Ensaios da metodologia MCT

Os ensaios do solo (argila) do subleito da MG 232, trecho: Mesquita/Santana do Paraíso utilizando o método MCT "Miniatura, Compactado, Tropical", foram realizados, com início em 25 de maio de 2009, pelo Laboratório de Geotecnia da COPPE/UFRJ, através de 4 baterias de ensaios, com 5 CP cada, registrados como: MCT 1091, MCT 1092, MCT 1093 e MCT 1094.

Esta tecnologia MCT (miniatura, compactado e tropical) é composta por uma série de ensaios em corpos-de-prova miniatura, adaptada do ensaio MCV (Moisture Condition Value) desenvolvida por Parsons em 1976 no TRL (Transport Research Laboratory - Inglaterra), com a denominação de Mini-MCV, pelo engenheiro: Job Shuji Nogami. Compactado segundo as normas: ME 228 (DNER, 1994): Compactação em equipamento miniatura, ME 258 (DNER, 1994): Solos compactados em equipamentos miniatura - Mini- MCV e ME 256 (DNER, 1994): Solos compactados com equipamento miniatura - determinação de perda de massa por imersão.

O objetivo da tecnologia MCT reside na avaliação do solo, possibilitando sua classificação, enquadramento e discriminação das principais propriedades destes solos tropicais, para um melhor aproveitamento daqueles que apresentarem características lateríticas. Segundo Marson (2004) citado por Souza (2007), o solo é laterítico, quando apresenta algumas características típicas em sua composição mineralógica, tais como: quartzo, caulinita, oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio; determinados pelos fatores: clima, fauna, relevo, a constituição da rocha matriz e o tempo de exposição aos agentes intempéricos.

3.2.14.1 Ensaio Mini-MCV - solos compactados com equipamento miniatura

Esta metodologia de ensaio, Mini-MCV, é regulamentada pela norma ME 258 (DNER, 1994): Solos compactados em equipamentos miniatura - Mini-MCV. O objetivo do ensaio do Mini-MCV consiste em determinar coeficientes empíricos que são utilizados na caracterização de solos tropicais que passam na peneira de dois milímetros 2 mm, realizado em laboratório, com corpos-de-prova tipo miniatura de cinquenta milímetros (50 mm) de diâmetro. A curva do Mini-MCV é aquela obtida representando-se num gráfico de eixos ortogonais, no eixo das abscissas, em escala logarítmica, o número de golpes; no eixo das ordenadas, em escala linear, o valor de an (diferença de altura do CP em 0,01 mm) dado pela Equação 3.5:

_(3.5) onde: An é a altura do corpo-de-prova após o número de golpes n, e A4n a altura do corpo-de-prova após 4n golpes.

Mini-MCV é o valor obtido pela Equação 3.6:

Mini-MCV = 10 log Bn (3.6)

onde: log é o logaritmo de base decimal e Bn é o número de golpes que resulta da interseção da curva Mini-MCV com a reta de equações an = 2 mm.

Curva de umidade de compactação = f (Mini-MCV), aquela obtida, representando em gráfico de eixos ortogonais, os valores de Mini-MCV, em abscissas, e as umidades de compactação em ordenadas. A amostra para o ensaio de Mini-MCV deve ser coletada de acordo com a norma PRO 007 (DNER, 1978): Coleta de amostras deformadas de solo, na quantidade mínima de 2500 g de fração passando na peneira de 2 mm.

O ensaio de determinação da perda de massa por imersão em água, de corpos-de-prova compactados em laboratório, com equipamento em miniatura (corpos de prova cilíndricos com 50 mm de diâmetro) é regulamentado pela norma ME 256 (DNER, 1994): Solos compactados com equipamento miniatura - determinação de perda de massa por imersão.

O CP de solo deve ser moldado em conformidade com o estabelecido nas normas ME 228 (DNER, 1994) e ME 258 (DNER, 1994). A perda de massa por imersão (Pi ): massa

seca da porção que se desprende do corpo-de-prova, quando o mesmo é preparado e imerso em água, sob condições padronizadas, expressa em percentagem da massa seca correspondente a uma parte do corpo-de-prova com comprimento de 10 mm. O objetivo do ensaio de determinação da perda de massa por imersão em água, de solos tropicais compactados, em laboratório, com uso de equipamento miniatura, visa possibilitar a sua classificação e previsão de sua estabilidade superficial à ação das intempéries.

