clasificacion de suelos-libre
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2013
David Huertas Rosales
[ DESCRIPCIN Y CLASIFICACIN Del SUELO ]
A continuacin se explica la teora relativa a la clasificacin e identificacin del suelo as como una serie de ejercicios prcticos y los resultados obtenidos en nuestros ensayos en el laboratorio.
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ndice.
1-Introduccin
2-Casagrande
3- Plasticidad, lmites de Atterberg, consistencia
y fluidez
3.1-Lmites de Atterberg
3.2-Limite liquido
3.3-Limite plstico
4-Clasificacin de Casagrande
5-Granulometria
5.1-Analisis granulomtrico por tamizado
5.2-Analisis granulomtrico por sedimentacin
5.3-Caracteristicas de las curvas granulomtricas
5.3.1-Diametro eficaz o efectivo
5.3.2-Coeficiente de uniformidad
5.3.3-Coeficiente de curvatura.
6-Caracteristicas de los distintos tipos de suelos
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6.1-Gravas
6.2-Arenas
6.3-Limos
6.4-Arcillas
7-Ejercicios prcticos
7.1-Granulometria
7.2-Limites de Atterberg
8-Resultados obtenidos en el laboratorio.
9-Bibliografia.
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DESCRIPCIN Y CLASIFICACIN DE LOS SUELOS
1-Introduccin. Para estudiar un material complejo como el suelo (con diferente tamao de
partculas y composicin qumica) es necesario seguir una metodologa con
definiciones y sistemas de evaluacin de propiedades, de forma que se constituya un
lenguaje fcilmente comprensible por los tcnicos de diferentes especialidades y
pases. As, se han clasificado los suelos en varios grandes grupos en funcin de su
granulometra (Normas D.I.N., A.S.T.M., A.E.N.O.R., etc.):
M.I.T. y NORMAS Britnicas
Arcilla Limo Arena
Grava Fino Medio Grueso Fina Media Gruesa
0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2
DIN
Arcilla
Limo Arena Grava Piedr
a Fino
Medio
Grueso
Fina
Media
Gruesa
Fina
Media
Gruesa
0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2 6 20
60
U.S. Public Roads Administration y A.S.T.M.
Arcilla Limo Arena
Grava Fina Gruesa
0,006 0,05 0,25 2
Todas estas clasificaciones tienen algo de arbitrario, pues no se pueden
establecer divisiones claras entre los elementos de una serie continua. Pero sera una
gran ventaja el que un sistema fuese adoptado por todos los ingenieros constructores.
En este sistema, las divisiones deberan corresponder, al menos de un modo
aproximado, con cambios importantes en las propiedades de los suelos, y las distintas
fracciones deberan ser reconocibles a simple vista o mediante ensayos de campo
sencillos.
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2-Casagrande.
La clasificacin ms usada actualmente es la USCS (siglas en ingls del Sistema
Unificado de Clasificacin de Suelos), tambin denominada Clasificacin ASTM o de
Casagrande modificada.
En primera instancia este sistema divide los suelos en dos grandes grupos: de
grano grueso y de grano fino. Pertenecen al primero aquellos suelos que cuentan con
ms del 50 % en peso de partculas de tamao mayor a 0,080 mm. Se representan por
el smbolo G (de gravas) si ms de la mitad de las partculas gruesas son retenidas en tamiz 5 mm, y por el smbolo S (de arenas, en ingls) s ms de la mitad de las mismas pasa por tamiz 5 mm.
A la G o a la S se les agrega una segunda letra que describe la graduacin y la presencia de finos (partculas de tamao inferior a 0.080 mm):
W para suelos con buena graduacin, con poco o ningn fino.
P para suelos de graduacin pobre, uniforme o discontinua y con poco o ningn fino
M para suelos que contienen limo o limo y arena
C para suelos que contienen arcilla o arena y arcilla.
Los suelos finos (aquellos que cuentan con una proporcin superior al 50 % de
partculas de tamao inferior a 0.080 mm), se clasifican segn la propuesta de
Casagrande, dividindose en tres grupos: las arcillas (C), los limos (M) y los limos o arcillas orgnicos (O). Estos smbolos estn seguidos por una segunda letra que depende del valor del lmite lquido: L si el lmite lquido es menor a 50, y H si es mayor o igual a 50.
