CAP. 8 sucs

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).*


TEMATICA: GENERALIDADES

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). La carta de plasticidad y las propiedades físicas del suelo. Identificación de los suelos en campo

INTRODUCCIÓN

Este sistema fue presentado por Arthur Casagrande como una modificación y adaptación más general a su sistema de clasificación propuesto en 1942 para aeropuertos. (Crespo, 6ª. 2010)

Esta clasificación divide los suelos en: Suelos de grano grueso. Suelos de grano fino. Suelos orgánicos.

Los suelos de granos grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material por el tamiz No.200. Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los finos a los que lo pasan, de esta forma se considera que un suelo es grueso si más del 50% de las partículas del mismo son retenidas en el tamiz No. 200 y fino si más del 50% de sus partículas son menores que dicho tamiz. Los suelos se designan por símbolos de grupo. El símbolo de cada grupo consta de un prefijo y un sufijo. Los prefijos son las iníciales de los nombres en ingles de los seis principales tipos de suelos (grava, arena, limo, arcilla, suelos orgánicos de grano fino y turbas), mientras que los sufijos indican subdivisiones en dichos grupos.

Suelos gruesos Se dividen en gravas y arena, y se separan con el tamiz No. 4, de manera que un suelo pertenece al grupo de grava si más del 50% retiene el tamiz No. 4 y pertenecerá al grupo arena en caso contrario.

Suelos finos .El sistema unificado considera los suelos finos divididos entre grupos: limos inorgánicos (M), arcillas inorgánicas (C) y limos y arcillas orgánicas (O). Cada uno de estos suelos se subdivide a su vez según su límite líquido, en dos grupos cuya frontera es Ll = 50%. Si el límite líquido del suelo es menor de 50 se añade al símbolo general la letra L (low


compresibility). Si es mayor de 50 se añade la letra H (hig compresibility). Obteniéndose de este modo los siguientes tipos de suelos: ML: Limos Inorgánicos de baja compresibilidad. OL: Limos y arcillas orgánicas.CL: Arcillas inorgánicas de baja compresibilidad. CH. Arcillas inorgánicas de alta compresibilidad. MH: Limos inorgánicos de alta compresibilidad. OH: arcillas y limos orgánicas de alta compresibilidad.

Tabla.1. SUCS, Casagrande.


SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) MODIFICADO POR BRAJA M. DAS CON BASE A LA NORMATIVA ASTM (American Society for Testing and Materials). Para una clasificación apropiada con este sistema, debe conocerse algo o toso de la información siguiente:

1. Porcentaje de grava, es decir, la fracción que pasa la malla de 76.2 mm y es retenida en la malla No. 4 (Abertura de 4.75 mm)

2. Porcentaje de arena, es decir la fracción que pasa la malla No. 4 y es retenida en la malla No. 200 (Abertura de 0.0075 mm)

3. Porcentaje de limos y arcilla, es decir la fracción de finos que pasan la malla No. 200.

4. Coeficiente de uniformidad (Cu) y coeficiente de curvatura (Cc). 5. Límite líquido e índice de plasticidad de la porción de suelos que pasa la malla No.

40. Los símbolos de grupo para suelos tipo grava de grano grueso son GW, GP, GM, GC, GC-GM, GW-GM, GW-GC, GP-GM, Y GP-GC. Similarmente, los símbolos de grupo para suelos de grano fino son CL, ML, OL, CH, MH, OH, CL-ML, y Pt. Procedimiento pasó a paso para clasificación de Suelos:

1. Determine el porcentaje de suelo que pasa la malla No. 200 (F). Si F<50%, se trata de un suelo de grano grueso, es decir, tenemos un suelo tipo grava o arenoso (donde F= % de granos más finos que la malla No. 200). Vaya a paso 2. Si F > 50%, se trata de un suelo de grano fino. Vaya al paso 3.

2. Para un suelo de grano grueso, (100-F) es la fracción gruesa en porcentaje. Determine el % de suelo que pasa la malla No. 4 y es retenido en la malla No. 200, F1. SI F1< (100-F)/2, entonces el suelo tiene más grava que arena, por lo tanto es un suelo tipo grava. Vaya a la tabla 2.5 y figura 2.12 para determinar el símbolo de grupo, y luego vaya a la figura 2.13 para obtener el nombre de grupo propio


del suelo. Si F1 > (100-F)/2 , entonces se trata de un suelo arenoso. Vaya a la tabla 2.6 y figura 2.12 para determinar el símbolo de grupo y a la figura 2.13 para obtener el nombre de grupo de suelo.

