Identificación y clasificación de suelos

LA CLASIFICACION DE LOS SUELOS
REQUIERE:
LA REALIZACIÓN DE PRACTICAS DE
CAMPO Y DE LA BORATORIO,
CON EL FIN DE:
CONOCER SU COMPOSICIÓN
GRANULOMETRICA Y SUS
CARACTERISTICAS DE PLASTICIDAD
IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE SUELOS
Prof: Romel Gallardo A.

MECANICA DE SUELOS –– Prof: R.G.A.
Fuente: Suárez, J.

Fuente: Suárez, J.

Adaptado de: Suárez, J.
Fuente: Gallardo, 2013
EXÁMEN VISUAL DE MUESTRAS INALTERADAS

EXÁMEN VISUAL DE MUESTRAS INALTERADAS
Las muestras que se obtienen mediante el uso de barrenas en los
sondeos por Rotación, permiten analizar las condiciones del
macizo rocoso, en este caso se aprecia que se presenta un alto
grado de meteorización de la roca.

GRANULOMETRÍA
Para realizar la clasificación de un
suelo el primer paso a realizar es
conocer la distribución de los tamaños
de partículas que constituyen el suelo,
para se requiere realizar el ensayo de
Granulometría.

GRANULOMETRIA
NORMA INV. E-123
OBJETIVOS DEL ENSAYO DE
GRANULOMETRIA
Determinar el porcentaje de los
diversos tamaños de granos.
Tener una idea general de:
* La permeabilidad.
* Fricción.

GRANULOMETRIA
GRANULOMETRÍA
MEDIANTE EL TAMIZADO SE PUEDE CONOCER EL TAMAÑO DE LAS
DIFERENTES PARTÍCULAS QUE COMPONEN EL SUELO.

GRANULOMETRIA
La granulometría permite:
 Determinar la proporción en que participan los granos del suelo, en
función de sus tamaños. Esa proporción se llama GRADACIÓN
DEL SUELO.
 Revelar algo sobre las propiedades físicas y mecánicas del material en
el caso de los suelos gruesos.
Diámetro de una Partícula: Se toma como el correspondiente a la
abertura de la malla del tamiz más pequeño que la deja pasar.
Métodos Mecánicos:
1. Análisis por Tamizado (NORMA ICONTEC 1522 / INV E-123):
* Se realiza sobre una muestra de suelo seco lavado a través del Tamiz N° 200
(0.074 mm)
DISTRIBUCION SEGÚN LOS DIAMETROS

GRANULOMETRIA
* Se utiliza una serie de tamices que pueden ir desde el tamiz de 3”
(76.1mm) hasta el tamiz más fino el N° 200 (0.074mm).
* Se pesa la fracción que queda retenida en cada malla y se compara
respecto al total de la muestra seca antes de su lavado a través del Tamiz
N° 200.
* Se realiza una representación gráfica de los resultados. Diámetro de
grano (mm) (X) vs % que pasa (Y).
Los tamices son mallas cuyos orificios o huecos, son redondos o cuadrados.

GRANULOMETRIA
Peso de material secado al aire a utilizar
En el ensayo de granulometría por tamizado
para fracción retenida Tamiz No.10
Peso de material secado al aire pasa Tamiz No.10
115 gr suelos arenosos
65 gr suelos arcillosos.

GRANULOMETRIA
IDENTIFICACION DE TAMICES
1. ABERTURA MAYOR A 3/8”(0.375”=9.52 MM):
Se toma el valor de la abertura o diámetro del orificio expresado en
pulgadas.
TAMIZ DIAM. (mm)
11/2” 38.1 mm
3/4” 19.05 mm
1/2” 12.70 mm
3/8” 9.52 mm
2. ABERTURA MENOR A 3/8”(0.375”=9.52 MM):
El tamiz se designa por el número de huecos por pulgada que tiene la
malla.

