Designación: D-2487-03
Clasificación de Suelos para Propósitos de Ingeniería (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) 1. Alcance 1.1 Esta práctica describe un sistema para clasificación mineral y orgánica-mineral de suelos para propósitos de ingeniería basados en determinación de laboratorio de características como tamaño de las partículas, limite liquido e índice plástico y será usado cuando se requiera una clasificación precisa. Nota 1 – El El uso de este estándar resultara en una clasificación simple, símbolo de grupo y nombre de grupo excepto cuando un suelo contiene de 5 a 12 % de finos o cuando el ploteo de los valores de limite liquido e índice plástico caen dentro del área rayada de la carta de plasticidad. En estos dos casos, un doble símbolo es usado, us ado, por ejemplo GP-GM, CL-CM. Cuando los resultados de los ensayos de laboratorio indican que el suelo es cerrado a otro grupo de clasificación, la condición de frontera puede ser indicada con dos símbolos separados por una plica. El primer símbolo será uno basado en este estándar, por ejemplo, CL/CH, GM/SM, SC/CL. Los símbolos de frontera son particularmente usados cuando el valor del límite líquido de suelos arcillosos es cerrado a 50. Estos suelos pueden tener características expansivas y el uso de un símbolo de frontera (CL/CH, CH/CL) alertará al usuario de las clasificaciones asignadas, del potencial expansivo. 1.2 La porción del símbolo de grupo de este sistema está basado en ensayos de laboratorio efectuados en la porción de una muestra de suelo que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm) (Ver Especificación E 11) 1.3 Como un sistema de clasificación, este estándar está limitada a suelos naturales. 1.4 Este estándar es para aplicación cualitativa solamente. Nota 2 - Los nombres de grupos y símbolos usados en este método de ensayo pueden pued en usarse como un sistema descriptivo aplicado a tales materiales como esquisto, arcilla endurecida, conchas, roca triturada, etc. Ver Apéndice X2. Nota 3 – Cuando Cuando información cuantitativa es requerida para diseños detallados de estructuras importantes, este método de ensayo puede ser suplementado con ensayos de laboratorio u otra información cuantitativa para determinar las características del comportamiento bajo condiciones de campo esperadas 1.5 Este estándar es la versión ASTM del Sistema Unificado de clasificación de Suelos. Las bases para el esquema de clasificación es el Sistema S istema de Clasificación de Aeropuertos desarrollado por A. Casagrande en los años 40. Vino a ser conocido como el Sistema
Unificado de Clasificación de Suelos cuando algunas instituciones de gobierno adoptaron una versión modificada del Sistema de Aeropuertos en 1952. 1.6 Este estándar no se propone dar todas las direcciones de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 1.7 Esta práctica ofrece un conjunto de instrucciones para ejecutar una o más operaciones específicas. Este documento no puede reemplazar la educación o experiencia y puede ser usada en conjunción con juicios profesionales. No todos los aspectos de esta práctica pueden ser aplicables en todas las circunstancias. circunstan cias. Este estándar ASTM no pretende representar o reemplazar el estándar de cuidados mediante el cual la adecuación de un servicio profesional dado puede ser juzgado, este documento no debe ser aplicado sin consideración de un proyecto de muchos aspectos únicos. La palabra “Estándar” en el título
de este documento significa solamente que el documento ha sido aprobado a través del proceso de consenso ASTM.
2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 117 Método de Ensayo Ensa yo para Materiales más finos que la Malla de 75 μm (No. 200) en
Agregados minerales por Lavado. C 136 Método de Ensayo para Análisis por Malla de Agregado Fino y Grueso. C 702 Practica para Reducir Muestras de Campo de Agregados a Tamaños de Ensayo D 420 Guía para Caracterización del Sitio para Propósitos de Ingeniería, Diseño y Construcción. D 421 Practica para Preparación Seca de Muestras de Suelo para Análisis del Tamaño de Partículas y Determinación de Constantes del Suelo. D 422 Método de Ensayo para Análisis del Tamaño de Partículas del Suelo. D 653 Terminología Relativa al Suelo, Roca y Fluidos Contenidos. D 1140 Método de Ensayo para Cantidad de Material Más Fino que la Malla No. 200 (75 μm) en Suelos.
D 2216 Método de Ensayo para Determinación en el Laboratorio del Contenido de Humedad de Suelos y Rocas.
D 2217 Práctica para Preparación Húmeda de Muestras de Suelo para Análisis del Tamaño de Partículas y Determinación de Constantes del Suelo. D 2488 Práctica para Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento VisualManual) D 3740 Práctica para Requerimientos Mínimos para Instituciones Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en Diseño de Ingeniería y Construcción. D 4083 Práctica para Descripción de Suelos Congelados (Procedimiento. Visual-Manual). D 4318 M. de Ensayo para Limite Liquido, Limite Plástico e Índice Plástico de Suelos. D 4427 Clasificación de Muestras de Turba Mediante Ensayos de Laboratorio. E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo
3. Terminología 3.1 Definiciones – Excepto como se lista abajo, todas las definiciones están de acuerdo con Terminología D 653. Nota 4 – Para partículas retenidas en una malla U.S. estándar de 3 pulg. (75 mm), las siguientes definiciones son sugeridas: Guijarros – partículas de roca que pasan una malla de aberturas cuadradas de 12 pulg. (300
mm) y es retenida en una malla U.S. estándar de 3 pulg. (75 mm). Canto Rodado – partículas de roca que no pasan una malla de aberturas cuadradas de 12” (300 mm). 3.1.1 arcillas – suelo que pasa una malla U.S. estándar No. 200 (75 μm) que puede estar hecha para exhibir plasticidad (propiedades similares a la masilla) dentro de un rango de contenido de agua y que exhibe considerable resistencia cuando se seca al aire. Para clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porción de grano fino de un suelo, con un índice de plasticidad igual o mayor que 4, y el ploteo de índice plástico versus limite liquido cae en o arriba de la línea “A”
3.1.2 gravas – partículas de roca que pasan una malla de 3 pulg. (75 mm) y son retenidas en una malla U.S. estándar No. 4 (4.75 mm) con las siguientes divisiones: Gruesa – pasando la malla 3 pulg. (75 mm) y retenida en la malla de ¾ pulg. (19 mm) Fina – pasando la malla de ¾ pulg. (19 mm) y retenida en la malla No. 4 (4.75 mm).
