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 ):

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