identificación de suelos, estratigrafía, pruebas de laboratorio para clasificación de suelos

1. Carlos Raúl Yataco Lévano

2. IDENTIFICACION MANUAL Y
VISUAL DE MUESTRAS DE
SUELO

3. Identificación de suelos
gruesos en campo.
 En el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos,
para diferenciar los suelos gruesos de los finos se
toma como referencia la malla No.200 (0.074 mm ),
tal que lo retenido se consideran suelos gruesos y
los que pasan suelos finos.

4. Tamaño.
 Tamaño de arena.
Si el tamaño máximo de la partícula es del tamaño de arena,
descríbase ésta como fina, mediana, o gruesa.
 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").

5. Color y tono.

6. Forma de
los granos.
En todos los suelos son mas comunes las
formas equidimensionales, pudiendo ser esta
de tipo redonda, sobre redonda, angulosa y
subangulosa. Es frecuente las formas
subredondeadas en suelos de origen
transportado y las angulosas de los suelos de
origen mecánico producto de trituración.

7. Graduación
Composición
mineralogica.
Reacción con
HCl
Dureza
Origen
geológico.

8. Identificación en el campo de
los suelos finos.
 Las pruebas manuales para la identificación de los suelos,
las lleva a cabo el perforista en cada una de las muestras
extraídas, siendo necesario que el ingeniero civil, conozca
los diferentes métodos usados para la identificación de los
suelos en el campo. Las principales bases de criterio para
identificar suelos finos en el campo.

9. Movilidad del agua (reacción
al agitado).
 Después de quitar las partículas mayores que la malla N° 40,
prepárese una pastilla de suelo húmedo, aproximadamente
igual a 10 cm3. Si es necesario, añádase suficiente agua para
dejar al suelo suave pero no pegajoso. El criterio es tener la
masa del suelo con un contenido de humedad que permitirá
formar la pasta no demasiado fluida.
 Colóquese en la palma de la mano y agítese horizontalmente,
golpeando vigorosamente contra la otra mano varias veces, lo
que provoca la aparición de agua en la superficie de la pastilla,
la que adquiere una consistencia de hígado y se vuelve
lustros. Cuando la pastilla se aprieta entre los dedos el agua y
el lustre desaparecen de la superficie, la pastilla se vuelve
tiesa y finalmente se desmorona.
 La rapidez de la aparición del agua durante el agitado, y su
desaparición durante el apretado sirve para clasificar la clase
de suelo fino.

10. Tenacidad (consistencia
cerca del limite plástico)
 La prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia
suave, similar a la masilla y de aproximadamente 10 cm3.
 Rólese la masilla hasta formar un rollito de unos 3 mm, de
diámetro, que se amasa y vuelve a rolarse cuantas veces
lo permita el suelo.
 Se observa que la pérdida paulatina de agua, aumenta la
rigidez del rollito a medida que el suelo se va acercando al
límite plástico, al llegar al límite plástico el rollito se parte en
fragmentos y se desmorona. El rollito es más rígido y tenaz
cerca del límite plástico

11. Resistencia en estado seco
(característica al rompimiento)
 Después de eliminar las partículas mayores que la malla N°
40, una pastilla de suelo se moldea hasta alcanzar una
consistencia de masilla, añadiendo agua si es necesario.
Déjese secar la pastilla completamente en un horno, al sol
o al aire y pruébese su resistencia rompiéndola y
desmoronándola entre los dedos. Esta resistencia es una
medida de carácter y cantidad de la fracción coloidal que
contiene el suelo. La resistencia en estado seco aumenta
con la plasticidad.

12. Prueba del acido.
 Este ensaye se utiliza exclusivamente para determinar en
los suelos, la presencia de carbonatos de calcio o sales.
 Se vierten unas gotas de ácido clorhídrico rebajado sobre
la muestra y si efervece indícala presencia de ese
elemento.

13. Adherencia a la piel.
 Esta prueba ha dado magníficos resultados y consiste en
dejar seca en cualquier parte del brazo o mano, una
delegada porción del suelo en estado de lodo, que al ir
perdiendo humedad se adhiere a la piel con mayor o menor
fuerza.
 Los limos se adhieren con menor fuerza que las arcilla y se
pueden despegar de la piel al frotarlo con el dedo, no así
las arcillas que dejan la sensación de piel estirada, y no se
desprende tan fácilmente de la piel.

14. Condición de humedad
 Descríbase la humedad como seca, húmeda o saturada

15. MUESTREO
 La muestra deberá considerarse como representativa de la capa de
que fue obtenida mediante un procedimiento normalizado y
aceptado.
 Preferiblemente, los procedimientos de ensayo deberán identificarse
como efectuados de acuerdo con las prácticas normales del INV.
 Las muestras deberán identificarse cuidadosamente con respecto a
su origen.
 Las anotaciones concernientes al origen deberán incluir un número
para la perforación así como un número para la obra; referirse a un
estrato geológico y a un horizonte pedológico, contener una
descripción del lugar, y se deberá relacionar su localización con
respecto a una referencia permanente o a un sistema de
alcantarillado, etc. Deberá asignársele, además un número de
estación con respecto a un eje, así como la profundidad y cota de la
cual se obtuvo.
 Para su descripción e identificación exacta, la cantidad mínima de la
muestra que debe examinarse estará de acuerdo con la siguiente
relación:

16. IDENTIFICACION DE 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 someterá a los procedimientos de
ensayo descritos a continuación.

