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.
Resultado
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Índice de grupo HRB: o número que classifica o subleito
O boletim do laboratório chega com a curva granulométrica de um lado e os limites de Atterberg do outro, e o projeto de pavimento pede uma coisa só: o rótulo do solo com aquele número entre parênteses. É esse número que separa a jazida boa para reforço da que só serve depois de substituída, e é ele que entra nos ábacos de espessura enquanto o CBR de parte das amostras ainda não saiu. Calcular à mão é fácil de errar, porque cada parcela tem um limite de corte próprio.
A conta da AASHTO M 145 é IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd. O termo a é o percentual que passa na peneira nº 200 menos 35, limitado entre 0 e 40; b é o mesmo percentual menos 15, também limitado entre 0 e 40; c é o limite de liquidez menos 40, entre 0 e 20; d é o índice de plasticidade menos 10, entre 0 e 20. O resultado sai arredondado para inteiro, nunca abaixo de zero, e o teto aritmético é 20. Leitura de campo: 0 é material granular limpo, até 4 o subleito ainda se comporta bem, de 5 a 9 é regular, e acima de 12 já é argila plástica que só entra depois de substituída ou estabilizada. Com 60% passando na nº 200, LL 45 e IP 18, o índice fecha em 9.
O índice de grupo descreve, não dimensiona: ele ordena solos, mas não substitui CBR nem módulo de resiliência no cálculo da estrutura. Os cortes das parcelas achatam diferenças reais — dois solos com 75% e 95% passando na nº 200 têm o mesmo a, porque o termo trava em 40. Vale conferir também a base de cada ensaio: o percentual que passa na nº 200 vem da amostra total, enquanto limite de liquidez e índice de plasticidade são medidos na fração que passa na nº 40. Misturar as duas bases é o escorregão clássico. A calculadora recusa percentual fora de 0 a 100, limite de liquidez acima de 200 e índice de plasticidade maior que o limite de liquidez, coisa que não existe por definição.
Perguntas frequentes
Como sai o 9 dos valores que já vêm preenchidos?
A norma manda usar só a parcela 0,01bd nos subgrupos A-2-6 e A-2-7. Isto aqui está errado?
Apareceu "Confira os valores informados". O que a calculadora recusa?
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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.
Atrito Negativo em Estaca
Calcula a força de atrito negativo (downdrag) em uma estaca, F_n = f_n·A_s, a partir do atrito negativo unitário f_n (kPa) e da área da superfície lateral afetada A_s (m²). O atrito negativo é um fenômeno PERIGOSO e contraintuitivo: normalmente o atrito lateral AJUDA a estaca (resiste à carga, atrito positivo, solo segurando a estaca para cima); mas quando o SOLO ao redor RECALCA MAIS que a estaca — o que ocorre quando há uma camada de solo mole em adensamento (por um aterro recente sobreposto, rebaixamento do lençol freático, ou adensamento natural) —, o solo 'desce' em relação à estaca e, em vez de segurá-la, PUXA a estaca para BAIXO por atrito. Esse atrito negativo NÃO é uma resistência: é uma CARGA ADICIONAL imposta à estaca, que se soma à carga da estrutura e precisa ser suportada pela ponta e pelo atrito positivo das camadas profundas. Ignorar o atrito negativo é uma causa clássica de recalque excessivo ou ruptura de estacas em terrenos com solo mole e aterros. As medidas de mitigação incluem revestir a estaca com material betuminoso (reduzindo f_n) na zona afetada, ou simplesmente dimensionar a estaca para suportar a carga extra. Calcular F_n é essencial em qualquer projeto de fundação profunda em terreno com camadas compressíveis em adensamento. Informe o atrito negativo unitário e a área lateral afetada.
Eficiência de Grupo de Estacas (Converse-Labarre)
Calcula a eficiência de um grupo de estacas pela fórmula de Converse-Labarre, η = 1 − (θ/90)·[(m−1)·n + (n−1)·m] ÷ (m·n), a partir do diâmetro da estaca D e do espaçamento s (com θ = arctan(D/s), em graus), e do número de estacas em linha m e em coluna n. Quando várias estacas são cravadas próximas umas das outras (formando um grupo sob um bloco de coroamento), a capacidade do grupo NÃO é simplesmente a soma das capacidades individuais — há uma INTERFERÊNCIA entre os bulbos de tensão das estacas vizinhas no solo, que se sobrepõem. A eficiência η (menor que 1) mede essa perda: quanto mais PRÓXIMAS as estacas (menor espaçamento s em relação ao diâmetro D), maior a sobreposição e menor a eficiência. A fórmula de Converse-Labarre, empírica e muito usada, quantifica essa redução em função da geometria do grupo (número de estacas e espaçamento). Por isso as normas exigem um espaçamento mínimo entre estacas (tipicamente 2,5 a 3 diâmetros) para limitar a perda de eficiência. A eficiência multiplicada pelo número de estacas e pela capacidade individual dá a capacidade do grupo. Esse efeito é mais pronunciado em estacas de atrito em argila; em estacas de ponta em areia, o grupo pode até ter eficiência maior que 1 (a cravação adensa a areia). Informe o diâmetro, o espaçamento e o número de estacas em linha e coluna.
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.
Índice de Densidade de Sedimentos (SDI)
Calcula o índice de densidade de sedimentos da ASTM D4189, o ensaio que mede o potencial de colmatação da água de alimentação de uma membrana de osmose reversa: filtra-se a amostra por membrana de 0,45 µm a 207 kPa, cronometra-se o tempo para coletar 500 mL no início e de novo ao fim do ensaio, e o índice é o percentual de perda de vazão dividido pela duração. A expressão é SDI = (1 − tempo inicial ÷ tempo final) × 100 ÷ duração, e o número traduz o quanto o filtro entupiu por minuto de ensaio: fabricantes de membrana costumam exigir menos de 5 para elemento em espiral e menos de 3 para garantia estendida, e água acima disso obriga a reforçar coagulação ou filtração a montante. O ensaio só vale se a perda de vazão ficar abaixo de 75%; se o filtro entupir antes, refaça com duração menor. Foi adotada a duração como entrada em vez de fixar 15 minutos, que é o padrão da norma, justamente porque água ruim exige repetir em 10 ou 5 minutos — resultados de durações diferentes não são comparáveis entre si, e por isso o valor é anotado como SDI₁₅, SDI₁₀ ou SDI₅. Informe o tempo inicial, o tempo final e a duração do ensaio.
Índice de Calor (Heat Index)
Calcula o índice de calor a partir de temperatura (°C) e umidade relativa (NOAA, válido para T ≥ 27°C).
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