Clasificación de los suelos • Generalidades: A macro escala y durante el transcurso del curso se han clasificado los suelos en finos y suelos gruesos, pero se hace necesario clasificarlos de una manera más precisa para que transmitan una mejor descripción de su comportamiento desde el punto de vista de la ingenieria civil. Al realizar una clasificación más precisa del suelo y enmarcados en un sistema de referencia conocido y especificado por la técnica, la intercomunicación entre las personas que trabajan en la ingeniria civil se hace más sencillo y se transmite mayor información de una manera rápida.

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Granulometria

Tamaño de las particulas, según los sistemas de clasificación S.U.C.S Bloques Bolos Grava Arena Limo Arcilla

Tamaño Tamaño mínimo (mm) máximo (mm) 300 75 300 4.76 75 0.075 4.76 0.002 0.075 0.002

Normas AASHTO

Normas INV (Basados en el S.U.C.S) Fragmentos Guijarros Grava Arena Limo Arcilla

Tamaño Tamaño mínimo (mm) máximo (mm) 300 75 300 4.76 75 0.075 4.76 0.002 0.075 0.002

Normas ASTM

Tamaño Tamaño mínimo (mm) máximo (mm) Grava 4.76 75 Bloques Arena Gruesa 2.00 4.76 Grava Arena Media 0.42 2.00 Arena Arena Fina 0.075 0.42 Limo Limo 0.005 0.075 Arcilla Arcilla 0.001 0.005 Coloides 0.001 Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Tamaño Tamaño mínimo (mm) máximo (mm) 75 2.00 75 0.075 2.00 0.005 0.075 0.001 0.005

Clasificación europea

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• Dentro de los sistemas más utilizados se encuentran: - Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). - Sistema AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)

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Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) • Parte de la granulometría realizada, hasta el pasa No. 200 (Granulometria por tamizado). Curva Granulometrica

D60 cu = D10

100 90 %Pasa de material

80

(D30 )

2

70

cc =

60 50 40

D60 D10

30

cu > 6 _( Arena)

20 10 0 100.000

cu > 4 _(Grava) 10.000

1.000

0.100

Tamaño de abertura tamiz (mm)

0.010

3 > cc > 1

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Grava Si >50% (SG)

Suelo grueso

Tamiz #4 Si >50% (SG)

Si >50% Tamiz #200

Arena

Si >50%

Suelo fino

Grupo

I

II

III

IV

Clasificación Se evalua SUCS GW GP < 5% c u, c c SW SP GW-GM GW-GC GP-GM GP-GC c u, c c , IP, LL 5% - 12% SW-SM SW-SC SP-SM SP-SC GM GC IP, LL 12% - 50% SM SC ML (OL) MH (OH) IP, LL > 50% CL CH CL - ML

Pasa No 200

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Grupo

I

II

III

IV

Clasificación Se evalua SUCS GW GP < 5% c u, c c SW SP GW-GM GW-GC GP-GM GP-GC c u, c c , IP, LL 5% - 12% SW-SM SW-SC SP-SM SP-SC GM GC IP, LL 12% - 50% SM SC ML (OL) MH (OH) IP, LL > 50% CL CH CL - ML

Pasa No 200

Bien Gradado cu > 6 _( Arena) cu > 4 _(Grava)

3 > cc > 1

Carta de plasticidad

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Carta de plasticidad Linea A

IP = 0.73( LL − 20) Linea B

LL = 50 Linea U

IP = 0.9( LL − 8) 7 4

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Ejercicios clasificación de suelos SUCS

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Sistema de Clasificación AASHTO • Este sistema de clasificación es ampliante usado en lo que es la ingenieria de vias, y busca principalmente juzgar la aceptabilidad de un suelo para hacer usado como material de sub-base y base en un pavimento, basandose en la medición numerica de la calidad del suelo, determinado el indice de grupo (IG). • Basa como el SUCS, su clasificación en la granulometria por tamizado y en los limites plástico y liquido. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

La clasificación se basa en buscar la primera columna de izquierda a derecha que haga que todos los requisitos en el suelo, encajen dentro de los rangos definidos, de acuerdo a la granulometria por tamizado y los limites de consistencia.

