7th edition section-4-spanish(1)

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  • 1. NOTAS:SECCIN 4: CARACTERSTICAS Y COMPACTACIN DEL SUELO Parte A: Fundamentos sobre Gradacin (Granulometra), Tamizado y Normas La gradacin del suelo, de la arena de asiento y de la base granular (de roca triturada), es una propiedad importante de cada uno de estos materiales. El tamao y la distribucin de los tamaos de sus partculas, tienen una gran influencia en su comportamiento cuando se colocan bajo los adoquines. Los suelos varan, en el tamao de sus partculas, de grueso a fino granulares. Las arenas son los suelos ms gruesos, con los limos y arcillas como los de partculas ms finas. Generalmente, la aptitud de un suelo para ser usado bajo un pavimento, decrece a medida que decrece el tamao de sus partculas. Es decir, los suelos arcillosos son los menos deseables para pavimentos. La medicin de los tamaos de las partculas en un suelo se hace por medio de la granulometra, usando unas serie de tamices, que son recipientes cilndricos con fondo de malla (el tamao de los granos en los materiales de base de roca triturada, tambin se miden con tamices). Las mallas tienen diferentes tamaos de aberturas, permitiendo que cualquier material ms pequeo que las aberturas, pase a travs de ellas.(Tomado de la National Stone Association)4. Caractersticas y compactacin del sueloSe toma una muestra de suelo, de arena de asiento o de roca triturada, se seca en un horno, se pesa y se echa en el tamiz ms grueso, que se ha colocado sobre los dems tamices, cuya finura aumenta a medida que descienden. Los tamices arrumados se agitan juntos. Cada uno bloquea un tamao especfico (o mayor) de partcula, para que no pase al prximo tamiz, ms pequeo. El material que queda en cada tamiz se pesa. Esta peso se resta del peso total de la muestra. La diferencia se divide por el peso total de la muestra y se obtiene el porcentaje que pasa un tamao dado de tamiz.Figura 4-1: El anlisis por tamizado es una de las claves para entender las caractersticas de los suelos, de las bases granulares y de las arenas de asiento y de sello.El mtodo de ensayo ms comn, para anlisis de suelos por tamizado, es el ASTM D 422, Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soil Fines (Mtodo estndar de ensayo para anlisis de tamao de partculas de suelos finos).Seccin 453

2. NOTAS: El ensayo que usualmente se usa para agregados, es el ASTM C 136, Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates (Mtodo estndar de ensayo para anlisis, por tamizado, de agregados finos y gruesos). La tabla que se muestra a continuacin, presenta la relacin entre el tamao (denominacin) de la malla y abertura real de la malla en el tamiz. Los tamaos de las mallas se designan por un nmero o por el tamao real de las aberturas en las mallas. Adicionalmente se presenten algunos trminos usados para denominar diferentes tamaos de partculas.Tabla 4-1: Tamaos comunes de tamices. Tamao de Tamiz U.S. Tamao de Tamiz Mtrico 2in. 11/2in. 1/2in. 3/8in. No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100 No.200 ms pequeoApertura del TamizTrmino General50.00mm 37.50mm 12.70mm 9.50mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.600mm 0.300mm 0.150mm 0.075mm2.000in. 1.500in. 0.500in. 0.375in. 0.187in. 0.093in. 0.046in. 0.024in. 0.012in. 0.006in. 0.003in.Grava Grava Grava GravillaFinos/Polvo = Limos0.005mm0.0002in.ArcillasArenamm = milmetrosLa gradacin de un suelo, o los diferentes tamaos de partculas, se utiliza para clasificarlos. La clasificacin indica cmo podrn comportarse bajo un pavimento. Los materiales para bases granulares y las arenas de asiento, tambin se clasifican por su gradacin, usando una seleccin de ciertos tamaos de tamices.54Seccin 4 3. NOTAS:Seccin 4 Parte B: Clasificacin de los Suelos, Propiedades de los Suelos, e Identificacin Rpida en el Campo Clasificacin de Suelos La mayora de los contratistas estn familiarizados con los tipos generales de suelos en su rea. Sin embargo, existen variaciones para los suelos dentro del rango que le es familiar al contratista. Cuando se conoce la clasificacin de un suelo, el contratista puede predecir ciertos cambios, como su tendencia a retener agua, drenar rpida o lentamente, compactar fcilmente o con dificultad. La clasificacin del suelo ayuda en la seleccin del equipo de compactacin y a la definicin de la cantidad de drenaje que se podr esperar. Estos factores afectarn el tiempo necesario para completar el trabajo. Por ejemplo, un suelo de arcillas densas, puede requerir ms tiempo, para su excavacin y compactacin, que un suelo arenoso. Despus de una lluvia, se requerir de ms tiempo para que el agua drene de un suelo arcilloso que de una greda arcillosa, afectando, consecuentemente, el tiempo de construccin. Los suelos arcillosos tienden a aumentar su volumen, ms que otros suelos, cuando se excavan, requiriendo de mayor espacio para ser transportados y depositados. Existen viarias maneras de clasificar los suelos, dependiendo del uso que se les quiera dar. Un mtodo comn para