3.1.3 arcilla orgánica – una arcilla con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que puede ser clasificado como una arcilla, excepto que su valor de limite liquido después de seca do al horno es menor de 75 % de su valor de limite liquido antes de secado al horno. 3.1.4 limo orgánico – un limo con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, un limo orgánico es un suelo que puede ser clasificado como un limo, excepto que su valor de limite liquido después de secado al horno es menor de 75 % de su valor de limite liquido antes de secarlo al horno. 3.1.5 turba – un suelo compuesto de corteza vegetal en varias etapas de descomposición, usualmente con olor orgánico, un color café oscuro a negro, una consistencia esponjosa y una textura en el rango de fibroso a amorfo. 3.1.6 arena – partículas de roca que pasan una malla No. 4 (4.75 mm) y es retenida en una malla U.S. estándar No. 200 (75 μm) con las siguientes subdivisiones: Gruesa – pasando la malla No. 4 (4.75 mm) y retenida en la malla No. 10 (2.0 mm) Media -- pasando la malla No. 10 (2.0 mm) y retenida en la malla No. 40 (425 μm) Fina -- pasando la malla No. 40 (425 μm) y retenida en la malla No. 200 (75 μm)
3.1.7 limo – suelo pasando la malla U.S. estándar No. 200 (75 μm) que es no plástico o ligeramente 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 de grano fino de un suelo, con un índice de plasticidad menor que 4 o si el ploteo de índice de plasticidad versus limite liquido cae debajo de la línea “A”.
3.2 Definición de Términos Específicos de este Estándar: 3.2.1 coeficiente de curvatura, Cc – la relación (D30)2/ (D10 x D60), donde D60, D30, y D10 son los tamaños de partículas correspondientes a 60, 30 y 10 % de finos en la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, respectivamente. 3.2.2 coeficiente de uniformidad, Cu – la relación D60/D10, donde D60 y D10 son los diámetros de las partículas correspondientes a 60 y 10 % de finos en la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, respectivamente.
4. Resumen 4.1 Como se ilustra en la Tabla 1, este sistema de clasificación identifica tres divisiones mayores de suelos: suelos de grano grueso, suelos de grano fino y suelos altamente orgánicos. Estas tres divisiones se subdividen en un total 15 grupos de suelos básicos.
4.2 Basado en resultados de observación visual y ensayos de laboratorio prescritos, un suelo es catalogado de acuerdo al grupo de suelo básico, asignando un símbolo(s) de grupo, nombre y clasificado. Las cartas de flujo, Fig. 1 para suelos de grano fino, pueden ser usadas para asignar el símbolo(s) y nombre de grupo apropiado. Tabla 1 Carta de Clasificación de Suelos Criterios para asignar símbolos de grupo y nombres de grupo usando Ensayos de Laboratorio Suelos de Gravas grano grueso
Gravas limpias
Cu ≥ 4
Clasificación de Suelos Símbolo Nombre grupo grupo Grava bien GW graduada
1 ≤ Cc ≤ 3
Más del 50% retenido en Malla No. 200
Más 50% Menos del fracci ón 5% de finos gruesa retenido en Malla No. 4 Gravas con finos
Arenas
Cu <>
GP
Grava mal graduada
GM
Grava limosa
GC
Grava arcillosa
SW
Arena bien graduada
SP
Arena mal graduada
SM
Arena limosa
SC
Arena arcillosa
CL
Arcilla lean
IP <>
ML
Limo arenoso
LL secado al horno <> LL no secado
OL
Arcilla orgánica Limo orgánico
1> Cc > 3
Finos clasific. como ML o MH Más del 12% Finos clasific. de finos Como CL o CH Arenas Cu ≥ 6 limpias 1 ≤ Cc ≤ 3
50% o más de gruesos
Suelos de grano fino
Menos del 5% de finos
Cu <>
1 <> Fracción pasa Arenas con Finos clasific. la malla No. finos como ML o 4 MH Más del 12% Finos clasific. de finos Como CL o CH Limos y Inorgánicos IP > 7 en o arcillas sobre línea “A”
50% o más pasa Malla No. 200
Limite liquido menor de 50 Orgánico
Limos y arcillas
Inorgánicos
LL 50 o más
IP ploteado en o sobre línea A IP ploteado bajo línea
CH
Arcilla fat
MH
Limo elástico Arcilla orgánica Limo orgánico Turba
“A”
Suelos altamente te orgánicos
Matriz primaria
Orgánico
LL secado al horno <> LL no secado
OH
Orgánica, color
Negro, olor orgánico
PT
Cu = D60 /D10 Cc = (D30)2 / D10 x D60 Si el suelo contiene 15% de arena, adicione “con arena” al nombre del grupo. Si el suelo contiene 15% de grava, adicione “con grava” al nombre del grupo. Arenas y gravas con 5 a 12 % de finos requieren doble símbolo. Si los finos son orgánicos, adicione “con finos orgánicos” al nombre del grupo. Si el suelo contiene 15 a 29 % pasando No.200, adicione “con arena” o “con grava” Si el suelo contiene ≥30% pasando No.200 predominantemente arenoso o gravoso, adicione
al nombre. 4.2 Basado en los resultados de la observación visual y ensayos de laboratorio prescritos, un suelo es catalogado de acuerdo a los grupos de suelo básico, asignando un símbolo(s) y nombre de grupo, y por medio de eso clasificado. Las siguientes cartas, Fig. 1 para suelos de grano fino, y Fig. 3 para suelos de grano grueso, pueden ser usadas para asignar el símbolo(s) y nombre de grupo apropiado.
