracción gruesa > T200 Fracción fina < T200
3” > Gravas > TN°4 TN°4 > Arenas > 200
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La fracción fina se divide en grupos tomando en cuenta sus características de
plasticidad, las cuales están relacionadas con las propiedades mecánicas e hidráulicas
que interesan al ingeniero, entre estas: Relación esfuerzo – deformación,
compresibilidad, resistencia al esfuerzo cortante, permeabilidad, cambios
volumétricos. La compresibilidad está íntimamente ligada con las características de
plasticidad, fundamentalmente con el límite líquido.La plasticidad de un material se
debe a la forma laminar de las partículas que lo constituyen y es una medida de la
compresibilidad del mismo, de aquí la importancia de la determinación de la
plasticidad de los suelos. Límite Líquido – Límite de Plasticidad (LL-IP).
Con la determinación de esta pareja ordenada se precisa la plasticidad de un
suelo cohesivo.
Arthur Casagrande, elaboró una gráfica con el LL como abscisa y el Ip, como
ordenada, que dominó Carta de Plasticidad. Observando que los suelos se agrupan de
un modo específico en cada zona de la carta según su plasticidad o con alto contenido
de materia orgánica se sitúan en las zonas bajas de la misma.
Esto, dio origen a que se fijara una línea que sirviera de frontera entre los dos
grupos, esta línea empírica pasa por los puntos (20,0) y (50,22), se le conoce como
“Línea A”.
La mayoría de los suelos finos de origen no volcánico tienen LL<100%, esto
es utilizado para dividir los materiales finos en dos grupos:
a) Los de baja compresibilidad con LL < 50%
b) Los de alta compresibilidad con LL > 50%
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Sobre la línea A: Arcillas inorgánicas (C)
Bajo la línea A: Limos inorgánicas (M)
A la derecha de la línea A:
Suelos de alta compresibilidad, se adiciona al símbolo genérico la letra H. (CH, MH, OH).
A la izquierda de la línea A:
Suelos de baja compresibilidad, se adiciona al símbolo genérico la letra L. (CL, ML, OL)
En la Figura VI-1. se indican las diferentes regiones y la ubicación de los finos.
Fuente: Juárez y Rodríguez, 1976
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Ecuación de la línea: (20;0) (LL;Ip) (50;22)
205020
0220
−−
=−− LLIp )20(
3022
−= LLIp
)20(73.0 −= LLIpT (VI-1)
Sistemas de Clasificación de Suelos
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)
El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) es el más utilizado
para proyectos de obras civiles. Agrupa los suelos con base en los grupos principales
(gravas (G), arenas (S), limos (M) y arcillas (C)) y utiliza combinaciones de letras
para señalar mezclas de grupos de suelos. Ejemplo; arena limosa: SM o arena
arcillosa: SC. También hace uso de las letras H y L para simbolizar suelos de alta
compresibilidad (H) y de baja compresibilidad (L). Las letras W y P se refieren a la
curva granulométrica, sea este bien graduado (W) o pobremente graduada (P). La
clasificación se basa en los mismos parámetros que la clasificación AASHO, a saber,
la plasticidad de suelo y la granulometría. La información de los Cuadros 5.3 y 5.4
resume algunas de las características y atributos de cada tipo de suelo.
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Figura VI-2. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (ASTM D-
2487)
Fuente: Badillo y Rodríguez, 1976
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Suelo Fino
Si (%Pasa TN°200 > 50%)
(LL, Ip)
Carta de plasticidad
Si LL < 50%: CL , arriba de la línea A
ML OL
debajo de la línea A
Si LL > 50%: CH , arriba de la línea A
MH OH
debajo de la línea A
(LL, Ip) )20(73.0 −= LLIpT
Si Ip > IPT : C Si LL < 50%: CL; Si LL > 50% : CH
Si Ip < IPT : M,O Si LL < 50%: ML, OL; Si LL > 50% : MH, OH
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Figura VI-3. . Algunas características de los suelos, clasificados según el método
SUCS.
Fuente: Grupo de Geotecnia. 2003.
