CLASIFICACIÓN DE SUELOS

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Se trata del Sistema unificado de clasificación de suelos, SUCS
  1 1 CLASIFICACIÓN DE SUELOS William Rodríguez Serquén, C.E. INTRODUCCIÓN .- Existen varios sistemas de clasificación: -Sistema SUCS (Sistema unificado de clasificación de suelos). -Sistema AASHTO (Asociación Americana de Agencias Oficiales de Carreteras y Transportes). -Sistema USDA (Departamento de Agricultura de Estados Unidos). -Sistema de la ASTM (Asociación Americana de Ensayo de Materiales). -Sistema FAA (Agencia Federal de Aviación). Estudiaremos en este caso, el sistema SUCS, el cual tiene como base la llamada Carta de plasticidad  . LA CARTA DE PLASTICIDAD (o Gráfico de plasticidad).- Fue creada en 1942 por el ingeniero civil e investigador Arthur Casagrande, Fig. 1, quien fue asistente personal del Dr. Karl Terzaghi. Casagrande fue investigador del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), creador de la Copa que lleva su nombre, así como de piezas para los equipos de los ensayos de sedimentación (hidrómetro), consolidación, corte directo y triaxial. Estudiando suelos de diversas partes de USA y de otras partes del mundo, ordenó los suelos finos, de acuerdo a los parámetros: límite líquido  LL  e índice  plástico  IP  . Descubrió que las arcillas se agrupaban en la parte superior de una línea imaginaria, llamada línea  A , Los limos y suelos orgánicos, se agrupaban debajo de dicha línea. Ver Figs. (2) y (3). Fig. 1. Arthur Casagrande (n. Austria 1902 - m. Massachusetts, USA, 1981). Fig. 2. Gráfica de la distribución de los suelos de acuerdo al límite líquido  LL , e índice plástico  IP  , desarrollado por Casagrande. Fig. 3. Línea  A , en la carta de plasticidad, que separa arcillas y limos (y suelo orgánico). A continuación, definió la línea  B , que divide a los suelos según su plasticidad, siendo 50 % la frontera. Los suelos que tienen más del 50 % de límite líquido son llamados de alta plasticidad (  H  ) y los que tienen menos del 50 %, se llaman de mediana a baja  plasticidad (  L ). Fig. (4).  2 2 Fig. 4. Línea  B en la Carta de plasticidad, que separa los suelos finos de alta y baja (o mediana) plasticidad.. SÍMBOLOS .- Se usan los siguiente símbolos: C   = clay = arcilla.  M   = silt = limo.  H   = high = alta plasticidad.  L  = low = baja plasticidad. O  = suelo orgánico CL  = arcilla de baja o mediana plasticidad. CH   = arcilla de alta plasticidad.  ML  = limo de baja o mediana plasticidad.  MH   = limo de alta plasticidad. OL  = limo (arcilla) orgánico de plasticidad baja a nediana. OH   = arcilla (limo) orgánica de alta plasticidad. Al combinar ambas líneas, se determinan zonas, donde se ubican los suelos finos: CL, CH, ML y MH. Posteriormente se encontró que las arcillas no se ubicaban encima de la línea U  . Ver Fig. 5. Fig. 5. Carta o gráfica clásica de plasticidad. Luego se ubicó una zona de símbolo doble: CL-ML Actualmente la carta se presenta de esta manera: Fig. 6. Carta o gráfica de plasticidad. Se observa que, conociendo el límite líquido  LL  y el índice plástico  IP   de un suelo fino, se puede determinar, usando la Carta de plasticidad, el tipo de suelo fino ( CL, CH, ML, MH  , etc.)..  3 3  4 4 EL SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (  SUCS ).