5. Significado y Uso 5.1 Este estándar clasifica los suelos de algún lugar geográfico dentro de categorías que representan el resultado de ensayos de laboratorio prescritos para determinar las características de tamaño de las partículas, el límite líquido y el índice plástico. 5.2 La asignación del nombre de un grupo y símbolo(s) con la información descriptiva requerida en la Práctica D 2488 puede ser usada para describir un suelo para ayudar en la evaluación de sus propiedades significativas para uso en ingeniería.
5.3 Varios grupos de este sistema de clasificación han sido divisados para correlación en una ruta general con el comportamiento de ingeniería de suelos. Este estándar proporciona un primer paso en cualquier investigación de campo o de laboratorio para propósitos de ingeniería geotécnica. 5.4 Este estándar también puede ser usado como una ayuda en el adiestramiento de personal en el uso de la Práctica D 2488. 5.5 Este estándar puede ser usado en combinación de la Practica D 4083 cuando se trabaje con suelos congelados. Nota 5 – Sin resistir las declaraciones sobre precisión y tendencia contenidas en este estándar: la precisión de este método de ensayo es dependiente de la competencia del personal ejecutándolo y la conveniencia del equipo y facilidades usadas. Las agencias que reúnen el criterio de la Practica D 3740 son generalmente considerados capaces de competencia y ensayos objetivos. Los usuarios de este método de ensayo están precavidos de la confianza con la Practica D 3740 no hace por si misma garantizar ensayos confiables. Los ensayos confiables dependen de varios factores; la Practica D 3740 proporciona un medio para evaluar algunos de estos factores.
6. Aparatos 6.1 En adición a los aparatos que pueden ser requeridos para obtener y preparar las muestras y conducir el ensayo de laboratorio prescrito, una carta de plasticidad, similar a la Fig. 4 y una curva de distribución de tamaños de partículas acumulativa, similar a la Fig. 5, son requeridas. Nota 6 – La línea “U” mostrada en la Fig. 4 ha sido empíricamente determinada para ser un “límite superior” aproximado para suelos naturales. Este es un buen chequeo contra datos erróneos, y cualquier resultado de ensayo que se plotee por arriba o a la izquierda de esta debe ser verificada.
7. Muestreo 7.1 Las muestras serán obtenidas e identificadas de acuerdo con uno o varios métodos recomendados en la Guía D 420 o por otro procedimiento aceptado. 7.2 Para identificación precisa, la cantidad mínima de muestra de ensayo requerida por este método de ensayo dependerá en cuales ensayos de laboratorio necesitan ser ejecutados. Donde solamente el análisis de tamaño de partículas de la muestra es necesario, especímenes teniendo los siguientes pesos secos mínimos son requeridos: Tamaño Máximo de la Partícula Tamaño Mínimo del Espécimen (Abertura de malla) (Peso seco)
4.75 mm (No. 4) 100 g (0.25 lb) 9.5 mm (3/8 pulg) 200 g (0.5 lb) 19.0 mm (3/4 pulg) 1.0 kg (2.2 lb) 38.1 mm (1 ½ pulg) 8.0 kg (18 lb) 75.0 mm (3 pulg) 60.0 kg (132 lb) Donde sea posible, las muestras de campo tendrán pesos de dos a cuatro veces mayores que los mostrados. 7.3 Cuando los ensayos de límite líquido y plástico también puedan ser ejecutados, material adicional será requerido, suficiente para proporcionar 150 g a 200 g de suelo más fino que la malla No. 40 (425 μm).
7.4 Si la muestra de campo o espécimen de ensayo es más pequeña que la cantidad mínima recomendada, el reporte incluirá un apropiado comentario.
8. Clasificación de Turbas 8.1 Una muestra compuesta primariamente de corteza vegetal en varias etapas de descomposición y que tienen una fibra de textura amorfa, un color café oscuro a negro y un olor orgánico debe ser designado como un suelo altamente orgánico y será clasificado como turba, PT, y no está sujeto a los procedimientos de clasificación descritos aquí. 8.2 Si se desea, la clasificación de tipos de turba pueden ser ejecutadas de acuerdo con la Clasificación D 4427.