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Sistema de Clasificación AASHTO
Otro de los sistemas utilizados para clasificar suelos es el Sistema AASHTO,
utilizado por la Asociación Americana de Agencias de Caminos Públicos y
Transporte de los Estados Unidos. Este método se ha enfocado básicamente a la
evaluación de suelos utilizados en la construcción de subrasantes para carreteras y
terraplenes. La información de la Figura VI-4, resume las características y atributos
de cada grupo y sub-grupo. Los parámetros utilizados para la clasificación son,
básicamente, el límite líquido y el plástico, la granulometría y los índices que de ahí
se generan, como el índice de grupo (IG) y el índice de plasticidad (IG).
Este método divide al suelo en dos clases; una formada por los suelos
granulares gruesos y la otra constituida por los suelos de granulometría fina. A
continuación indicamos cada una de estas clases con sus correspondientes grupos y
subgrupos.
Suelos Granulares Gruesos:
Son aquellos que tienen 35% o menos del material que pasa el tamiz N° 200.
Estos suelos forman los grupos A-1, A-2 y A-3.
Grupo A-1:
Comprende las mezclas bien graduadas, compuestas de fragmentos de piedra,
grava, arena y material ligante plástico. Se incluyen también aquellas 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 bien
graduado.
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Subgrupo A-1b: Comprende aquellos materiales formados
predominantemente por arena gruesa y con o sin material ligante bien
graduado.Grupo A-3:
En este grupo se hallan incluidas las arenas finas de playa y las arenas finas
con poca cantidad de limo que no tenga plasticidad. Este grupo incluye, además, las
arenas de río que contengan poca grava y arena gruesa.
Grupo A-2:
Incluye una gran variedad de material granular que contiene menos del 35%
de 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 N° 40 tiene las mismas características de los grupos A-4 y A-5
respectivamente.
Estos subgrupos incluyen aquellos suelos gravosos y arenosos (arena gruesa),
que tengan un contenido de limo o índices de grupo, en exceso a los indicados
para el grupo A-1. Asimismo, incluyen aquellas arenas finas con un contenido
de limo no plástico en exceso al indicado para el grupo A-3.
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 N° 40 tiene las
mismas características de los suelos A-6 y A-7, respectivamente.
Suelos Finos:
Son aquellos que tienen más del 35% del material que pasa el tamiz N° 200.
Estos suelos constituyen los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7.
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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 N° 200. Además, se incluyen en
este grupo las mezclas de limo con grava y arena hasta en un 64%.
Grupo A-5:
Los suelos comprendidos en este grupo son semejantes a los del grupo
anterior, pero contienen material micáceo o diatomáceo. Son plásticos y tienen un
límite líquido elevado.
Grupo A-6:
El material típico de este grupo es la arcilla plástica. Por lo menos el 75% de
estos suelos deben pasar el tamiz N° 200, pero se incluyen también las mezclas
arcillo-arenosas, cuyo porcentaje de arena y grava sea inferior al 64%. Los materiales
de este grupo presentan, generalmente, grandes cambios de volumen entre los estados
seco y húmedo.
Grupo A-7:
Los suelos de este grupo son semejantes a los del grupo A-6, pero son
plásticos. Sus límites líquidos son elevados.
Subgrupo A-7-5: Incluyen aquellos materiales cuyos índices de
plasticidad no son muy altos con respecto a sus límites líquidos.
Subgrupo A-7-6: Incluyen aquellos suelos cuyos índices de plasticidad
son muy elevados y que además, experimentan cambios de volumen muy
grandes entre sus estados “seco” y “húmedo”.
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Grupo A-8:
Incluye aquellos suelos con excesiva materia orgánica , tales como, turbas.
El cuadro de clasificación se utiliza de izquierda a derecha hasta encontrar el
primer grupo o subgrupo que tenga las características del suelo considerado.
El sistema AASHTO utiliza un Índice de grupo, IG, para comparar diferentes
suelos clasificados dentro de un mismo grupo.
El índice de grupo se calcula como sigue:
IG = 0.2 a + 0.005 a c + 0.01 b d (VI-2)
Donde:
a = Porción del porcentaje que pasa el T200 mayor que 35% y menor que 75%,
expresado como un número entero positivo de 0 a 40.
b = Porción del porcentaje que pasa el T200 mayor que 15% y menor que 55%,
expresado como un número entero positivo de 0 a 40.
c = Porción del porcentaje del LL mayor que 40% y menor que 60%, expresado
como un número entero positivo de 0 a 20.
d = Porción del porcentaje Ip mayor que 10 y menor que 30, expresado como un
número entero positivo de 0 a 20.