El grupo A-7, se subdivide en: Si LP < 30 es A-7-6, Si LP > 30 es A-7-5 Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Finalmente, el indice de grupo (IG) se calculara así: IG = ( P200 − 35)[0.2 + 0.005( LL − 40)] + 0.01( P200 − 15)( IP − 10)

Donde: P200:

Es el porcentaje de suelo que pasa el tamiz No. 200

LL:

Es el limite liquido.

IP:

Es el índice de plasticidad.

El valor del indice de grupo, deberá ser redondeado al valor del entero más cercano o, en el caso de ser negativo se igualará a cero (IG=0). Finalmente lo que se reporta es la clasificación del grupo según la tabla anterior y el IG entre parantesis: Ejemplo: A-1a (2) Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Ejercicios clasificación de suelos AASHTO

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Descripción e identificación de suelos (procedimiento visual y manual) INV E – 102 - Pruebas rapidas para clasificación de campo Objetivo: Esta práctica describe un procedimiento para identificar suelos y se basa en el sistema de clasificación unificada. La identificación se hace mediante un examen visual y mediante ensayos manuales, lo cual debe indicarse claramente al elaborar el respectivo informe. Consideraciones: - Cuando se requiera una identificación precisa de suelos para usos con fines de Ingeniería, deberán usarse los procedimientos descritos en los sistemas corrientes de clasificación. - En esta práctica, la parte de la identificación que asigna un símbolo y un nombre al grupo se limita a las partículas menores de 75 mm (3"). Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Definiciones: Fragmentos – Partículas de roca que no pasan una malla con abertura cuadrada de 300 mm (12"). Guijarros – Partículas de roca que pasan una malla con abertura cuadrada de 300 mm (12") y quedan retenidas en un tamiz de 75 mm (3"). Grava – Partículas de roca que pasan un tamiz de 75 mm (3") y quedan retenidas sobre un tamiz de 4.75 mm (No.4) con las siguientes subdivisiones: Gruesa – Pasa tamiz de 75 mm (3") y queda retenida sobre tamiz de 19 mm Fina – Pasan tamiz de 19 mm (3/4") y queda retenida mm (No.4).

(3/4")

sobre tamiz de 4.75

Arena – Partículas de roca que pasan un tamiz de 4.75 mm (No.4) y quedan retenidas sobre un tamiz de 75 µm (No.200) con las subdivisiones siguientes: Gruesa – Pasa tamiz de 4.75 mm (No.4) y queda retenida sobre tamiz de 2.00 (No.10).

mm

Media – Pasa tamiz 2.00 mm (No.10) y queda retenida sobre tamiz de 425 µm (No.40). Fina – Pasa tamiz de 425 µm (No.40) y queda retenido sobre tamiz de 75 µm (No.200). Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Arcilla – Suelo que pasa tamiz de 75 µm (No.200); el cual puede mostrar la plasticidad (consistencia como de masilla) dentro de un cierto intervalo de humedad, pero que muestra considerable resistencia cuando se seca al aire. Para su clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porción fina de un suelo con un índice de plasticidad igual o mayor que 4, para el cual la coordenada que representa el índice plástico contra el límite líquido en la carta de plasticidad cae por encima de la línea "A". Limo – Suelo que pasa tamiz de 75 µm (No.200), ligeramente plástico o no plástico y que exhibe poca o ninguna resistencia cuando se seca al aire. Para clasificación, un limo es un suelo de grano fino, o la porción fina de un suelo con índice plástico menor que 4, para el cual la coordenada que representa el índice plástico contra el límite líquido cae por debajo de la línea "A", en la carta de plasticidad. Arcilla orgánica – Una arcilla con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que sería clasificado como arcilla, excepto que el valor de su límite líquido después de secada en el horno es menor que el 75 % de dicho valor antes de secarlo. Limo orgánico – Un limo con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por clasificación, un limo orgánico es un suelo que sería clasificado como limo, excepto que su valor de límite líquido después de secarse en el horno es menor que el 75 % de dicho valor antes de secarlo. Turba – Un suelo primordialmente de textura vegetal en estados variables de descomposición, usualmente con olor orgánico, color entre carmelita oscuro y negro, consistencia esponjosa, y contextura que varía desde fibrosa hasta amorfa. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Equipo • Navaja de bolsillo o espátula pequeña. • Un pequeño tubo de ensayo con tapón (o jarra con tapa). • Lupas de mano pequeñas.