En 1948 Arthur Casagrande propuso
un sistema de clasificacin de suelos
basado en especificaciones ampliamente
utilizadas durante la II Guerra
Mundial para la construccin de
aerdromos por el Corps of Engineers
del U.S. Army. Su utilidad se puso de
manifiesto durante los aos siguientes al
ser aplicada a diferentes obras de
ingeniera civil, tales como, presas,
canales y carreteras ejecutadas en el
mbito de la reconstruccin de la Europa
de posguerra.
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3- Plasticidad, lmites de Atterberg, consistencia y fluidez
Para comprender mejor esta clasificacin es necesario explicar brevemente en qu
consisten tanto la plasticidad como los limites de Atterberg
Se denomina plasticidad a la propiedad que presentan algunos suelos de modificar
su consistencia (o dicho de otra forma, su resistencia al corte) en funcin de la
humedad.
Existe una correspondencia entre la plasticidad de un suelo y su cohesin. La
plasticidad es una propiedad exclusiva de los suelos finos (arcillas y limos), siendo
producto de las relaciones electroqumicas que se establecen entre las superficies de
los elementos que forman el agregado que compone el suelo (partculas elementales
de limo o arcilla). Los suelos granulares, formados exclusivamente por elementos de
granulometra gruesa (arena, gravilla, grava o cantos) no presentan plasticidad.
3.1-Lmites de Atterberg
Albert Mauritz Atterberg defini para el uso en agronoma cuatro estados en los
que puede encontrarse un suelo plstico en funcin de su consistencia, que vara
segn la humedad: slido, semislido, plstico y lquido. Un suelo plstico seco se
encuentra en estado slido; al incrementar su humedad vara de forma gradual su
consistencia hasta llegar al estado lquido. Los umbrales de humedad que separan
cada uno de los estados son denominados lmites de Atterberg.
La aplicacin ingenieril de los conceptos de Atterberg se debe a Arthur
Casagrande, quien normaliz una metodologa de laboratorio para determinar la
humedad a la cual un suelo se encuentra en la frontera entre dos estados de
consistencia.
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3.2-Limite liquido
Conceptualmente el lmite lquido () corresponde a la humedad por encima de la cual la resistencia al corte de un suelo es nula (propia de un lquido) y se determina
mediante un ensayo que relaciona este umbral de humedad con un cierto nmero de
golpes que es necesario dar a un dispositivo en forma de cuchara para que dos
porciones de suelo separadas por un surco se unan en una longitud preestablecida en
este procedimiento se toman 12 mm a este test se le denomina como ensayo de la
cuchara de Casagrande.
Cuchara de Casagrande
Desplazamiento de la muestra de suelo y cierre del surco en la cuchara de
Casagrande
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3.3-Limite plstico
El lmite plstico () corresponde al umbral de humedad de un suelo por encima del cual el material muestra una deformacin de tipo plstica en relacin a las
tensiones aplicadas, y empricamente se relaciona con la humedad por debajo de la
cual resulta imposible moldear un cilindro de 3 mm de dimetro.
Determinacin del lmite plstico
El lmite de retraccin (), se define como la humedad por debajo de la cual el suelo deja de presentar una disminucin de volumen pareja a la disminucin de la
humedad (proceso de retraccin); por debajo de dicho umbral se entiende que parte
de los poros del suelo se encuentran ya ocupados por aire, por lo que se asume que el
lmite de retraccin corresponde con la humedad de saturacin de una arcilla que al
contrario de lo que ocurre en un suelo granular, no equivale al mximo contenido en
agua que pueda presentar el suelo.
Cambio de volumen asociado a la variacin de humedad en arcillas
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Cuanto mayor sea el rango de humedad entre los diferentes lmites de plasticidad,
mayor cantidad de agua podr asumir un suelo sin variar su estado de consistencia,
entendindose por este comportamiento el concepto cualitativo de plasticidad; la diferencia entre el valor de humedad correspondiente al lmite lquido y al lmite
plstico se define como ndice de plasticidad (), siendo pues ms plstico pues un suelo cuanto mayor sea este ndice.
La clasificacin de los suelos finos segn su plasticidad tiene en consideracin los
valores del lmite lquido y del ndice de plasticidad. El valor del lmite lquido = 50 se considera como umbral que distingue los suelos de alta y media plasticidad, y el de = 30 distingue entre suelos de plasticidad media y baja; una clasificacin ms habitual
y simplificada considera los suelos de plasticidad media y baja en un nico grupo de
suelos de baja plasticidad.