9. Preparación para Clasificación 9.1 Antes que el suelo pueda ser clasificado de acuerdo a este estándar, generalmente la distribución de tamaños de partículas del material menor de 3 pulg. (75 mm) y las características de plasticidad del material menor que la malla No. 40 (425 μm) puede ser
determinado. Ver 9.8 para los requerimientos específicos del ensayo. 9.2 La preparación del espécimen(es) de suelo y el ensayo para distribución de tamaños de partículas, límite liquido e índice plástico estarán de acuerdo con procedimientos estándar aceptados. Dos procedimientos para preparación de los especímenes de suelo para ensayo con propósitos de clasificación de suelos son dados en los Apéndices X3 y X4. El Apéndice X3 describe el método de preparación húmeda y es el método preferido para suelos cohesivos que nunca han sido secados y para suelos orgánicos. 9.3 Cuando reporten clasificaciones de suelo determinados por este estándar, la preparación y el procedimiento de ensayo usado será reportado o referenciado.
9.4 Aunque el procedimiento de ensayo usado en la determinación de la distribución de tamaños de partículas y otras consideraciones pueden requerir un análisis de hidrometría del material, un análisis de hidrometría no es necesario para clasificación. 9.5 El porcentaje (por peso seco) de algún material pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) puede ser determinado y reportado como información auxiliar. 9.6 El tamaño máximo de la partícula será determinado (medido o estimado) y reportado como información auxiliar. 9.7 Cuando la distribución del tamaño de las partículas acumulado es requerida, un conjunto de mallas será usado el cual incluye los siguientes tamaños (con el tamaño mayor conmensurable con el tamaño máximo de la partícula) con otros tamaños de mallas como se necesiten o requieran para definir la distribución de tamaños de partículas:
3 pulg. (75 mm) ¾ pulg. (19.0 mm) No. 4 (4.75 mm) No. 10 (2.00 mm) No. 40 (425 μm) No. 200 (75 μm)
9.8 Los ensayos requeridos para ser ejecutados en la preparación para clasificación son los siguientes: 9.8.1 Para suelos estimados a contener menos de 5 % de finos, se requiere un ploteo de la curva de distribución de tamaños de las partículas acumulado de la fracción más gruesa que la malla No.200 (75 μm). Un ploteo semilog de porcentaje pasando versus tamaño de partícula o tamaño de malla (número de malla), es ploteada como se muestra en la Fig. 5 9.8.2 Para suelos estimados a contener 5 a 15 % de finos, una curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, como se describe en 9.8.1 es requerida, y el límite líquido e índice plástico son requeridos. 9.8.2.1 Si material suficiente no está disponible para determinar el limite liquido e índice plástico, los finos pueden ser estimados para ser ambos limosos o arcillosos usan-do los procedimientos descritos en la Práctica D 2488 y así anotados en el reporte.
9.8.3 Para suelos estimados a contener 15 % o más de finos, una determinación del porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava es requerido y el límite líquido e índice plástico son requeridos. Para suelos estimados a contener 90 % de finos o más, el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava puede ser estimado usando el procedimiento descrito en la Práctica D 2488 y así anotarlo en el reporte.
10. Procedimiento de Clasificación Preliminar 10.1 Clasifique el suelo como de grano fino sí 50 % o más por peso seco del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm) y siguiendo la Sección 3.1.2. 10.2 Clasifique el suelo como de grano grueso si más del 50 % por peso seco del es pécimen de ensayo es retenido en malla No. 200 (75 μm) y siguiendo la Sección 12.
11. Procedimiento para Clasificación de Suelos de Grano Fino (50 % o más por peso seco pasando la malla No. 200 (75 μm)
11.1 El suelo es una arcilla inorgánica si la posición ploteada del índice de plasticidad versus limite líquido, Fig.4, cae en o arriba de la línea “A” el índice de plasticidad es mayor
que 4, y la presencia de materia orgánica no influencia el limite liquido como se determina en 11.3.2. Nota 7 – El límite líquido y el límite plástico son determinados con el material que pasa la malla No. 40 (425 μm).
11.1.1 Clasifique el suelo como arcilla magra, CL, si el límite liquido es menor de 50. Ver área identificada como CL en la Fig. 4. 11.1.2 Clasifique el suelo como arcilla gruesa, CH, si el límite liquido es 50 o mayor. Ver área identificada como CH en la Fig. 4. Nota 8 – En casos donde el límite líquido exceda 60, la carta de plasticidad puede ser expandida para mantener la misma escala en ambos ejes y extender la línea “A” a la pendiente indicada. 11.1.3 Clasifique el suelo como arcilla limosa, CL-ML, si la posición ploteada del índice de plasticidad versus límite liquido cae en o arriba de la línea “A” y el índice de plasticidad está en el rango de 4 a 7. Ver área identificada como CL-ML en la Fig. 4. 11.2 El suelo es un limo inorgánico si la posición ploteada del índice de plasticidad versus limite líquido, Fig. 4, cae debajo de la línea “A” o el índice de plasticidad es menor que 4, y la presencia de materia orgánica no influencia el limite liquido como se determina en 11.3.2.