Reactivos • Pureza del agua.- A menos que se indique otra cosa, cuando se hace referencia al agua, deberá darse por entendido que ésta provenga de un acueducto o de una fuente natural, incluida agua que no sea potable. • Acido clorhídrico.- Una pequeña botella de ácido clorhídrico diluido, HCl, una parte de HCl (10 N) en tres partes de agua destilada (este reactivo es opcional).

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Muestra • La muestra, debe ser adecuadamente tomada y referenciada. La cantidad minima recomendada será: Tamaño máximo de las partículas (Abertura del tamiz) Normal Alterno 4.75 mm (No. 4) 9.76 mm (3/8”) 19.77 mm (¾”) 37.78 mm (1 ½”) 75.0 mm (3”)

Tamaño mínimo de la muestra, peso seco al aire 100 g 200 g 1.0 kg 8.0 kg 60.0 kg

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Procedimiento • La clasificación visual se hará basada en el SUCS, y la proporción de cada fracción se hará aproximandola al 5%. • Si uno de los componentes se halla presente pero no en cantidad suficiente como para considerar el 5 % de la fracción que pasa el tamiz de 75 mm (3"), indíquese su presencia con el término “trazas”; por ejemplo: trazas de finos. Una traza no se debe considerar en el total del 100 % para los componentes. • Se hará primera una referenciación o información descriptiva del material, indicando que porcentaje del material posee una caracteristica dada. • Luego se clasificara de acuerdo a los diagramas de flujo mostrados, basasos en el SUCS.

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Es necesario hacer una distinción entre dobles símbolos y símbolos fronterizos. a) Doble símbolo – Un doble símbolo corresponde a dos símbolos separados por un guión, por ejemplo: GP-GM, SWSC, CL-ML, los cuales se usan para indicar que el suelo tiene propiedades para las cuales se requieren los dos símbolos. Estos se necesitan cuando el suelo tiene finos entre 5 y 12 % o cuando la coordenada del límite líquido y del índice plástico caen en el área CL-ML de la carta de plasticidad. b) Símbolo Fronterizo – Un símbolo fronterizo corresponde a dos símbolos separados por una diagonal, por ejemplo: CL/CH, GM/SM, y deberá usarse para indicar que el suelo que ha sido identificado tiene propiedades que no lo colocan de manera definitiva dentro de ningún grupo específico. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Referenciación o información descriptiva del material •

•

Angulosidad :

Sub-angulosa

:

Sub-redondeado

:

Redondeado

:

Criterios Partículas con bordes agudos y caras relativamente planas con superficies sin Partículas similares a las angulosas pero con bordes algo redondeados. Partículas con casi todas las caras planas pero con esquinas y bordes redondeados. Partículas con lados curvados suavemente y sin bordes.

Forma.- Se deberá indicar la fracción de las partículas que tienen determinada forma, por ejemplo un tercio de las partículas de grava son planas. Planas Alargadas

: :

Planas y alargadas :

• •

Descripción Angulosa

Cuando ancho/espesor >3 Cuando longitud/ancho >3 Cuando se cumplen las dos condiciones de Planas y Alargadas.

Color. Olor.

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Referenciación o información descriptiva del material Descripción

•

•

Condición de humedad.

Seca Húmeda

: :

Saturada

:

Criterios Ausencia de humedad, polvorosa, seca al tacto. Húmeda, pero sin agua visible. Generalmente cuando el suelo está bajo el nivel freático - Agua visible.

Reacción con HCl.- El carbonato de calcio es un agente cementante común, debe informarse de su presencia si la reacción con ácido clorhídrico diluido es importante. Descripción Criterios Nula

=

Débil

=

Fuerte =

•

Sin reacción visible. Reacción ligera, se forman burbujas lentamente. Reacción violenta, se forman burbujas de inmediato.

