TALLER BSICO DE MECNICA DE SUELOS

CLASIFICACIN DE SUELOS

SUCS

Universidad Nacional de Ingeniera Facultad de Ingeniera Civil Laboratorio de Mecnica de Suelos

Expositor: Miguel A. Daz Pardav Miguel.fic2005@gmail.com

El SUCS utiliza smbolos para clasificar un suelo, de acuerdo con su tipo y caracterstica (granulometra en el caso de los granos gruesos o de posible compresibilidad en el caso de la fraccin que pasa la malla N 40); los tipos son:

SIMBOLO SIGNIFICADO

G Grava (Gravel)

S Arena (Sand)

M Limo (mo)

C Arcilla (Clay)

O Suelo Orgnico

SUELOS GRUESOS

Las gravas y arenas se separan en la malla N 4, por lo que un suelo pertenecer al grupo G (Gravel) si mas del 50% de su fraccin gruesa retiene en la malla N 4, y si sucede lo contrario, el suelo formara parte del grupo S (Sand).

SIMBOLO SIGNIFICADO W Bien graduado (Well graded)

P Mal graduado (Poorly graded)

L Baja compresibilidad (Low compressibility)

H Alta compresibilidad (High compressibility)

Los anteriores smbolos precedidos de la grava (G) o arena (S) dan lugar a los grupos que a continuacin se mencionan, todos considerandos suelos gruesos:

SIMBOLO SIGNIFICADO

GW y SW Suelos bien graduados y con pocos finos, el contenido de finos sea

menor del 5% .Para considerar una arena bien graduada, el Cu >6 y

Cc 1-3, para una grava el Cu>4 y Cc 1-3

GP y SP Suelos mal graduados, son de apariencia uniforme o presenta

predominio de un tamao faltando algunos intermedios. No cumplen

con los requisitos para GW y SW, referente a los ndices de

graduacin necesarios.

GM y SM Suelos para porcentajes de finos superiores al 12%. La plasticidad

de estos finos es nula o media situndose bajo la lnea A de la carta

de plasticidad o bien un ndice de plasticidad del 12%, de media a alta

plasticidad, localizandose sobre la lnea A con un ndice plstico > 7

Los suelos gruesos con contenidos de finos comprendidos entre el 5%-12%, as como a los suelos cuyo material no cae claramente dentro de un grupo, el SUCS les asigna un smbolo doble, por ejemplo GW-SW

SUELOS FINOS

SIMBOLO SIGNIFICADO

M Limo (de l sueco Mo y mjala)

C Arcillas (Clay)

Pt Turba

Los suelos finos se clasifican segn sus caractersticas de plasticidad

Si el LL 50% se agrega la letra H (High) Los suelos que contienen una gran cantidad de elementos orgnicos,

suelos usualmente fibrosos tales como turbas y suelos pantanosos, que resultan ser altamente compresibles, se consideran dentro de un grupo independiente con smbolo Pt.

SIMBOLO SIGNIFICADO

CL y CH Pertenecen a las arcillas inorgnicas. CL comprende a la zona sobre la lnea A, definida por LL7%

CH corresponde a la zona arriba de la lnea A, definida por LL>50%

ML y MH Pertenecen a los limos inorgnicos, limos arcillosos y polvo de roca. ML comprende la zona bajo la lnea A, definida por LL50% e ndice plstico tal que el material quede situado prcticamente sobre la lnea A.

Carta de plasticidad de los suelos

La granulometra de un suelo se puede realizar mediante dos formas: va seca y hmeda, la primera generalmente se realiza a gravas y la hmeda se realiza a arenas o gravas con alto contenido de finos

Granulometra va seca

Material: regla de madera;

horno de conveccin;

bscula con aproximacin a 0.01 gr; y

juego de mallas con charola y tapa

Se toma una muestra representativa del suelo

Se efecta un cuarteo; se revuelve el material y despus se separa en cuatro partes con ayuda de una regla de madera . Se toman dos partes opuestas por el vrtice

Se colocan las mallas en forma ordenada: de la ms pequea a la ms grande, de abajo hacia arriba. En la parte inferior se coloca una charola y en la parte superior se coloca una tapa.

Se vierte el suelo en la malla ubicada en la parte superior (la de mayor abertura),

Se agita vigorosamente en forma circular durante un tiempo aproximado de 15 min y se toma el retenido en cada malla

Se pesa cada retenido de cada malla

Granulometra va hmeda

Material:

mallas

2 charolas metlicas;

brocha;

cubeta de plstico (20 lts);

cpsulas de vidrio

horno de conveccin;

manguera de plstico

agua

Se toma una muestra representativa del suelo

Se deja saturando durante 24 hrs

Se coloca ms agua.

Se agita el suelo en el agua, con

esto la parte fina queda en

suspensin en el agua

Se vierte el agua con los finos en suspensin en la cubeta

Se repiten los pasos 3, 4 y 5 hasta

que el agua no contenga slidos en

suspensin.