11.2.1 Clasifique el suelo como un limo, ML, si el limite liquido es menor de 50. Ver área identificada como ML en Fig.4. 11.2.2 Clasifique el suelo como un limo elástico, MH, si el límite liquido es 50 o mayor. Ver área identificada como MH en la Fig. 4. 11.3 El suelo es una arcilla o limo orgánico si materia orgánica esté presente en cantidad suficiente para influenciar el límite liquido como se determina en 11.3.2. 11.3.1 Si el suelo tiene un color oscuro y un olor orgánico cuando húmedo y seco, un segundo ensayo de limite liquido será efectuado en un espécimen de ensayo el cual ha sido secado al horno a 110 ± 5o C para un peso constante, típicamente toda la noche. 11.3.2 El suelo es un limo orgánico o arcilla orgánica si el limite liquido después de secado al horno es menor del 75 % del límite liquido del espécimen original determinado antes de secarlo al horno (ver Procedimiento B o Practica D 2217). 11.3.3 Clasifique el suelo como un limo orgánico o arcilla orgánica, OL, si el limite liquido (sin secarlo al horno) es menor de 50%. Clasifique el suelo como un limo orgánico, OL, si el índice de plasticidad es menor de 4, o la posición ploteada del índice plástico versus límite líquido cae debajo de la línea “A”. Clasifique el suelo como una arcilla orgánica, OL, si el índice plástico es 4 o mayor y la posición ploteada de índice plástico versus límite liquido cae en o arriba de la línea “A”, Ver área identificada como OL (o CL-ML) en la Fig. 4. 11.3.4 Clasifique el suelo como una arcilla orgánica o limo orgánico, OH, si el limite liquido (sin secarlo al horno) es 50 o mayor. Clasifique el suelo como un limo orgánico, OH, si la posición de ploteo del índice plástico versus limite liquido cae debajo de la línea “A”. Clasifique el suelo como una arcilla orgánica, OH, si la posición de ploteo del índice plástico versus límite liquido cae en o por encima de la línea “A”. Ver área identificada como OH en la Fig. 4. 11.4 Si menos del 30 % pero 15 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm), las palabras “con arena “o “con grava” (el que sea predominante) será adicionada al nombre del grupo. Por ejemplo, arcilla pobre con arena, CL; limo con grava, ML. Si el porcentaje de arena es igual al de grava, use “con arena.”
11.5 Si 30 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm), las palabras “arenoso” o “gravoso” serán adicionadas al nombre del grupo. Adicione la palabra “arenosa” si 30 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm) y la porción de grano grueso es predominantemente arena. Adicione la palabra “gravosa” si 30 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm) y la porción
de grano grueso es predominantemente grava. Por ejemplo, arcilla pobre arenosa, CL; arcilla gruesa gravosa, CH; limo arenoso, ML. Si el porcentaje de arena es igual al de grava, use “arenosa”.
12. Procedimiento para Clasificación de Suelos de Grano Grueso [Más del 50 % retenido en la malla No. 200 (75 μm)]
12.1 Clasifique el suelo como grava si más del 50 % de la fracción gruesa [malla No. 200 (75 μm)] es retenida en la malla No. 4 (4.75 mm).
12.2 Clasifique el suelo como arena si 50 % o más de la fracción gruesa [malla No. 200 (75 μm)] pasa la malla No. 4 (4.75 mm). 12.3 Si 12 % o menos del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), plotee la
distribución de tamaños de partículas acumulada, Fig. 5 y calcule el coeficiente de uniformidad, Cu, y el coeficiente de curvatura, Cc, como se da en las ecuaciones 1 y 2. Cu = D60 / D10 (1) Cc = (D30)2 / (D10 x D60) (2) Dónde: D10, D30, y D60 = el tamaño de la partícula, diámetro correspondiente a 10, 30, y 60 %, respectivamente, pasando en la curva de distribución de tamaños de las partículas acumulada, Fig. 5. Nota 9 – Esto puede ser necesario para extrapolar la curva y obtener e diámetro D10. 12.3.1 Si menos del 5 % del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), clasifique
el suelo como una grava bien graduada, GW, o arena bien graduada, SW, si el Cu es mayor o igual a 4 para gravas o mayor que 6 para arenas, y Cc es al menos 1.0 pero no más que 3.0. 12.3.2 Si menos del 5 % del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm) clasifique
el suelo como una grava mal graduada, GP, o arena mal graduada, SP, si en ambos el criterio del Cu o el Cc para suelos bien graduados no es satisfecho. 12.4 Si más del 12 % del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), el suelo será
considerado un suelo de grano grueso con finos. Los finos son determinados para ser ambos, arcillosos o limosos basados en el ploteo del índice de plasticidad versus limite liquido en la Fig. 4 (Ver 9.8.2.1 si hay insuficiente material disponible para ensayo) (ver Nota 7). 12.4.1 Clasifique el suelo como una grava arcillosa, GC, o arena arcillosa, SC, si los finos son arcillosos, esto es, la posición de ploteo del índice de plasticidad versus limite líquido, Fig. 4, cae en o arriba de la línea “A” y el índice de plasticidad es mayor que 7.
12.4.2 Clasifique el suelo como una grava limosa, GM, o arena limosa, SM, si los finos son limosos, esto es, la posición ploteada del índice plástico versus limite líquido, cae por abajo de la línea “A” o el índice de plasticidad es menor de 4.
