Post on 08-Jan-2016
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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