GRANULOMETRIA
TAMIZ DIAM. (Pulg.) DIAM. (mm)
N°4 0.187” 4.75 mm
N°8 0.094” 2.38 mm
N°100 0.0059” 0.15 mm
N°200 0.0029” 0.075 mm
EL TAMIZ N° 200 SE CONSIDERA LA MALLA MAS FINA Y
ESTABLECE EL LIMITE ENTRE SUELOS GRUESOS Y SUELOS
FINOS.
Fuente: González, G y Noguera, W. (2013)

GRANULOMETRIA
Fuente: Suárez, J.
GRAVAS
PARTÍCULAS RETENIDAS HASTA
EL TAMIZ Nº4
ARENAS
PARTÍCULAS QUE PASAN EL
TAMIZ Nº4 Y SON RETENIDAS EN
EL TAMIZ Nº4

GRANULOMETRIA
2. Análisis por Hidrómetro (NORMA INV. E-123-2014):
* Se realiza a la fracción fina del suelo, es decir; las partículas con
diámetros menores al Tamiz N° 200 y partículas de hasta alrededor de
0.001 mm (Arcillas)
* El procedimiento se realiza utilizando un densímetro o Hidrómetro (el
152H).
* Se mide en diferentes tiempos la densidad de la solución agua suelo.
* Se utiliza la ley de sedimentación de Stokes para determinar los
diámetros equivalentes de las partículas que, al sedimentarse, conforman
el % de partículas menores que las que se encuentran al nivel medio del
bulbo del Hidrómetro.
2
2
)(
9
2







D
V
fs


V=Velocidad de sedimentación (cm/s).
D=Diámetro partícula en cm.
=Viscosidad Absoluta en gr*s/cm2

GRANULOMETRIA
NORMA INV. E-124
A: 038 – 0.9 – 7.2
Fuente: Suárez, J.
ACTIVIDAD: <1 ; 1 y 4 ; >4

GRANULOMETRIA
HIDROMETRO ASTM 152HCilindro 1000 ml
Muestra y
Solución patrón

GRANULOMETRIA
RaR
0

GRANULOMETRIA
H representa el nivel máximo donde se encuentran
partículas de Diámetro D o menores.
EL HIDROMETRO DETERMINA LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE
LA SUSPENSIÓN AGUA-SUELO EN EL CENTRO DEL BULBO
R
L1
L
L

GRANULOMETRIA
* El diámetro se estima con la expresión:
* Los valores de K se encuentran tabulados para diferentes
valores de Ss y temperatura de la suspensión.
* Los valores de L se encuentran tabulados en función de la
lectura corregida del hidrómetro por menisco solamente (R =
Ra + Cm) donde Ra es la lectura sobre el menisco y Cm la
corrección por menisco.
t
L
K
V
D
fs




 **1800

GRANULOMETRIA
• % más fino = Rc*a/Ws; donde “a” es un factor de corrección para
el peso específico de los sólidos del suelo s, Rc es la lectura
corregida por defloculante y cero y por temperatura.
* Muestra= 50 a 60 gr Suelos Arcillosos
75 a 100 gr Suelos Arenosos
Hidrómetro N° Gs de los sólidos = a =
Agente Dispersante Cantidad Ws = gr
Correción de cero y Defloculante (Cd) 4.0 Corrección del menisco 1.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
FECHA
Hora de
la Lectura
Tiempo
transcurrido
(min)
Temp. °C
Lectura
real del
hidrómetro
Ra
Lectura
corregida del
hidrómetro
Rc=Ra-Cd±CT
% más fino
((Rc*a)/(Ws))*100
Hidrómetro
corregido
por menisco
R=Ra+Cm
L
(Tabla 1) INV.
E-124
L/t
K
(Tabla 3A)
D (mm)
152 H
NaPO3 4% en 125 ml
* Lectura corregida = Rc = Lectura real (Ra) - corrección de cero + CT * L = Profundidad efectiva en mm. Entrar a la tabla con el valor R columna 8
* % más fino = ((Rc*a)/Ws)*100. a se obtiene de la Tabla 4 * t = Tiempo transcurrido desde el inicio de la sedimentación
* CT = Corrección por Temperatura (Tabla 2 INV. E-124) hasta la toma de la lectura, en minutost
L
KD *
1 2 3
FECHA
Hora de
la Lectura
Tiempo
transcurrido
(min)
Día 1 7:31 a.m 1
2
3
4
8
7:45 a.m 15
30
8:30 a.m 60
9:30 a.m 120
11:40 a.m 250
4:40 p.m 550
Día 2 7:30 a.m 1440
3:30 p.m 1920
Día 3 7:30 a.m 2880
Día 4 7:30 a.m 4320
Día 5 7:30 a.m 5760

