Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo.
Índices Físicos LL % = 37,0, IP% = 17,1, Granulometria % em peso que passa nas peneiras 3/4" = 76, 3/8" = 37, 4 = 20, 10 = 12, 40 = 10, 200 = 7
Passo 1
O enunciado pede três coisas: (1) classificar o solo pelo Sistema Unificado (USCS), (2) classificar pelo “sistema rodoviário” (vou usar o sistema AASHTO, que é o sistema rodoviário mais comum para estradas) e (3) calcular o Índice de Grupo (Group Index) do AASHTO.\n
Dados fornecidos (vou listar exatamente o que temos):
Dados fornecidos (vou listar exatamente o que temos):
Frações granulométricas (% em peso que passam nas peneiras):
O que precisamos inferir a partir desses dados: se o solo é de grão miúdo ou graúdo (com base em
que passa na peneira No.200), se é areia ou cascalho (com base na No.4), se o material graúdo é bem graduado ou mal graduado (índices de pequena parcela:
e
), e como as finas (passantes na No.200) se comportam (usar LL e IP para decidir se são silte ou argila). A partir disso chegaremos ao símbolo USCS e ao grupo AASHTO, e calcularemos o Group Index.
Passo 2
Decidir se o solo é graúdo (coarse‑grained) ou miúdo (fine‑grained). Regra prática: usar a porcentagem que passa na peneira No.200 (
).\n
Dado: que passa na No.200
. Como
, o solo é, em primeira análise, um solo graúdo (a fração graúda domina). Portanto vamos classificar como cascalho ou areia (a seguir determinamos qual).
Dado:
Passo 3
Decidir se, entre os graúdos, é cascalho (gravel) ou areia (sand). Regra do USCS: separar em relação à peneira No.4 (
).\n
Dado: que passa em No.4
, então
retido em No.4
. Como
, a maior parte dos grãos é maior que
→ material do tipo cascalho (gravel). Conclusão: é um solo graúdo do tipo cascalho (G).
Dado:
Passo 4
Determinar se o cascalho é bem graduado (GW) ou mal graduado (GP) — precisamos dos coeficientes de uniformidade
e de curvatura
. Para isso é preciso estimar
,
e
da fração graúda. Vou calcular usando a distribuição dos tamanhos fornecida, convertendo para a fração graúda (ou seja, normalizando em relação aos
retidos em No.4).\n
Primeiro, calcule as porcentagens relativas à fração graúda (retida em No.4) para os tambores maiores:
Primeiro, calcule as porcentagens relativas à fração graúda (retida em No.4) para os tambores maiores:
Soma =
(a fração graúda total). Agora a percentagem “passando” relativa à fração graúda em alguns diâmetros:
Agora estimamos
,
,
interpolando (em escala logarítmica) entre os pontos conhecidos. Vou mostrar o procedimento e os valores obtidos (interpolação log‑linear é o procedimento padrão em granulometria).
Cálculo simplificado (interpolação log10 das abscissas):
Para
(60% de passagem relativa) está entre 3/8’’ (21{,}25%) e 3/4’’ (70%). Fração relativa entre os pontos:
Interpolando em log:
Para
(30%):
Para
(10%): está entre No.4 (0%) e 3/8’’ (21{,}25%):
Agora os coeficientes:
Critério para cascalho bem graduado (GW):
e
. Aqui
→ não satisfaz a condição de bem graduado. Conclusão: cascalho mal graduado → símbolo inicial do USCS:
(Poorly graded gravel).
Passo 5
Analisar as finas (passantes na No.200 =
) para determinar se são silte (M) ou argila (C) — usar os limites de Atterberg e a linha A de Casagrande.\n
Regra prática do USCS para fins entre e
(aqui
): usa‑se um símbolo combinado do tipo
-
dependendo da natureza das finas. Determinamos se as finas são silte (M) ou argila (C) comparando o
com a linha A:
Regra prática do USCS para fins entre
Calcule:
Nosso
é maior que
, portanto o ponto
fica acima da linha A → as finas têm comportamento argiloso (C). Além disso
⇒ argila de baixa plasticidade → classificação das finas é
(argila de baixa plasticidade). Como as finas são
(entre
e
), o USCS recomenda usar símbolo duplo: o primeiro referente ao material graúdo (GP) e o segundo indicando a natureza das finas (GC). Portanto o símbolo USCS final será
(ou escrito “GP-GC”: cascalho mal graduado com finas argilosas de baixa plasticidade).
Passo 6
Resumo didático do motivo do símbolo
:
- Fração miúda (
) finas presentes, mas não dominantes (estão entre e ).\n - Fração graúda:
retida em No.4 é cascalho (G).\n - Coeficientes de graduação:
e → não atende ⇒ mal graduado → .\n - Fines:
está acima da linha A ( ) e ⇒ (argila de baixa plasticidade) → sufixo .\n
Resultado USCS:(cascalho mal graduado com finas argilosas de baixa plasticidade).
Passo 7
Classificação AASHTO (“sistema rodoviário”) — procedimento e decisão.\n
Passos do fluxo AASHTO (resumido e aplicado aos dados):
Passos do fluxo AASHTO (resumido e aplicado aos dados):
- Verificar
que passa na No.200: ⇒ solo é classificado entre ou (são solos com predomínio de material graúdo).\n - Verificar se o solo é cascalho ou areia (usando No.4): retido em No.4
⇒ é cascalho (gravel) dominando ⇒ as classes candidatas são (dividida em e ).\n - Critério prático para distinguir
de : a porcentagem que passa na No.200 é usada — usualmente representa cascalhos/areias limpas com pouca finura (tipicamente passando No.200); tem mais finos. Nosso ⇒ classifica como . (Observação: o comportamento real na estrada também depende da plasticidade das finas; aqui as finas são argilosas, mas como são poucas ( ) a classificação AASHTO por tabela indica .)\n
Portanto a classificação AASHTO adotada é.
Passo 8
Calcular o Índice de Grupo (Group Index, GI) segundo a fórmula AASHTO. A fórmula geral é
onde
é a porcentagem que passa na peneira No.200,
é o limite líquido e
é o índice de plasticidade. Nota prática: se o resultado for negativo, define‑se
(o índice não pode ser negativo).\n
Aplicando os valores ,
e
:
Aplicando os valores
Como o GI não pode ser negativo, toma‑se
.
Passo 9
Breve checagem lógica e incentivo: resumindo, temos um cascalho com poucas finas argilosas (as finas são relativamente plásticas, mas representam só
do solo), por isso o USCS usa símbolo composto e o AASHTO considera o material, pela baixa porcentagem de finos, um bom material granular
com
. Isso implica comportamento razoável para uso em subleito/aterro (mas atenção: presença de argila, mesmo em pequena fração, pode afetar propriedades quando molhada — em projeto, sempre confirmar por ensaio CBR ou compactação).
Resposta
USCS:
\n
Sistema rodoviário (AASHTO): \n
Índice de Grupo (GI):
Sistema rodoviário (AASHTO):
Índice de Grupo (GI):