Tablas Mecanica de Suelos
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Sistema AASHTO
Desarrollado en 1928. En este sistema los suelos que poseen la misma capacidad general de carga y servicio son agrupados en 7
grupos. Del A-1 al A-7 de mejor a peor con excepción de A-3 que es mejor que A-2. Los suelos orgánicos se clasifican como A-8.
CLASIFICACIÓN AASHTO CLASIFICACIÓN
GENERAL
MATERIALES GRANULARES(35% O MENOS DE
PASANTES 0.0075 MM)
LIMOS Y ARCILLAS MAS DE 35%
PASA 0.0075 MM
GRUPO A1 A3 A2 A4 A5 A6 A7
A-1-A A-1-B A2-4 A2-5 A2-6 A2-7
% DE PASANTES
50 máx
-
-
-
-
-
-
-
-
-
- 2.00 mm (#10)
0.425 mm (#40) 30 máx 50 máx 51 máx - - - - - - - -
0.075 mm (#200) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 min 36 min 36 min 36 min
Plasticidad pasantes
del #40
LL LP
-
-
40 máx
41 min
40 máx
41 min
40 min
41 min
40 min
41 min
6 máx NP 10 máx 10 máx 11 min 11 min 10 máx 10 máx 11 máx 11 máx
Tipo usual de
material
significativo
Fragmentos
de roca,
grava y
arena
Arena
fina Grava y arena limosa o arcillosa Suelos limosos Suelos arcillosos
Calidad como
subrasante Excelente a buena Regular a mala
@ El IP del subgrupo A-7-5 es igual o menor que el LL-30 El IP del subgrupo A7-6 es mayor que el LL-30
A-8 Suelos orgánicos
CLASIFICACIÓN
GENERAL
MATERIALES GRANULARES(35% O MENOS DE
LA MUESTRA QUE PASA LA MALLA No 200)
CLASIFICACION
DE GRUPO
A-1 A-3
A-2
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
Análisis por cribado
(porcentaje que pasa las mallas
No. 10 50 máx
No. 40 30 máx 50 máx 51 min
No. 200 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx
Características de la fracción
que pasa la malla No.40
Límite líquido 40 máx 41 min 40 máx 41 min
Índice de plasticidad 6 máx NP 10 máx 10 máx 11 min 11 min
Tipos usuales de materiales
componentes significativos
Fragmentos
de piedra,
grava y
arena
Arena
fina Grava y arena limosa o arcillosa
Tasa general de los subrasante Excelente a buena
CLASIFICACIÓN
GENERAL
MATERIALES LIMO ARCILLA(MAS DEL 35% DE LA MUESTRA QUE
PASAS LA MALLA No. 200)
CLASIFICACION
DE GRUPO
A-4 A-5 A-6
A-7 A-7-5*
A-7-6'
Análisis por cribado (porcentaje que pasa las mallas
No. 10
No. 40
No. 200 36 min 36 min 36 min 36 min
Características de la fracción
que pasa la malla No.40
Límite líquido 40 máx 41 min 40 máx 41 min
Índice de plasticidad 10 máx 10 máx 11 min 11 min
Tipos usuales de materiales
componentes significativos Suelos limosos Suelos arcillosos
Tasa general de los sobrantes De mediano a pobre
* Para A-7-5, IP≤LL-30
' Para A-7-6, IP>LL-30
Materiales granulares (Menos de 35% de pasante tamiz ASTM 200) Materiales Limo arcillosos (Mas de 35% de pasantes tamiz ASTM 200) Cantos o bloques Más de 3” (75 mm). Se excluyen de la muestra pero debe apuntar el % de cantos. Grava Pasa tamiz 3” (75 mm). Retenido en el tamiz #10 (2 mm). Arena gruesa Pasa tamiz # 10 (2 mm). Retenido en el tamiz #40 (0.425 mm). Arena fina Pasa el tamiz # 40 (0.425 mm). Retenido en el tamiz # 200 (0.075 mm). Limos arcillas Pasan el tamiz # 200 (0.075 mm).
Limos : IP ≤ 10 Arcillas : IP ≥ 11
PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN Realizar los ensayos (calcular propiedades en números redondos). Indicar en la tabla de izquierda a derecha. El primer grupo que corresponda a las propiedades del suelo es el correcto.
