METODOLOGIA DE CLASSIFICAÇÃO DO SOLO
MCT (MINIATURA COMPACTA TROPICAL)
Componentes do grupo (em ordem alfabética):
Breno
Charles
Paulo Isaias
Professor responsável: Mário Garrido
Poços de Caldas / MG
1o semestre de 2008
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Método MCT para Classificação de Solos Tropicais: Miniatura, Compactado e Tropical, Trabalhos de Cultura
O método mct (miniatura, compactado, tropical) para classificação de solos tropicais, desenvolvido por nogami e villibor. A metodologia baseia-se em determinações de propriedades em corpos-de-prova compactados de dimensões miniatura e abrange dois grupos de ensaios: mini-cbr e associados, e mini-mcv e associados. O método permite inferir as propriedades geotécnicas que espelham o comportamento dos solos tropicais em obras rodoviárias e divide os solos tropicais em duas grandes classes: solos de comportamento laterítico e solos de comportamento não laterítico.
Tipologia: Trabalhos
Antes de 2010
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METODOLOGIA DE CLASSIFICAÇÃO DO SOLO
MCT (MINIATURA COMPACTA TROPICAL)
Componentes do grupo (em ordem alfabética):
Breno
Charles
Paulo Isaias
Professor responsável: Mário Garrido
Poços de Caldas / MG
1 o^ semestre de 2008
Introdução
Este método apresenta o procedimento para classificação dos solos tropicais, com base na metodologia MCT (Miniatura, Compactado, Tropical), que se fundamenta em determinações de propriedades em corpos-de-prova compactados, de dimensões miniatura (50 mm de diâmetro e altura de 130 mm). Além disso, apresenta um quadro que contém as propriedades dos principais grupos de solos considerados na classificação, indispensável para a escolha daqueles mais apropriados para os diversos serviços de pavimentação.
Desenvolvimento teórico
CLASSIFICAÇÃO PARA OS SOLOS TROPICAIS (MCT)
Tendo em vista as dificuldades e deficiências apontadas no uso das classificações tradicionais, desenvolvidas para solos de clima frio e temperado, quando empregados em solos de ambientes tropicais, Nogami e Villibor (1981, 1985 e 1995) desenvolveram uma metodologia designada MCT, (M – Miniatura, C– Corpos de Prova Compactados e T – solos tropicais) específica para solos tropicais, utilizando-se corpos de prova de dimensões reduzidas (50mm de diâmetro). Essa metodologia baseia-se numa série de ensaios e procedimentos, que permitem inferir as propriedades geotécnicas que espelham o comportamento dos solos tropicais em obras rodoviárias. Essa Metodologia abrange dois grupos de ensaios a saber:
- Mini-CBR e associados
- Mini-MCV e associados A partir dos ensaios de Mini-CBR e associados pode-se obter as características dos solos apropriados para bases de pavimentos. Geralmente, após o ensaio determina-se uma série de propriedades tais como: capacidade de suporte (Mini- CBR), expansão, contração, infiltrabilidade, permeabilidade, etc. Os ensaios Mini-MCV e associados fornecem parâmetros para a determinação dos coeficientes c’ e e’, que por sua vez permitem a classificação do solo pela MCT. Para se proceder ao ensaio de compactação Mini-MCV seguido pelo ensaio de perda de massa por imersão, visando à obtenção dos parâmetros classificatórios c’, d’ e e’ utilizados pela Metodologia MCT, foram preparadas cinco porções de solo
interpolação de pontos da curva PI x Mini-MCV para a condição de Mini-MCV igual a 10 e utilizados para fins classificatórios. A inclinação do ramo seco da curva de compactação obtida para o número de golpes igual a 12, chamada de coeficiente d’ e utilizadas também como componente do e’, parâmetro classificatório MCT, foi calculada para cada uma das amostras. O coeficiente e’ foi calculado a partir dos d’ e do valor de P.I. de cada amostra. As propriedades obtidas através do grupo de ensaios Mini-CBR e associados são determinadas em corpos de prova compactados com energia constante (normal ou intermediária) para vários teores de umidade. Para a determinação das propriedades mecânicas e hidráulicas pela Metodologia MCT são usados corpos de prova miniatura com diâmetro de 50mm, na compactação, na determinação do suporte, no ensaio de penetração de imprimação betuminosa e no ensaio de perda de massa por imersão. As várias determinações estão descritas em Nogami e Villibor (1995) e são, resumidamente:
