ASTM D2487: cómo clasificar suelos con SUCS en obra

¿Qué es la ASTM D2487 y por qué la usamos en geotecnia?

En cualquier proyecto de cimentación, terraplén o estabilidad de taludes, lo primero que hacemos es saber qué suelo tenemos bajo los pies. La norma ASTM D2487 establece el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), que es el lenguaje común entre laboratorios, ingenieros y constructores en España, México, Argentina y Colombia.

La norma asigna a cada suelo un símbolo de dos letras (por ejemplo, CL, SM, GP) y un nombre descriptivo. Ese símbolo condensa información sobre el tamaño de las partículas, la forma de la curva granulométrica y la plasticidad de los finos. No es un capricho académico: de ahí salen decisiones como el ángulo de fricción, la permeabilidad o el potencial de expansión.

En la práctica, la ASTM D2487 se complementa con los ensayos de laboratorio de la ASTM D6913 (granulometría por tamizado) y la ASTM D4318 (límites de Atterberg). Si trabajas bajo normativa local, recuerda que muchas especificaciones de carreteras y edificación citan esta norma como referencia directa.

Los tres ensayos que alimentan la clasificación

Para clasificar un suelo según SUCS necesitas tres resultados básicos:

1. Granulometría por tamizado (ASTM D6913): te da el porcentaje que pasa por los tamices de 3 pulgadas (75 mm), N.º 4 (4.75 mm) y N.º 200 (0.075 mm). Con eso separas gravas, arenas y finos.
2. Límite líquido (LL) y límite plástico (LP) (ASTM D4318): se hacen sobre la fracción que pasa el tamiz N.º 40 (0.425 mm). Con ellos calculas el índice de plasticidad (IP = LL − LP).
3. Contenido de humedad natural (ASTM D2216): no entra en la clasificación, pero te sirve para interpretar el comportamiento real del suelo.

Si el suelo tiene más del 50% retenido en el tamiz N.º 200, es un suelo de partícula gruesa (grava o arena). Si el 50% o más pasa ese tamiz, es un suelo de partícula fina (limo o arcilla). Ese es el primer criterio de la norma, que encontrarás en la sección 4.1.

Partícula gruesa: gravas (G) y arenas (S)

Cuando el suelo es grueso, la norma pide calcular dos coeficientes a partir de la curva granulométrica:

• Coeficiente de uniformidad (Cu) = D60/D10
• Coeficiente de curvatura (Cc) = (D30²)/(D10 × D60)

Para que una grava o arena se considere bien graduada (W), debe cumplir:

• Gravas (GW): Cu ≥ 4 y 1 ≤ Cc ≤ 3
• Arenas (SW): Cu ≥ 6 y 1 ≤ Cc ≤ 3

Si no cumple esas condiciones, es pobremente graduada (P), y se simboliza GP o SP. Esto está en la tabla 1 de la ASTM D2487, que es la que usamos para nombrar los grupos (GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM, SC).

Además, si el material pasa el tamiz N.º 200 en más de un 12%, hay que ensayar los finos y añadir un segundo símbolo: M para limo (IP < 4 o bajo la línea A) y C para arcilla (IP > 7 o sobre la línea A). Cuando el porcentaje de finos está entre 5% y 12%, se usan símbolos dobles como GM-GC o SM-SC.

Partícula fina: limos (M) y arcillas (C)

Para suelos finos, la clasificación se apoya en la carta de plasticidad (figura 1 de la norma). Esa carta tiene dos líneas clave:

• Línea A: IP = 0.73 × (LL − 20)
• Línea U: IP = 0.9 × (LL − 8)

Si el punto (LL, IP) cae por encima de la línea A y con IP > 7, es una arcilla (C). Si cae por debajo de la línea A, es un limo (M). El segundo símbolo indica el nivel de plasticidad:

• L = baja plasticidad (LL < 50)
• H = alta plasticidad (LL ≥ 50)

Así tienes grupos como CL (arcilla de baja plasticidad), CH (arcilla de alta plasticidad), ML (limo de baja plasticidad) o MH (limo de alta plasticidad). También existen casos especiales: suelos orgánicos (OL y OH) y turba (PT), que se identifican por olor, color oscuro y alto contenido de materia orgánica.