INDICE DE GRUPO
)10)(15(01.0)40(005.02.0)35( IPFLLFIG
Donde: F = % pasantes No 200 (Número redondo)
Ojo solo material que pasa 3” “ Si IG es negativo, reportar=0 IG siempre es un número redondo Para grupos A-2-6 y A-2-7 solo se utiliza la parte de la fórmula con IP. Colocar el índice de grupo después de la clasificación (entre paréntesis). Ejm: A-7-5(17)
El índice de grupo es útil para determinar la calidad relativa del suelo como material de construcción. GRUPO A-1.- Mezclas bien gradadas de fragmentos de roca o grava de gruesa a fina con un ligante no plástico o ligante plástico. También incluye los materiales sin ligante. SUBGRUPO A-1-a.- Consisten predominantemente de fragmentos de roca o grava con o sin un ligante bien gradado. SUBGRUPOS A-1-b.- Consisten predominantemente en arenas gruesas con o sin un ligante bien grabado. GRUPO A-2.- Incluye una gran variedad de materiales granulares. SUBGRUPO A-2-4 y A-2-5.- Gravas y arenas con cantidades importantes de limos y suelos plásticos. SUBGRUPO A-2-6 y A-2-7.- Similar al A-2-4 y A-2-5 con excepción que contienen arcilla con características similares a los grupos A-6 y A-7. GRUPO A-3.- Arenas con muy poca grava y muy poco ligante. Ejemplo: Arena fina de playa sin finos plásticos. GRUPO A-4.- Suelos limoso no plástico a moderadamente plástico. Pueden contener algo de arena o grava.
GRUPO A-5.- Similar al grupo A-4 pero es mas micáceo y puede ser muy plástico. GRUPO A-6.- Arcilla plástica. Puede contener algo de arena o grava son generalmente expansivos.
GRUPO A-7.- Arcillas muy plásticas y generalmente expansivas. SUBGRUPO A-7-5.- Moderadamente a muy plásticas y muy expansivas.
SUBGRUPO A-7-6.- Muy plásticas, extremadamente expansivas.
GRUPO A-8.- Turbas y suelos muy orgánicos.
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (S.U.C.S.)
Propuesto por Arthur Casagrande en 1942. Adaptado por el U.S. BUREAU OF RECLAMATION y el U.S. CORPS OF ENGINEERS. G - GRAVA S - ARENA M - LIMO C - ARCILLA O - SUELOS ORGÁNICOS Pt - TURBA H - ALTA PLASTICIDAD L - BAJA PLASTICIDAD W - BIEN GRADADAS P - MAL GRADADAS
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS)
Suelos de textura gruesa (más de 50% retenido en la malla #200)
Suelos de textura fina (más de 50% pasa la malla #200)
Gravas: Más de 50% de gruesos retenidos en la malla # 4 (menos de 5% finos
GW Grava limpia, bien graduada
LL<50% ML Limo de baja plasticidad
GP Grava limpia, mal graduada
Arcilla: IP arriba de la línea A
CL Arcilla de baja plasticidad
Arenas: mas de 50% de gruesos pasa la malla #4 (menos de 5% finos)
SW Arena limpia, bien graduada
Suelos orgánico y limo: IP bajo la línea A
OL Orgánico de baja plasticidad
SP Arena limpia, mal graduada
LL>50% MH Limo de alta plasticidad
Gravas y arenas con más 12 % de finos.
GM Grava limosa Arcilla: IP arriba de la línea A.
CH Arcilla de alta plasticidad
Limosa=finos de baja plasticidad
GC Grava arcillosa Suelo orgánico y limo: IP bajo la línea A
OH Orgánico de alta plasticidad
SM Arena limosa
TURBA y suelos orgánicos con más de 50% de materia orgánica. Arcillosa=finos de alta plasticidad
SC Arena arcillosa
Diámetro de partículas (mm)
FIGURA. Curvas de distribución del tamaño de partículas (curvas granulométricas)
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) Identificación en el campo (excluyendo las partículas mayores de 7.6 cm (3") y basando las fracciones
en pesos estimados)
Símbolo del
grupo a
Nombres típicos Información necesaria para la
descripción de los suelos Criterios de clasificación en el laboratorio
Su
elo
s d
e g
ran
o g
rueso
- M
ás d
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o) G
ravas
lim
pia
s
(con p
ocos
finos
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in e
llos)
Amplia gama de tamaños y cantidades apreciables de todos los tamaños intermedios.
