Carlos Raúl Yataco Lévano

IDENTIFICACION MANUAL Y VISUAL DE MUESTRAS DE SUELO

Identificación de suelos gruesos en campo.

En el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, para diferenciar los suelos gruesos de los finos se toma como referencia la malla No.200 (0.074 mm ), tal que lo retenido se consideran suelos gruesos y los que pasan suelos finos.

Tamaño. Tamaño de arena.Si el tamaño máximo de la partícula es del tamaño de arena, descríbase ésta como fina, mediana, o gruesa.

Tamaños de guijarros o fragmentos.Si el tamaño máximo de la partícula es el tamaño de fragmentos o el de guijarros, descríbase la dimensión máxima de la partícula mayor. Por ejemplo: dimensión máxima 450 mm (18").

Color y tono.

Forma de los granos.

En todos los suelos son mas comunes las formas equidimensionales, pudiendo ser esta de tipo redonda, sobre redonda, angulosa y subangulosa. Es frecuente las formas subredondeadas en suelos de origen transportado y las angulosas de los suelos de origen mecánico producto de trituración.

GraduaciónComposición mineralogica.

Reacción con HCl

Dureza

Origen geológico.

Identificación en el campo de los suelos finos. Las pruebas manuales para la identificación de los

suelos, las lleva a cabo el perforista en cada una de las muestras extraídas, siendo necesario que el ingeniero civil, conozca los diferentes métodos usados para la identificación de los suelos en el campo. Las principales bases de criterio para identificar suelos finos en el campo.

Movilidad del agua (reacción al agitado). Después de quitar las partículas mayores que la malla N°

40, prepárese una pastilla de suelo húmedo, aproximadamente igual a 10 cm3. Si es necesario, añádase suficiente agua para dejar al suelo suave pero no pegajoso. El criterio es tener la masa del suelo con un contenido de humedad que permitirá formar la pasta no demasiado fluida.

Colóquese en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando vigorosamente contra la otra mano varias veces, lo que provoca la aparición de agua en la superficie de la pastilla, la que adquiere una consistencia de hígado y se vuelve lustros. 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 desmorona.

La rapidez de la aparición del agua durante el agitado, y su desaparición durante el apretado sirve para clasificar la clase de suelo fino.

Tenacidad (consistencia cerca del limite plástico) La prueba se realiza sobre un espécimen de

consistencia suave, similar a la masilla y de aproximadamente 10 cm3.

Rólese la masilla hasta formar un rollito de unos 3 mm, de diámetro, que se amasa y vuelve a rolarse cuantas veces lo permita el suelo.

Se observa que la pérdida paulatina de agua, aumenta la rigidez del rollito a medida que el suelo se va acercando al límite plástico, al llegar al límite plástico el rollito se parte en fragmentos y se desmorona. El rollito es más rígido y tenaz cerca del límite plástico

Resistencia en estado seco (característica al rompimiento)

Después de eliminar las partículas mayores que la malla N° 40, una pastilla de suelo se moldea hasta alcanzar una consistencia de masilla, añadiendo agua si es necesario. Déjese secar la pastilla completamente en un horno, al sol o al aire y pruébese su resistencia rompiéndola y desmoronándola entre los dedos. Esta resistencia es una medida de carácter y cantidad de la fracción coloidal que contiene el suelo. La resistencia en estado seco aumenta con la plasticidad.

Prueba del acido. Este ensaye se utiliza exclusivamente para

determinar en los suelos, la presencia de carbonatos de calcio o sales.

Se vierten unas gotas de ácido clorhídrico rebajado sobre la muestra y si efervece indícala presencia de ese elemento.

Adherencia a la piel.

Esta prueba ha dado magníficos resultados y consiste en dejar seca en cualquier parte del brazo o mano, una delegada porción del suelo en estado de lodo, que al ir perdiendo humedad se adhiere a la piel con mayor o menor fuerza.

Los limos se adhieren con menor fuerza que las arcilla y se pueden despegar de la piel al frotarlo con el dedo, no así las arcillas que dejan la sensación de piel estirada, y no se desprende tan fácilmente de la piel.

Condición de humedad Descríbase la humedad como seca, húmeda o

saturada

MUESTREO La muestra deberá considerarse como representativa de la capa

de que fue obtenida mediante un procedimiento normalizado y aceptado.

Preferiblemente, los procedimientos de ensayo deberán identificarse como efectuados de acuerdo con las prácticas normales del INV.

Las muestras deberán identificarse cuidadosamente con respecto a su origen.

Las anotaciones concernientes al origen deberán incluir un número para la perforación así como un número para la obra; referirse a un estrato geológico y a un horizonte pedológico, contener una descripción del lugar, y se deberá relacionar su localización con respecto a una referencia permanente o a un sistema de alcantarillado, etc. Deberá asignársele, además un número de estación con respecto a un eje, así como la profundidad y cota de la cual se obtuvo.