17. ESTRATIGRAFIAS, NOMENCLATURA Y
SIMBOLOGIA DE SUELOS
 Se debe realizar la descripción de los
diferentes estratos que conforman el
terreno investigado. Se detallaran las
características físicas, clasificación
visual, color, humedad, plasticidad de
los finos, consistencia o densidad
relativa y algunas características
particulares como cementación,
presencia de troncos, raíces o
cualquier material extraño.
 Se mencionará, además, la
profundidad a la que se encuentre el
nivel freático, si fuera el caso,
indicando la fecha de medición y
comentarios sobre su variación en el
tiempo.

18. REGISTROS ESTRATIGRÁFICOS DE SUELOS
Se debe realizar la descripción de los diferentes estratos que conforman el
terreno investigado. Se detallaran las características físicas, clasificación
visual, color, humedad, plasticidad de los finos, consistencia o densidad
relativa y algunas características particulares como cementación, presencia de
troncos, raíces o cualquier material extraño.
Se mencionará, además, la profundidad a la que se encuentre el nivel freático,
si fuera el caso, indicando la fecha de medición y comentarios sobre su
variación en el tiempo.

19. PRUEBAS DE LABORATORIO PARA CLASIFICACION DE
SUELOS
Los ensayos para agregados a realizar para comprobación de la
calidad de los materiales tenemos:
1. Granulometría.
2. Limite de Plasticidad.
3. Limite líquido.
4. CBR (California Bearing Ratio ó
Relación de Carga California).
5. Próctor.

20. APLICACIÓN:
Poder clasificar los suelos de acuerdo a su
graduación.
 Analizar el material más factible
para la construcción de
pavimentos.
 Calcular el coeficiente de
permeabilidad en una forma
aproximada.
Y en suelos finos (partículas que pasan la malla
No. 200):
Es conveniente obtener el porcentaje de
partículas menores de 0.002 mm., para definir
los porcentajes de limo y arcilla que contiene
un suelo; en función de lo anterior podremos
definir u obtener la actividad de ese suelo.
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
Se designa como ensayo granulométrico a
la determinación de la distribución de las
partículas de un suelo en cuanto a su tamaño.

21. Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar
el comportamiento de los suelos finos
Significa grado de firmeza y en los suelos finos que varía desde un estado
sólido cuando están secos a un estado liquido viscoso cuando su contenido
de agua aumenta considerablemente. Son fronteras aproximadas para la
clasificación de los suelos cohesivos y resultan muy útiles en la mecánica de
suelos para poder identificar las arcillas según su consistencia y
comportamiento. De esta forma se puede predecir su capacidad portante
frente a las cargas, sus propiedades de consolidación y compactación y
sus posibles asentamientos y expansiones.
LIMITES DE CONSISTENCIA

22. LIMITES DE CONSISTENCIA

23. El método CBR comprende los 3 ensayos
siguientes:
 Determinación de la densidad y humedad.
 Determinación de las propiedades expansivas
del material.
 Determinación de la resistencia a la
penetración.
ENSAYO DEL CBR (California Bearing Ratio ó Relación de Carga
California)
DEFINICIÓN DE CBR:
El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de
penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar.
También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo
condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener
un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo
dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo
durante el ensayo.

24. ENSAYO DE COMPACTACIÓN PROCTOR
El ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos
de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de él es
posible determinar la densidad seca máxima de un terreno en relación con su
grado de humedad, a una energía de compactación determinada.
El índice que se obtiene, se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los
suelos de sub rasante y de las capas de base, sub base y de afirmado.
DIFERENCIA ENTRE PROCTOR ESTÁNDAR Y
MODIFICADO
La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y
el Modificado es la energía de compactación usada.
En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos
de una altura de 30 centímetros, compactando la
tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el
Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de
45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas
con 50 golpes.

25. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
La clasificación de los suelos permite obtener una descripción
apropiada y única de estos y así conocer de que material se trata en
cada caso dándonos una idea clara de sus características y el uso que
se le puede dar, los métodos de clasificación de suelos solo consisten
en agruparlos en una u otra categoría dependiendo de sus
propiedades físicas.
Existe una clasificación de las partículas dependiendo su tamaño, de
este modo, las partículas se definen como:
 Grava si su tamaño se encuentra entre 76.2 mm y 2 mm.
 Arena si su tamaño es de 2 mm a 0.075 mm.
 Limo si su tamaño es de 0.075 mm a 0.02 mm.
 Arcilla si su tamaño es menor a 0.02 mm.

26. SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE
SUELOS "S.U.C.S."

27. Sistema de clasificación AASHTO (American Association of State
Highway and Transportation Officials),
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS AASHTO