Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo.
Índices Físicos LL % = 42,7, IP% = 16,3, Granulometria % em peso que passa nas peneiras 3/4" = 69, 3/8" = 46, 4 = 32, 10 = 28, 40 = 26, 200 = 19
Passo 1
O enunciado pede três coisas: (1) classificar o solo pelo Sistema Unificado (USCS), (2) classificar pelo sistema rodoviário (AASHTO) e (3) calcular o Índice de Grupo (Group Index).
Dados fornecidos (vou listar exatamente como vieram):
Dados fornecidos (vou listar exatamente como vieram):
- Limite de liquidez:
. - Índice de plasticidade:
. - Granulometria (percentual passando):
, , , , , .
Passo 2
Decidir se o solo é de grão fino ou grosso (primeiro passo na classificação USCS e AASHTO).
Regra usada: se mais de da amostra é retida na peneira No.200 (ou seja, se passar na No.200 for <
), o solo é grosso (coarse‑grained). Aqui:
Regra usada: se mais de
Como
, o solo é grosso (coarse‑grained). Isso já reduz as opções nas duas classificações (USCS e AASHTO).
Passo 3
Determinar se, entre os grossos, é cascalho (gravel) ou areia (sand) — regra do USCS aplicada ao “coarse fraction”.
Procedimento: calcular a fração retida na peneira No.4 e comparar com a fração grossa total.
Procedimento: calcular a fração retida na peneira No.4 e comparar com a fração grossa total.
A fração grossa total (retida em No.200) é
. A fração da fração grossa que é retida em No.4 é
Como
da fração grossa é retida na No.4, a palavra‑chave do USCS é “gravel” (cascalho) — o material grosseiro é dominado por partículas de dimensão de cascalho.
Passo 4
Verificar se há “fines” (material que passa No.200) e qualificá‑los como silte (M) ou argila (C) pelo diagrama plasticidade (A‑line).
Aqui há passando na No.200 — isso é
, portanto os finos influenciam a classificação e o solo será do tipo “G + fines” (G seguido de M ou C). Para saber se é GM ou GC usamos a equação da A‑line:
Aqui há
Calculemos:
Comparando:
é ligeiramente menor que
. Então o ponto
fica um pouco abaixo da A‑line → os finos comportam‑se como silte (M), não como argila (C).
Passo 5
Concluir a classificação USCS com base nos resultados anteriores.
Resumo das decisões USCS:
Resumo das decisões USCS:
- Solo grosso (coarse‑grained) porque
passa No.200. - Entre areia e cascalho: é cascalho (G), porque
da fração grossa fica em tamanhos maiores que No.4. - Os finos (
) são do tipo silte (M) pois o ponto está abaixo da A‑line.
Portanto a classificação USCS é:— “Gravel with silt” (cascalho com silte).
Passo 6
Classificação pelo sistema rodoviário (AASHTO) — procedimento e escolha do subgrupo.
Regras principais (fluxograma AASHTO, versão clássica):
Regras principais (fluxograma AASHTO, versão clássica):
- Se o percentual passando No.200
→ grupos A‑4 a A‑7 (solos finos). Aqui → então o solo é do grupo A‑1, A‑2 ou A‑3 (basicamente um solo granular com alguma porcentagem de finos). - Se
e há quantidade significativa de finos ( entre e ), geralmente o grupo é A‑2 com subgrupo determinado pela plasticidade dos finos (silt/ clay e LL/PI). - Interpretação prática para este caso:
(entre e ) → pertence ao grupo . Agora distinguir subgrupo: como e o material apresenta índice de plasticidade relativamente alto ( ), o subgrupo mais adequado, segundo os critérios usuais do diagrama AASHTO, é (subgrupo para cascalhos/areias com finos de plasticidade moderada‑alta).
Obs.: há um fluxo de decisão em tabela/diagrama AASHTO para decidir entre A‑2‑4, A‑2‑5, A‑2‑6; aqui os valores dee colocam o solo no subgrupo A‑2‑6.
Portanto a classificação AASHTO (sistema rodoviário) é:.
Passo 7
Calcular o Índice de Grupo (Group Index, GI) segundo a fórmula AASHTO (usada para quantificar piora do material para sub‑bases/estradas):
onde
é o percentual que passa a peneira No.200. Regras práticas: termos negativos não reduzem o GI abaixo de zero — isto é, se o primeiro termo é negativo, toma‑se zero; ao final o GI é truncado para inteiro não negativo. Agora calculemos com os números:
Primeiro termo:
Mas como esse primeiro termo é negativo, em prática AASHTO toma‑se
para ele (não reduz o GI abaixo de zero). Segundo termo:
Somando (com o primeiro termo zerado) obtemos
. O GI deve ser dado como inteiro não negativo (truncando/arreondando conforme norma; normalmente se usa truncamento para inteiro). Assim:
Resposta
USCS: GM
AASHTO (sistema rodoviário): A-2-6
Índice de Grupo (Group Index): 0