Na apresentação do resultado, é sempre obrigatório a discriminação da condição em que o corpo-de-prova foi submetido, tais como a umidade de compactação, tipo de compactação etc. Conforme prescreve a norma ME 256 (DNER, 1994), para fins classificatórios e melhor caracterização do solo é indispensável a determinação da

variação da perda de massa por imersão, em função do teor de umidade de compactação.

No ensaio Mini-MCV para cada teor de umidade, se aplicam de forma padronizada energias crescentes, até conseguir uma massa específica aparente máxima. A curva de Mini-MCV é obtida em gráfico mono-log, onde, se representa para cada teor de umidade de compactação, a diferença de altura an, em ordenadas, e o número de golpes do soquete compactador n, em abscissas (an = An – A4n), em que an é a altura do corpo de prova após o número de golpes A4n, conforme estabelece a norma ME 228 (DNER, 1994). A curva Mini-MCV x umidade de compactação (Hc) é aquela obtida,

representando-se em gráfico de eixos ortogonais, o valor de Mini-MCV em abscissas e o teor de umidade de compactação (Hc) em ordenadas.

O coeficiente Pi (perda de massa por imersão, para fins de classificação): valor da perda

de massa por imersão em água, obtido de acordo com a norma ME 256 (DNER, 1994), com as seguintes correspondências para fins de classificação: Mini-MCV = 10, para solos com massa específica aparente úmida baixa, ou seja, quando o corpo-de-prova no ensaio de compactação Mini-MCV nessas condições tiver altura superior a 53 mm e Mini-MCV = 15, para solos com massa específica aparente úmida alta, ou seja, quando o corpo-de-prova no ensaio de compactação Mini-MCV nessas condições tiver altura inferior a 53 mm. Somente por mera coincidência consegue-se um corpo-de-prova compactado nestas condições de Mini-MCV, desta forma, normalmente é necessário obter o coeficiente Pi mediante interpolação gráfica. Isso pode ser obtido construindo-se

duas curvas: Mini-MCV em função da perda de massa por imersão em água. O coeficiente “c”(nesta dissertação, denominado: c'): coeficiente angular da parte mais inclinada e retilínea da curva de Mini-MCV, correspondente a condição de Mini-MCV 10 (ou ao teor de umidade que resulta em Mini-MCV = 10); só em caráter excepcional se obtém, durante a execução do ensaio, a curva de Mini-MCV nessas condições, razão pela qual geralmente há necessidade de obter essa curva por interpolação gráfica apropriada. O coeficiente “d” (nesta dissertação: d'): coeficiente angular da parte retilínea (ou assimilável a uma reta) mais inclinada do ramo seco da curva de compactação, correspondente a 10 golpes, obtido na realização do ensaio de

compactação Mini-MCV, executado conforme estipulado na norma DNER-ME 258/94. O coeficiente “e” (nesta dissertação: e') é calculado conforme a Equação 3.7:

_(3.7)

A amostragem para a metodologia de classificação MCT deverá ser obtida obedecendo a norma PRO 003 (DNER, 1994): Coletas de amostras deformadas de solos, sendo necessário 1,5 kg de fração que passa na peneira 200 mm de abertura. Os procedimentos para classificação do Mini-MCV consistem em executar o ensaio de compactação Mini- MCV, de acordo com a norma ME 228 (DNER, 1994) e em seguida a determinação da perda de massa por imersão de acordo com a norma ME 256 (DNER, 1994). Com os resultados obtidos, determinar o coeficiente “Pi”, o coeficiente “c” e o coeficiente “d”.

Calcular em seguida o índice “e”. Com os valores de “c”e “e” obtidos, localizar no gráfico representado pela Figura 3.14, o ponto que os representam, classificando a amostra de acordo com a área específica em que esse ponto se situa. Quando o ponto se localizar, no referido gráfico, próximo a linha que separa os solos de grupos lateríticos (L) dos não lateríticos (N), considerá-lo laterítico se a curva que representa a perda de massa por imersão Pi, em função do Mini-MCV 10 a 15, tiver inclinação negativa; a curva Mini-MCV x umidade de compactação tiver diminuição da inclinação para Mini- MCV crescentes.

Figura 3.14 - Nomograma da classificação MCT (NOGAMI E VILLIBOR, 1995 apud SOUZA, 2007).

Esta metodologia MCT normatizada como CLA 259(DNER, 1996), estabelece a qual grupo pertence o solo, de acordo com a classificação MCT. As propriedades típicas dos solos integrantes dos vários grupos estão representadas conforme Tabela 3.4.

Tabela 3.4 – Classificação MCT - propriedades típicas dos grupos de solos (DNER, 1994).