GRANULOMETRIA
5. DETERMINAR EL DIÁMETRO EFECTIVO DE UN SUELO.
1. VERIFICAR SI UN SUELO GRUESO ES BIEN O MAL
GRADADO. Los suelos bien gradados con amplia gama de
tamaños de partícula tienen mejor comportamiento
ingenieril.
2. ESTIMAR SI UN SUELO ES UNIFORME O NO. Es más
permeable un suelo uniforme que uno no uniforme.
3. MOSTRAR LA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS DE GRANO
A TRAVÉS DE LA CURVA GRANULOMETRICA.
4. DETERMINAR LOS COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD
(Coeficiente de la pendiente) Y CURVATURA.
OBJETO DE LA GRANULOMETRIA

GRANULOMETRIA
CLASIFICACION DE SUELOS BASADO EN
GRANULOMETRIA
1. AASHTO
2. ASTM
GRAVA
GRUESA FINA
ARENA
LIMO ARCILLA COLOIDES
2
mm
N°10
0.42mm
N°40
0.074mm
N°200
0.005
mm
0.001
mm
2 mm
N°10
0.42
mm
N°40
0.074
mm
N°200
0.005
mm
0.001
mm
GRAVA
MEDIA FINA
ARENA
LIMO ARCILLA COLOIDES
GRUESA
4.75
mm
N°4
76.2
mm
3”

GRANULOMETRIA
CLASIFICACION DE SUELOS BASADO EN
GRANULOMETRIA
3. UNIFICADA “SCU”
GUIJARROS
GRAVA
GRUESA FINA GRUESA MEDIA FINA
ARENA
FINOS
0.075
mm
N°200
0.42
mm
N°40
2
mm
N°10
4.75
mm
N°4
19.5
mm
3/4”
76.2
mm
3”
CURVA GRANULOMETRICA
El resultado de la prueba de granulometría se
representa en papel semilogarítmico el % que pasa y
la abertura de la malla en mm. Se grafica en este
papel para lograr que suelos con granulometrías
similares tengan la misma curva granulométrica.

GRANULOMETRIA
CURVA GRANULOMÉTRICA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.00.11.010.0100.0
PORCENTAJEQUEPASA
TAMICESESTANDAR U.S.A.
Diametrode granoen mm
10 40 20020 10043/81/221/2 2 11/2 1 3/4

GRANULOMETRIA
CARACTERISTICAS DE LA
CURVA GRANULOMÉTRICA

GRANULOMETRIA
GRADACION ABIERTA
BIEN GRADADA
SUELO UNIFORME

GRANULOMETRIA
EJEMPLO DE CLASE
Supóngase que se tienen dos suelos A y B.
SUELO A:
90% del total de la muestra de suelo es < 1.0 cm
50% del total de la muestra de suelos es < 0.1 cm
10% del total de la muestra de suelo es < 0.01 cm
SUELO B:
90% del total de la muestra de suelo es < 0.10 cm.
1. COMO ES LA GRANULOMETRIA DE “A” CON RESPECTO A “B”?
2. DIBUJAR EN ESCALAARITMETICA.
3. Como sería la gráfica de un suelo muy uniforme?
4. Como sería la gráfica de un suelo bien gradado?

SUELO A SUELO B
% más fino % más fino
10 90 100
1 50 90
0,1 10 50
0,01 0 10
D (mm)
GRANULOMETRIA

GRANULOMETRIA
COEFICIENTES DE UNIFORMIDAD Y CURVATURA
Fueron planteados por Allen Hazen, quien
encontró que la permeabilidad de las arenas
sueltas para filtros dependía de dos cantidades: El
Diámetro Efectivo y el Coeficiente de Uniformidad
(Cu)
El coeficiente de Curvatura (Cc) permite ayudar a
establecer las condiciones granulométricas del
suelo en el sentido si el material es bien o mal
gradado.