12.4.3 Si los finos ploteados como una arcilla limosa, CL-ML, clasifique el suelo como una grava arcillosa limosa, GC-GM, si esto es una grava o una arena arcillosa limosa, SC-SM, si es una arena. 12.5 Si 5 a 12 % del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), de al suelo una
clasificación dual usando dos símbolos de grupo. 12.5.1 El primer símbolo de grupo será el correspondiente a una grava o arena que tiene menos del 5 % de finos (GW, GP, SW, SP), y el segundo símbolo será el correspondiente a una grava o arena teniendo más del 12 % de finos (GC, GM, SC, SM). 12.5.2 El nombre del grupo corresponderá al primer símbolo de grupo además “con arcilla” o “con limo” para indicar la plasticidad característica de los finos. Por ejemplo, grava bien
graduada con arcilla, GW-GC; Arena mal graduada con limo, SP-SM (ver 9.8.2.1 si el material disponible es insuficiente para ensayo). Nota 10 – Si el fino es ploteado como una arcilla limosa, CL-ML, el segundo símbolo de grupo será cualquiera GC o SC. Por ejemplo, una arena mal graduada con 10 % de finos, un límite líquido de 20, y un índice plástico de 6 puede ser clasificado como una arena mal graduada con arcilla limosa, SP-SC. 12.6 Si el espécimen es predominantemente arena o grava pero contiene 15 % o más de otro constituyente de grano grueso, las palabras “con grava” o “con arena” serán
adicionadas al nombre del grupo. Por ejemplo, grava mal graduada con arena, arena arcillosa con grava. 12.7 Si la muestra de campo contiene guijarro o boleos o ambos, las palabras “con guijarros” o “con guijarros y boleos” serán adicionados al nombre del grupo. Por ejemplo,
grava limosa con guijarros, GM.
13. Reporte 13.1 El reporte debe incluir el nombre del grupo, símbolo del grupo, y los resultados de los ensayos de laboratorio. La distribución de los tamaños de las partículas será dada en términos de porcentaje de grava, arena y finos. El ploteo de la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada será reportada si es usada en la clasificación del suelo. Reporte la información descriptiva apropiada de acuerdo a los procedimientos de la Practica D 2488. Un nombre local o comercial o interpretación geológica para el material puede ser adicionado al final de la información descriptiva si se identifica como tal. El procedimiento de ensayo usado deberá ser referenciado.
Nota 11 – Ejemplo: Grava arcillosa con arenas y guijarros (GC) – 46 % de grava fina a gruesa, dura, subredondeada; 30 % de arena fina a gruesa, dura, subredondeada; 24 % de finos arcillosos, LL = 38, IP = 19; débil reacción con HCl; muestra de campo original conteniendo 4 % dura, guijarros sub redondeados; dimensión máxima 150 mm. Condiciones en el lugar – firme, homogéneo, seco, café. Interpretación Geológica – abanico aluvial. Nota 12 – Otros ejemplos de descripción de suelos son dados en el Apéndice X1.
14. Precisión y Tendencia 14.1 El criterio para aceptabilidad depende de la precisión y tendencia de los Métodos de Ensayo D 422, D 1140 y D 4318.
15. Palabras Clave 15.1 Límites de Atterberg; clasificación; arcilla; graduación; grava; clasificación de laboratorio; suelos orgánicos; arena; limo; clasificación de suelos; ensayos de suelo.
APENDICES X1. EJEMPLO DE DESCRIPCIONES USANDO CLASIFICACIÓN DE SUELOS X1.1 Los siguientes ejemplos muestran como la información requerida en 13.1 puede ser reportada. La información descriptiva apropiada de la práctica D 2488 es incluida para propósitos ilustrativos. Los términos descriptivos adicionales que pueden acompañar la clasificación de suelos serán basados en el uso pretendido de la clasificación y las circunstancias individuales. X1.1.1 Gravas Bien Graduadas con Arena (GW) – 73 % de grava fina a gruesa, dura, subangular; 23 % de arena fina a gruesa, dura, subangular; 4 % de finos; Cc = 2.7, Cu = 12.4. X1.1.2 Arena Limosa con Grava (SM) – 61 % predominantemente arena fina; 23 % finos limosos, LL = 33, IP = 6; 16 % de grava fina, dura, subredondeada; no reacciona con HCl; (muestras de campo más pequeñas que las recomendadas). Condiciones en el lugar – Firme, estratificada y conteniendo lentes de limo de 1 a 2 pulg. de espesor, húmedo, café a gris; densidad en el lugar = 106 lb/pie 3 y humedad en el lugar = 9 %.
X1.1.3 Arcilla Orgánica (OL) – 100 % de finos, LL (sin secar)= 32, LL (secado al horno) = 21, IP (sin secar) = 10; húmeda, café oscuro, olor orgánico, débil reacción con HCl.
X1.1.4 Arena Limosa con Finos Orgánicos (SM) – 74 % de arena fina a gruesa, dura, subangular rojiza; 26 % de finos orgánicos y limosos café oscuro, LL (sin secar)= 37, LL (secado al horno) = 26, IP (sin secar)= 6, húmedo, débil reacción con HCl. X1.1.5 Grava Mal Graduada con Limo, Arena, Guijarros y bloques (GP-GM) — 78 % de grava fina a gruesa, dura, subredondeada a subangular; 16 % de arena fina a gruesa, dura, subredonda a subangular; 6 % de finos limosos (estimado); húmedo, café, no reacciona con HCl; la muestra de campo original tiene 7% de duros, guijarros subredondos y 2 % de boleos duros, subredondos con una dimensión máxima de 18 pulg.