- El sistema unificado de clasificación de suelos, es otro de los aportes de Arthur Casagrande. Se necesita contar con las siguientes propiedades del suelo: -Curva de distribución granulométrica de donde se obtienen los coeficientes C  u   y C  c . -C u  = Coeficiente de uniformidad, obtenidos de la Curva de distribución granulométrica. -C c   = Coeficiente de curvatura, obtenido de la Curva de distribución granulométrica. -Los porcentajes de Grava , Arena  y Finos  del suelo. Denominamos  A, B  y C  , a los porcentaes de G rava , Arena  y Finos del suelo respectivamente. Se determinan con las fórmulas (1), (2) y (3), en concordancia con la figura 8, donde se representa el suelo, dividido en porcentajes que son retenidos o atraviesan las mallas Nros. 4 y 200, obtenidos del ensayo de Análisis granulométrico.  A  = Porcentaje de Grava del suelo = = 100 - % pasa tamiz Nro. 4 …(1)   B  = Porcentaje de Arena del suelo = = % pasa Nro. 4 - % pasa Nro. 200 …(2) C   = Porcentaje de Finos. = porcentaje que pasa Nro. 200 …(3)   Fig. 7. Curva de distribución granulométrica. Fig. 8. Esquema para determinar los porcentajes de Grava, Arena y Finos del suelo, a través de los porcentajes que  pasan los tamices Nros. 4 y 200. Además se debe contar con la Carta de plasticidad  . Fig. 9. Carta de plasticidad. SÍMBOLOS. - Se usan los siguientes símbolos básicos: G  = gravel = grava. S = sand = arena.  M = silt = limo. C   = clay = arcilla. W   = well graded = bien gradada.  P   = poor graded = pobremente gradada.  L  = low plasticity = baja o mediana plasticidad.  H = high plasticity = alta plasticidad. Los suelos se agrupan en dos grandes grupos, según el  porcentaje de finos, según la tabla 1. :  5 5 Tabla 1. Sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS). Divisiones mayores Símbolo de grupo  Nombres tipicos Criterios de clasificacion para suelos granulares Suelos de grano grueso (menos del 50% del material pasa el tamiz No 200) Gravas Gravas limpias GW Gravas bien gradadas, mezclas gravosas Cu =  D 60  /D 10 >4 Cc =1 <(D 30  ) 2  /D 10  xD 60 <3 GP Gravas pobremente gradadas, mezclas grava - arena  No cumplir con los requisitos de gradación para GW Gravas con finos GM Gravas limosas, mezclas grava - arena - limo Límites de Atterberg por debajo de la línea  A  o  Ip <4 A los materiales sobre la línea A con 4<Ip<7 se considera de frontera y se les asigna doble símbolo GC Gravas arcillosas, mezclas gravo - areno - arcillosas Límites de Atterberg por encima de la línea  A  o  Ip <7 Arenas Arenas limpias  SW Arenas bien gradadas, arenas gravosas Cu=D 60  /D 10 > 6 Cc =1<(  D 30  ) 2  /D 10  xD 60 <3  SP Arenas pobremente gradadas, arenas gravosas  No cumplir con los requisitos de gradación para GW Arenas con finos  SM Arenas limosas, mezclas arena - limo Límites de Atterberg por debajo de la línea  A  o  Ip <4 Si el material está en la zona sombreada con 4<  Ip <7 se considera de frontera y se les asigna doble símbolo  SC Arenas arcillosas, mezclas arena - arcilla Límites de Atterberg por encima de la línea  A o  Ip <7 Suelos de grano fino (más del 50% del material pasa el tamiz No 200) Limos y Arcillas (límite líquido < 50)  ML Limos orgánicos y arenas muy finas, polvo de roca 1. Determinar el porcentaje de arenas y gravas de la curva de granulometría. 2. Dependiendo del porcentaje de fino (fracción menor que el tamiz No 200 los suelos gruesos se clasifican como sigue: Menos del 5% : GW, GP, SW, SP Más de 12%: GM, GC, SM, SC De 5 a 12% : Casos de frontera que requieren doble símbolo CL Arcillas inorgánicas de  plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas OL Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja  plasticidad Limos y Arcillas (límite líquido > 50)  MH Limos orgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o diatomáceos, suelos elásticos CH Arcillas inorgánicas de alta  plasticidad, arcillas grasas OH Arcillas orgánicas de  plasticidad media a alta, limos orgánicos Suelos almente orgánicos Pt Turba y otros suelos altamente orgánicos
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