Representando la pareja de valores (, ) por un punto en un grfico de coordenadas, situando en abscisas y en ordenadas , es posible clasificar el suelo en uno de los grupos definidos por A. Casagrande, segn muestra la siguiente figura.
Grfico de Casagrande
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En el grfico hay dos lneas rectas principales que separan cuatro regiones. Una
lnea es vertical y corresponde a = 50 (delimita los suelos de plasticidad alta o baja). La otra es una diagonal, la llamada lnea A, que delimita las arcillas (por encima de la lnea) y los limos (por debajo de la misma) y tiene por ecuacin:
= 0,73 ( 20)
Las clases de suelos definidas en funcin del grafico de Casagrande son:
Arcilla inorgnica de baja plasticidad (CL).
Arcilla inorgnica de alta plasticidad (CH).
Limo inorgnico de baja plasticidad (ML).
Suelo con materia orgnica coloidal y baja plasticidad (OL).
Limo orgnico de alta plasticidad (MH).
Suelo con materia orgnica coloidal y alta plasticidad (OH).
3.3.1-Consistencia e ndice de fluidez
Una arcilla muy seca presenta una consistencia dura, y un aspecto en forma de
terrn. Esa misma arcilla muy hmeda muestra en cambio una consistencia muy
blanda: resulta obvio que la consistencia de la arcilla disminuye al aumentar la
humedad. Con el fin de cuantificar el grado de consistencia se emplea un ndice de
fluidez () que da idea de la relacin entre la humedad del suelo en el intervalo de plasticidad:
Valores de IL negativos indican una arcilla de consistencia slida. Si 0 < IL < 1 la
arcilla presenta una consistencia plstica, mientras que para IL > 1 la arcilla muestra
una consistencia lquida.
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4-Clasificacin de Casagrande:
Clasificacin de Suelos de granos gruesos (ms de 50% retenido en 0,08 mm)
-grava (G): el 50%, o ms de la fraccin gruesa (> 0,08 mm) es retenida en tamiz 5
mm
-arena (S): ms del 50% de la fraccin gruesa (> 0,08 mm) pasa por tamiz 5 mm.
-Si menos del 5% en peso de la muestra pasa por tamiz 0,08 mm, se calcula: Cu =
D60/D10 y Cc = (D30)2 /(D10 D60), entonces:
grava bien graduada (GW) si Cu > 4
arena bien graduada (SW) si Cu > 6 y 1 < Cc < 3.
grava pobremente graduada (GP), o arena pobremente graduada (SP): no se
satisfacen simultneamente los criterios de Cu y Cc para bien graduada.
- Si ms del 12% de la muestra pasa por el tamiz 0,08 mm, se analizan los valores
del lmite lquido e ndice de plasticidad. Clasificamos la muestra segn la carta de
plasticidad como grava limosa (GM), o arena limosa (SM), si los resultados de los
lmites de consistencia muestran que los finos son limosos, es decir, si el punto en la
grfica de Casagrande se sita bajo la lnea A o el IP es menor que 4. - Se clasifica la muestra como grava arcillosa (GC), o arena arcillosa (SC), si los
finos son arcillosos, es decir, si el punto representativo de la muestra se sita sobre la
lnea A y el IP es mayor que 7.
- Si el punto se sita en la lnea A o est sobre esta lnea, pero el ndice de plasticidad est comprendido entre 4 y 7, se indica una clasificacin doble (tal como
GM-GC o SM-SC).
-Si pasa por tamiz 0,08 mm del 5 % al 12% de la muestra, el suelo se indicar
como clasificacin doble, basada en los criterios de graduacin y lmites de
consistencia, tales como GW-GC o SP-SM.
-En casos dudosos, la regla es favorecer a la clasificacin de menos plasticidad.
Por ejemplo una grava con 10% de finos, un Cu = 20, Cc = 2 e IP =6, ser clasificada
como GW-GM en lugar de GW-GC.
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Clasificacin de suelos de grano fino (50% o ms pasa por 0,08 mm)
Aplcando los criterios de clasificacin de la carta de plasticidad de Casagrande:
- Clasificar el suelo como una arcilla inorgnica (C), si al dibujar el punto del
lmite lquido versus ndice de plasticidad, ste cae sobre la lnea A y el ndice de plasticidad es mayor que 7.
