ASTM D 2487-93 Traducción

ASTM Designación: D 2487  – 93

(TRADUCIDA (TRADUCIDA POR PABLO E. ZAMUDIO, ZAMUDIO, ITESO)

Práctica Estándar Clasificación de Suelos para Propósitos de Ingeniería (Sistema Unificado de Clasificación Clasifi cación de Suelos, SUCS)1 Este estándar se publica bajo la designación fija D 2487; el número que sigue inmediatamente a la designación, indica el año de su adopción original, o en el caso de revisión, el año de su última revisión. Un número en paréntesis indica el año de su últ ima reaprobación. Un épsilon (ε) en superíndice indica una modificación editorial desde su última revisión, o aprobación.  Este están dar ha sido a probado para usarse p or las agencias del Dep artamento de Defen sa (EUA) . Con sulte el índice de Esp ecifi caciones y Están dares D OD  para determina r el año específi co de emisión en que ha sido a doptada p or el Departamen to de Defensa.

1. Alcance 1.1 Esta práctica estándar describe un sistema para clasificación mineral y orgánico-mineral de los suelos para  propósitos de ingeniería basada en la determinación en el laboratorio de las características granulométricas, límite líquido, e índice plástico y será usado cuando se requiera una clasificación precisa de los suelos.  Nota 1─El uso de esta práctica estándar resultará en una clasificación

de un solo símbolo del grupo y nombre del grupo excepto cuando un suelo contiene 5 a 12% de finos ó cuando los valores del límite líquido e índice  plástico arrojan puntos que caen en el área achurada de la carta de  plasticidad. En estos dos casos, se tendrá que usar símbolo doble, por ejemplo, GP-GM, CL-ML. Cuando los resultados de las pruebas de laboratorio indiquen que el suelo está cerca de otra clasificación de grupo de suelo, la condición de frontera puede indicarse con dos símbolos separados por una diagonal. El primer símbolo deberá ser basado en esta  práctica estándar, por ejemplo, CL/CH, GM/SM, SC/CL. Símbolos de frontera son usados particularmente cuando el valor del límite líquido de suelos arcillosos es cercano a 50. Éstos suelos pueden tener características características expansivas y el uso de un símbolo de frontera (CL/CH, CH/CL) alertará el uso de una asignación de clasificación del potencial expansivo.

1.2 El símbolo del grupo de este sistema está basado en las pruebas de laboratorio realizadas a la porción de la muestra de suelo que pasa la malla de 3” (75 mm). 1.3 Como un sistema de clasificación, esta práctica estándar está está limitada limitada a suelos encontrados de manera natural.  Nota 2─El nombre y símbolo del grupo usados en este método de

 prueba pueden usarse como un sistema de descripción aplicado a materiales tales como pizarras, lutitas, fragmentos de roca, etc. Ver Apéndice X2.

1.4 Esta práctica cualitativas solamente.  Nota

3─Cuando

se

estándar requiere

es

para

información

aplicaciones

cuantitativa

para

designaciones detalladas de estructuras importantes, este método debe ser complementado por pruebas de laboratorio u otros datos cuantitativos para determinar las características de funcionamiento bajo las condiciones de campo esperadas.

1.5 Esta práctica estándar es una versión ASTM del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Las bases 1 Esta práctica se encuentra bajo la jurisdicción del Comité ASTM D-18 sobre Suelo y Rocas y es responsabilidad directa del Subcomité D 18.07 sobre Identificación Identificación y Clasificación de los suelos. Esta edición fue aprobada en Sept iembre 15 de 1993. Publica da en Noviembre de 1993. Publicada originalmente como D 2487  –  66   66 T. Última edición previa D 2487  –   92. 92. 2 Casagrande, A., “Classification and Identificatio n of Soils,” Transactions , ASCE, 1948, p. 901.

 para el esquema de clasificación son del Sistema de Clasificación de Aeropuertos propuesto por A. Casagrande en los inicios de los 1940´s.2 Esto se convirtió en lo que se conoce como Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) cuando varias agencias gubernamentales de los Estados Unidos adoptaron una versión modificada del Sistema de Clasificación de Aeropuertos en 1952. 1.6  Esta 1.6  Esta práctica estándar no pretende cubrir todos los aspectos de seguridad, si acaso se presentan, asociados con  su aplicación. Es responsabilidad del usuario, de ésta  práctica estándar, el establecer las reglas de seguridad y  salud, así como determinar, antes de su uso, la aplicabilidad y limitaciones regulatorias de la práctica.