GW Grava bien graduada, mezclas de grava y arena con pocos finos o sin ellos.
Dése el nombre típico: indíquese los porcentajes aproximados de grava y arena, tamaño máximo, angulosidad, estado superficial y dureza de los gruesos; el nombre local o geólogo y cualquier otra información o descripción pertinente y el símbolo entre paréntesis.
Utilice la c
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identificar
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GW
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C, SM
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s d
oble
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10
60
D
DCU
Mayor de 4
6010
2
30
.
)(
DD
DCC
Entre 1 y 3
Predominio de un tamaño o un tipo de tamaños, con ausencia de algunos tamaños intermedios.
GP Gravas mas graduadas, mezclas de arena y grava con pocos finos o sin ellos.
No satisfacen todos los requisitos granulométricos de las GW.
Gra
vas c
on fin
os
(cantidad
apre
cia
ble
de f
inos) Fracción fina no plástica (para la identificación ver el
grupo ML más abajo GM
Gravas limosas, mezclas mal graduadas de gravas, arena y limo.
Límites de Atterberg por debajo de la línea "A" o Ip menor de 4
Por encima de la línea "A", con Ip
entre 4 y 7; casos límites que
requieren el uso de símbolos dobles.
Finos plásticos (para identificación ver el grupo CL más abajo )
GC Gravas arcillosas, mezclas mal graduadas de grava, arena y limo. Para los suelos inalterados agréguese
información sobre estratificación, compacidad, cementación, condiciones de humedad y características de drenaje.
Límites de Atterberg por encima de la línea "A", con Ip mayor de 7
Aren
as-M
ás d
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itad d
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fracció
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or
el ta
miz
No.4
Are
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finos
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llos
Amplia gama de tamaños y cantidades apreciables
de todos los tamaños intermedios. SW
Arenas bien graduadas, arenas con grava, con
pocos finos o sin ellos. 10
60
D
DCU
Mayor de 6
6010
2
30
.
)(
DD
DCC
Entre 1 y 3
Predominio de un tamaño o un tipo de tamaños, con ausencia de algunos tamaños intermedios.
SP Arenas mal graduadas, arenas con grava, con pocos finos o sin ellos. Ejemplo:
Arena limosa, con grava; aproximadamente un 20% de partículas de grava angulosa de 1.5 cm de tamaño máximo; arena gruesa a fina, con partículas redondeadas o subangulosas; alrededor del 15% de finos no plásticos, con baja resistencia en estado seco compacta y húmeda in situ; arena aluvial (SM)
Menos d
el 5%
Más d
el 12%
5%
al 12%
.
No satisfacen todos los requisitos granulométricos de las SW.
Are
nas c
on fin
os
(cantidad
apre
cia
ble
de
finos)
Finos no plásticos (para identificación ver el grupo ML más abajo )
SM Arenas limosas, mezclas de arena y limo mal graduadas.
Límites de Atterberg por debajo de la línea "A" o Ip
menor de 4
Por encima de la línea "A", con Ip
entre 4 y 7; casos límites que requieren el empleo de
símbolos dobles.
Finos plásticos (para identificación ver el grupo CL más abajo )
SC Arenas arcillosas, mezclas mal graduadas de arena y arcillas
Límites de Atterberg por encima de la línea "A", con
Ip mayor de 7
Su
elo
s d
e g
ran
o f
ino
- M
ás d
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itad d
el m
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rial
pasa p
or
el ta
miz
No.
200
Métodos de identificación para la fracción que pasa por el tamiz No. 40
Lim
os y
arc
illa
s c
on
lím
ite líq
uid
o m
enor
de 5
0
Resistencia en estado seco (a la
disgregación)
Dilatancia (reacción
a la agitación)
Tenacidad (consistencia
cerca del límite
plástico)
Nula a ligera Rápida a lenta Nula ML Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, arenas finas limosas o arcillosas con ligera plasticidad.
Dese el nombre típico; indíquese el grado y carácter de la plasticidad; la cantidad y el tamaño máximo de las partículas gruesas; color del suelo húmedo, olor si lo tuviera, nombre local y geológico; cualquier otra información descriptiva pertinente y el símbolo entre paréntesis
Media a alta Nula a muy
lenta Media CL
Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras.