X2. USO DE LA CLASIFICACION DE SUELOS COMO UN SISTEMA DESCRIPTIVO PARA SHALE, CLAYSTONE, CONCHAS, ESCORIA, ROCA TRITURADA, ETC. X2.1 Los nombres de grupos y símbolos usados en este estándar pueden ser usados como un sistema descriptivo aplicado a materiales que existen en el lugar como esquisto o pizarra, claystone, sandstone, siltstone, mudstone, etc., pero convertir a suelo después de un proceso de campo o de laboratorio (triturado, aflojado, etc.). X2.2 materiales tales como conchas, roca triturada, escoria, etc., pueden ser identificadas como tales. Sin embargo, los procedimientos usados en este estándar para describir el tamaño de las partículas y las características de plasticidad pueden ser usadas en la descripción del material. Si se desea, una clasificación de acuerdo a este estándar puede ser asignada para ayudar en describir el material. X2.3 Si una clasificación es usada, el símbolo(s) del grupo y el nombre del grupo serán colocados entre comillas o notas con algún tipo de símbolo distintivo. Ver ejemplos. X2.4 Ejemplos de clasificaciones de suelos serán incorporadas en una descripción del sistema para materiales de suelos que no ocurren naturalmente como los siguientes: X2.4.1 Shale Chunks – Retrieved como 2 a 4 pulg, las piezas de esquisto o pizarra desde el agujero barrenado mecánico, seco, café, no reacciona con HCl. Después del proceso de laboratorio para aflojamiento en agua por 24 h, material clasificado como Arcilla magra arenosa (CL) – 61 % de finos arcillosos, LL = 37, IP = 16; 33 % de arena de media a fina; 6 % de grava, tamaño de las piezas de esquisto o pizarra.
X2.4.2 Arenisca Triturada – Producto de una operación de triturado comercial; “Arena Mal Graduada con Limo (SP-SM) – 91 % de arena media a fina; 9 % de finos limosos (estimado); seco, café-rojizo, reacción fuerte con HCl. X2.4.3 Conchas quebradas – 62 % tamaño de grava, conchas quebradas; 31 % de arena y tamaños de arena de las piezas de concha; 7 % de finos; puede ser clasificado como “Grava Mal Graduada con Arena (GP).”
X2.4.4 Roca Triturada – Grava procesada y guijarros de foso No. 7; “Gravas Mal Graduadas (GP)” – 89 % grava fina, dura, angular; 11 % de arena gruesa, dura, angular, seca, tan; no reacciona con HCl; Cc = 2.4, Cu = 0.9
X3. PREPARACION Y ENSAYO PARA PROPOSITOS DE CLASIFICACION POR EL METODO HUMEDO. X3.1 Este apéndice describe los pasos en la preparación de una muestra de suelo para ensayo con propósitos de clasificación usando un procedimiento de preparación húmeda. X3.2 Las muestras preparadas de acuerdo con este procedimiento pueden contener tanta agua natural como sea posible y todo esfuerzo será hecho durante la obtención, preparación y transporte de las muestras para mantener la humedad natural. X3.3 Los procedimientos a ser seguidos en este estándar asume que las muestras de campo contienen finos, arena, grava, y partículas mayores de 3 pulg. (75 mm) y la distribución de tamaños de partículas acumulado más los valores de limite líquido y limite plástico son requeridos (ver 9.8). Algunos de los siguientes pasos pueden ser omitidos cuando no sean aplicables al suelo siendo ensayado. X3.4 Si el suelo contiene partículas mayores que la malla No. 200 (75 m) que se pueden degradar durante el tamizado seco, use un procedimiento de ensayo para determinar las características del tamaño de las partículas que prevengan esta degradación.
X3.5 Ya que este sistema de clasificación está limitado a la porción de la muestra pasando la malla de 3 pulg. (75 mm), el material mayor de 3 pulg. (75 mm) será removido previo a la determinación de las características del tamaño de las partículas y del límite líquido e índice plástico. X3.6 La porción de la muestra de campo más fina que la malla de 3 pulg. (75 mm) será obtenido como sigue: X3.6.1 Separe la muestra de campo en dos fracciones, en una malla de 3 pulg. (75 mm), siendo cuidadoso para mantener el contenido de agua natural en la fracción menor de 3 pulg. (75 mm). Algunas partículas adheridas a las partículas mayores de 3 pulg. (75 mm), serán removidos con brocha o cepillo y colocados en la fracción que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm). X3.6.2 Determine el peso secado al aire o secado al horno de la fracción retenida en la malla de 3 pulg. (75 mm). Determine el peso total (húmedo) de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm). X3.6.3 Mezcle completamente la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm). Determine el contenido de agua, de acuerdo con el Método de Ensayo D 2216, de un espécimen representativo con un peso seco mínimo como es requerido en 7.2. Guarde el espécimen
con contenido de humedad para determinación del análisis del tamaño de partículas de acuerdo con X3.8. X3.6.4 Calcule el peso seco de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) basado en el contenido de agua y peso(húmedo) total. Calcule el peso seco total de la muestra y calcule el porcentaje de material retenido en la malla de 3 pulg. (75 mm). X3.7 Determine el límite líquido e índice plástico como sigue: X3.7.1 Si el suelo se desagrega de buena gana, mezcle en una superficie limpia y dura y seleccione una muestra representativa por cuarteo de acuerdo con la Práctica C 702. X3.7.1.1 Si el suelo contiene partículas de grano grueso revestidas con y adheridos por material arcilloso duro, tenga mucho cuidado en obtener una porción representativa de la fracción que pasa la malla No. 40 (425 m). Típicamente, una porción más grande que la normal tiene que ser seleccionada, como los pesos mínimos requeridos en 7.2. X3.7.1.2 Para obtener un espécimen representativo de un suelo básicamente cohesivo esto puede ser ventajoso, pasar el suelo a través de la malla de ¾ pulg. (19 mm) u otro tamaño conveniente, así el material puede ser más fácilmente mezclado y entonces cuarteado o partido para obtener el espécimen representativo.