29
Figura VI-4. Clasificación Revisada del Departamento de Caminos Públicos o
Clasificación AASHTO
Índice de
Plastici-dad
Límite Líquido
200 40 10
No satisfactoria
Turba, suelos muy orgánicos A-8
Arcilla de alta compresibilidad Arcillas limosas de alta compresibilidad Arcilla de alta compresibilidad y alto cambio de volumen
20 máx. 20 máx. 20 máx.
11 mín. 11 mín.†
11 mín.†
41 mín. 41 mín.
41 mín.
36 mín. 36 mín.
36 mín.
A-7-5
A-7-6
A-7
Arcilla de compresibilidad baja a media
16 máx.11 mín.40 máx.36 mín. A-6
Limos muy compresibles, limos micáceos.
12 máx.10 máx.41 mín.36 mín. A-5
Regular a pobre
Limos de baja compresibilidad8 máx.10 máx.40 máx.36 mín. A-4
Arenas finas 0No plás.10 máx.51 mín. A-3
Excelente a buena
Arena y gravas con exceso de finos Arenas, gravas con finos de limo de baja plasticidad. Arenas, gravas con finos de limo elástico Arenas, gravas con finos de arcilla Arenas, gravas con finos de alta plasticidad
0 a 40 0 0 4 máx. 4 máx.
10 máx.
10 máx.
11 mín.
11 mín.
40 máx.
41 mín.
40 máx.
41 mín.
35 máx.
35 máx.
35 máx.
35 máx.
35 máx.
A-2-4
A-2-5
A-2-6
A-2-7
A-2*
Grava o arena de buena graduación puede incluir finos. Mayormente gravas o arenas graduada Arenas gravosas o arenas graduada; puede incluir finos
0 0 0
6 máx.
6 máx.
6 máx.
25 máx.
15 máx.
25 máx.
50 máx.
50 máx.
50 máx.
50 máx.
A-1a
A-1b
A-1
Calidad
como subrasante
Descripción del suelo
Índice
de grupo
N°.
Carácter de la fracción que pasa el
tamiz N°.40
Porcentaje que pasa, tamiz U.S. N°.
Subgrupo
Grupo
Nota:
* El grupo A-2 incluye los suelos en los que el 35% o menos pasa por el tamiz N°. 200, que no pueden clasificarse como A-1 ó A-3
† El índice de plasticidad de A-7-5 es igual o menor que LL-30; el de A-7-6 es mayor que LL-30
Fuente: Sowers y Sowers, 1978
30
Figura VI-5. Obtención Gráfica del Índice de Grupo.
Índic
e de P
lastic
idad
Límite
Líq
uido
Ejemplo: Entonces:
% Pasa T200 = 82 IG1 = 8.90 para LL
LL = 38 IG2 = 7.40 para Ip
Ip = 21 IG = 16
Índi
ce d
e G
rupo
(Par
cial
)
% Q
ue P
asa T
200
Índic
e de P
lastic
idad
Límite
Líq
uido
Ejemplo: Entonces:
% Pasa T200 = 82 IG1 = 8.90 para LL
LL = 38 IG2 = 7.40 para Ip
Ip = 21 IG = 16
Índi
ce d
e G
rupo
(Par
cial
)
% Q
ue P
asa T
200
Cuando el Indice de Grupo (I.G.) = (F-35)[0,2+0,005(LL-40) + 0,001 (F-35) (Ip – 10) donde F = % que pasa el T N 200, LL: Limite Liquido, e I.P = Indice de Plasticidad.
Cuando se este trabajando con los subgrupos A-2-6 y A-2-7, el Indice de Grupo Parcial (I.G.p) es determinado solamente con el I.P.
Cuando se este la combinacion de Indices de Grupo Parciales son negativo, el Indice de Grupo seria reportado como cero (0)
A-2
-6 y
A-2
-7
Fuente: Spangler y Handy, 1982
31
Tabla VI-1. GRUPOS EQUIVALENTES APROXIMADOS DE AASHTO Y
S.U.C.S.