3. Para un suelo de grano fino, vaya a la tabla 2.7 y figura 2.12 para obtener el símbolo de grupo. Si se trata de un suelo inorgánico, vaya a la figura 2.14 para obtener el nombre del grupo. Si se trata de un suelo orgánico vaya a la figura 2.15 para obtener el nombre del grupo.

Figura 2.12 Carta de Plasticidad


Figura 2.13 Diagrama de flujo para nombres de grupo de suelos tipo grava y arenoso (ASTM,

1998)


Figura 2.14 Diagrama de flujo para nombre de grupo de suelos limos, inorgánicos y arcillas (ASTM, 1998).


Figura 2.15 Diagrama de flujo para nombres de grupo de suelos limosos orgánicos y arcillosos (ASTM, 1998)


SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN CAMPO.

1. Consistencia Natural

La consistencia natural representa la mayor o menor resistencia que el suelo ofrece para cambiar su forma.

Descripción Consistencia qu (kg/cm2) Se escurre al apretarla. Muy blanda < 0.25 El pulgar se hunde fácilmente. Se puede moldear fácilmente con los dedos.

Blanda 0.25 – 0.5

Se requieren algo de presión para que penetre el pulgar, o requiere algo de presión para moldear con los dedos.

Medía o Semirígida 0.50 – 1

Se requiere mucha presión para el pulgar penetre o deje huella. Opone resistencia a la deformación. Firme o Rígida 1 - 2

El pulgar no penetra. Opone mucha resistencia a la deformación. Se puede marcar con la uña. Muy Rígida 2 – 4

La una penetra con dificultad, se puede rayar o marcar. Quebradiza. Dura >4

2. Compacidad en Campo La compacidad en campo es el grado de compactación del suelo en su estado natural.

Descripción Estado El pulgar penetra rápido. Suelta El pulgar penetra con un

poco de traba. Media

Se tiene que golpear Media compactada Si se golpe y rebota. Compactada


3. Clasificación según su Tamaño

4. Cementantes

Sustancias que unen partículas de suelo proporcionándoles cierta “cohesión”.

Cementantes comunes: Limo Arcilla Sílice Sesquióxidos Alúmina Compuestos orgánicos Carbonatos (Ca-calcita, Mg-dolomita, Fe-siderita, Ca-Mg-Fe-Ankerita)

4.1 Grado de Cementación

Grado de Cementación

Débil Se disgrega el suelo fácilmente con los dedos

Fuerte No se disgrega con los dedos aunque se pueden separar unan cuantas partículas.

3” Fragmentos de

Roca 4.76mm

Arena 0.0075mm Limo 2u Arcilla


4.2 Reacción al Ácido Reacción al ácido clorhídrico diluido, 20 partes HCl puro x 100 partes de solución. (gotas de jugo de limón)

% Aproximado de carbonatos

Nula < 1 Débil pero permanente 1 -2 Media pero no permanente 2 -4

Fuerte y permanente > 5 10 – 50 (calcáreo) > 50 (carbonatado)

5. Color y Tono

COLOR POR EFECTO DE: TONO

Blanco Presencia de negro Blancuzco Grises (variedad)

Rojo Presencia de blanco

y negro Rosa Rojo oscuro

Café Presencia de blanco, rojo y negro

Café Grisáceo Café claro Ocre Café Olivo

Negro Presencia de blanco Negruzco Grises (variedad)

Verde Olivo Presencia de blanco

y negro

Verde claro Verde oscuro Verde grisáceo

Ocre (Café amarillento)

Presencia de blanco, negro y café

Ocre claro Ocre olivo


6. Composición Mineralógica Con base al color presente en el suelo:

COLOR MINERAL

Blanco Caolín, Calcita, Carbonatos, Vidrio Volcánico,

Cuarzo, Material orgánico animal. Rojo Feldespatos rojos, Hematita Café Óxidos de Hierro

Negro

Minerales Ferromagnesianos (Biotita, Homblenda, Magnetita, etc), Evaporación de

algunos óxidos de Fe, Materia Orgánica, Cenizas volcánica.