Clasificar como arcilla inorgnica de baja a media plasticidad (CL) si el wL < 50.
Clasificar como arcilla inorgnica de alta plasticidad (CH) si wL 50.
En caso que wL > 100 o IP > 60, expandir la carta de plasticidad manteniendo
las mismas escalas y pendiente de la lnea A.
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-Clasificar el suelo como limo inorgnico (M), si el punto versus IP se sita bajo la lnea A o IP < 4, a menos que se sospeche que hay materia orgnica presente en cantidades suficientes como para influir en las propiedades del suelo (suelo de color oscuro y olor orgnico cuando est hmedo y tibio), en cuyo caso se debe efectuar un segundo lmite lquido con la muestra que ensaye secada al horno a una temperatura de 110 5C durante 24 horas. Se clasifica como limo o arcilla orgnicos (O), si el lmite lquido despus del secado al horno, es menor que 75% del lmite lquido de la muestra original determinado antes del secado.
Clasificar el suelo como limo inorgnico de baja plasticidad (ML), o como limo o arcilla orgnicos de baja plasticidad (OL), si < 50 y el punto versus IP se sita bajo la lnea A o bien IP < 4.
Clasificar el suelo como limo inorgnico de alta plasticidad (MH), o bien como arcilla o limo orgnicos de alta plasticidad (OH), si es mayor que 50 y el punto versus IP se encuentra bajo la lnea A o bien IP < 4.
-Con el fin de indicar sus caractersticas de borde, algunos suelos de grano fino
deben clasificarse mediante simbologa doble. Si el punto -IP se sita prcticamente en la lnea A o sobre la lnea A donde el ndice de plasticidad tiene un rango de 4 a 7, el suelo debe tener clasificacin doble tales como CL-ML o CH-OH. Algunas normas indican como suelos de alta plasticidad todos aquellos con un valor del lmite lquido wL 50, mientras que otras indican que si el punto = 50 el suelo deber tener clasificacin doble tales como CL-CH o ML-MH.
-En casos dudosos la regla de clasificacin favorece al ms plstico. Por ejemplo, un suelo fino con un = 50 e IP = 22 deber clasificarse como CH-MH en lugar de CL-ML.
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5-Granulometra del suelo.
La granulometra o estudio de los distintos tamaos que componen un suelo se
realiza en base a clasificaciones de tamaos normalizadas, de distintos pases, que en
general corresponden a los siguientes grandes grupos:
Gravas-Arenas-Limos-Arcillas
En Espaa la clasificacin viene regulada por la norma UNE que define los
siguientes grandes grupos:
Tipo Tamao
Bloques 1 m
Bolos 10cm a 30cm
Gravas >40mm
Gravillas >2mm
Arenas 2mm a 0.06mm
Limos 0.06mm a 0.002mm
Arcillas
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5.1-Analisis granulomtrico por tamizado
Para realizar el anlisis granulomtrico por tamizado se dispone una serie de
tamices que son distintos segn sea la normativa del pas. El anlisis granulomtrico
por tamizado se realiza tamizando o cribando, una determinada cantidad de suelo, en
peso(por ejemplo 1Kg), a travs de una serie de tamices(que no tiene por qu ser la
serie completa) y tras el correspondiente vibrado, bien sea manual o automtico, se
pesa lo retenido en cada uno de los tamices.
conocido lo retenido en cada tamiz, se puede obtener el tanto por ciento de
partculas de dimetro inferior al considerado en cada caso.
Representando en unos ejes coordenadas en abscisas los dimetros de las
partculas en mm y en ordenadas el tanto por ciento de partculas de dimetro inferior
al considerado, o tanto por ciento de partculas que pasa por un determinado tamiz, se
obtiene la curva granulomtrica.
De forma similar a como se obtiene el tanto por ciento que pasa por un
determinado tamiz, se puede obtener por diferencia el tanto por ciento retenido en un
tamiz.
Para una mejor y ms clara representacin, las abscisas se representan en escala
logartmica, con lo cual da una curva en la que las fracciones gruesas no tienen tanta
importancia y se da ms a las fracciones finas.
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5.2-Analisis granulomtrico por sedimentacin
Para clasificar los tamaos gruesos de las partculas, el mtodo mas cmodo y
rpido es el ensayo granulomtrico por tamizado. Sin embargo para partculas finas,
concretamente a partir del tamiz de 0.08mm el tamizado se hace muy difcil, por un
lado porque hace falta mucho tiempo y por el otro porque la fabricacin de los tamices
presenta grandes dificultades.