Ligera a media Lenta Ligera OL Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad
Para los suelos inalterados agréguese información sobre estructura, estratificación, compacidad, tanto en estado inalterado como remoldeado, condiciones de humedad y drenaje.
Lim
os y
arc
illa
s
con
lím
ite líq
uid
o
mayor
de 5
0
Ligera a media Lenta a nula Ligera a media
MH Limos orgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o con diatomeas, limos elásticos.
Alta a muy alta Nula Alta CH Arcillas inorgánicas de plasticidad elevada, arcillas grasas.
Ejemplo: Limo arcilloso, marrón; ligeramente plástico; porcentaje reducido de arena fina; numerosos agujeros verificados de raíces; firme y seco in situ; (MI)
Media a alta Nula a muy
lenta Ligera a media
OH Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta.
Suelos altamente orgánicos Fácilmente identificables por su color, olor, sensación
esponjosa y frecuentemente por su textura fibrosa. Pt Turba y otros suelos altamente orgánicos.
Según Wagner, 1957. a
Casos Límites. Los suelos que poseen características de dos grupos se designan con la combinación de los símbolos. Por ejemplo GW.GC, mezcla bien graduada de arena y grava en una matriz arcillosa. b Todos los tamaños de tamices se refieren al U.S. Standard.
Métodos de identificación en el campo de suelos o fracciones finas.
Estos procedimientos se realizan con las partículas que pasan por el tamiz No.40 (aproximadamente 0.4 mm). A finos de clasificación en el campo no es necesario el tamiz, basta con eliminar a mano las partículas gruesas que estorban para la prueba.
Dilatancia (reacción a la agitación):
Resistencia en estado seco (a la disgregación)
Tenacidad (consistencia cerca del límite plástico):
Después de eliminar las partículas de tamaño superior al de tamiz No. 40, se prepara una pastilla de suelo húmedo de un volumen aproximado de 10 cm3; si es necesario añádase agua suficiente para dejar el suelo blando pero no pegajoso. . Colóquese la pastilla en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando vigorosamente varias veces contra la mano. Una reacción positiva consiste en la aparición de agua en la superficie de la pastilla, la cual adquiere una consistencia gelatinosa y de aspecto brillante. Cuando se aprieta con los dedos, el agua y el brillo desaparecen de la superficie, la pastilla se vuelve dura y por último se resquebraja o desmorona. La rapidez de aparición del agua en la agitación y de desaparición al apretarla sirven para identificar el carácter de los finos de un suelo. 0 Las arenas limpias muy finas dan la reacción más rápida y clara mientras que una arcilla plástica no presenta reacción. Los limos inorgánicos, como un polvo de roca típico, muestran una reacción moderadamente rápida.
Después de eliminar las partículas que no pasan por el tamiz No. 40, se moldea una pastilla de suelos hasta alcanzar la consistencia de una masilla, añadiendo agua si es necesario. Se deja secar completamente la pastilla en una estufa o expuesta al sol y al aire, probando después su resistencia rompiéndola y desmoronándola entre los dedos. Esta resistencia es una medida del carácter y proporción en la fracción coloidal que contiene el suelo. La resistencia (en estado seco) aumenta con la plasticidad. Una elevada resistencia (en estado seco) es característica de las arcillas del grupo CH. Un limo inorgánico típico posee una resistencia (en estado seco) muy ligera. Las arenas finas limosas y los limos tienen aproximadamente la misma resistencia (en estado seco) ligera pero pueden distinguirse por el tacto al pulverizar la muestra seca. La arena tiene tacto granular mientras que el limo típico de la sensación suave de la harina.