2. Documentos de Referencia 2.1 Prácticas estándar ASTM: C 117 Método de Prueba para Determinar Materiales Más Finos que 75-m (malla No.200) por Lavado en Agregados Minerales3 C 136 Método para Análisis Granulométrico de Agregado Fino y Grueso3 C 702 Práctica para Reducir Muestras de Campo de Agregados para Pruebas Granulométricas3 D 420 Guía para Investigación y Muestreo de Suelos y Rocas4 D 421 Práctica para la Preparación Seca de Muestras de Suelo para Análisis Granulométrico y determinación de las Constantes del Suelo4 D 422 Método de prueba para el Análisis Granulométrico de los Suelos4 D 653 Terminología Relacionada a Suelo, Roca y Contenido de Fluidos4 D 1140 Método Método de Prueba para Determinar la Cantidad de Material Más Fino que la malla No.200 (75- m) en Suelos4 D 2216 Método de Prueba para la Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo y Roca4 D 2217 Práctica para la Preparación en Húmedo de Muestras de Suelo para Análisis Granulométrico y la Determinación de las Constantes del Suelo4 D 2488 Práctica para Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento Visual-Manual) 4 3 4

 Libro Anua l de Prácticas Estándar ASTM , Vol 04.02.  Libro Anua l de Prácticas E stándar ASTM , Vol 04.08.

D 4083 Práctica para Descripción de Suelos Congelados (Procedimiento Visual-Manual) 4 D 4318 Método de Prueba para Determinación del Límite Líquido, Límite Plástico, e Índice Plástico de los Suelos4 D 4427 Clasificación de Muestras de Turba por Pruebas de Laboratorio4 E 11 Especificación para Mallas de Paño de Alambre  para Propósitos de Prueba3

3.1.6 limo orgánico ─ un limo con suficiente contenido orgánico como para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, un limo orgánico es un suelo que sería clasificado como un limo excepto que el valor del límite líquido después de secado al horno es menor del 75% del valor del límite líquido antes del secado al horno. 3.1.7 turba ─ un suelo compuesto de tejido fino vegetal en varias etapas de descomposición usualmente con un olor orgánico, un color café obscuro ó negro, una consistencia esponjosa, y un rango de textura desde fibrosa hasta amorfa.

3. Terminología 3.1  Definiciones ─ Excepto lo que se muestra a continuación, todas las definiciones están de acuerdo con la Terminología D 653.

3.2  Descripción de términos específicos para este estándar: 3.2.1 coeficiente de curvatura, Cc ─ la relación (D30)2/(D10

 Nota 4─Para partículas retenidas en la malla de 3” (75 mm) se sugieren

las siguientes definiciones:  Fragmentos entre 3” y 12” ─Fragmentos de roca que pasan la malla de 12” (300 mm) y son retenidas en la malla de 3” (75 mm), y  Fragmentos mayores de 12” ─Fragmentos de roca que no pasan la malla de 12” (300 mm).

3.1.1 grava ─  partículas de roca que pasan la malla de 3” (75 mm) y son retenidas en la malla No.4 (4.75 mm) con las siguientes subdivisiones: Gruesa ─ Pasa la malla de 3” (75 mm) y se retiene en la malla de ¾” (19 mm), y  Fina ─ Pasa la malla de ¾” (19 mm) y se retiene en la

malla No.4 (4.75 mm). 3.1.2 arena ─  partículas de roca que pasan la malla No.4 (4.75 mm) y son retenidas en la malla No.200 (75 m) con las siguientes subdivisiones: Gruesa ─ Pasa la malla No.4 (4.75 mm) y se retiene en la malla No.10 (2.00 mm),  Media ─ Pasa la malla No.10 (2.00 mm) y se retiene en la malla No.40 (425 m), y  Fina ─ Pasa la malla No.40 (425 m) y se retiene en la malla No.200 (75 m). 3.1.3 arcilla ─ suelo que pasa la malla No.200 (75 m) que pudiera exhibir plasticidad (propiedades como de una masilla) dentro de un rango de contenido de agua y que exhibe considerable esfuerzo cuando se seca. Para clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, ó la  porción de grano fino de un suelo, con un índice plástico igual o mayor a 4, y los puntos de índice plástico vs límite líquido caen en ó sobre la línea “A”. 3.1.4 limo ─ suelo que pasa la malla No.200 (75 m) que es no plástico ó ligeramente plástico y que exhibe poco o ningún esfuerzo cuando se seca. Para clasificación, un limo es un suelo de grano fino, ó la porción de grano fino de un suelo, con un índice plástico menor a 4 o si los puntos de índice plástico vs límite líquido caen debajo de la línea “A”. 3.1.5 arcilla orgánica ─ una arcilla con suficiente contenido orgánico como para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que sería clasificado como una arcilla excepto que el valor del límite líquido después de secado al horno es menor del 75% del valor del límite líquido antes del secado al horno.