Los mtodos que se utilizan ms frecuentemente se basan en la ley de Stokes,
que fija la velocidad de cada de una esfera sumergida en un fluido.
En el mtodo de sedimentacin se mezcla en una probeta, de aproximadamente
50cm de altura, una cantidad de suelo seco(50 gr/l) con agua. Al agua se le aaden
productos qumicos anticoagulantes y se agita todo el conjunto.
Segn sea el mtodo utilizado por medio de una pipeta(mtodo de Robinson o de
la pipeta) o de un densmetro(mtodo de Bouyoucos-Casagrande) permiten conocer la
concentracin en determinados intervalos de tiempo y por medio de ello calcular u
obtener puntos de la curva granulomtrica.
5.3-Caracteristicas de las curvas granulomtricas
De las curvas granulomtricas se pueden obtener algunos parmetros o
caractersticas que son tiles bien para conocer mejor el suelo o bien para estudios
posteriores de otras caractersticas de los mismos.
se definen los siguientes:
5.3.1-Diametro eficaz o efectivo
Es el tamao de partculas o dimetro, correspondiente al 10% "que pasa" en la
curva granulomtrica. El conocimiento del D10 es vlido para el estudio de la
permeabilidad de los suelos.
5.3.2-Coeficiente de uniformidad.
El coeficiente de uniformidad (U) es el cociente entre el D60 y el D10, siendo el
D60 el dimetro o tamao de partculas correspondiente a la curva granulomtrica al
60% "que pasa". El coeficiente de uniformidad da un valor que permite conocer si el
suelo est bien o mal graduado, es decir si el tamao de las partculas es muy
uniforme o por el contrario existen variedad de partculas de distintos tamaos.
Si el coeficiente de uniformidad est entre 4 y 8, puede decirse que el suelo est
bien graduado. Si el valor de U es cercano al del suelo est mal graduado o que las
partculas son casi toda del mismo tamao.
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5.3.3-Coeficiente de curvatura.
El coeficiente de curvatura se define como el siguiente cociente:
Siendo el dimetro o tamao de partculas correspondiente al 30% que pasa en la curva granulomtrica.
El coeficiente de curvatura suele variar entre 1 y 3, siendo el valor optimo
alrededor de 2.
6-Caracteristicas de los distintos tipos de suelos
6.1-GRAVAS
Se caracterizan porque los granos son observables a simple vista.
Son granos que no se apelmazan aunque estn hmedos, debido a la
pequeez de las tensiones capilares.
No retienen el agua.
Cuando el gradiente hidrulico es mayor que 1, se produce en ellas flujo
turbulento.
Es difcil perforar un tnel en gravas con agua mediante aire comprimido,
porque la prdida de aire es muy alta.
Ejemplo de grava
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6.2-ARENAS
Todava son observables a simple vista.
Los granos se apelmazan si estn hmedos, debido a la importancia de las
tensiones capilares.
Cuando se mezclan con el agua no se forman agregados continuos, sino que
se separan de ella con facilidad.
No se suele producir en ellas flujo turbulento aunque el gradiente hidrulico sea
mayor que 1.
El aire comprimido es adecuado para perforar en ellas.
En general no son plsticas.
Los terrenos secos tienen una ligera cohesin, pero se reducen a polvo
fcilmente entre los dedos.
Fcilmente erosionadas por el viento.
Fcilmente drenadas mediante bombeo.
Los asientos de las construcciones realizadas sobre ellas suelen estar
terminados al acabar la construccin.
Ejemplo de arenas
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6.3-LIMOS
Partculas invisibles.
Retienen el agua mejor que los tamaos superiores.
En general son algo plsticos.
Los terrones secos tienen una cohesin apreciable, pero se pueden reducir a
polvo con los dedos.
Si se forma una pasta agua-limo y se coloca sobre la mano, al golpear con la
mano se ve cmo el agua se exhuda con facilidad.
Difcilmente erosionados por el viento.
Casi imposible de drenar mediante bombeo.
Los asientos suelen continuar despus de acabada la construccin.
No suelen tener propiedades coloidales.
A partir de 0,002 mm, y a medida que aumenta el tamao de las partculas, se
va haciendo cada vez mayor la proporcin de minerales no arcillosos.
