CBR — Índice de Suporte Califórnia
Calcula o CBR de um solo comparando a pressão medida no ensaio de penetração com a pressão da brita padrão: 6,9 MPa em 2,54 mm e 10,3 MPa em 5,08 mm. Por norma vale o MAIOR dos dois valores, e não apenas o de 2,54 mm — é a pegadinha que mais aparece em relatório de sondagem. Informe as duas pressões medidas.
Resultado
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A pegadinha das duas penetrações no ensaio de CBR
A prensa parou, a curva de pressão contra penetração está traçada e o boletim precisa do índice. Esse número vai direto para o dimensionamento: no método do DNIT, é o CBR do subleito que fixa a espessura total do pavimento, e é o CBR de cada camada que decide se o material serve como reforço, sub-base ou base. Subestimar engorda a estrutura e o orçamento; superestimar entrega uma via que trinca em poucos anos. E, no meio do caminho, boa parte dos relatórios comete o mesmo deslize: lê apenas o ponto de 2,54 mm.
O ensaio compara o solo com uma brita padronizada. CBR = pressão medida ÷ pressão padrão × 100, com pressão padrão de 6,9 MPa, ou 1.000 psi, na penetração de 2,54 mm, e 10,3 MPa, ou 1.500 psi, na de 5,08 mm; vale o maior dos dois resultados. Com os valores da tela, 1,38 MPa produz 20,00% e 2,27 MPa produz 22,04%, então a calculadora devolve 22,04%. Como referência de projeto: subleito costuma ser aceito a partir de 2%, sub-base pede pelo menos 20% e base de pavimento flexível pede 60%, subindo para 80% em tráfego pesado. Brita graduada passa de 100% sem dificuldade.
As duas pressões têm de sair da curva corrigida: o trecho inicial é côncavo por acomodação do pistão e irregularidade da superfície, e a origem precisa ser transladada pela tangente ao trecho reto antes da leitura — na curva crua o índice sai inflado. O corpo de prova pesa igual: energia de compactação, umidade de moldagem e imersão de noventa e seis horas com sobrecarga mudam o número, e amostra embebida não se compara com amostra seca. Quando o ponto de 5,08 mm supera o de 2,54 mm, o método pede repetição e, confirmada a inversão, adota-se o maior. E o CBR segue empírico: módulo de resiliência perto de dez vezes o CBR em MPa é ordem de grandeza, não parâmetro de projeto.
Perguntas frequentes
Por que o resultado usou a penetração de 5,08 mm?
Minhas leituras estão em kgf/cm². Como converto?
Um CBR de 22% serve como base de pavimento?
Ferramentas Relacionadas
Índice de Grupo do Solo (HRB/AASHTO)
Calcula o índice de grupo da classificação HRB/AASHTO M 145, aquele número entre parênteses que acompanha a sigla do solo no relatório de sondagem: IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd, em que a e b saem da porcentagem que passa na peneira nº 200 e c e d saem do limite de liquidez e do índice de plasticidade. Cada parcela entra truncada — a e b de 0 a 40, c e d de 0 a 20 — e o resultado é arredondado para inteiro e nunca fica negativo, o que faz o índice variar de 0 a 20. Quanto maior o índice de grupo, pior o solo como subleito: 0 aponta material granular limpo e bem comportado, valores acima de 12 apontam argila plástica que só serve depois de substituída ou estabilizada, e é esse número que entra nos ábacos de espessura de pavimento. Foi adotada a fórmula completa, com as duas parcelas; para os subgrupos A-2-6 e A-2-7 a norma manda usar apenas a parcela 0,01bd, e o resultado é o mesmo: todo solo A-2 tem no máximo 35% passando na peneira nº 200, que é justamente onde a parcela a zera, então as duas primeiras parcelas somem sozinhas. Informe a porcentagem que passa na peneira nº 200, o limite de liquidez e o índice de plasticidade.