x D60), donde D60, D30, y D10 son los diámetros de las  partículas correspondientes al 60, 30, y 10% más fino en la curva de distribución granulométrica de porcentaje retenido, respectiva. 3.2.2 coeficiente de uniformidad , Cu ─ la relación D60/D10, donde D60 y D10 son los diámetros de las partículas correspondientes al 60 y 10% más fino en la curva de distribución granulométrica de porcentaje retenido, respectiva.

4. Resumen 4.1 Como se ilustra en la tabla 1, este sistema de clasificación identifica tres divisiones mayores de suelo: suelos de grano grueso, suelos de grano fino, y suelos altamente orgánicos. Estas tres divisiones son después divididas en un total de 15 grupos básicos de suelo. 4.2 Basándose en los resultados de observaciones visuales y pruebas de laboratorio prescritas, un suelo es catalogado de acuerdo al grupo básico de suelo, asignándole un símbolo(s) de grupo y un nombre, quedando clasificado de este modo. 5. Significado y uso 5.1 Este estándar clasifica los suelos de cualquier localización geográfica en categorías que representan los resultados de las pruebas de laboratorio prescritas para determinar las características granulométricas, el límite líquido y el índice plástico. 5.2 La asignación de un nombre de grupo y símbolo(s) aunado con la información descriptiva requerida en la Práctica D 2488 pueden ser usados para describir un suelo  para ayuda en la evaluación de sus propiedades significativas para uso ingenieril. 5.3 Las varias agrupaciones de este sistema de clasificación han sido ideadas para correlacionarlas en una forma general con el comportamiento ingenieril de los suelos. Este estándar proporciona un útil primer paso en cualquier campo ó laboratorio de investigación para  propósitos de ingeniería geotécnica. 5.4 Este estándar puede ser usado también como una ayuda en el entrenamiento de personal en el uso de la Práctica D 2488. 5.5 Este estándar puede ser usado en combinación con la Práctica D 4083 cuando se trabaja con suelos congelados.

TABLA 1

Carta de clasificación de suelo Clasificación del Suelo

Criterio para asignación de Símbolo de Grupo y Nombre de Grupo utilizand o Pruebas de Laboratorio  A SUELOS DE GRANULOMETRÍA GRUESA Más del 50% es retenido en la malla No. 200

Gravas Más del 50% de la fracción gruesa es retenida en la malla No.4

Gravas Limpias Menos del 5% de finos C

Cu ≥ 4 y 1 ≤ Cc ≤ 3

E

GP

Grava mal graduada F

Finos clasificados como ML ó MH

GM

Grava limosaF,G,H

Finos clasificados como CL ó CH

GC

Grava arcillosa F,G,H

SW

 Arena bien garduada I

SP

 Arena mal garduadaI

SM

 Arena limosaF,G,H

SC

 Arena arcillosaF,G,H

CL

 Arcilla magra K,L,M

IP < 4 ó puntos debajo de la línea "A" J

ML

LimoK,L,M

Orgánico

Límite líquido - secado al horno Cc > 3E Finos clasificados como ML ó MH D

Finos clasificados como CL ó CH SUELOS DE GRANULOMETRÍA FINA m s pasa a ma a o.

 Arcillas y Limos m e qu o menor a

 Arcillas y Limos m e qu o e

Inorgánico

IP > 7 y puntos en ó sobre la línea "A"

om s Orgánico

Límite líquido - secado al horno Límite líquido - no secado

Sobre todo materia orgánica, color negro, y olor orgánico

SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS  A

Basado en material que pasa la malla de 3" (75 mm). Si la muestra de campo contiene material entre 3" y 12" ó mayor de 12", ó ambos, anadir "con material entre 3" y 12" ó mayor de 12", ó ambos" al nombre del grupo.