- Compactação: procedimento similar ao Proctor (energia fixa e teor de umidade variável) e similar ao MCV de Parsons (energia e teores de umidade variáveis, determinação da curva de compressibilidade);
- Suporte: determinado sob várias condições de umidade de moldagem e após imersão sob diversas condições e também determinações “in situ”;
- Expansão: por imersão dos corpos de prova compactados;
- Infiltrabilidade: determinação do coeficiente de sorção e velocidade de penetração da frente de umidade;
- Permeabilidade: pelo processo de carga hidráulica variável;
- Penetração de imprimação betuminosa;
- Perda de massa por imersão (Pi): corpos de prova parcialmente extrudados imersos horizontalmente abaixo de uma lâmina de água
- Diversos: outras propriedades podem ser determinadas como resistência à compressão axial, diametral, resiliência, etc. A classificação MCT é obtida de ensaios em corpos de prova compactados (DNER CLA 259/96), a partir do gráfico (figura 2.02) em que nas abcissas tem-se o coeficiente c
, que se obtém a partir das curvas de deformabilidade, no ensaio de compactação, e em ordenadas o índice eobtido da seguinte expressão:
e= ( Pi / 100 + d/ 20 )1/3 (02)
Onde: Pi = perda por imersão d` = inclinação do ramo seco da curva de compactação, obtida em condições padronizadas pelo uso da compactação Mini-MCV. Esta classificação divide os solos tropicais em duas grandes classes: solos de comportamento laterítico (inicial L) e solos de comportamento não laterítico (inicial ). Os solos lateríticos e saprolíticos, segundo a classificação MCT, podem pertencer aos seguintes grupos: Solos de comportamento laterítico (L), sendo subdivididos em 3 grupos:
- LA – areia laterítica quartzosa
- LA’- solo arenoso laterítico e
- LG’- solo argiloso laterítico Solos de comportamento não laterítico, sendo subdivididos em 4 grupos:
- NA – areias, siltes e misturas de areias e siltes com predominância de grãos de quartzo e/ou mica, não laterítico;
- NA’ – misturas de areias quartzosas com finos de comportamento não laterítico (solo arenoso)
- NS’- solo siltoso não laterítico e
- NG’- solo argiloso não laterítico Nesta classificação Nogami e Villibor (1981, 1995) utilizaram a expressão “comportamento laterítico” para chamar a atenção dos usuários de que não se trata aqui de uma classificação pedogenética, mas sim de classificação de comportamento de engenharia.
O ábaco de classificação MCT é subdividido em sete regiões, onde os solos de comportamento não laterítico ocupam a parte superior e os de comportamento laterítico estão situados na parte inferior do gráfico. Neste gráfico os solos coesivos estão localizados à direita e os não coesivos à esquerda.
resultados mecânicos e hidráulicos, moldando corpos de prova de dimensões reduzidas (50mm de diâmetro), que evoluiu para o que é hoje conhecido como Metodologia MCT.
DEFINIÇÕES
Para os efeitos deste método, são adotadas as definições seguintes:
a) Ensaio Mini-MCV
O ensaio consiste em aplicar uma série de golpes na amostra sob um teor de umidade Hi. A altura do corpo de prova é medida somente nos números totais de golpes correspondentes à série proposta por Parsons (1976): 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48.... n ...4n. Repete-se o procedimento para outros teores de umidade H2, H3...Hi. Colocando-se os resultados em gráfico (ordenadas=diferença de altura nas medidas, abcissa =nº de golpes em escala logarítmica) obtém-se uma curva característica para o solo em cada teor de umidade (família de curvas).