Tacto spero.
Se secan con relativa rapidez y no se pegan a los dedos.
Los terrones secos tienen una cohesin apreciable, pero se pueden reducir a
polvo con los dedos.
Ejemplo de limo
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6.4-ARCILLAS Se trata partculas tamao gel y se necesita que haya habido transformaciones
qumicas para llegar a estos tamaos.
Consisten en su mayor parte en minerales arcillosos, principalmente minerales
silicatados, constituidos por cadenas de elementos tetradricos y octadricos
(el in silicio se encuentra en el centro de cada una de estas estructuras
regulares), unidas por enlaces covalentes dbiles, pudiendo entrar las
molculas de agua entre las cadenas produciendo, a veces, aumentos de
volumen (recuperables cuando el agua se evapora).
Tacto suave.
Los terrones secos se pueden partir, pero no reducir a polvo con los dedos.
Se secan lentamente y se pegan a los dedos. Por ello la capacidad de
retencin del agua es muy grande (pequeos huecos con una gran superficie
de absorcin en las partculas y una estructura que permite retener el agua),
por lo que son generalmente los materiales ms problemticos (tiempos muy
elevados de consolidacin o de expulsin de agua bajo esfuerzos).
Ejemplos de arcillas
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7-Ejercicios prcticos
7.1-Granulometria
Un suelo natural propuesto para la explanada de una carretera tiene la distribucin granulomtrica que la recogida en la tabla. El suelo tiene un lmite liquido de 44 y un limite plstico de 21.
Sabemos que el doble de "a" es igual al quintuplo de 2 "b". Y ademas la suma de a y b representa el 70%. Se pide:
a)Curva granulometrica.
b)Porcentaje de grava, arena y finos, segn el sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS).
c)Clasificar el suelo segn el SUCS mejorado.
D(mm) 10 4.75 2 1 0.1 0.05 0.006 0.002 % que pasa 100 97 92 84 58 a 30 b
Solucin:
a)Curva granulomtrica.
Para representar la curva granulomtrica, obtenemos a y b.
A continuacin, representamos los pares (D(mm),% que pasa) obteniendo la grafica granulomtrica.
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b)Porcentaje de grava, arena y finos.
Segn el sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS) el tamao de las gravas es superior al tamiz de 4.75mm, el de las arenas se encuentra entre el tamiz de 0.075mm y el de 4.75mm y los finos son inferiores al tamiz de 0.075mm. Por tanto:
grava(>4.75mm)=100-97=3%
arena(0.075,4.75mm)=97-55=42%
finos(%grava y l %grava es menor del 15%, por lo cual, resulta una arcilla inorgnica magra(poco plstica) arenosa(CL).
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7.2-Limites de Atterberg
1-Los limites de Atterberg de un suelo son LL=47 y limite plstico LP=25 y su contenido en arcilla del 39.5% en peso. Sabiendo que el contenido de humedad del suelo in situ es del 28%. Obtener:
a) ndice de plasticidad.
b) ndice de fluidez.
c) Estado del suelo.
d) Actividad del suelo.
Solucin:
a) ndice de plasticidad IP.
El ndice de plasticidad es 22
b) ndice de liquidez o fluidez IL.
El ndice de liquidez es 0.14
c)Estado del suelo
El suelo "in situ" con su humedad natural, estara en estado plstico, LP
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a)Limite liquido(LL).
b)Limite plstico(LP).
c)ndice de plasticidad(IP).
Tabla 1
ID N golpes 1 16 48.69 43.31 27.64 2 28 56.46 49.5 27.77 3 34 53.54 47.44 27.91
Tabla 2
ID 1 53.41 48.29 27.61 2 53.74 48.63 27.71
Solucin:
a)Limite liquido(LL).
De los datos conocidos podemos obtener la masa seca de la muestra(masa de las partculas solidas) y la masa del agua que estaba entre los huecos de la muestra().
Tenemos que:
Siendo la humedad de este ensayo,
Aplicando esto a los tres ensayos obtenemos:
ID N golpes
1 16 48.69 43.31 27.64 15.67 5.38 34.33 2 28 56.46 49.5 27.77 21.73 6.96 32.03 3 34 53.54 47.44 27.91 19.53 6.1 31.23
Representando los valores en la siguiente, unindolos con una lnea y partiendo del eje vertical de 25 golpes, intersecamos la recta ajustada y trazamos una lnea vertical hasta alcanzar el eje vertical, en el aproximamos el limite liquido.
