Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo.
Índices Físicos LL % = 38,2, IP% = 17,8, Granulometria % em peso que passa nas peneiras 3/4" = 100, 3/8" = 100, 4 = 100, 10 = 99, 40 = 94, 200 = 80
Passo 1
O enunciado pede três coisas: classificar o solo segundo o sistema unificado (USCS), classificar segundo o sistema rodoviário (AASHTO) e calcular o Índice de Grupo (Group Index).
Dados fornecidos (vou listar tudo exatamente como veio):
Dados fornecidos (vou listar tudo exatamente como veio):
- Limite de liquidez:
(%) - Índice de plasticidade:
(%) - Granulometria (percentual em massa que passa nas peneiras):
, , , , , .
Observação importante para começar: a classificação pelo USCS e pela AASHTO depende tanto da parcela de finos (
que passa na peneira #200) quanto dos limites de Atterberg; por isso listei esses dados todos. Não começo a resolver ainda, só organizei o que foi dado.
Passo 2
Verificar a fração de finos e decidir se o solo é “de finos” (material fino dominante) ou “de granulares” (arenas/rachões dominantes).
- Percentual que passa na peneira
: .
Regra prática usada aqui (padrão USCS/AASHTO): se
o solo é considerado dominado por finos (classe de solos finos — siltes/argilas). Como
, concluímos que o solo é um solo de finos (portanto usaremos os procedimentos de classificação para solos finos).
Passo 3
Explicar o critério do USCS para solos finos e aplicar:
No USCS, para solos com usamos os limites de Atterberg para separar siltes (
) de argilas (
). A linha de separação (A-line) tem equação (usada para comparar
e
):
No USCS, para solos com
Calculemos o valor da A-line para o nosso
:
Comparação: temos
e
. Como
o ponto
fica acima da A-line, o que indica que o solo é classificado como argiloso (
) no USCS, não como silte (
).
Passo 4
Determinar subcategoria dentro das argilas no USCS (CL vs CH):
No USCS, argilas são divididas em:
No USCS, argilas são divididas em:
-
: argila de baixa plasticidade, quando , e ponto acima da A-line; -
: argila de alta plasticidade, quando .
No nosso caso
, que está entre
e
, e já vimos que o ponto está acima da A-line. Logo a subclasse é
— argila de baixa plasticidade.
Interpretação curta: USCS = CL (argila, baixa plasticidade).
Interpretação curta: USCS = CL (argila, baixa plasticidade).
Passo 5
Classificação segundo o sistema rodoviário (AASHTO) — critérios e aplicação:
Passo lógico para AASHTO: primeiro verificar (passa #200). Se
o solo entra em grupos A-1 a A-3; se
o solo é A-4 a A-7. Aqui
, portanto o solo está em A-4 a A-7. Especificamente, quando há muitos finos normalmente cai em A-7 (solos argilosos/limosos).
Passo lógico para AASHTO: primeiro verificar
Para separar A-7-5 (mais siltoso) de A-7-6 (mais argiloso) usa-se o mesmo critério da A-line: se
então é A-7-6 (argiloso); se
então é A-7-5 (siltoso). Já calculamos
e temos
, logo
e a classificação AASHTO é A-7-6.
Resumo aqui: AASHTO = A-7-6 (solo com muitos finos e comportamento argiloso).
Passo 6
Explicar o Índice de Grupo (Group Index, GI) e escrever a fórmula que vamos usar:
O Índice de Grupo busca quantificar a qualidade do solo para base/sub-base rodoviária; tem fórmula padronizada (quando normalmente usa-se):
O Índice de Grupo busca quantificar a qualidade do solo para base/sub-base rodoviária; tem fórmula padronizada (quando
onde
é o percentual que passa na peneira
(em %),
é o limite de liquidez (em %) e
é o índice de plasticidade (em %). Observações práticas: se o valor calculado for negativo, toma-se
; na prática o
final é apresentado como inteiro (usualmente arredondado ao inteiro mais próximo ou truncado — aqui vou arredondar ao inteiro mais próximo, procedimento comum em exercícios).
Passo 7
Calcular o
passo-a-passo com nossos dados:
,
,
. Primeiro calcule
:
Calcule o termo entre colchetes:
Multiplicando pelo primeiro fator:
Agora o segundo termo:
Somando os dois termos:
Como o
é apresentado como número inteiro para classificação prática, arredondamos para
(valor mais próximo). Note que, se alguém preferir truncar, obteria
também, pois
truncado dá
.
Passo 8
Interpretações finais rápidas e verificação:
- USCS deu
— argila de baixa plasticidade, condizente com e e com de finos. - AASHTO deu
— solo com muitos finos e comportamento argiloso (também consistente com a posição acima da A-line). - Índice de Grupo
— indica uma qualidade relativamente baixa para uso direto em sub-bases sem tratamento (valores maiores indicam pior comportamento, em geral).
Pronto — isso responde às três solicitações.
Resposta
USCS: CL
Sistema rodoviário (AASHTO): A-7-6
Índice de Grupo (GI): 12
Sistema rodoviário (AASHTO): A-7-6
Índice de Grupo (GI): 12