Después de eliminar las partículas retenidas en el tamiz No. 40, se moldea una muestra de aproximadamente 10 cm3
hasta alcanzar la consistencia de masilla. Si el suelo está muy seco debe agregarse agua, pero al estar pegajoso debe extenderse formando una capa delgada que permite una cierta pérdida de humedad de evaporación. Posteriormente se arrolla con la mano sobre una superficie lisa o entre las palmas de las manos, formando un cilindro de aproximadamente de 3 mm de diámetro, amasándolo y volviéndola a arrollar varias veces. Con estas operaciones el contenido de humedad se reduce gradualmente y la muestra adquiere una consistencia dura, acaba perdiendo su plasticidad y se desmorona cuando se alcanza el límite plástico. c Después de desmoronarse el cilindro se vuelven a agrupar los trozos, continuando el amasado ligeramente hasta que se vuelve a desmoronar. . Cuanto más tenaz es el rodillo cerco del límite plástico y cuanto más duros son los trozos as desmoronarse, más importantes es la fracción arcillosa coloidal del suelo. La debilidad del rollito en el límite plástico y la rápida pérdida de coherencia de los trozos por debajo de dicho límite indican, bien una arcilla inorgánica de baja plasticidad o materiales como las arcillas del tipo caolín o las arcillas orgánicas que se encuentran por debajo de la "línea A". Las arcillas altamente orgánicas dan un tacto muy blando y esponjoso al llegar al límite plástico.
CARTA DE PLASTICIDAD
CARTA DE PLASTICIDAD DE CASAGRANDE
PROPIEDADES DE LOS SUELOS S.U.C.S.
Nombre Símbolo Compresibilidad Capacidad de carga Permeabilidad Material de cimentación
Gravas y arenas limpias F<5%
GW Muy baja
a baja
Muy alta a
alta
Muy permeable a
permeable
Excelente a
bueno
SW
GP
SP
Gravas y arenas con finos
12<F<50%
GM Baja
a media
Alta a
alta
Permeable a
semi permeable
Bueno a
regular
SM
GC
SC
Limos y arcillas de baja
plasticidad LL<50%
ML Media
a alta
Media a
baja
Semipermeable a
impermeable
Regular a
Malo
CL
OL
Limos y arcillas de alta plasticidad
LL>50%
MH Alta a
muy alta
Baja a
muy baja
Impermeable a muy impermeable
Malo a
muy malo CH
OH
Turbas PT Muy alta Muy baja Impermeable Muy malo
Clasificación de Suelos Sistema Unificado de Clasificación de Suelos – SUCS
Análisis Granulométrico
Carta de Plasticidad MATERIAL GRUSEO (+50% RETENIDO Nº200) GW grava bien graduada GP grava mal graduada GRAVAS GM grava limosas (+50 ret. Nº 4) GC grava arcillosa SW arena bien graduada SP arena mal graduada ARENAS SM arena limosa (+50% pasa Nº 4) SC arena arcillosa PASA Nº 200 <5% GW, GP, SW, SP GW Cu>4 Cc=1-3 >12% GM, GC, SM, SC SW Cu>6 Cc=1-3 5-12% Símbolo doble GM, GC carta de plasticidad SM, Sc
Material Fino (+50% pasa Nº 200)
ML limo inorgánico y arena muy fina, polvo de roca, arena fina limosa o arcillosa, baja plasticidad. CL arcilla de baja a media plasticidad, arcilla con grava, arenosa o limosa OL limo orgánico y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad.
MH limo inorgánico, suelos limosos o arenosos finos micáceos o con diatomeas. CH arcilla inorgánica de alta plasticidad, arcilla grasa. OH arcilla orgánica de plasticidad media a alta. Pt turba y otros suelos altamente orgánicos.
La comparación de suelos bajo tres sistemas de la clasificación
Número de muestra
El Sistema Unificado de Clasificación de
suelos
El Sistema de los Caminos Público Revisado
El Sistema de Clasificación de Suelo Agrícola
1 ML A-4(3) Marga Arenosa
2 CH A-7-6(18) Arcilla
3 SP A-3(0) Arena
4 GW A-1-a(0) La arena gruesa y arena
Comparación del SUCS, Sistema de los Caminos Público Revisado , y Sistema de FAA
SUCS El Público revisado El Sistema de los
caminos El Sistema de Administración federal de Aviación
GW A-1-a
Las tierras cascajosas no se incluyeron directamente GP A-1-a
GM A-1-a, A-2-4 o 5
GC A-2-6 o 7
SW A-1-b
E-2, 2 o 3 E-4 o 5 (normalmente SM o SC)
SP A-3
SM A-1-b, A-2-4 o 5
SC A-2-6 o 7
ML A-4 E-6
E-8 (normalmente SM o SC) E-9 (no normalmente CH)
CL A-6, A-7-5
OL A-6, A-7-5 E-6
MH A-5
CH A-7 A-10, 11 o 12
OH A-7
Pt E-13