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El limite liquido LL=32.5
b)Limite plstico(LP).
Para hallar el limite plstico, obtenemos las humedades de los dos ensayos, siguiendo el proceso realizado en el apartado anterior. El LP lo tomaremos como el valor promedio de las dos humedades. En la tabla siguiente, se recogen los valores de las humedades, tomando el LP como valor promedio:
ID 1 53.41 48.29 27.61 20.68 5.12 24.76 2 53.74 48.63 27.71 20.92 5.11 24.43
El limite plstico LP=24.6%
C)ndice de plasticidad(IP).
Se define como la diferencia entre el limite liquido y el plstico.
El ndice de plasticidad IP=7.9%
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8-Resultados obtenidos en el laboratorio. Usando los bacos de Excel se puede comprobar de forma rpida si los ensayos estn bien realizados y si los resultados son coherentes.
Por ello he realizado los clculos relativos a los ensayos de los limites de Atterberg(limite liquido y limite plstico) as como el ensayo granulomtrico por tamizado, tanto a mano como con las hojas de Excel a modo de comprobacin.
A continuacin se muestran una serie de imgenes tomadas durante la realizacin de los mismos as como las hojas de Excel correspondientes a dichos ensayos.
Pesaje de la muestra de suelo para el ensayo de los limites de Atterberg
Ensayo de la cuchara de Casagrande
Muestras de distintos tamaos de suelo procedentes del ensayo granulomtrico
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CARTA DE PLASTICIDAD PARA EL SISTEMA
UNIFICADO DE CLASIFICACIN DE SUELOS
ID Suelo LL (%) LP (%) IP (%)=LL-LP Smbolo
1 22 15,9 6,1 CL-ML
ABREVIATURAS:
LL: Lmite lquido
LP: Lmite plstico
22; 6,1
CL
ML-OL
CH
MH-OH
CL-ML
Lnea A
Lnea U
; 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
nd
ice
de
pla
stic
idad
(IP
)
Lmite lquido (LL)
Carta de Plasticidad
-
CLASIFICACIN DEl SUELO
GRANULOMETRA:
D(mm) UNE Total (g) Pasa TotalRecomendados D(mm) (g) (%) % (Directo)
100 25 0 2046 100 100
80 20 0 2046 100 100
63 4 8 2038 100 100
50 2,5 43,4 2002,6 97,87 97,87
40 2 72,1 1973,9 96,87 96,87
25 1,25 255,2 1790,8 87,52688172
20 0,8 439,9 1606,1 78,49951124
12,5 0,63 597,7 1448,3 70,78690127
10 0,4 698,3 1347,7 65,86999022
6,3 0,16 804,3 1241,7 60,68914956
5 0,08 1000,5 1045,5 51,09970674
2
1,25
0,4
0,16
0,08
Masa Tot (g) 2046,00 2046,00
PLASTICIDAD SUELO/FRACCIN FINA:
Lmite lquido: 22,00
Lmite plstico: 15,90
ndice plasticidad: 6,10
Tipo de suelo Inorgnico
VALORES CALCULADOS:Tamices: UNEPasa tamiz (mm): 5 100,00 %
Pasa tamiz (mm): 0,08 51,10 %
Grava 0,00 %Arena 48,90 %Finos 51,10 %D60: 0,152 mmD30: No hay dato mmD10: No hay dato mmCoeficiente uniformidad (Cu): No hay datosCoeficiente curvatura (Cc): No hay datos
-
GRFICOS:
CLASIFICACIN:
CL-ML Arcilla limosa arenosa;
Finos Arena Grava N200(0,075) N4(4,75)
0,152
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
%q
ue
pas
a
D (mm)
Curva Granulomtrica
CL
ML-OL
CH
MH-OH
CL-ML
Lnea A Lnea U
ML 22,0; 6,1
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
nd
ice
de
pla
stic
idad
(IP
)
Lmite lquido (LL)
Carta de Plasticidad
-
9-Bibliografia.
Ejercicios resueltos de Geotecnia Agustn Matas Snchez
Ingeniera Geolgica Gonzlez de Vallejo
Mecnica de suelos Jurez Badillo
Mecnica del suelo y cimentaciones. UD 1 Y 2
Terrenos y ensayos - E. Fernndez del Olmo
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