Consistencia.- Esta observación no es apropiada para suelos con cantidades significativas de grava. Descripción Muy blanda Blanda Firme Dura Muy dura

= = = = =

Criterios El dedo pulgar penetra en el suelo más de 25 mm. El dedo pulgar penetra en el suelo aproximadamente 25 mm. El dedo pulgar hace mella de 6 mm. El dedo pulgar no hace mella en el suelo; pero si lo penetra su uña. La uña del pulgar no hace mella en el suelo.

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Referenciación o información descriptiva del material •

•

Cementación.-

Estructura.-

Descripción Débil

=

Moderada

=

Fuerte

=

Descripción Estratificada = Laminada Fisurada Lisa

= = =

En bloques

=

Lenticular = Homogénea =

•

Criterios Se desmorona o rompe al tocar o con poca presión de los dedos. Se desmorona o rompe con considerable presión de los dedos. No se desmorona ni se rompe con la presión de los dedos.

Criterios Capas alternadas variables de material o color, con espesor de por lo menos 6 mm, los cuales deben anotarse. Capas alternadas variables de material o color, con espesores menores de 6 mm, los cuales deben anotarse. Rompimiento según planos definidos de fractura con poca resistencia a ésta. Planos de fractura lisos o lustrosos; algunas veces estriados. Suelo cohesivo que puede romperse en pequeños terrones angulosos resistentes a un rompimiento adicional. Inclusión de pequeñas bolsas de diferentes suelos; tales como pequeños cristales de arena esparcidos en una masa de arcilla; anótese el espesor. Apariencia y color uniforme.

Rango de los tamaños de las partículas.- Para componentes de grava y arena, describir el rango de los tamaños de las partículas dentro de cada componente. Por ejemplo, alrededor de 20 % de grava fina a gruesa, alrededor del 40 % de arena de fina a gruesa.

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Referenciación o información descriptiva del material •

Tamaño máximo de partícula.- Se describe el tamaño máximo de partícula hallado en la muestra, de acuerdo con la siguiente información:

•

Tamaño de arena.- Si el tamaño máximo de la partícula es del tamaño de arena, descríbase ésta como fina, mediana, o gruesa. Por ejemplo: el tamaño máximo de la partícula es el de arena media.

•

Tamaño de grava.- Si el tamaño máximo de la partícula es de la grava, descríbase el tamaño máximo como el del tamiz más pequeño que pasará la partícula. Por ejemplo tamaño máximo de la partícula, 37.5 mm (1½"), [pasa el tamiz de 37.5 mm (1½") y queda retenida en el tamiz de 19.0 mm (3/4"), de abertura cuadrada].

•

Tamaños de guijarros o fragmentos.- Si el tamaño máximo de la partícula es el tamaño de fragmentos o el de guijarros, descríbase la dimensión máxima de la partícula mayor. Por ejemplo: dimensión máxima 450 mm (18").

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Referenciación o información descriptiva del material •

Dureza.- La dureza de la arena gruesa y de las partículas más grandes se deberá describir como de "dura", o establézcase lo que sucede cuando las partículas son golpeadas con un martillo; por ejemplo, las partículas de grava se fracturan con considerable número de golpes de martillo, algunas partículas se desmoronan con un golpe de martillo. “Duras” quiere decir partículas que no se agrietan, fracturan ni desmoronan bajo un golpe de martillo.

•

Comentarios adicionales.- Deben hacerse comentarios tales como presencia de raíces o huecos debidos a éstas; dificultad al efectuar la perforación o el barreno, al hacer la excavación de trincheras o apiques, así como la presencia de mica.

•

Se deberá agregar al suelo un nombre local comercial o una información geológica, para identificarlo como tal.

•

Así mismo, se podrá agregar una clasificación e identificación del suelo de acuerdo con otros sistemas que lo identifiquen como tal.

