CLASIFICACION GRANULOMETRICA DE LOS SUELOS

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS BASADOS EN CRITERIOS DE GRANULOMETRÍA.

Los límites de tamaño de las partículas que constituyen un suelo, ofrecen un criterio obvio para una clasificación descriptiva del mismo. Tal criterio fue usado en mecánica de suelos desde un principio e incluso antes de la etapa moderna de esta ciencia. Originalmente, el suelo se dividía únicamente en tres o cuatro fracciones debido a lo engorroso de los procedimientos disponibles de separación por tamaños. Posteriormente, con el advenimiento de la técnica del cribado, fue posible efectuar el trazo de curvas granulométricas, contando con agrupaciones de las partículas del suelo en mayor número de tamaños diferentes.

Algunas clasificaciones granulométricas de los suelos según sus tamaños son:

a) Clasificación Internacional. Basada en otra desarrollada en Suecia

Tabla 1. Clasificación Internacional de Suelos.

b) Clasificación M.I.T. Fue propuesta por G. Gilboy y adoptada por el Massachusetts Institute of Technology

Tabla 2. Clasificación de Suelos según M.T.I.

c) La siguiente clasificación utilizada a partir de 1936 en Alemania, está basada en una proposición original de Kopercky.

Tabla 3. Clasificación de Suelos utilizada en Alemania desde 1936, basada en Kopercky.

Abajo de 0.00002 mm las partículas constituyen disoluciones verdaderas y ya no se depositan. Con frecuencia se han usado otros tipos de clasificación destacando el método gráfico del Public Roads Administration de los Estados Unidos, pero su interés es hoy menor cada vez, por lo cual se considera que las clasificaciones señaladas son suficientes para dar idea del mecanismo utilizado en su elaboración. Puede notarse que las clasificaciones anteriores y otras existentes se contradicen en ocasiones, y a un intervalo que se nombra de una manera en una clasificación, le corresponde otra palabra en otro sistema. Pero sin duda, la objeción más importante que puede hacerse a estos sistemas es el uso que hacen de las palabras limo y arcilla para designar fracciones de suelo definidas exclusivamente por tamaños. Estos términos se han usado en ingeniería como nombres para designar tipos de suelo con propiedades físicas definidas; la razón por la que estos nombres se introdujeron para ciertas fracciones de tamaño fue la idea errónea de que tales tamaños eran las causas de aquellas características típicas.

Sin embargo, hoy se sabe que las características de una arcilla típica se deben en forma muy preponderante a las propiedades de su fracción más fina.

MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

En el último siglo, se han desarrollado varios métodos para la clasificación del suelo. Resalto en esta ocasión, la clasificación AASHTO (American Association of State Highway andTransportation officials), y el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).

CLASIFICACIÓN AASHTO

Este método nos da dos grandes grupos de suelo, que los podemos definir haciendo un análisis granulométrico: un suelo grueso granular, que es aquel en el que el porcentaje que pasa la malla N° 200 es menor al 35%; y un suelo fino granular, cuando pasa más del 35% la maya N° 200.

Pero esta clasificación no se queda solo en dos grandes grupos. Cada gran grupo se divide en grupos de suelo. Esta clasificación en este punto se hace teniendo en cuenta el Limite Líquido, el índice de plasticidad y el porcentaje de suelo que pasa el tamiz N° 200. Además, a cada grupo se le asigna un Índice de Grupo (IG), que se calcula mediante la ecuación:

IG = (F - 35)[0,2+0,005(Ll - 40)]+0,01(F - 15)(Ip - 10)

Dónde:

F = % que pasa el tamiz N° 200

Ll =Limite liquido

Ip= Índice plástico

Si el cálculo nos da un número negativo, lo asumimos como cero (0); si da un número decimal, lo aproximamos al entero más cercano; para los grupos A-2-6 y A-2-7 la ecuación se redice a:

IG=0,01(F - 15)(Ip - 10)

Dentro de los suelos grueso granulares, encontramos los grupos A-1, A-3 Y A-2.

Grupo A-1, corresponde a suelos bien gradados conformado por fragmentos de piedra, arena y grava, con o sin material ligante poco plástico. Presenta valores de Ip ≤ 6 y IG =0. Se divide en dos subgrupos de acuerdo a los % que pasan en los tamices N°10, N°40 y N°200

Grupo A-2, corresponde a suelos limosos o arcillosos con contenido de gravilla y arena. Se divide en cuatro subgrupos: A-2-4 y A-2-5 con IG = 0; A-2-6 y A-2-7 con IG = 4

Grupo A-3, suelo conformado por arena fina, de playa y aquellas con poca cantidad de limos. También pertenecen a este grupo las arenas de rio con poca grava y arena gruesa.