CH, OH A-7-6
CL, OL A-7-5
CL A-6
MH A-5
ML, OL A-4
SP A-3
GP, SC A-2-7
GC, SC A-2-6
S.U.C.S. AASHTO
Fuente: Spangler y Handy, 1982
Uso de la Hoja de Cálculo
Para el uso de la hoja de cálculo de Clasificación de los suelos, debe presionar la
tecla “Ctrl” + Botón izquierdo del Mouse en Clasificación de los suelos, y a
continuación, introduzca los valores obtenidos en el Laboratorio, tal y cual como se
indica en dicha hoja.
Clasificación de los suelos
32
Identificación de suelos
La identificación de suelos es de gran importancia en la ingeniería práctica,
tanto para la exploración del subsuelo con fine de diseño de carreteras, como
estructuras de fundaciones en general, así como también para la localización de
préstamos y bancos de préstamos.
La identificación consiste en ubicar objetivamente a un suelo dentro de un
sistema de clasificación dado, bien sea el sistema unificado o el sistema AASHTO,
es decir, colocar dentro del grupo que le corresponda según sus características.
Es de hacer notar, que una de las condiciones necesarias para una eficaz
identificación de suelos, es la experiencia, y el mejor modo de adquirir esa
experiencia, es el aprendizaje al lado de quien la posea; a falta de este ensayo, es
aconsejable, comparar sistemáticamente los resultados de la identificación visual
realizada, con los del laboratorio, en cada caso en que exista la oportunidad.
El sistema unificado presenta ciertos criterios, que facilitan la identificación
de suelos, tanto en el campo como en laboratorio, estos criterios son del tipo
granulométrico y de observación de las características de plasticidad.
La identificación visual, consiste esencialmente en ordenar cualitativamente
ciertas características que presenta un suelo, tales como tamaño, plasticidad, forma,
etc., es decir, formar una oración donde el sustantivo corresponda a las partículas que
se encuentran en menor cantidad, así por ejemplo:
Grava arenosa bien gradada.
Significa que habrá mayor cantidad de grava que de arena, pudiéndose
clasificar como G.W ó A-1 ó A-1b, según se utilice el S.U.C.S. ó AASHTO,
respectivamente.
33
Otras características que deben ser tomadas en cuenta son, grado de
meteorización, contenido de materia orgánica, olor, color, etc.
Identificación de suelos gruesos en campo.
La identificación en campo de suelos constituidos por partículas gruesas, se
hace sobre una base práctica visual.
La muestra de suelo en estudio, se extiende sobre una superficie plana,
evitando toda contaminación posible con otro tipo de suelo, de tal forma que se pueda
juzgar con bastante aproximación ciertas características, tales como: gradación,
tamaño de partículas, forma y composición mineralógica.
Las gravas y arenas pueden ser distinguidas usando el tamaño ½ cm, como
equivalente al tamiz Nº. 4, y para estimación de contenido fino, se puede considerar
que las partículas correspondientes al tamiz Nº. 200, son aproximadamente las más
pequeñas que puedan observarse a simple vista.
Para distinguir los suelos bien gradados de los mal gradados, se requiere de
bastante experiencia para hacer una eficaz diferencia visual. Esta experiencia se
obtiene comparando gradaciones estimadas, con las obtenidas en ensayos de
laboratorio, o bien, teniendo un muestrario de todos los tipos de suelos de grano
grueso.
Otro modo de obtener una experiencia bien formada está en fabricar
artificialmente granulometría típica de suelos bien y mal gradados, y hacer un
muestrario de campo, colocando los suelos en frascos de vidrio, y así puede hacerse
la diferencia en cuanto a clasificación de suelos finos en campo, los cuales se
describen más adelante.
34
Las partículas procedentes de rocas ígneas sanas, suelen identificarse
fácilmente y las partículas intemperizadas, se reconocen por las decoloraciones que
presentan y la relativa facilidad con que se desintegran.