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Identificación de la turba • Una muestra compuesta principalmente de tejidos vegetales en estados variables de descomposición con una textura, de fibrosa a amorfa, usualmente de color carmelita oscuro a negro, y olor orgánico, deberá designarse como suelo altamente orgánico e identificarse como turba, PT, y no se continuará su analisis con esta norma.

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Identificación preliminar • El suelo es de grano grueso, si contiene menos del 50 % de granos finos. Para su identificación final se seguira los diagramas de flujo mostrados. • El suelo es de grano fino, si contiene 50 % o más de finos. Se tomará una muestra pasante del tamiz No. 40 que sea suficiente y se usará para realizar las pruebas de resistencia seca, dilatancia y tenacidad o dureza.

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Clasificación visual del suelo grueso

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Identificación suelo fino •

Resistencia seca: Se escoge de la muestra material suficiente para moldear una esfera de alrededor de 25 mm (1") de diámetro, moldeándola hasta que tenga la consistencia de una masilla, agregando agua si fuere necesario. (3 especímenes). Permítase que los especímenes de ensayo se sequen al aire, al sol o por medios artificiales, siempre que la temperatura no exceda de 60 °C (140 °F). Si la muestra contiene terrones naturales secos de alrededor de 12.5 mm (½") de diámetro, pueden usarse éstos en lugar de las esferas moldeadas. Se ensaya la resistencia de las bolitas o los terrones apretándolos entre los dedos. Si se usan terrones naturales secos, se deben desechar los resultados de los que contengan partículas de arena gruesa. Descripción Nula = Baja = Mediana

=

Alta

=

Muy alta

=

Criterios La muestra seca se desmorona a la simple manipulación. La muestra seca se desmorona hasta pulverizarse con ligera presión de los dedos. La muestra seca se rompe en fragmentos o se desmorona con presión considerable de los dedos. No podrá romperse la muestra seca con la presión de los dedos, pero se romperá en fragmentos al aprisionarla con el pulgar sobre una superficie dura. No podrá romperse la muestra seca al aprisionarla con el pulgar sobre una superficie dura.

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Identificación suelo fino La presencia de materiales cementantes de alta resistencia que son solubles en agua, como el carbonato de calcio, puede causar resistencias secas excepcionalmente altas. La presencia de este carbonato se puede detectar, generalmente, por la intensidad de la reacción con el ácido clorhídrico diluido. •

Dilatancia Se escoge suficiente material para moldear una esfera de aproximadamente 12.5 mm (½"), de diámetro, se moldea y agrega agua, si fuere necesario, hasta que el suelo adquiera consistencia blanda pero no pegajosa. Con una navaja o una pequeña espátula se aplana la esfera de suelo así formada en la palma de una de las manos; se agita horizontalmente golpeándola contra la otra mano varias veces. Nótese la reacción cuando aparezca el agua en la superficie del suelo, el cual mostrará una consistencia gelatinosa y de aspecto brillante. Se exprime la muestra cerrando la mano o apretándola entre los dedos y se anota la reacción como nula, lenta, o rápida Descripción Nula

=

Lenta

=

Rápida

=

Criterios No hay cambio visible en la muestra. El agua aparece lentamente en la superficie del espécimen durante su sacudimiento y no desaparece o desaparece lentamente al apretarlo. El agua aparece rápidamente sobre la superficie de la muestra mientras se la sacude y desaparece rápidamente al apretarla.

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Identificación suelo fino •

Tenacidad Después del examen de dilatancia la muestra se conformará en una pastilla alargada y se enrollará con la mano sobre una superficie lisa o entre las palmas de las manos hasta formar rollos de cerca de 3 mm (1/8") de diámetro. (Si la muestra está muy húmeda para hacer fácilmente los rollos, se extiende en una capa delgada para que pierda agua por evaporación). Se desharán luego los rollitos formados y se volverán a enrollar repetidamente hasta que se desmoronen a un diámetro de 3 mm (1/8"). Cuando el rollo se desmorona a este diámetro, el suelo está cerca del límite plástico. Se anotará la presión requerida para formar los rollitos cerca del límite plástico así como su resistencia. Después de que el rollito se desmorone, deberán juntarse los terroncitos que quedan y amasarlos hasta que se desmoronen y se anotará entonces la tenacidad del material durante el amasado. Descripción Baja

=

Mediana

=

Alta

=

Criterios Sólo se necesita ligera presión para formar rollitos cerca del límite plástico. Los rollitos y los terrones son débiles y blandos. Se necesita presión mediana para formar "rollitos" cerca del límite plástico. Los rollitos y los terrones tienen mediana tenacidad. Se requiere considerable presión para formar "rollitos" cerca del límite plástico. Los rollitos y los terrones tienen muy alta tenacidad.