Este suelo no presenta plasticidad, y su IG = 0. El porcentaje que pasa el tamiz N°40≥ 51%, y el tamiz N°200≤ 10%.

Dentro de los suelos fino granulares (% que pasa el tamiz N° 200 ≥ 35) encontramos los limos que comprende los grupos A-4 y A-5 y las arcillas contenidas en los grupos A-6 y A-7.

Para los suelos limosos tenemos:

Grupo A-4, son limos no plásticos o con poca plasticidad (IG = 8, con Ll ≤ 40 y Ip ≤ 10)

Grupo A-5, a diferencia del gripo A-4, contiene material micáceo y diatomáceo, que hace que presente mejor plasticidad y un Ll elevado (8 < IG ≤ 12 Ll ≥ 41 y Ip ≤ 10)

Para los suelos arcillosos tenemos

Grupo A-6, arcillas plásticas y a mezclas arcillo arenosas, con porcentaje de arena y grava inferior al 64%. Presentan grandes cambios de volumen entre el estado seco y húmedo (12 < IG ≤ 16 Ll ≤ 40 y Ip ≥ 10)

Grupo A-7, a diferencia del grupo A-6, presenta Ll elevados (16< IG≤ 2; Ll ≥ 41 y Ip ≥ 11)

Se divide en dos subgrupos a ser:

A-7-5, que corresponde a material arcilloso donde su Ip no es muy alto respecto del Ll

A-7-6 , que es aquel suelo arcilloso con un Ip elevado respecto de su Ll y, adicionalmente presenta grandes cambios de volumen al cambiar de estado.

Sistema Unificado de   Clasificación de   Suelos (SUCS)

Este método divide los suelos en tres grandes grupos: suelo altamente orgánico, suelo grueso-granular y suelo fino-granular. Los dos últimos se clasifican de acuerdo al porcentaje que pasa la maya 200.

Suelo grueso-granular. (< 5% pasa la maya 200):

Se divide en cascajo (G) y arena(S).

Para cascajos encontramos:

Si <%5 pasa la maya 200, y miramos la curva granulométrica y corresponde a un suelo bien gradado (Cu >4, 1<Cc<3) corresponde a un GW; si la curva granulométrica muestra un suelo mal gradado se dice entonces que es un suelo GP.

Si los porcentajes que pasan la maya 200 está entre el 5% y el 12%, se tienen los siguientes suelos con doble símbolo:

GW-GM

GP-GM

GW-GC

GP-GC

Si más del 12% pasa la maya 200, se realiza el ensayo se Ll y Lp a la fracción de suelo que pase la maya 40. Con estos resultados miramos en la carta de plasticidad; si da debajo de la línea A con Ip<4%, es un suelo GM. Si el Ip está entre el 4% y el 7%, es un suelo GM-GC. Si esta sobre la línea A con Ip > 7%, entonces es un suelo GC.

Para suelo fino-granular (mas del 50% pasa la maya 200)

Para clasificar este grupo de suelo, se le práctica los ensayos de Ll y Lp al material que pasa la maya 40.

Si el Ll < 50%, es un suelo L, que puede ser:

OL, si en la carta de plasticidad se ubica debajo de la línea A y además contiene material orgánico; si no tiene material orgánico es un suelo ML.

Corresponde a un suelo fino-granular ML-CL si al graficar el Ll y el Ip en la carta de plasticidad, el punto se ubica en la zona sombreada, cerca de la línea A.

Si el Ll > 50% es un suelo H, que puede ser un suelo OH si el punto correspondiente a la intercesión de la línea del Ll y el Ip se encuentra debajo de la línea A en la carta de plasticidad y tiene material orgánico; si está libre de materia orgánico es un suelo MH.

Pero si se encuentra encima de la línea A en la carta de plasticidad, corresponde a un suelo fino-granular CH.

CLASIFICACIÓN DE MUESTRA DE SUELO

(análisis granulométrico)

% pasa en el tamiz N° 200 = 1,77% Suelo GRUESO-GRANULAR

Cu = 8,13 (> 4) y Cc= 1,2 (< 3) suelo bien gradado

Corresponde a una grava bien gradada: SUELO GW

(limites de Atterberg)

Ll = 40% (≤40)

Lp = 24,42%

Ip = 15,58 (≥11)

Luego es un suelo A-2-6: SUELO LIMO-ARCILLOSO CON CONTENIDO DE GRAVILLA Y ARENA