A continuación se presentan algunas analogías para tener una referencia clara
del tipo de suelo grueso a estudiar:
Cantos rodados, piedras y rocas: las dimensiones de sus bloques son mayores
que un tomate de mediano tamaño
Gravas: sus partículas van desde el tamaño de un tomate mediano hasta el de
la cabeza de un fósforo (2 mm)
Grava gruesa: partículas más pequeñas que un tomate de mediano tamaño y
más grandes que una semilla de níspero
Grava de mediano tamaño: partículas más pequeñas que una semilla de
níspero pero más grande que una arveja (guisante)
Grava fina: partículas más pequeñas que una arveja y más grandes que la
cabeza de un fósforo
Arenas: partículas que oscilan entre la cabeza de un fósforo y la partícula más
pequeña que es posible ver a simple vista.
Arena gruesa: partículas más pequeñas que la cabeza de un fósforo y más
grandes que el maní molido Arena de mediano tamaño: igual al tamaño del
maní molido Arena fina: partículas más pequeñas que el maní molido y hasta
el tamaño de partícula que aún es posible distinguir a simple vista.
35
Identificación de suelos finos en campo
Los criterios básicos para la identificación de suelos finos en campo son, la
investigación de las características de dilatancia, tenacidad y de resistencia en estado
seco. En olor y el color del suelo pueden ayudar, especialmente en suelos orgánicos.
El conjunto de pruebas citadas se efectúa en una muestra de suelo
previamente tamizada por el tamiz Nº. 40 o, en ausencia de ella, previamente
sometido a un proceso manual.
Dilatancia
En esta prueba, una pastilla con el contenido de agua necesario para que el
suelo adquiera una consistencia suave, pero no pegajosa, se agita alternativamente en
la palma de la mano, golpeándola secamente contra la mano, manteniéndola apretada
entre los dedos. Un suelo fino, no plástico, adquiere con el anterior tratamiento, un
apariencia de hígado, mostrando agua libre en su superficie, mientras se le agita, en
tanto que al ser apretado entre los dedos, el agua superficial desaparece y la muestra
se endurece, hasta que, finalmente, empieza a desmoronarse como un material frágil,
al aumentar la presión. Si el contenido de agua en la pastilla es adecuado, un nuevo
agitado hará que los fragmentos producto del desmoronamiento vuelvan a
constituirse.
La velocidad con que la pastilla cambia su consistencia y con la que el agua
aparece y desaparece define la intensidad de la reacción e indica el carácter de los
finos del suelo. Una reacción rápida es típica en arenas finas uniformes, no plásticas
(SP y SM) y en algunos limos inorgánicos (ML), particularmente del tipo polvo de
roca; también en tierras diatomáceas (MH). Al disminuir la uniformidad del suelo, la
reacción se hace menos rápida. Contenidos ligeros de arcilla coloidal imparten algo
de plasticidad al suelo, por lo que la reacción en estos materiales se vuelve más lenta;
36
esto sucede en los limos inorgánicos y orgánicos ligeramente plásticos (ML, OL), en
arcillas muy limosas (CL-ML) y en muchas arcillas del tipo caolín (ML, ML-CL, MH
y MH-CH). Una reacción extremadamente lenta o nula es típica de arcillas situadas
sobre la línea A (CL, CH) y de arcillas orgánicas de alta plasticidad.
El fenómeno de aparición de agua en la superficie de la muestra es debido a la
compactación de los suelos limosos y, aún en mayor grado, de los arenosos, bajo la
acción dinámica de los impactos contra la mano; esto reduce la relación de vacíos del
material, expulsando al agua de ellos. El amasado posterior aumenta de nuevo la
relación de vacíos y el agua se restituye a esos vacíos, por lo cual no producen
reacción.
Tenacidad
La prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la
masilla. Este espécimen se rola hasta formar un rollito de unos 3 mm de diámetro
aproximado, que se amasa y vuelve a rolar varias veces. Se observa cómo aumenta la
rigidez del rollito a medida que el suelo se acerca al límite plástico. Sobrepasando el
límite plástico, los fragmentos en que se parta el rollito se juntan de nuevo y amasan
ligeramente entre los dedos, hasta el desmoronamiento final.