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Identificación suelo fino •

Plasticidad Con base en las observaciones hechas durante el ensayo de tenacidad, la plasticidad del material se debe describir. Descripción No plástico = Baja

=

Media

=

Criterios No pueden formarse rollos de 3 mm con ningún contenido de humedad. Difícilmente pueden formarse rollitos y terrones cuando está más seco que el límite plástico. Es fácil de formar el rollito y pronto alcanza el límite plástico. No puede volverse a enrollar la misma muestra después de que alcanza el límite plástico. Los terrones se desmoronan cuando se secan por debajo del límite plástico.

=

Toma considerable tiempo formar rollos y remoldearlos para alcanzar el límite plástico, pero puede volverse a enrollar varias veces la misma muestra después de alcanzar el límite plástico. Pueden formarse terrones sin que se desmoronen cuando están más se

Alta

•

Se deberá decidir si el suelo es inorgánico u orgánico de grano fino.

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Identificación suelo fino •

Identificación de los suelos inorgánicos de grano fino: - Arcilla magra CL - Arcilla grasa, CH - Limo, ML - Limo elástico, MH

•

Las propiedades de un MH son similares a las de una arcilla magra (CL); sin embargo, el limo se secará rápidamente en la mano y dará sensación de mucha suavidad cuando está seco. Algunos suelos que se clasificarían como MH son difícilmente distinguibles de la arcilla magra y pueden requerirse, entonces, ensayos de laboratorio para su identificación adecuada. Símbolo del Suelo

Resistencia Seca

Dilatancia

ML

Nula a baja

Lenta a Rápida

Tenacidad Baja o no pueden formarse rollitos

CL

Media a Alta

Nula a Lenta

Media

MH

Baja a Media

Nula a Lenta

Baja a Media

CH

Alta a muy alta

Nula

Alta

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Identificación suelo fino •

Identificación de suelos orgánicos de grano fino:

•

Se identificará el suelo como orgánico OL/OH, cuando contiene suficientes partículas orgánicas como para que influyan sobre las propiedades del mismo. Los suelos orgánicos generalmente tienen color de carmelita oscuro a negro y pueden tener olor orgánico. A menudo los suelos orgánicos cambian de color, por ejemplo de negro a carmelita cuando se exponen al aire. Algunos suelos orgánicos aclaran notablemente su color cuando se secan al aire. Los suelos orgánicos no tendrán tenacidad ni plasticidad alta y los rollitos para el ensayo de tenacidad serán esponjosos.

•

En algunos casos, con práctica y experiencia, puede ser posible identificar más ampliamente suelos orgánicos como limos o como arcillas orgánicas, OL, u OH, y pueden correlacionarse la dilatancia, la resistencia seca y la tenacidad con los ensayos de laboratorio, para identificarlos en algunos depósitos de materiales de origen geológico conocido.

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Identificación suelo fino •

Si se estima que el suelo tiene 15 a 25% de arena o grava, o ambas, la palabra “con arena” o “con grava” (la que sea más predominante) debe ser adicionada al nombre del grupo. Por ejemplo: “arcilla pobre con arena, CL” o “limo con grava, ML” (ver Figura 1a y 1b). Si el porcentaje de arena es igual al porcentaje de grava, use “con arena”.