Un error común es clasificar un suelo con LL = 49 como CL y otro con LL = 51 como MH, cuando en realidad ambos pueden tener comportamiento similar. La norma es rígida en el límite de 50, así que debes respetarlo, pero siempre interpreta con criterio geotécnico.

Procedimiento paso a paso para clasificar con SUCS

En el laboratorio o en oficina, yo sigo esta secuencia:

1. Determina el porcentaje que pasa el tamiz N.º 200. Si < 50%, es suelo grueso; si ≥ 50%, es fino.
2. Para suelo grueso, calcula Cu y Cc con D10, D30 y D60. Clasifica como GW, GP, SW o SP según la tabla 1.
3. Si hay más de 12% de finos, determina LL e IP de la fracción que pasa N.º 40. Clasifica los finos como M o C y añade el símbolo doble (p. ej., GM, GC).
4. Para suelo fino, dibuja el punto (LL, IP) en la carta de plasticidad. Decide entre C o M, y luego L o H según LL.
5. Comprueba si hay signos de materia orgánica. Si es así, usa OL, OH o PT.
6. Escribe el nombre completo según la sección 7.4, incluyendo porcentajes aproximados de grava, arena y finos (por ejemplo, “arcilla arenosa de baja plasticidad con grava”).

Ese nombre descriptivo no es opcional: muchos informes geotécnicos solo ponen el símbolo, y eso puede llevar a malas interpretaciones. La norma exige dar el nombre típico y el símbolo de grupo.

Errores típicos al aplicar ASTM D2487

• Usar solo el tamiz N.º 200 sin considerar la grava: un suelo con 60% de grava y 40% de finos se clasifica como grava, aunque los finos manden en el comportamiento. La norma es clara: el criterio es el 50% retenido.
• Olvidar el tamiz N.º 4: si el suelo tiene más de la mitad de la fracción gruesa retenida en N.º 4, es grava (G); si pasa más de la mitad, es arena (S). Muchos saltan directo a N.º 200.
• Calcular Cu y Cc sin tener D10: en suelos mal graduados, a veces el D10 no es representativo. Si no puedes determinarlo, la norma te obliga a clasificar como pobremente graduado.
• Ignorar los finos orgánicos: un suelo con LL > 50 y olor a materia orgánica puede ser OH, no MH. Eso cambia las recomendaciones de compactación.
• Confundir la línea U con la línea A: la línea U es un límite superior de plasticidad para datos válidos; no es un criterio de clasificación. Solo la línea A separa limos de arcillas.

Conclusión práctica

Dominar la ASTM D2487 no es memorizar tablas, sino entender qué significa cada símbolo para el comportamiento del suelo. En la práctica diaria, te recomiendo tener a mano la tabla 1 y la figura 1 de la norma, y siempre cruzar la clasificación SUCS con ensayos de resistencia (por ejemplo, corte directo o consolidación) para validar hipótesis.

Si trabajas en México, recuerda que el SUCS es la base de la clasificación en las especificaciones de la SCT y en el manual de mecánica de suelos. En Colombia, el INVIAS lo referencia en sus especificaciones de carreteras. En España y Argentina, también es común en informes geotécnicos y normativa de edificación. Conocer bien esta norma te evita discusiones en obra y te da criterio para proponer mejoras del terreno.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre ASTM D2487 y el sistema AASHTO? El SUCS de ASTM D2487 se basa en granulometría y plasticidad para fines de ingeniería, mientras que AASHTO (M 145) se orienta a clasificar suelos para carreteras con índices de grupo. No son intercambiables, aunque a veces se usan juntos.

¿Puedo clasificar un suelo solo con el símbolo de grupo? No. La norma exige dar también el nombre típico (por ejemplo, “arena limosa con grava”). El símbolo es un código corto; el nombre da contexto para especificaciones.

¿Qué hago si el suelo tiene entre 5% y 12% de finos? Usas símbolos dobles como GM-GC o SM-SC, y en el nombre indicas los porcentajes. La sección 5.3 de la norma cubre este caso.

¿La norma aplica para suelos con partículas mayores a 3 pulgadas? Sí, pero la clasificación se hace sobre el material que pasa el tamiz de 3 pulgadas. Las partículas mayores se describen por separado (por ejemplo, “grava con cantos”).