Cuanto más alta sea la posición del suelo respecto a la línea A (CL, CH), es
más rígido y tenaz el rollito cerca del límite plástico y más rígida también se nota la
muestra al romperse entre los dedos, abajo del límite plástico. En suelos ligeramente
sobre la línea A, tales como arcillas glaciales (CL, CH) los rollitos son de media
tenacidad cerca de su límite plástico y la muestra comienza pronto a desmoronarse
en el amasado, al bajar su contenido de agua. Los suelos que caen bajo la línea A
(ML, MH, OL y OH) producen rollitos poco tenaces cerca del límite plástico, casi sin
excepción; en el caso de suelos orgánicos y micáceos, que caigan muy debajo de la
línea A, los rollitos se muestran muy débiles y esponjosos. También en todos los
37
suelos bajo la línea A excepto los OH próximos a ella, la masa producto de la
manipulación entre los dedos posterior al rolado, se muestra suelta y se desmorona
fácilmente, cuando el contenido de agua es menor que el correspondiente al límite
plástico.
Cuando se trabaje en lugares en que la humedad ambiente sea casi constante,
el tiempo que transcurra hasta que se alcance el límite plástico, es una medida relativa
tosca del índice plástico del suelo. Por ejemplo, una arcilla CH con LL = 70% e Ip =
50% o una OH con LL = 100% e Ip = 50%, precisan mucho más tiempo de
manipulación para legar al límite plástico que una arcilla glacial del tipo CL. En
limos poco plásticos, del grupo ML, el límite plástico se alcanza muy rápidamente.
Claro es que para las observaciones anteriores tengan sentido, será preciso comenzar
todas las pruebas con los suelos en la misma consistencia muy aproximadamente, de
preferencia cerca del límite líquido.
Resistencia en estado seco
La resistencia en estado seco de una muestra de suelo, previamente secado, al
romperse bajo presiones ejercidas por los dedos, es un índice del carácter de su
fracción coloidal.
Los limos ML o MH exentos de plasticidad no presentan prácticamente
ninguna resistencia en estado seco y sus muestras se desmoronan con muy poca
presión digital; el polvo de roca y la tierra diatomácea son ejemplos típicos. Una
resistencia en estado seco baja es representativa de todos los suelos de baja
plasticidad, localizado bajo la línea A y aún en algunas arcillas inorgánicas muy
limosas, ligeramente sobre la línea A (CL). Resistencias medias definen generalmente
arcillas del grupo CL o, en ocasiones, otras de los grupos CH, MH (arcillas tipo
caolín) u OH, que localicen muy cerca de la línea A. Lla mayoría de las arcillas CH
tienen resistencias altas, así como las CL localizadas muy arriba de la línea A
38
39
También exhiben grandes resistencias. Por último, resistencias muy altas son típicas
de arcillas inorgánicas del grupo CH, localizadas en posiciones muy elevadas
respecto a la línea A.
Color
En exploraciones de campo el color del suelo suele ser un dato útil para
diferenciar los diferentes estratos y para identificar tipos de suelo, cuando se posea
experiencia local. En general, existen también algunos criterios relativos al color; por
ejemplo, el color negro y otros de tonos oscuros suelen ser indicativos de la presencia
de materia orgánica coloidal. Los colores claros y brillantes son propios, más bien, de
suelos inorgánicos.
Olor
Los suelos orgánicos (OH y OL) tienen por lo general un olor distintivo, que
puede usarse para identificación; el olor es particularmente interno si el suelo está
húmedo, y disminuye con la exposición al aire, aumentando, por el contrario, con el
calentamiento de la muestra húmeda.
183
40
Tabla VI-2. TABLA DE IDENTIFICACION DE SUELOS
GWGravas bien gradadas,
mezclas de grava y arena, con poco o nada de finos
GPGravas mal gradadas,
mezclas de grava y arena, con poco o nada de finos
GMGravas limosas, mezclas de grava, arena y limo.
GCGravas arcillosas,
mezclas de gravas, arena y arcilla
SWArenas bien gradadas, arenas con grava, con poco o nada de finos
SPArenas mal gradadas, arenas con grava, con poco o nada de finos EJEMPLO
SMArenas limosas, mezclas
de arena y limo.
SCArenas arcillosas, mezclas
de arena y arcilla.
PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN EN LA FRACCIÓN QUE PASA LA MALLA Nro 40.