Determina-se a interseção de cada curva dessa família com a reta de ordenada. Esse ponto de interseção nos fornece um valor ni correspondente a um teor de umidade de compactação Hi. O valor de 10 log ni é o mini MCV correspondente. Para um mesmo solo, o mini MCV aumenta com a diminuição do teor de umidade de compactação Hi. O ensaio do mini MCV em laboratório nos dá uma curva que relaciona o valor do mini MCV ao da umidade, permitindo que em campo o teor de umidade seja rapidamente determinado.
Determina-se então a inclinação c' da parte retilínea da curva que define o mini MCV=10. Com os dados do teor de umidade Hi e a altura dos corpos de prova calculam-se as densidades aparentes secas correspondentes a 1, 2... z golpes. Unindo-se as densidades aparentes secas de mesmo número de golpes, obtém-se a família de curvas de compactação. A linha que une as partes de máxima densidade obtida para cada teor de compactação define uma curva de saturação peculiar do solo ensaiado e do método de compactação adotado. A inclinação da parte retilínea do ramo seco
da curva correspondente a 12 golpes.Tendo em vista a necessidade de caracterizar os solos de comportamento laterítico foi introduzido um novo ensaio que avalia o comportamento dos corpos de prova obtidos no ensaio MCV após imersão total em água sob condições padronizadas. Ele consiste em extrair parcialmente os corpos de prova dos respectivos cilindros e imergi-los completamente em água. O material desprendido é recolhido e seco a fim de se obter o peso seco desprendido de cada corpo de prova.
b) Curva Mini-MCV
Curva Mini-MCV é aquela obtida em gráfico mono-log, na qual 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 abcissas, tudo de acordo com o que estabelece o ME-53 da PCR.
c) Coeficiente Pi (perda de peso por imersão, para fins classificatórios)
Coeficiente Pi é o valor de perda de peso por imersão obtido de acordo com o método ME-61 da PCR – “Determinação da Perda de Peso por Imersão de Solos Compactados”, correspondente ao M-197 do DER-SP, na seguinte condição:
d) Curva Mini-MCV x umidade de compactação
Curva Mini-MCV x umidade de compactação (ou simplesmente curva Mini- MCV x Hc) é aquela obtida representando-se em gráfico de eixos ortogonais o valor de (Mini-MCV) em abcissas e o teor de umidade de compactação (Hc) em ordenadas.
e) Coeficiente c’ Coeficiente c’ é o coeficiente angular da parte mais inclinada e retilínea da curva Mini-MCV
M Extrudada=A* ρs (g) 27,23 27,83 29,1 29,65 31, M desprendida Md (g) 86,29 86,77 96,99 97,77 110, Fator de correção 1,0 1,0 1,0 1,0 1, Perda=100FMd/Me 316,8931326 311,7858426 333,2989691 329,7470489 352,
A perda de massa por imersão Pi, para uma determinada condição de compactação, será obtida pela fórmula:
expresso em porcentagem, com aproximação de uma unidade.
Umidade:
Massa do solo seco:
M. extrudada:
Gráfico afundamento (An) x número de golpes (n)
Cálculo do c’:
Gráfico massa específica aparente seca x teor de umidade
Cálculo do d’
Cálculo do Pi
Segundo o gráfico de Pi o valor de perda é: 318%
e’ expressa o caráter laterítico do solo e é calculado mediante o uso da seguinte expressão:
Substituindo os valores na equação acima chegamos ao seguinte valor:
e’=1,
- http://www.geotecnia.ufjf.br/MECSOL/91_CLASSIFICACAO.pdf
- http://www.pattrol.com.br/equipamentos/mct.html
- http://www.carisia.com.br/MecSolosI-Aula6classificacaodossolos.pdf
- PEIXOTO, A.S.P., FABBRI, G.T.P. e NOGUEIRA, J.B. (1996). Uma Avaliação da Repetibilidade dos Parâmetros que Compõem a Classificação MCT. CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA. ABGE,8. v.1. Rio de Janeiro. p. 251-