El documento describe la clasificación de suelos, la cual se basa principalmente en la granulometría y los límites de Atterberg. La granulometría mide la distribución de tamaños de partículas, mientras que los límites de Atterberg (límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad) caracterizan el contenido de agua y estado de consistencia de los suelos finos. La clasificación provee información sobre las propiedades de los suelos y su aptitud para ingeniería.

1. INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN

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3. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
Docente Ricardo Riquelme Pinto
El objetivo de la clasificación de suelos es:
-Aportar bases sobre las cuales puedan agruparse los suelos
dependiendo de sus propiedades físicas y de apariencia, es el
propósito comparar diferentes suelos.
-Describir sus propiedades y definir su aptitud para ser empleado en
aplicaciones de ingeniería.
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4. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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La clasificación de suelos se basan en su mayoría en:
-La granulometría del material
- En sus límites de Atterberg.
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5. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.1.- GRANULOMETRÍA
- La distribución granulométrica de los suelos es la propiedad más
importante de los suelos granulares.
- Para determinarla se emplea una serie de tamices normalizados, los
cuales se disponen en orden decreciente y se procede a determinar
el material que pasa (% en peso de cada fracción) por cada tamiz.
- El resultado de la granulometría del suelo se presentan usualmente
por medio de una curva de distribución granulométrica, donde se
relaciona el porcentaje pasante por cada tamiz.
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6. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.1.- GRANULOMETRÍA
Ejemplo de curvas granulométricas
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7. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.1.- GRANULOMETRÍA: Curvas Granulométricas de Suelos.
Si un suelo de granos gruesos contiene proporciones
aproximadamente iguales de todos los tamaños de partículas, se
describe como bien graduado, y se caracteriza por tener una curva
relativamente suave que cubre un amplio rango de partículas. En
caso contrario se describe como mal graduado.
Una indicación de la graduación puede expresarse numéricamente
a través de dos coeficientes:
- el coeficiente de uniformidad, Cu
- el coeficiente de curvatura, Cc
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8. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.1.- GRANULOMETRÍA: Curvas Granulométricas de Suelos.
Dónde:
D10: Diámetro del tamiz por el cual pasa el 10% del material
D30: Diámetro del tamiz por el cual pasa el 30% del material
D60: Diámetro del tamiz por el cual pasa el 60% del material
En general, en cuanto más alto sea el valor de Cu más amplio será el
rango de tamaños de partículas en el suelo.
Los suelos se clasifican como bien graduados cuando Cu > 4 para
gravas o Cu > 6 para arenas, y Cc se encuentra comprendido entre
1 y 3.
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9. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
La granulometría solo proporciona el contenido de finos que
presenta la masa de suelos analizada (bajo tamiz N° 200),
pero no identifica que tipo de material es el que pasa bajo
esta malla.
Para ello, se determinan los límites de Atterberg o de
consistencia, que definen distintos estados de humedad por
los que pasa el suelo a partir de los cuales es posible
determinar si el suelo fino corresponde a un limo o una arcilla,
además del grado de plasticidad que este presenta.
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10. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
El significado de los contenidos de agua que permiten determinar los
límites para cada estado físico son definidos en tres estados límites:
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11. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
LC: Límite de contracción: La masa de suelo se contrae a medida
que pierde gradualmente el agua del suelo. Con una pérdida
continua de agua, se alcanza una etapa de equilibrio en la que más
pérdida de agua conducirá a que no haya cambio de volumen. El
contenido de agua, en porcentaje, bajo el cual el cambio de
volumen de la masa de suelo cesa, se define como Límite de
Contracción.
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12. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
LP: Límite plástico: Contenido de Humedad al cual la muestra se
comporta realmente como un material plástico.
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13. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
LL: Límite líquido: Contenido de humedad de la muestra cuando esta
tiene una resistencia al cizalle de 1 gr/cm2.
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14. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
El límite de contracción (LC) se calcula como:
Dónde:
wi: contenido de agua inicial cuando el suelo se coloca en el
recipiente del límite de contracción.
Dw: cambio en el contenido de agua (es decir, entre el contenido
de humedad inicial y el contenido de agua en el límite de
contracción).
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15. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
El límite plástico se define como el contenido de humedad que tiene
el suelo cuando este es enrollado en bastoncitos de 3,2 mm de
diámetro y alcanzado este estado, se desarma.
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16. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
El límite líquido (LL) determinado por el método de la Cuchara de
Casagrande, corresponde al estado de humedad que alcanza el
suelo cohesivo luego de aplicar 25 golpes en la cuchara necesarios
para cerrar en 1 cm una ranura formada en el.
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17. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
A partir de la definición del LL y LP se puede obtener el índice de
plasticidad (IP), que corresponde a la diferencia entre estos dos
límites, el cual representa el rango de humedad en el cual el suelo se
encuentra en estado plástico
Los valores de IP y LL obtenidos para cada material pueden ser
graficados en una Carta de Plasticidad, definida para identificar los
limos, las arcillas y suelos orgánicos, junto a la plasticidad que
presentan estos materiales.
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18. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
Carta de Plasticidad, Obtenida a partir de los límites de Atterberg.
C: Arcillas
L: Zona de Baja H: Zona de Alta
Plasticidad. Plasticidad.
M: Limos
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19. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
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1.2.- Límite de Atterberg
Análisis de la Carta de Plasticidad:
LL> 50; Suelos de Alta Plasticidad, Suelos que admiten mucha agua y
pueden experimentar grandes deformaciones plásticas.
LL<50; Suelos de Baja Plasticidad.
Una característica importante de esta carta es la línea A,
empíricamente dada por la ecuación IP = 0,73(LL – 20). La línea A
representa una separación entre arcillas inorgánicas y limos
inorgánicos. Las gráficas de los índices de plasticidad versus límites
líquidos para las arcillas inorgánicas se encuentran sobre la línea A y
aquellas para limos inorgánicos se encuentran debajo de dicha
línea. Los limos orgánicos se grafican en la misma región (debajo de
la línea A y con el LL variando entre 30 y 50) que los limos inorgánicos
de compresibilidad media. Las arcillas orgánicas se grafican en la
misma región que los limos inorgánicos de alta compresibilidad
(debajo de la línea A y LL mayor que 50).
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