Altura de Carga de Rocha (Terzaghi)
Estima a altura da carga de rocha sobre o teto de um túnel pelo método clássico de Terzaghi, Hp = Cf·(B + Ht), a partir do fator de carga de rocha Cf (que depende da qualidade do maciço — de ~0 para rocha sã a >2 para rocha muito fraturada ou expansiva), da largura B e da altura Ht da escavação. Hp representa a altura da zona de rocha solta acima do túnel que efetivamente carrega o suporte — Terzaghi propôs que, devido ao efeito de arco no maciço, apenas uma parcela do recobrimento total atua sobre o revestimento, não toda a coluna de solo/rocha. Esse modelo de carga afrouxada é a base histórica do dimensionamento de suportes de túneis em rocha. Multiplicando Hp pelo peso específico obtém-se a pressão de suporte. Informe o fator de carga, a largura e a altura do túnel.
Pressão de Suporte de Túnel
Calcula a pressão de suporte que o revestimento de um túnel deve resistir, pv = γ·Hp, a partir do peso específico do maciço γ (kN/m³) e da altura de carga de rocha Hp (m) — tipicamente obtida pelo método de Terzaghi ou de classificações geomecânicas (RMR, sistema-Q). A pressão de suporte é a tensão vertical que a zona de rocha afrouxada exerce sobre o suporte (concreto projetado, cambotas metálicas, revestimento definitivo), e define o dimensionamento estrutural do revestimento. Em túneis rasos a carga pode ser todo o recobrimento; em túneis profundos, o efeito de arco do maciço reduz a carga a uma fração (a altura Hp). Estimar corretamente a pressão de suporte é decisivo: subestimá-la leva ao colapso, superestimá-la encarece a obra. Informe o peso específico e a altura de carga de rocha.
Atividade da Argila (Skempton)
Calcula a atividade da argila definida por Skempton, A = IP ÷ (% de partículas menores que 2 μm), a razão entre o índice de plasticidade do solo e a fração granulométrica realmente argilosa. Ela isola o efeito do mineral-argila do efeito da simples quantidade de finos: dois solos com o mesmo IP se comportam de formas muito diferentes se um deve sua plasticidade a pouca argila muito ativa e o outro a muita argila inerte. A classificação usual é A < 0,75 inativa (caulinita), 0,75 a 1,25 normal (ilita) e A > 1,25 ativa (montmorilonita), faixa em que se concentram os solos expansivos que empenam pavimentos e fundações rasas. Informe o índice de plasticidade e a fração de argila.
Capacidade de Carga de Estaca
Calcula a capacidade de carga última de uma estaca, Q_ult = Q_p + Q_l, somando a resistência de ponta Q_p (kN) e a resistência lateral (por atrito) Q_l (kN). A estaca é o elemento de fundação PROFUNDA usado quando o solo superficial não tem capacidade para suportar as cargas da estrutura — ela transfere as cargas para camadas mais profundas e resistentes do subsolo. Essa transferência ocorre por DOIS mecanismos que atuam simultaneamente: a resistência de PONTA (a estaca se apoia em uma camada firme na sua base, como uma coluna, mobilizando a resistência do solo sob a ponta) e a resistência LATERAL (o atrito e a adesão entre a superfície lateral da estaca e o solo ao redor, ao longo de todo o seu comprimento). A proporção entre as duas define o tipo de comportamento: estacas de PONTA (que atravessam solo mole até apoiar em rocha ou solo firme) trabalham principalmente pela ponta; estacas FLUTUANTES ou de ATRITO (cravadas em solo homogêneo, sem camada firme) trabalham principalmente pelo atrito lateral. A capacidade última, dividida por um fator de segurança (tipicamente 2), dá a carga admissível de projeto. Determinar Q_p e Q_l — por fórmulas teóricas, métodos semi-empíricos baseados em SPT (Aoki-Velloso, Décourt-Quaresma) ou provas de carga — é o cálculo central do projeto de fundações profundas. Informe a resistência de ponta e a resistência lateral.
Calculadora de índice de aridez de Thornthwaite
Calcula o índice de aridez de Thornthwaite a partir do déficit hídrico anual e da evapotranspiração potencial em milímetros.
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