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El sistema de clasificación de suelos AASHTO
El sistema de clasificación de suelos AASHTO está basado en los mismos parámetros que el Sistema Unificado de Clasificación del Suelo (SUCS). Sin embargo, su empleo se restringe a proyectos de carreteras y, en menor medida, a ciertas aplicaciones que incluyen la caracterización de materiales de relleno ¿Quieres saber más sobre el sistema AASHTO? Continúa leyendo…
Orígenes del sistema de clasificación de suelos AASTHO
En la década de 1920, el U.S. Bureau of Public Roads (actualmente, Federal Highway Administration, FHWA) desarrolló un extenso programa de investigación sobre el uso de suelos en la construcción de vías locales o secundarias (las llamadas farm-to-market-roads, algo así como vías desde la granja al mercado), básicamente carreteras condales o estadales.
Figura 1 Carreteras farm-to-market Fuente: ilustración de Zohar Lazar
Este programa de investigación derivó en el Public Roads Classification System (PR), el cual fue desarrollado por Hogentogler y Terzaghi (1929). Dicho sistema estaba basado en las características de estabilidad de los suelos empleados directamente como superficie de rodamiento, o bien recubiertos por una fina capa de pavimento asfáltico.
A lo largo de los años, el sistema PR fue modificado en varias ocasiones, a fin de considerar la estabilidad de los suelos como sub-rasante de pavimentos. La última versión data de 1942, la cual es esencialmente la que se encuentra vigente en la actualidad, bajo las normas AASHTO M-145 y ASTM D-3282 (Holtz et al, 2011).
Fundamentos del sistema AASHTO
En el sistema AASHTO, los suelos pueden clasificarse según ocho (8) grupos principales A-1 a A-8, en base a su distribución granulométrica, límite líquido e índice de plasticidad. Los suelos de los grupos A-1, A-2 y A-3 son materiales de grano grueso, mientras que los incluidos en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 son de grano fino. El grupo A-8, por su parte, incluye suelos como la turba, compostas orgánicas y otros suelos con alto contenido de materia orgánica, los cuales se identifican mediante inspección visual. La Tabla 1 muestra el cuadro que se emplea para aplicar el sistema AASTHO.
Tabla 1 Clasificación de suelos y mezclas suelo-agregados (Fuente: ASTM D-3282).
Por otro lado, la evaluación cualitativa de un suelo como sub-rasante de una vía, se lleva a cabo considerando el índice de grupo (GI), el cual es un número que depende del porcentaje pasante por el tamiz #200 (F200), el límite líquido (LL), y el índice de plasticidad (IP). La expresión para calcular el índice de grupo es la siguiente:
GI = (F_200 – 35) x [0,2 + 0,005 x (LL – 40)] + 0,01 x (F_200 – 15) x (IP – 10)
Entre mayor sea el valor de GI de un suelo, menor calidad del mismo como sub-rasante. Así, un GI de 20 o superior, es indicativo de un material muy pobre para su empleo con este propósito. Como se observa en la Tabla 1, cuanto mayor contenido de partículas finas tenga el suelo, menor será su calidad como sub-rasante, y mayor su GI.
Comparación entre el sistema AASTHO y el SUCS
En este blog, hemos tratado el tema del Sistema Unificado de Clasificación del Suelo (SUCS), y ahora, al revisar el método AASHTO, cabe preguntarse: ¿son equivalentes las clasificaciones de una muestra de suelo empleando ambos sistemas?
En relación a este interrogante, Liu (1967) analizó diferentes aspectos asociados a ambos sistemas de clasificación. El resultado de su trabajo se resume en la Tabla 2, la cual muestra la comparación entre ambos sistemas, destacando las clasificaciones más probable, posible y posible pero improbable en base al SUCS, para los diferentes grupos contemplados en el sistema AASHTO.
Tabla 2 Comparación entre el SUCS y el método AASHTO para clasificar suelos (Fuente: Liu, 1967).
Las diferencias observadas entre ambos sistemas, según lo expuesto en la Tabla 2, son evidentes. Sin embargo, Liu (1967) concluye que estas significativas diferencias entre el SUCS y el método AASHTO, no deben resultar sorprendentes, sobre todo si se consideran sus orígenes y propósitos.
Por lo tanto, quizá sea oportuno prestar atención a lo señalado por Holtz et al (2011), quienes mencionan que, a pesar de que el sistema AASHTO puede ser de utilidad para determinar la calidad de materiales a ser empleados en rellenos, sub-bases y bases de pavimentos, y sub-rasantes, es importante considerar el propósito original con el que fue desarrollado.
Referencias
- “Annual Book of ASTM Standards: Soils and Rocks” (2019). American Society for Testing and Materials. USA.
- Holtz, R.; Kovacs, W. & Sheahan, T. (2011) “An Introduction to Geotechnical Engineering”. Second Edition. Prentice Hall. New Jersey, USA.
- Liu, T. (1967) “A Review of Engineering Soil Classification Systems”. Highway Research Record. USA.