Verde Olivo Reducción de óxidos de Fe por gases sulfhídricos, Materia orgánica.

Ocre (Café amarillento) Limonita

7. Forma de Grano

Forma Descripción Redondeada Prácticamente esférica

Angulosa Presenta arista y vértices Subangulosa Vértices y aristas redondeados

Subredondeada Proceso más intenso al anterior.

8. Graduación Evaluación de las partículas de los suelos con base a su estado Natural.

Bien Graduado, variedad de tamaños.

Mal graduado, no hay variedad de tamaños, y/o se presenta más un solo tamaño.


9. Textura al tacto

Sensación al tacto Características de: Rugosa Arenas Finas.

Arenas limosas Limo Arenoso

Harinosa Limos Jabonosa Arcillas

Turbas Amorfas Fibrosa Turbas fibrosas o

pseudofibrosas.

Tipos de turbas según su textura:

Descripción: Denominación Se observan claramente restos de materia

vegetal parcialmente descompuesta. Consistencia media a rígida, plasticidad baja

a moderada. Baja contracción por secado

Fibrosa

Apariencia fibrosa, estructura fibrosa original sólo es visible en superficies frescas. Plasticidad media a alta. Alta contracción por

secado.

Pseudofibrosa

No hay restos visibles de estructura fibrosa. Fuerte contracción por secado, pueden producirse fragmentos ángulos. Pueden

presentarse además del negro colores verde olivo y aún amarillo o combinaciones de

estos.

Amorfa


10. Resistencia al Estado seco Descripción Característica de: Nula a muy baja (Se desmorona con los dedos)

Limo arenoso Limo de muy baja plasticidad

Baja a media (Se requiere algo de presión para desmoronar)

Limo de plasticidad media Limo orgánico Limo arcilloso de baja a media plasticidad.

Media a Alta (Difícil de desmoronar con la solo presión de los dedos)

Arcillas limosas. Arcilla baja a media plasticidad. Arcilla arenosas Arcilla orgánica.

Alta a muy alta (Muy difícil de romper manualmente)

Arcillas de alta plasticidad. Arcilla orgánicas.

11. Plasticidad Cualitativa

Plasticidad Cualitativa Índice Plástico (aproximado) Nula 0

Ligera <5 Baja 5 -10

Media 10 – 20 Alta 20 – 40

Muy Alta >40


12. Reacción al Agitado (Dilatancia)

Material menor de 0.40 mm (Malla #40) con su contenido natural de agua.

Reacción Característica de:

Rápida Arena limosa Limo areno Limo poco plástico

Rápida a Lenta Suelos con pocos finos plásticos. Limo de baja a media plasticidad.

Lenta Suelos orgánicos de baja a media plasticidad. Limos arcillosos de mediana plasticidad.

Muy Lenta a Nula

Arcillas arenosa Arcillas limosas Limos inorgánicos de alta plasticidad Arcillas de baja a media plasticidad Suelos orgánicos altamente plásticos

Nula Arcillas de alta y muy lata plasticidad Suelos arcillosos orgánicos de media a alta plástica.

13. Tenacidad en el límite Plástico

Tenacidad Característica de: Baja Suelos con pocos finos plásticos

Materiales con plasticidad nula a baja: arenas finas, arenas limosas, limos arenosos, limos de muy baja plasticidad

Ligera Suelos con materia orgánica de baja plasticidad Ligera a Media Limos inorgánicos de alta plasticidad.

Suelos con materia orgánica de plasticidad media a alta Media Suelos de baja a media plasticidad: arcillas arenosas, arcilla limosa,

limo arcilloso. Arcilla orgánica de alta plasticidad

Alta Arcillas inorgánicas de alta plasticidad


FORMATO DE IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE SUELOS:

No. Muestra

C A R A C T E R I S T I C A S Consistencia

Natural Compacidad Tamaño Forma Graduación Color Tono Composición Mineralógica Textura Tenacidad Dilancia Reacción

al HCL


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA.

o Principles of Geotechnical Engineering., Braja M. Das., Editorial: PWS Engineering.

o Juárez B y Rico R. Mecánica de Suelos, tomo I

o Crespo Villalaz, Mecánica de Suelos y cimentaciones.

o Apuntes de Laboratorio y Comportamiento de Suelos I, UAI.UAGro. Adelfo

Morales.

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