•

Si se estima que el suelo tiene 30% o más de arena o grava, o ambas, la palabra “arenoso” o “gravoso” debe ser adicionada al nombre del grupo. Adicionar la palabra “arenoso” si tiene más arena que grava; adicionar la palabra “gravoso” si tiene más grava que arena. Por ejemplo: “arcilla pobre arenosa, CL”, “arcilla grasa gravosa, CH” o “limo arenoso, ML” (ver Figura 1a y 1b). Si el porcentaje de arena es igual al porcentaje de grava, use “arenoso”.

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Clasificación visual del suelo fino

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Informe •

El informe deberá incluir la información en cuanto al origen y a los ítems indicados mencionados. 1 Nombre del grupo. 2 Símbolo del grupo. 3 Porcentaje de fragmentos o guijarros, o ambos. 4 Porcentaje de grava, arena o finos, o los tres (peso seco). 5 Rango del tamaño de partículas Grava-fina gruesa. Arena-fina, media, gruesa. 6 Angulosidad de la partícula: angulosa, sub-angulosa, sub redondeada, redondeada. 7 Forma de la partícula (si corresponde); plana, alargada, plana y alargada. 8 Tamaño o dimensión mayor de la partícula. 9 Dureza de la arena gruesa y de las partículas más gruesas. 10 Plasticidad de los finos: no plásticos, baja, media, alta. 11 Resistencia seca: nula, baja, media, alta y muy alta. 12 Dilatancia: nula, lenta, rápida. 13 Tenacidad: baja, media, alta. 14 Color (en estado húmedo). 15 Olor (mencionarlo solamente si fuera orgánico o inusual). 16 Humedad: seca, húmeda, saturada. 17 Reacción con HCl: nula, débil, fuerte. Para muestras inalteradas: 18 Consistencia (únicamente para suelos finos): muy blanda, blanda, firme, dura, muy dura. 19 Estructura: estratificada, laminada, lisa, en bloques, lenticular, homogénea. 20 Cementación: débil, moderada, fuerte. 21 Nombre del sitio.

Ejemplo: grava arcillosa con arena y guijarros, GC: Grava de subredondeada a angulosa con 50 % de fina a gruesa; arena sub-redondeada con alrededor del 30 % de fina a gruesa; alrededor del 20 % de finos con plasticidad mediana, elevada resistencia en seco, dilatancia nula, tenacidad mediana; reacción débil al HCl; la muestra original del terreno contenía alrededor de 5 % (en volumen) de guijarros subredondeados, dimensión máxima, 150 mm.

22 Descripción e interpretación geológica. 23

Comentarios adicionales: presencia de raíces o de huecos de raíces; presencia de mica, yeso, etc.; recubrimientos superficiales de las partículas de los agregados gruesos, formación de cavernas o de costras en los hoyos de barrenos o en las paredes de api

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Informe •

Condiciones en el sitio: firme, seca, homogénea, carmelita. Interpretación geológica: abanico aluvial.

•

Si se desea, los porcentajes de grava, arena y finos pueden establecerse en términos que indiquen intervalos de porcentajes, en la siguiente forma: - Trazas - Pocas - Pequeñas - Algunas - Abundantes

•

Partículas presentes pero en cantidad inferior a 5 % 5 a 10% 15 a 25%. 30 a 45%. 50 a 100%.

Si en la descripción ha sido identificado el suelo mediante un símbolo y un nombre para el grupo, se debe distinguir y establecer claramente en los gráficos, tablas resumen, informes, y demás, que los símbolos y nombres se basan en los procedimientos para la clasificación manual y visual.

Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Ejercicio de clasificación de suelos por identificación visual y manual

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Valor de azul de metileno en agregados finos y en llenantes minerales – INV-E 235 Objetivo: Esta norma indica el procedimiento para determinar la cantidad de material potencialmente dañino (incluyendo arcilla y material orgánico) presente en la fracción fina de un agregado mediante la determinación del Valor de Azul de Metileno. Consideraciones (Significado y uso): El Valor de Azul de Metileno determinado mediante esta norma, se puede emplear para estimar la cantidad de arcillas dañinas y materia orgánica presente en un agregado. Un valor significativo indica una gran cantidad de arcilla o de materia orgánica presentes en la muestra. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

