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Classificação MCT - Ensaios Geotécnicos - Perda de Massa por Imersão (PI)

foto - Classificação MCT - Ensaios Geotécnicos - Perda de Massa por Imersão (PI) por Equipe de Laboratório em 07/12/2018
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A estabilidade do solo à ação da água é avaliada usando-se corpos de prova já compactados, que são extraídos parcialmente (10 mm) dos cilindros e depois imersos em água, por pelo menos 20 horas. O material desprendido é recolhido e submetido à secagem, a fim de se obter o peso seco desprendido do corpo de prova. A perda de massa por imersão é definida pela seguinte expressão: 

Pi = 100 x (Md/M0)

onde:

Pi = perda de massa por imersão, em porcentagem;

Md = massa de solo seco da porção desprendida do corpo-de-prova; e

M0 = massa de solo seco correspondente a 10 mm do corpo-de-prova, logo após a compactação.


Segundo Ferreira (1992), a perda de massa por imersão (Pi) reflete a estabilidade do solo à ação da água, quando compactado e sujeito a confinamento parcial. O valor zero corresponde às argilas lateríticas, areias argilosas e argilas arenosas. Argilas expansivas e areias argilosas com argilas expansivas, apresentam valores de Pi de pelo menos 100%. Os valores altos, próximos de 300%, são típicos de areias finas de graduação ruim e siltes muito expansivos.

Para se estimar a perda de solo característica da amostra (Pi) plota-se um gráfico com valores de Mini-MCV, em abscissa, e valores de Pi em ordenadas e obtém-se por interpolação o valor da perda de solos (Figura 5), segundo Balbo (2007) dentro das seguintes regras:

a) Se o solo apresenta peso específico aparente seco baixo, quando a altura final do corpo-de- prova para Mini-MCV = 10 for maior ou igual a 48 mm, então Pi é determinado para Mini-MCV = 10; e

b) Se o solo apresentar elevado peso específico, não obedecendo à condição acima, então Pi é determinado para mini-MCV = 15.

Figura 1 - Exemplo de resultado do ensaio de perda de massa por imersão, no caso para Mini-MCV = 10, adaptado de Silva et. al. (2010)


Para finalizar a classificação MCT, é necessário o cálculo do parâmetro e', que é dado pela seguinte expressão: 

e'= (20/d'+ Pi/100)1/3

onde:

Pi = perda de massa por imersão, em porcentagem; e

d' = coeficiente angular da parte retilínea mais inclinada do ramo seco, correspondente a 12 golpes (ensaio Mini-MCV).


Segundo Ferreira (1992), o índice e' é uma expressão matemática, para ajuste de áreas na  carta de classificação de solos MCT, que visa distribuir os grupos de solos de acordo com seu comportamento. Ou seja, a razão para os autores terem adotado uma raiz cúbica na equação de e' foi para permitir que os tipos de solos ocupassem áreas semelhantes na carta de classificação.

A Figura 2 mostra a classificação de solos tropicais MCT e seus 7 grupos, sendo três de comportamento laterítico (prefixo L) e quatro de comportamento não laterítico (prefixo N). Em resumo, os lateríticos são solos bastante maduros e estáveis nas condições tropicais, não expansíveis ou pouco expansíveis, que proporcionam comportamento geotécnico favorável a aplicações rodoviárias. Os não lateríticos apresentam características desfavoráveis do ponto de vista de pavimentação, principalmente nas propriedades como expansão e permeabilidade, embora em alguns casos apresentem resistência satisfatória.


Figura 2 - Carta de classificação para solos finos tropicais (MCT).

Observa-se que, em termos do coeficiente e', a linha divisória entre os solos de comportamento laterítico e não laterítico é de 1,15 (linha tracejada em tom azul). No caso de solos com pouca argila (finos) essa transição ocorria normalmente para valores mais elevados de perda por imersão, o que levou a impor um coeficiente e' divisório de 1,4 (linha tracejada em tom vermelho). (Nogami e Villibor, 1995).


Quadro 1 - Grupos de solos com comportamento laterítico

Quadro 2 - Grupos de solos com comportamento não laterítico

A metodologia MCT possui grande aplicabilidade no desenvolvimento da tecnologia de construção em obras viárias que envolvam solos tropicais. As buscas de soluções mais racionais, aliadas à economia proporcionada ao final da obra, já levaram órgãos rodoviários a introduzirem a metodologia MCT em suas instruções de projeto.

Na sequência, uma breve descrição dos ensaios de Capacidade de Suporte - Mini-CBR, Expansão, Contração, Infiltrabilidade e Permeabilidade, desnecessários no procedimento de classificação MCT, no entanto importantes para analisar a viabilidade do emprego de solo, como camada de base de pavimento.


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Referência Bibliográfica:

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. 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.


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