E

Cu 

B

C

F

D

60

D 10

2

D  Cc  D x30D 10 60

Si el contenido de arena es ≥ 15%, añadir "con arena" al

Si la clasificación de los finos es CL-ML, usar símbolo doble GC-GM, ó SC-SM.

D  Arenas con 5 a 12% de finos requieren símbolo doble: SW-SM arena bien graduada con limo SW-SC arena bien graduada con arcilla SP-SM arena mal graduada con limo SP-SC arena mal graduada con arcilla

nombre del grupo.

H

Si los finos son orgánicos, añadir "con finos órganicos" al nombre del grupo. Si el contenido de grava es ≥ 15%, añadir "con grava" al

Cc > 3E

Gravas con Finos Más del 12% de finos C

 Arenas 50% ó más de la fracción gruesa pasa la malla No.4

Símbolo

Si el suelo que pasa la malla No.200 es ≥ 30%, y, es

predominantemente grava, añadir "gravoso" al nombre del grupo. N

IP ≥ 4 y puntos en ó sobre la línea "A"

O

IP < 4 ó puntos debajo de la línea "A" IP puntos en ó sobre la línea "A" Q IP puntos debajo de la línea "A" P

J

Si el punto, de los límites de Att erberg, cae en el área achurada, el suelo es un CL-ML, arcilla limosa. K Si el suelo pasa de 15 a 29% la malla No.200, añadir "con arena" ó "con grava", según lo que predomine.

6. Aparatos 6.1 En suma todos los aparatos que pueden ser requeridos para obtener y preparar las muestras y conducir las pruebas de laboratorio prescritas, una carta de  plasticidad, similar a la Fig.3, y una curva de distribución granulométrica de porcentaje retenido, similar a la Fig.4, son requeridas.  Nota 5─La línea “U” mostrada en la Fig.3 ha sido empíricamente determinada ser el “límite superior” aproximado para suelos naturales. Esto es bueno para checar datos erróneos, y cualquier resultado de prueba cuyo  punto caiga sobre ó a la izquierda debería ser verificado.

7. Muestreo 7.1 Las muestras que sean obtenidas e identificadas de acuerdo con un método o métodos, recomendados en la Guía de Recomendaciones D 420 ó por otros  procedimientos aceptados. 7.2 Para una identificación exacta, la cantidad mínima de muestra requerida para este método de prueba dependerá de cual de las pruebas de laboratorio necesitan ser realizadas. Donde solamente para el análisis granulométrico de la muestra se requieren, especimenes que deberán tener los siguientes pesos mínimos secos:

Tamaño Máximo de Partícula, Abertura de la Malla

Tamaño Mínimo del Espécimen Peso Seco

4.75 mm (No.4) 9.5 mm (⅜”) 19.0 mm (¾”) 38.1 mm (1 ½”) 75.0 mm (3”)

100 g (0.25 lb) 200 g(0.5 lb) 1.0 kg (2.2 lb) 8.0 kg (18 lb) 60.0 kg (132 lb)

Siempre que sea posible, la muestra de campo debe tener  pesos dos ó cuatro veces más grandes que los mostrados. 7.3 Cuando deban realizarse también pruebas de límite líquido y límite plástico, será requerido material adicional suficiente para proporcionar 150 g a 200 g de suelo más fino que la malla No.40. 7.4 Si la muestra de campo o el espécimen de prueba es más pequeño que la cantidad mínima recomendada, el reporte incluirá una observación especial.

8. Clasificación de turba 8.1 Una muestra compuesta primordialmente de tejido vegetal en varias etapas de descomposición que tiene textura fibrosa ó amorfa, un color café obscuro ó negro y un olor orgánico será designado como un suelo altamente orgánico y será clasificado como turba, PT, y no se sujetará a los procesos de clasificación descritos a continuación.

SÍMBOLO DEL GRUPO

NOMBRE DEL GRUPO < 30% retenido No.200

7 y puntos en, ó sobre la línea “A”

CL

% arena ≥ % grava ≥ 30% retenido No.200

% arena < % grava

< 30% retenido No.200 4≤IP≤7 y puntos en, ó sobre la línea “A”

CL-ML

% arena ≥ % grava ≥ 30% retenido No.200

% arena < % grava

< 30% retenido No.200

LL