X3.7.2 Procese el espécimen representativo de acuerdo con el Procedimiento B de la Práctica D 2217. X3.7.3 Ejecute el ensayo de límite liquido de acuerdo con el Método de Ensayo D 4318 excepto que el suelo no será secado al aire previo al ensayo. X3.7.4 Ejecute el ensayo de límite plástico de acuerdo con Método de Ensayo D 4318, excepto que el suelo no será secado al aire antes del ensayo y calcule índice plástico.
X3.8 Determine la Distribución de Tamaños de Partículas como sigue: X3.8.1 Si el contenido de agua de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) fue requerida (X3.6.3), use el espécimen de contenido de agua para determinar la distribución de tamaños de partículas. De otra manera, seleccione un espécimen representativo de acuerdo con la Práctica C 702 con un mínimo peso seco como requerido en 7.2 X3.8.2 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada incluyendo un análisis por hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método de Ensayo D 422. Ver 9.7 para el juego de mallas requerido.
X3.8.3 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada sin un análisis de hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método C 136. Ver Sección 9.7 para el juego de mallas requerido. El espécimen puede ser remojado hasta que todos las agregaciones arcillosas se hayan ablandado y entonces lavadas de acuerdo con el Método de Ensayo C 117 previo a efectuar la distribución de tamaños de partículas. X3.8.4 Si la distribución de tamaños de partículas no es requerida, determine el porcentaje de finos, porcentaje de arena, y porcentaje de grava en el espécimen de acuerdo con el método de ensayo C 117, asegurando empapar el espécimen bastante tiempo para ablandar todas las agregaciones arcillosas, seguido por el Método de Ensayo C 136 usando una nido de mallas las cuales incluye una malla No. 4 (4.75 mm) y una malla No. 200 (75 m.
X3.8.5 Calcule el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava en la fracción menor de 3 pulg. (75 mm) para propósitos de clasificación. X4. METODO DE PREPARACIÓN DE SUELOS SECADO AL AIRE PARA ENSAYOS CON PROPOSITOS DE CLASIFICACIÓN X4.1 Este apéndice describe los pasos en la preparación de una muestra de suelo para ensayo con propósitos de clasificación de suelos cuando el suelo se seca al aire antes del ensayo es especificado o deseado o cuando el contenido de humedad naturales es cercano de un estado seco al aire. X4.2 Si el suelo contiene materia orgánica o coloides minerales que son irreversible-mente afectados por el aire de secado, el método de preparación húmeda como se describe en el Apéndice X3 debe ser usado. X4.3 Ya que este sistema de clasificación es limitado a la porción de la muestra pasan-do la malla de 3 pulg. (75 mm), el material retenido será removido previo a la determinación de las características tamaño de partículas, limite liquido e índice plástico. X4.4 La porción de la muestra de campo más fina que la malla de 3 pulg. (75 mm) será obtenido como sigue: X4.4.1 Seque al aire y pese la muestra de campo. X4.4.2 Separe la muestra de campo en dos fracciones en la malla de 3 pulg. (75 mm). X4.4.3 Pese las dos fracciones y calcule el porcentaje del material que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm) en la muestra de campo. X4.5 Determine la distribución del tamaño de las partículas y el límite líquido e índice plástico como sigue (ver 9.8 para cuando estos ensayos son requeridos).
X4.5.1 Mezcle completamente la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm). X4.5.2 Si la distribución de tamaños de partículas acumuladas incluyendo un análisis de hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método de Ensayo D 422. Ver 9.7 para el juego de mallas que es requerido. X4.5.3 Si la distribución de tamaños de partículas acumuladas sin un análisis de hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método de Ensayo D 1140 seguido del Método C 136. Ver 9.7 para el juego de mallas que es requerido. X4.5.4 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada no es requerida, determine el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava en el espécimen de acuerdo con el Método de Ensayo D 1140 seguido por el Método C 136 usando un nido de mallas el cual incluye una malla No. 4(4.75 mm) y una No. 200(75 m). X4.5.5 Si se requiere, determine el límite líquido y el índice plástico del espécimen de ensayo de acuerdo con el método de Ensayo D 4318. X5. SIMBOLOS PARA CLASIFICACIÓN DE SUELOS ABREVIADA X5.1 En algunos casos, por falta de espacio, un sistema abreviado puede ser útil para indicar la clasificación del suelo, símbolo y nombre. Ejemplos de tales casos pueden ser diarios de gráficas, base de datos, tablas, etc. X5.2 Este sistema abreviado no es un sustituto para el nombre completo e información descriptiva pero puede ser usado en presentaciones suplementarias, cuando la descripción completa es referenciada. X5.3 El sistema abreviado puede consistir de símbolo de clasificación del suelo basado en este estándar con apropiada letra pequeña, prefijo y sufijo como: Prefijo Sufijos s = arena s = con arena g = grava g = con grava c = guijarros b = canto rodado
X5.4 El símbolo de clasificación del suelo es incluido en paréntesis. Algunos ejemplos pueden ser: Símbolo de grupo y nombre completo Abreviado
CL, Arcilla arenosas (CL) SP-Sm, Arena mal graduada con limo y grava (SP-SM)g GP, Grava mal graduada con arena, guijarros, canto rodado (GP) scb ML, Limo gravoso con arena y guijarros g (ML)sc Reference: Annual Book of ASTM Standards, 2003 Section 4 Construction, Volume: 04.08 Soil and Rock (I)
