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Classificação MCT - Ensaios Geotécnicos - Ensaio de Compactação Mini-MCV

foto - Classificação MCT - Ensaios Geotécnicos - Ensaio de Compactação Mini-MCV por Equipe de Laboratório em 05/12/2018
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No ensaio Mini-MCV, utiliza-se um processo de compactação que permite que, durante a aplicação dos golpes, seja medida a altura do corpo de prova resultante após um conjunto de golpes aplicados. A densidade do corpo de prova tende a um valor próximo da condição de saturação. Para cada teor de umidade há uma energia (nº de golpes) que leva a amostra a este estado de compactação. (SÓRIA e FABBRI, 1980).


Figura 1 - Compactadores ensaios MCV, Mini-MCV e Sub-MCV (NOGAMI e VILLIBOR, 1995).  


Castro (2009) discorre sobre o método e relata que a compactação Mini-MCV deve iniciar-se com a preparação de no mínimo 5 porções de solos com umidade variável. Iniciando-se pela porção de menor umidade, deve-se acondicionar sempre a mesma quantidade de solo úmido (200 g) em um cilindro posicionando no equipamento de compactação (Figura 3).

Depois de aplicado um golpe inicial de um peso padrão caindo de uma altura também padronizada,mede-se a altura inicial do corpo de prova. Em seguida aplica-se uma série crescente de golpes, fazendo-se as leituras das alturas. Ao final de cada série de golpes repete-se esse procedimento para os diferentes teores de umidade.Segundo Ferreira (1992), a classificação através do Mini-MCV usa de coeficientes empíricos estimados, que são associados às seguintes interpretações:

Coeficiente c' - reflete as conseqüências da distribuição do tamanho dos grãos no comportamento dos solos. Valores abaixo de 0,5 correspondem a solos muito arenosos e acima de 2,0 a argilas típicas. Valores entre 0,2 e 2,0 correspondem aos siltes arenosos, argilas arenosas e argilas siltosas.

Coeficiente d' - reflete a relação entre o tamanho do grão e a probabilidade do solo se comportar como laterítico. A natureza laterítica da fração argila do solo e solos com frações do tamanho areia de boa graduação contribuem para que este coeficiente seja elevado. Areias com graduação ruim, silte e argilas não lateríticas, produzem valores baixos. Argilas lateríticas apresentam valores maiores do que 20,argilas expansivas tem valores menores do que 15 e solos siltosos, cauliníticos e micáceos, apresentam valores menores que 10.

O ensaio consiste na compactação de amostras em um cilindro subminiatura, aplicando-se, para cada teor de umidade, energias padronizadas crescentes, até a obtenção da densidade máxima. Após a execução de cálculos, plota-se uma família de curvas em papel mono-logarítmico, no qual se representa, para cada teor de umidade de compactação, a diferença de altura do corpo de prova em milímetros (AhN), em ordenada e o número do golpes do soquete compactador (N),em abscissa (Figura 3).

Cada curva é representativa da perda de umidade dos corpos de prova e são denominadas ''curvas Mini-MCV''. O cálculo da diferença de altura do corpo de prova (AhN) se dá pela seguinte expressão:

AhN = AN - A4N

 onde:

AhN = diferença de altura do corpo de prova;

AN = altura do corpo de prova após a aplicação de N golpes do soquete; e

A4N = altura do corpo de prova após a aplicação de 4N golpes.


O valor do Mini-MCV é obtido em função do número de golpes aplicados no corpo-de-prova (BN), através da seguinte expressão:


Mini-MCV = 10 log10BN

onde: 
BN = número de golpes correspondente à variação de altura (AN - A4N) igual a 2,0 mm.

Figura 2 - Ensaio Mini-MCV -Altura versus número de golpes, adaptado de Silva et. al. (2010).

Como apresentado na figura 4, no ponto Mini-MCV = 10 (ou BN= 10 golpes), traça-se uma reta paralela à curva mais próxima de 10 golpes (em tom azul) e outra reta auxiliar na diferença de altura de 2,0 mm (em tom vermelho). Dessa forma, o coeficiente c' é o coeficiente angular da parte retilínea da curva de compactação correspondente à condição Mini-MCV = 10, interpolando-se entre as curvas mais próximas.

Plota-se, também, uma série de curvas de compactação, para cada número de golpes, representando-se a umidade em abscissas, e a densidade específica aparente seca dos corpos de prova em ordenadas (Figura 3). Com os dados de teor de umidade e altura dos corpos-de-prova calculam-se as densidades aparentes secas correspondentes a 6, 8, 12 e 16 golpes, obtendo-se a família de curvas de compactação. A linha que une os pontos de peso específico máximo (em tom vermelho),em cada ensaio de compactação, define uma curva de saturação peculiar do solo ensaiado.

Figura 3 - Ensaio Mini-MCV - Curvas de compactação, adaptado de Silva et. al. (2010).

O coeficiente angular da parte retilínea mais inclinada do ramo seco, correspondente a 12 golpes, é denominado coeficiente d'. Segundo Nogami e Villibor (1995), os solos de comportamento não laterítico siltosos se apresentam frequentemente com d' inferior a 5, as argilas não lateríticas com d' inferior a 10, e as argilas lateríticas com d' superior a 20. Nas areias puras, o valor de d' é bastante baixo, ao passo que, nas areias argilosas, pode-se ter d' superior a 100.


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Referência Bibliográfica:

BALBO, J.T., Pavimentação asfáltica - materiais, projeto e restauração. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. 

CASTRO, B.A.C. - Construção de estradas e vias urbanas. Belo Horizonte: UFMG/Departamento de Engenharia de Transportes e Geotecnia, 2009.

FERREIRA, M.A.G., Características Físicas de Solos Tropicais e Comportamento nos Pavimentos. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo - Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos, 1992.

MALANCONI, M. Considerações sobre misturas de solos tropicais estabilizados quimicamente para uso como camada de pavimento urbano. Dissertação de Mestrado. São Carlos : UFSCar, 2013. 

NOGAMI, J.S. & VILLIBOR, D.F. Uma nova classificação de solos para finalidades rodoviárias. Simpósio Brasileiro de Solos Tropicais em Engenharia, Rio de Janeiro, 1981.

NOGAMI, J.S. & VILLIBOR, D.F. Pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. São Paulo: Villibor, 1995. 

SILVA, B.A., GUIMARÃES, A.C.R., VIEIRA, A. Curso Prático de Solos. Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia (IME), 2010. Notas de Aula.

SÓRIA, M.H.A., FABBRI, G.T.P., O Ensaio Mini-MCV - Um Ensaio de MCV, Moisture  Condition Value, cm Corpos de Prova de Dimensões Reduzidas. 15ª Reunião Anual de  Pavimentação, Belo Horizonte, 1980. 


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