• Aschenbrener (1992) desarrolló la siguiente relación entre Valores de Azul de Metileno y el comportamiento esperado de una mezcla asfáltica en caliente teniendo en cuenta su susceptibilidad a la humedad. Valor de azul de Metileno (mg/g) ≤6 7-13 13-19 ≥ 20

Desempeño anticipado Excelente Marginalmente aceptable Problemas/Posible falla Fallado

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Equipo • Bureta de color ámbar de por lo menos 50 ml de capacidad con graduaciones de 0.1 ml. • Agitador magnético con varilla revolvedora. • Balanza de 200g de capacidad y 0.001g de sensibilidad. • Varilla de vidrio de aproximadamente 250 mm (10”) de largo y 8 mm (0.3”) de diámetro. • Cronómetro. • Platón y tamiz de 75 µm (No 200). • Matraz volumétrico con capacidad de 1000 ml. • Papel filtro Whatman No2. • Tres vasos de precipitado de 500 ml tipo griffin. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Equipo • Azul de Metileno de grado reactivo, fechado y almacenado por un tiempo inferior a cuatro meses en un frasco color café envuelto con papel de aluminio y colocado en un gabinete oscuro a la temperatura del laboratorio. Un gramo de Azul de Metileno se disuelve en suficiente agua destilada para producir 200mL de solución, de tal manera que cada ml de solución contenga 5mg de Azul de Metileno. • Agua destilada a la temperatura del laboratorio. • Horno capaz de mantener la temperatura de 110± 5ºC ( 6077ºF) Para el propósito de este procedimiento la temperatura de laboratorio debe estar entre 15 -25 ºC (60-77 ºF). Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

Muestra • Una muestra representativa del agregado fino que se quiere evaluar se seca hasta masa constante a una temperatura de 110±5 ºC (230±9 ºF) y se tamiza por la malla de 75 µm (No 200). El pasante se utiliza para la prueba y el retenido se descarta.

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Procedimiento • Se colocan 10.0 g (± 0.05g) de material pasante del tamiz 75 µm (No 200), seco hasta masa constante, en un vaso volumétrico tipo griffin de 500 mL. • Adicionar 30 ml de agua destilada y batir con el agitador hasta tener una lechada. • Agreguar con la bureta a la lechada de suelo 0.5 ml de solución de Azul de Metileno y agitar durante un minuto. • Sacar con la varilla agitadora de vidrio una gota de lechada y dejarla caer sobre el papel filtro. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

• Se observa la gota en el papel filtro. Si no se ha formado alrededor de la gota un anillo o aureola azul, se continúa el ensayo adicionando a la lechada de suelo incrementos de 0.5 ml de solución de Azul de Metileno, agitando durante un minuto para cada incremento y realizando de nuevo la prueba en el papel filtro hasta que se observe el aro azul alrededor de la gota. • Después de alcanzar este punto se continúa agitando durante 5 minutos y se repite la prueba en el papel filtro, como método de confirmación. Si se continúa presentando el aro azul se da por terminada la titulación y se procede a realizar el cálculo de Valor de Azul. Si, por el contrario, desaparece el aro, se debe continuar con la titulación. Con experiencia la persona que lleva a cabo la prueba, puede llegar al final más rápidamente, omitiendo las primeras adiciones de solución de Azul de Metileno. Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

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Calculos C ×V VA = W

Donde: VA = Valor de Azul de Metileno en mg de azul por gramo de material seco pasa el tamiz de 75 µm (No 200). C = Concentración de la solución de Azul de Metileno, en mg de azul por ml de solución. V = ml de solución de Azul de Metileno requerida en la titulación. W = Gramos de material seco utilizado en la prueba. Cuando se utilizan la concentración de la solución de Azul de Metileno y el peso de material seco pasa el tamiz de 75 µm (No 200) indicados en esta norma (5 mg de Azul de Metileno por ml de solución y de 10g de material), el cálculo se simplifica. VA =

5V 10

= 0.5V

El VA se calcula con aproximación al 0.1 mg/g Universidad del Cauca – Facultad de Ingeniería Civil – Mec. Suelos I (Geotecnología) – Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco

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Ejercicio de Azul de Metileno

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