GRANULOMETRIA
COEFICIENTES
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
COEFICIENTE DE CURVATURA
𝑪 𝒖 =
𝑫 𝟔𝟎
𝑫 𝟏𝟎
𝑪 𝑪 =
(𝑫 𝟑𝟎) 𝟐
𝑫 𝟏𝟎 ∗ 𝑫 𝟔𝟎

ARENA bien gradada se requiere:
Cu>6 y 1<Cc<3
Cuando Cu es menor de estos valores se dice que el suelo no es gradado
sino prácticamente uniforme en el diámetro de sus partículas.
GRAVA: 41.13 D10: 0.07
ARENA: 48.07 D30: 0.65
FINOS: 10.80 D60: 5.00
Cc: 1.2 Cu: 71.4SW-SM
GRANULOMETRIA

Para que una GRAVA sea bien gradada se requiere:
Cu>4 y 1<Cc<3
GRAVA: 59.09 D10: 0.17
ARENA: 34.45 D30: 1.10
FINOS: 6.47 D60: 7.00
Cu: 41.18 Cc: 1.02GW-GM
GRANULOMETRIA

Para que una GRAVA sea bien gradada se requiere:
Cu>4 y 1<Cc<3
GRAVA: 69.24 D10: 0.55
ARENA: 30.43 D30: 4.80
FINOS: 0.33 D60: 22.00
Cc: 1.9 Cu: 40GW
GRANULOMETRIA

Fuente: Suárez, J.
GRANULOMETRIA

GRANULOMETRIA
APLICACIONES
VERIFICAR GRADACIONES SEGÚN MATERIAL: Cuando se
construyen capas de afirmado, bases, subbases, bases estabilizadas,
tratamientos superficiales, concretos hidráulico, concreto asfáltico se
requiere que las granulometrías de los materiales a utilizar tengan
gradaciones que estén dentro de un rango establecido por las normas de
construcción. Lo anterior con le objeto de garantizar un óptimo
comportamiento del agregado. Ej. Especificaciones Afirmado.
Diametro de grano en mm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010.1110100
TAMICES ESTANDAR U.S.A.
PORCENTAJEQUEPASA

GRANULOMETRIA
EJERCICIOS
1. Dados los pesos retenidos, dibuje la curva granulométrica para el
suelo dado.
•Muestra seca = 2363.6 gr.
• Tipo de Gradación?
• Tipo de suelo? Grueso, Fino o Medio?
• Suelo limpio?
• Diámetro efectivo ?
TAMIZ ABERTURA Peso (grs.)
(pulg) (mm) Retenido
3/4 19.00 64.0
1/2 12.70 98.5
3/8 9.53 73.9
4 4.76 227.6
8 2.38 265.5
16 1.19 379.9
30 0.595 458.6
50 0.297 430.8
100 0.149 296.6
Pasa 100 68.2

GRANULOMETRIA
EJERCICIOS
2. Dados los pesos retenidos, dibuje la curva granulométrica para el
suelo dado.
•Muestra seca = 626.4 gr.
• Tipo de Gradación?
• Tipo de suelo? Grueso, Fino o Medio?
• Suelo limpio?
• Diámetro efectivo ?
TAMIZ ABERTURA Peso (grs.)
(pulg) (mm) Retenido
11/2 37.5 0.0
1 25 0.0
3/4 19 0.0
1/2 12.5 39.7
3/8 9.5 11.5
4 4.75 35.7
10 2.00 66.1
20 0.85 75.2
40 0.425 71.5
100 0.150 84.0
200 0.075 34.4

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010.1110
GRANULOMETRIA

GRANULOMETRIA

GRANULOMETRIA
Cuestionario:
1.Qué aplicabilidad desde el punto de vista práctico tiene el
análisis granulométrico?
2.Qué información aporta una curva granulométrica?
3.Explique por qué se puede medir tamaño de grano usando
una prueba basada en la densidad.
4.Estas pruebas aplican para cualquier tipo de suelo?
Explique.
5.Por qué en la naturaleza se puede encontrar suelos con
diferentes tamaños de grano?
6. Que norma NTC y ASTM equivalente a la INV E-123 se
puede utilizar para este ensayo?

Identificación y clasificación de suelos

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Identificación y clasificación de suelos

Similar a Identificación y clasificación de suelos (20)

Más de Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña

Más de Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña (11)

Último

Último (20)

Identificación y clasificación de suelos