clasificar los suelos que van a estar debajo de pavimentos es hacerlo segn el tamao de sus partculas, agrupando, los suelos, en tres grupos: arena, limo y arcilla. Esto se ilustra en el tringulo que aparece en la Figura 4-2, denominado el Sistema de Clasificacin de Suelos del U.S. Department of Agriculture - USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos).Seccin 44. Caractersticas y compactacin del sueloU.S.D.A.Figura 4-2: Existen varias maneras de clasificar los suelos, dependiendo del uso que se les quiera dar. Un mtodo comn para clasificar los suelos, que van a estar debajo de pavimentos, es por el tamao de sus partculas, agrupndolos en tres grupos: arena, limo y arcilla. Esto se ilustra, como un tringulo, en el sistema de Clasificacin de Suelos del U.S. Department of Agriculture - USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Amrica). 55 4. NOTAS: Para determinar la clasificacin USDA del suelo, se lleva a cabo un anlisis por tamizado, sobre una muestra de suelo. Los tamaos de partculas se caracterizan as: Arena gruesa Arena fina Limo Arcilla0.0790 in. a 0.0090 in. (2.0 mm a 0.250 mm) 0.0090 in. a 0.0030 in. (0.250 mm a 0.076 mm) 0.0030 in. a 0.0002 in. (0.075 mm a 0.005 mm) Menor que 0.0002 in. (Menor que 0.005 mm)Se pueden obtener los tres porcentajes, por peso, correspondientes a los tamaos de partculas de arcilla, limo y arena, para determinar la clasificacin (ntese las lneas punteadas en la Figura 11). Por ejemplo, una muestra de suelo con 28% de arcilla, 25% de limo y 47% de arena, se clasificara como una greda arcillosa. Este punto se ha marcado en la Figura 11, con una P. En este sistema, los suelos con, aproximadamente, el 30% o ms de arcilla, se comportan como suelos arcillosos. Los suelos arcillosos retienen la humedad y son lentos en drenar, por lo cual son los menos deseables para tener debajo de un pavimento. Adems, pueden requerir ms tiempo de compactacin y de drenaje. Las partculas de arcilla, cuando se encuenran hmedas, tienden a lubricar las partculas de mayor tamao. Los suelos con menos del 30% de arcilla, tienen una mayor resistencia y estabilidad, puesto que el efecto de lubricacin de la arcilla no es muy grande, y el agua drena ms rpidamente. Desafortunadamente, la mayora de los suelos en Norteamrica son arcillas, algunas buenas, y otras no tan buenas, como suelos para la fundacin de pavimentos.Tambin se desarrollaron otros sistemas de clasificacin, para distinguir suelos adecuados, y suelos limosos y arcillosos, no tan adecuados para pavimentos. Los dos sistemas ms comunes son el Unified Soil Classification System - USCS (Sistema de Clasificacin Unificada de Suelos) y la AASHTO Soil Classification (Clasificacin de suelos de la AASHTO), desarrollado por la Asociacin Americana de Oficiales de Transporte y Vas - AASHTO. En este curso no se cubre el mtodo AASHTO. El Sistema Unificado, que fue desarrollado en 1942, se ha modificado desde entonces, y lo usa el U.S. Army Corps of Engineers (Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los Estados Unidos). La norma que lo describe en detalle, es la norma ASTM D2487, Standard Classification of Soils for Engineering Purposes (Clasificacin estndar para suelos para propsitos de ingeniera). En resumen, quince grupos de suelos se designan usando dos letras que indican sus caractersticas. La primera letra describe el tipo de suelo dominante; la segunda otros tipos de suelo / granulometa / Lmite Lquido (habilidad del suelo para retener agua). G (gravel) = Gravas o suelos gruesos - pasa el tamiz de 3 in. (75 mm) y es retenido en el tamiz No.4 (4.75 mm). S (sand) = Arena o suelos arenosos - pasa el tamiz No.4 (4.75 mm) y es retenido en el tamiz No.200 (0.075 mm). M (mud) = Limo - pasa el tamiz No.200 (0.075 mm) pero es no plstico (no se ve como una masilla cuando est hmedo) o ligeramente plstico, y tiene muy poca, o ninguna resistencia cuando se seca al aire. C (clay) = Arcilla - pasa el tamiz No.200 (0.075 mm) pero es plstica (se ve como una masilla cuando est hmeda), y tiene una resistencia considerable, cuando se seca al aire. O (organic) = Orgnico - limos o arcillas con suelo orgnico (suelo superficial), en cantidades suficientes para disminuir el comportamiento de este suelo, como fundacin de pavimentos. Pt (peat) = Turba - vegetacin en varios estados de descomposicin, usualmente negra o de color marrn (caf) oscuro.56Seccin 4 5. NOTAS: Gradacin (variacin en los tamaos de las partculas). W (well)= Bien gradado (alta variacin - bueno para pavimentos).P (poor)= Pobremente gradado (poca variacin - no es bueno para pavimentos).Significado del Lmite Lquido (el Lmite Lquido es la habilidad del suelo de retener agua). H (high)= Alta (puede retener agua, no drena bien - no es bueno para pav/tos.). L (low) = Baja (no retiene agua, drena bien - bueno para pavimentos). La USCS sita todo los suelos dentro de 15 grupos, usando los tamaos de las partculas, la variacin en sus tamaos y la habilidad que tienen para retener agua. GW = Gravas bien gradadas y mezclas de grava y arena