ML
Limos inorganicos, polvo de roca, limos arenosos o
arcillosos ligeramente plasticos
CL
Arcillas inorganicas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas,
arcillas pobres.
OLLimos organicos y arcillas limosas organicas de baja
plasticidad.
MHLimos inorganicos, limos micaceos o diatamaceos,
limos elasticos.
CHArcillas inorganicas de alta plasticidad, arcillas
francas.
OH
Arcillas organicas de media a alta plasticidad,
limos organicos de media plasticidad.
Pt Turba y otros suelos altamente organicos
Arena limosa con grava, con un 20% de grava departiculas duras, angulosas y de 15 cm de tamanomaximo, arena gruesa a fina de particulasredondeadas o subangulosas, alrededor de 15%de finos no plasticos de baja resistencia en estadoseco, compacta y humeda en el lugar, arenaaluvial (SM).
Para los suelos inalterados agréguese informaciónsobre estratificación, compacidad, cimentación,condiciones de humedad y características dedrenaje.
Dese el nombre tipico, indiquense en grado ycaracter de la plasticidad, cantidad y tamanomaximo de las particulas gruesas, color del suelohumedo, nombre local y geologico, cualquier otrainformacion descriptiva pertinente y el simboloentre parentesis.
INFORMACIÓN NECESARIA PARA LA DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS
EJEMPLO Limo arcilloso, café, ligeramente plastico, porcentaje reducido de arena fina, numerosos agujeros verticales de raices; firme y seco en el lugar, loess, (ML).
PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN EN EL CAMPO
(Excluyendo las partículas mayores de 76 cm. (3") y basando las fracciones en pesos estimados)NOMBRES TÍPICOS
Alta a muy alta Nula Alta
Nula a muy lenta
Dése el nombre típico, indíquense los porcentajesaproximados de grava y arena, tamaño máximo,angulosidad, características de la superficie ydureza de las partículas gruesas, nombre local ygeológico, cualquier otra información descriptivapertinente y el símbolo entre paréntesis.
SÍMBOLOS DEL GRUPO
PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN PARA SUELOS FINOS O FRACCIONES FINAS DE SUELO EN EL CAMPO.
LIM
OS
Y A
RC
ILLA
S
(L
imite
Liq
uido
may
or d
e 50
)
Facilmente identificables por su color, olor, sensacion esponjosa y frecuentemente por su textura fibrosaSUEOS ALTAMENTE ORGANICOS
(Las
par
tícul
as d
e 0,
074
mm
de
diám
etro
(mal
la N
o.. 2
00) s
on a
prox
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impl
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sta)
Mas
de
la m
itad
del m
ater
ial p
asa
la m
alla
Nro
200
Media a alta Nula a muy lenta Ligera a media
Ligera a media Lenta a nula Ligera a media
Nula a ligera Rapida a lenta Nula
Media a alta Media
Ligera a media Lenta Ligera
Para los suelos inalterados agreguese informacionsobre estructura, estratificacion, consistencia tanto en estado inalterado como remoldeado,condiciones de humedad y drenaje.
DILATANCIA (Reaccion al
agitado)
TENACIDAD (Consistencia
cerca del limite plastico)
Amplia gama en los tamaños de las partículas y cantidades apreciables de todos los tamaños intermedios
Predominio de un tamaño o un tipo de tamaños, con ausencia de algunos tamaños intermedios
fracción fina poco o nada plástico (Para identificación veáse grupo ML abajo)
fracción fina nada plástica (Para identificación veáse grupo CL abajo)
Amplia gama en los tamaños de las partículas y cantidades apreciables de todos los tamaños intermedios
Are
nas
Lim
pias
(P
oco
o na
da
de p
artíc
ulas
fin
as)
Are
nas
con
finos
(C
antid
ades
ap
reci
able
s de
par
ticul
as
finas
)
Predominio de un tamaño o un tipo de tamaños, con ausencia de algunos tamaños intermedios
Fraccion fina poco o nada plastico (Para identificacio vease grupo ML abajo)
Fraccion fina nada plastica (Para identificacio vease grupo CL abajo)
LIM
OS
Y A
RC
ILLA
S
(L
imite
Liq
uido
men
or d
e 50
)
RESISTENCIA EN ESTADO SECO
(Características al rompimiento)
Mas
de
la m
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de la
fra
cció
n gr
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es
rete
nida
en
la m
alla
No.
