Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo.
Índices Físicos LL % = 35,4, IP% = 14,7, Granulometria % em peso que passa nas peneiras 3/4" = 100, 3/8" = 80, 4 = 55, 10 = 38, 40 = 36, 200 = 32
Passo 1
O enunciado pede três coisas:
- Classificar o solo pelo sistema unificado (USCS).
- Classificar o solo pelo “sistema rodoviário” (vou usar o sistema AASHTO, que é o mais usado em projetos rodoviários).
- Calcular o Índice de Grupo (Group Index) AASHTO.
Dados fornecidos (copiados do enunciado):
Granulometria (percentual em peso que passa nas peneiras):
Observação importante sobre os dados: todas as percentagens acima são “passantes” (o enunciado disse “% em peso que passa nas peneiras”).
Passo 2
Decidir se o solo é dominante fino ou dominante grosseiro (critério USCS):
- No USCS, se mais de
do solo passa na peneira então o solo é de grão fino; caso contrário (mais de retido em ) é de grão grosso. - Aqui o dado de passante em
é
Logo a fração retida (grosso) é
Conclusão:
→ é um solo de grão grosso (coarse‑grained).
Vou agora separar a fração grosseira em “areia” ou “seixo / cascalho” (sand vs gravel) usando a peneira
.
Passo 3
Determinar se, entre os grãos grosseiros, predominam seixos (gravel) ou areias (sand):
- Percentual que passa em
(dado): . Assim o percentual retido em (ou maiores) no total é
- A fração grosseira total é
(calculada no passo anterior). Dentro da fração grosseira, a porção que é mais grossa que é
Regra do USCS: se mais de
da fração grosseira é retida em
(ou seja,
da fração grosseira é cascalho), então chamamos a fração grosseira de “gravel” (cascalho). Aqui deu cerca de
→ predominância de cascalho (gravel).
Conclusão intermédiária: é um solo grosseiro com predominância de cascalho (gravel) e contém uma quantidade significativa de finos (
).
Passo 4
Determinar se os finos são silte (M) ou argila (C) — uso do diagrama de plasticidade (linha A) e da comparação PI vs A-line:
- Fórmula da linha A (usada como referência):
.
Aqui, logo
- Comparar com o índice de plasticidade real
.
Como, os finos situam‑se acima da linha A → comportamento argiloso (fines clayey). - Também verificamos
, então trata‑se de argila de baixa plasticidade (tipo CL na nomenclatura de finos).
Regra USCS para solos grosseiros com mais de
de finos:
- Usa‑se a letra principal G (gravel) ou S (sand) seguida de C (clayey) ou M (silty) conforme os finos.
- Já vimos que é gravel e que os finos são clayey → símbolo composto:
(gravel com finos argilosos).
Passo 5
Resultado USCS (resumindo o raciocínio de forma direta):
- Porque
→ solo de grão grosso. - Porque
da fração grosseira é mais grossa que → tipo “gravel” (cascalho). - Porque
→ finos argilosos (clay). - Conclusão USCS: símbolo
(gravel with clay fines). Observação: para identificar se é bem graduado (GW) ou mal graduado (GP) precisaríamos dos coeficientes de uniformidade e curvatura — esses não foram fornecidos — então a classificação mais apropriada com os dados é .
Passo 6
Classificação pelo sistema rodoviário (AASHTO) — procedimento e aplicação:
- Regra inicial AASHTO: se a porcentagem que passa na
( ) for então o solo é considerado grosso e enquadra‑se nos grupos , ou . Aqui → grupo A‑1/A‑2/A‑3. - Em seguida determinam‑se características grossas vs finas usando a peneira
(areia vs cascalho). Um critério prático: se a maior parte do material passa em (passante > 50%) então há predomínio de areia; se a maior parte é retida em predomina cascalho. No nosso dado, passante → predomínio de areia no material total (isto favorece subgrupos A‑2 em vez de A‑1 ou A‑3). - Para diferenciar subgrupos A‑2‑4 / A‑2‑5 / A‑2‑6 / A‑2‑7 usa‑se a quantidade e a natureza dos finos (se silte ou argila) e os limites de Atterberg. Nós temos finos
(quantia significativa) e esses finos foram classificados como argilosos (veja passo 4), com e . - Interpretação prática: solos com predomínio de areia e finos argilosos (PI relativamente alto) são tipicamente lançados em subgrupo
(clayey sands) enquanto subgrupo e são para finos silteosos com PI menor. Como aqui os finos são argilosos (IP relativamente elevado), a classificação AASHTO mais apropriada é
Observação: a tabela detalhada AASHTO tem várias condições numéricas; com os dados fornecidos (F, LL, IP, percentuais de peneiras) a escolha A‑2‑6 é a que se ajusta melhor: material granular (F
35), predomínio de areia (passante
) e finos argilosos com PI elevado → A‑2‑6.
Passo 7
Cálculo do Índice de Grupo (Group Index, GI) AASHTO — explicação da fórmula e aplicação passo a passo:
- Fórmula padrão (AASHTO M145):
onde
- Observações sobre a fórmula:
- Se a expressão der negativa, toma‑se
(o índice não pode ser negativo). - O resultado final é convertido para inteiro (normalmente truncando a parte decimal) — os manuais geralmente reportam GI como número inteiro.
- Se a expressão der negativa, toma‑se
Aplicando com nossos dados
,
,
:
Calcular o primeiro termo:
Calcular o segundo termo:
Somando:
Regras finais:
- Como o GI não pode ser negativo, e aqui o valor é positivo mas menor que 1, deve‑se transformar em inteiro. AASHTO usa GI inteiro (truncamento da parte decimal). Portanto
Passo 8
Interpretação curta (didática e motivadora):
- GI = 0 significa que, segundo AASHTO, o solo tem boa qualidade para uso como sub-base/subleito em termos de resistência relativa (ou seja, não apresenta um comportamento tão deletério que exigiria classificação elevada). Isso não substitui ensaios adicionais para projeto, mas é um bom indicativo. Você mandou bem até aqui — os cálculos deram números coerentes!
Resposta
USCS:
AASHTO (sistema rodoviário):
Índice de Grupo (GI):