Para su descripción e identificación exacta, la cantidad mínima de la muestra que debe examinarse estará de acuerdo con la siguiente relación:

IDENTIFICACION DE TURBA Una muestra compuesta principalmente de tejidos

vegetales en estados variables de descomposición con una textura, de fibrosa a amorfa, usualmente de color carmelita oscuro a negro, y olor orgánico, deberá designarse como suelo altamente orgánico e identificarse como turba, PT, y no se someterá a los procedimientos de ensayo descritos a continuación.

ESTRATIGRAFIAS, NOMENCLATURA Y SIMBOLOGIA DE SUELOS

Se debe realizar la descripción de los diferentes estratos que conforman el terreno investigado. Se detallaran las características físicas, clasificación visual, color, humedad, plasticidad de los finos, consistencia o densidad relativa y algunas características particulares como cementación, presencia de troncos, raíces o cualquier material extraño.

Se mencionará, además, la profundidad a la que se encuentre el nivel freático, si fuera el caso, indicando la fecha de medición y comentarios sobre su variación en el tiempo.

REGISTROS ESTRATIGRÁFICOS DE SUELOS Se debe realizar la descripción de los diferentes estratos que conforman el terreno investigado. Se detallaran las características físicas, clasificación visual, color, humedad, plasticidad de los finos, consistencia o densidad relativa y algunas características particulares como cementación, presencia de troncos, raíces o cualquier material extraño.Se mencionará, además, la profundidad a la que se encuentre el nivel freático, si fuera el caso, indicando la fecha de medición y comentarios sobre su variación en el tiempo.

PRUEBAS DE LABORATORIO PARA CLASIFICACION DE SUELOS  Los ensayos para agregados a realizar para comprobación de la calidad de los materiales tenemos: 

1. Granulometría.

2. Limite de Plasticidad.

3. Limite líquido. 4. CBR (California Bearing Ratio ó Relación de Carga California).

5. Próctor.

APLICACIÓN:Poder clasificar los suelos de acuerdo a su graduación.

Analizar el material más factible para la construcción de pavimentos.

Calcular el coeficiente de permeabilidad en una forma aproximada. 

Y en suelos finos (partículas que pasan la malla No. 200):Es conveniente obtener el porcentaje de partículas menores de 0.002 mm., para definir los porcentajes de limo y arcilla que contiene un suelo; en función de lo anterior podremos definir u obtener la actividad de ese suelo.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

Se designa como ensayo granulométrico a la determinación de la distribución de las partículas de un suelo en cuanto a su tamaño.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finosSignifica grado de firmeza y en los suelos finos que varía desde un estado sólido cuando están secos a un estado liquido viscoso cuando su contenido de agua aumenta considerablemente. Son fronteras aproximadas para la clasificación de los suelos cohesivos y resultan muy útiles en la mecánica de suelos para poder identificar las arcillas según su consistencia y comportamiento. De esta forma se puede predecir su capacidad portante frente a las cargas, sus propiedades de consolidación y compactación y sus posibles asentamientos y expansiones.

LIMITES DE CONSISTENCIA

LIMITES DE CONSISTENCIA

El método CBR comprende los 3 ensayos siguientes:  Determinación de la densidad y

humedad. Determinación de las propiedades

expansivas del material. Determinación de la resistencia a la

penetración.

ENSAYO DEL CBR (California Bearing Ratio ó Relación de Carga California)DEFINICIÓN DE CBR:El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo.

ENSAYO DE COMPACTACIÓN PROCTOR El ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes

procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de él es posible determinar la densidad seca máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, a una energía de compactación determinada. El índice que se obtiene, se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de sub rasante y de las capas de base, sub base y de afirmado.

DIFERENCIA ENTRE PROCTOR ESTÁNDAR Y MODIFICADOLa diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada.En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centímetros, compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50 golpes.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

La clasificación de los suelos permite obtener una descripción apropiada y única de estos y así conocer de que material se trata en cada caso dándonos una idea clara de sus características y el uso que se le puede dar, los métodos de clasificación de suelos solo consisten en agruparlos en una u otra categoría dependiendo de sus propiedades físicas.Existe una clasificación de las partículas dependiendo su tamaño, de este modo, las partículas se definen como:

Grava si su tamaño se encuentra entre 76.2 mm y 2 mm. Arena si su tamaño es de 2 mm a 0.075 mm. Limo si su tamaño es de 0.075 mm a 0.02 mm. Arcilla si su tamaño es menor a 0.02 mm.

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS "S.U.C.S."

Sistema de clasificación AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials),

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS AASHTO