Se coloca una malla sobre una

charola metlica con agua y se

vierte en la malla el suelo

Con la ayuda de la brocha se hace

pasar el suelo a travs de la malla,

el suelo que pasa queda en la

charola metlica el que se pasar

posteriormente por una malla de

menor abertura;

El suelo retenido en cada malla se coloca en una cpsula de vidrio

El suelo contenido en las cpsulas de vidrio se introduce al

horno de conveccin para su secado.

El suelo contenido en la cubeta se deja reposar durante 3 das,

para que se sedimente.

Con la ayuda de una manguera se efecta un sifn para retirar el

exceso de agua.

Se pasa el suelo a una charola metlica y se seca en el horno de

conveccin.

Se pesan los retenidos en cada malla y el que pas la No. 200.

DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD Y CURVATURAS

De acuerdo a la distribucin de partculas de un suelo se puede inferir cierta informacin a nivel cualitativo para un suelo grueso. La distribucin del tamao de las partculas constitutivas de un suelo grueso se expresa grficamente mediante una curva de distribucin granulomtrica.

A partir de la curva puede obtenerse dos importantes indicadores que caracterizan a un suelo.

a).- El coeficiente de uniformidad (Cu):

Representa la extensin de la curva granulomtrica, es decir, a mayor extensin de esta curva, se tendr una mayor variedad de tamaos, lo que es propio de un suelo bien graduado; gralmente. Esto se cumple en arena para un Cu>4

10

60

D

DCu

b).- El coeficiente de curvatura (Cc):

Trata de indicarnos una curva granulomtrica constante, sin escalones; esto cumple tanto en arenas como gravas para cuando 1> Cc

VI.3.- SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS AASHT0

(ASOCIACION AMERICANA DE AGENCIAS OFICIALES DE CARRETERAS Y

TRANSPORTE)

Provee una forma de utilizar los limites liquido y plstico para obtener la clasificacin de los suelos entre los grupos A-4 y A-7, para los cuales el hecho de tener mas de un 35% de material mas fino que el tamiz No. 200. Es un factor esencial de clasificacin . La designacin de los subgrupos en el grupo A-2 se logra determinando si el suelo es A-2 clasificado de acuerdo con su anlisis granulomtrico, pero tiene propiedades plsticas (WL y Wp) caractersticas de los suelos A-4, A-5,A-6, A-7. La fig. VI.3 se utiliza procediendo de izquierda a derecha hasta encontrar el primer tipo de suelo que tenga las propiedades del suelo en consideracin. El suelo tipo A-8 ( no se muestra) se clasifica visualmente como turba (material excesivamente orgnico).

El sistema AASHTO, con el ndice de grupo compara diferentes suelos dentro del mismo grupo. El ndice de grupo se calcula de acuerdo con la ecuacin GI=0.2a+0.005ac+0.01bd o a partir de la fig. VIb. El ndice encontrado de esa forma se redondea al entero siguiente y se reemplaza entre parntesis despus del numero de clasificacin correspondiente de la siguiente forma: A-2-6(3) clasificando de esta forma el suelo como un material del grupo A-2 con propiedades plsticas del grupo A-6 y con un ndice de grupo de 3.

El ndice de grupo IG es una modificacin de la AASHTO a la clasificacin original BPR, para establecer una categora dentro de la clasificacin de grupo. Si dos suelos de un mismo grupo tienen diferentes ndice de grupo, tendr mejor comportamiento como un material de carretera aquel cuyo ndice de grupo sea menor; esto es, un A-2-6(22) debe ser un mejor material de carretera que un A-2-6(4).

La ecuacin para establecer el ndice de grupo es la siguiente:

IG=0.2a+0.005ac+0.01bd

Donde:

a = % de material mas fino que el tamiz N 200 mayor que el 35% pero menor que el 75%, expresado como un numero entero positivo (1a40).

b = % de material mas fino que pasa el tamiz N 200 mayor que el 15% pero menor que el 55%, expresado como un numero entero positivo (1b40).

c = porcin del limite liquido mayor que 40 pero menor que 60, expresada como un numero entero positivo (1c20).

d = porcin del ndice de plasticidad mayor que 10 pero no excedente a 30, expresada como un numero entero positivo (1d20).

Como esta ecuacin es lineal, se ve fcil que la parte superior de fig VI 2b, resuelve el termino 0.01bd y que la parte inferior de dicha fig. resuelve el termino 0.2a+0.005ac de la ecuacin anterior. De forma que la suma de los valores obtenidos de las dos partes del cuadro redondeada al siguiente entero positivo constituye el ndice de grupo IG del suelo.

CLASIFICACION DE SUELOS PARA EL PROPOSITO DE CONSTRUCCION

DE CARRETERAS AASHTO

CARTA DE PLASTICIDAD AASHTO

(a) Sistema de Clasificacin AASHTO

(b) Rangos de LL e IP, (c) Cuadro

para obtener el ndice de grupo