4 .
Mas
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00
SUEL
OS
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TÍC
ULA
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S
Gra
vas
Aren
asEstos procedimientos se ejecutan con la fracción que pasa la malla No. 40
(aproximadamente 0.5 mm).Para fines de clasificación e el campo si no se usa la malla simplemente se quitan a
mano las partículas gruesas que interfieren con la prueba.DILATANCIA
(Reacción al agitado)Después de quitar las particulas mayores que la malla No. 40, prepárese una pastilla
de suelo humedo aproximadamente igual a 10 cm3; si es necesario añádase suficiente agua para dejar el suelo suave pero no pegajoso.
Colóquese la pastilla en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando vigoraosamente contra la mano varias veces. Una reacción positiva consiste en la
aparición de agua en la superficie de la pastilla, la cual cambia adquiriendo una consistencia de hígado y se vuelve lustrosa. Cuando la pastilla se aprieta entre los dedos el agua y el lustre desaparecen de la superficie, la pastilla se vuelve tiesa y
finalmente se agrieta o se desmorona. La rapidez de la aparición del agua durante el agitado y de su desaparición durante el apretado sirve para identificar el caracter de los
finos en un suelo.Las arenas limpias muy finas dan la reacción mas rápida y distintiva, mientras que las arcillas plásticas no tienen reacción. Los limos inorgánicos, tales como el típico polvo
de roca, dan una reacción rápida moderada.RESISTENCIA EN ESTADO SECO
(Caracteristicas al rompimiento)Despues de eliminar las particulas mayores que la malla No. 40, moldeese una pastilla de suelo hasta alcanzar una consistencia de masilla anadiendo agua si es necesario.
Dejese secar la pastilla completamente en el horno, al sol o al aire y pruebese su resistencia rompiendola y desmorandolo entre los dedos. Esta resistencia es una medida del caracter y cantidad de la fraccion coloidal que contiene el suelo. La
resistencia en estado seco aumenta con la pasticidad.Una alta resistencia e seco es caracteristica de la arcilladel grupo CH. Un limo
inorganico tipico posee solamente muy ligera resistencia. Las arenas finas limosas y los limos tienen aproximadamente la misma ligera resistencia , pero pueden
distinguirse por el tacto al pulverizar el especimen seco. La area fina se siente granular, mientras que el limo tipico da la sensacion suave de la harina.
TENACIDAD (Consistencia cerca del limite plastico)
Despues de eliminar las particulas mayores que la malla No. 40, moldeese el especimen de aproximadamente 10 cm3 hasta alcanzar la consistecia de la masilla. Si el suelo está muy seco debe agregarse agua, pero si está pegajoso debe extenderse el espécimen formando una capa delgada que permita algo de pérdida de humedad por evaporación. Posteriormente el espécimen se rola a mano sobre una superficie lisa entre las palmas hasta hacer un rollito de 3 mm de diámetro aproximadamente, se amasa y se vuelve a rolar varias veces. Durante estas operaciones el contenido de
humedad se reduce gradualmente y el espécimen llega a ponerse tieso, pierde finalmente su plasticidad y se desmorona cuando se alcanza el límite plástico.
Después de que el rollo se ha desmoronado, los pedazos deben juntarse continuando el amasado ligeramente entre los dedos hasta que la masa se desmorona nuevamente.La potencialidad de la racción coloidal arcillosa de un suelo se identifica por la mayor o menor tenacidad del rollito al acercarse al limite plástico y por la rigidez de la muestra al romperse finalmente entre los dedos. La debilidad del rollito en el límie plásico y la
pérdida rápida de la coherencia de la muestra al rebasar este limite, indican la presencia de arcilla inorgánica de baja plasticidad o de los materiales tales como arcilla del tipo caolin y arcillas orgánicas que caen abajo de la línea "A". Las arcillas altamente
orgánicas se sienten muy débiles y esponjosas al tacto en el límite plástico.
Fuente: Badillo y Rodriguez, 1976
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42