1. 1
Disciplina: ETG033
Construção de Estradas e Vias Urbanas
Profa. Jisela Aparecida Santanna Greco
MATERIAIS PARA PAVIMENTAÇÃO
Solos – Conceitos e Ensaios da Mecânica dos Solos
Classificação dos Solos para Fins Rodoviários
SOLOS – Conceitos e Ensaios da Mecânica dos Solos
Solos são materiais resultantes da decomposição das rochas pela ação de agentes de
intemperismo.
Para fins de pavimentação considera-se como solo todo material inconsolidado ou
parcialmente consolidado, inorgânico ou não, que possa ser escavado sem o emprego de
técnicas especiais, como por exemplo explosivos.
Os solos podem ser: residuais, transportados ou superficiais:
– Solos residuais: permanecem no local de formação
O tipo de solo é resultante da rocha mãe
– Solos transportados: são retirados do local de formação por algum agente
transportador
coluvionais: transportados pela gravidade
aluvionais: transportados pela água
eólicos: transportados pelo vento
– Solos superficiais: resultantes da ação de agentes naturais sobre os solos
residuais e transportados
Objetivo do estudo dos solos para a construção de estradas:
– conhecer a totalidade de suas propriedades físicas e químicas, pois é com os
solos e sobre os solos que são construídos os pavimentos
– como o conhecimento dessa totalidade de propriedades é caro e demorado,
procuram-se inferir tais propriedades a partir de outras mais simples, mais
gerais e mais facilmente determináveis, denominadas propriedades índices
Na mecânica dos solos, adotam-se como propriedades índices:
– as propriedades físicas dos solos mais imediatas, tais como:
granulometria
plasticidade
atividade da fração fina
2. 2
– as propriedades relacionadas à compacidade, à consistência e à estrutura dos
solos
Através dos resultados obtidos com o uso dos conhecimentos provenientes da mecânica dos
solos, pode-se:
inferir propriedades mais particulares dos solos
classificar os solos em grupos, com o objetivo de inferir seu
comportamento
Propriedades Índices
Índices Físicos:
São relações entre as diversas fases do solo (sólida, líquida e gasosa) em termos de massa e
volume; procuram caracterizar as condições físicas em que um solo se encontra.
Relações entre volumes mais utilizadas:
porosidade (n): Definida pela relação entre o volume de vazios (Vv) e o
volume total da amostra (V)
n = Vv / V
índice de vazios (e): Definido pela relação entre o volume de vazios (Vv) e o
volume de sólidos (Vs)
e = Vv / Vs
grau de saturação (Sr): Representa a relação entre o volume de água (Vw) e
o volume de vazios (Vv), para um mesmo volume de solo
Sr = Vw / Vv
Relação entre massas mais utilizada:
teor de umidade (w): Relação entre a massa da água (Mw) e a massa de
sólidos (Ms) presentes na amostra
w = Mw / Ms
Relações entre massas e volumes mais utilizadas:
massa específica natural ou massa específica do solo (γ): relação entre a
massa do elemento (M) e o volume deste elemento (V)
γ = M / V
massa específica dos sólidos (γs): relação entre a massa dos sólidos (Ms) e o
volume ocupado por esses sólidos (Vs)
γs = Ms / Vs
massa específica da água (γw)
γw = Mw / Vw
(A massa específica da água é função da temperatura)
Granulometria
– um solo pode ser considerado como um conjunto formado por partículas de
diversos tamanhos
– a medida do tamanho das partículas constituintes de um solo é feita por meio
da granulometria e para representação dessa medida costuma-se utilizar uma
curva de distribuição granulométrica
3. 3
– de acordo com seu tamanho, as partículas de um solo podem ser
classificadas como:
–
pedregulho → 2,0 mm < φ < 76,0 mm
areia → 0,075 mm < φ < 2,00 mm
areia grossa → 0,42 mm < φ < 2,00 mm
areia fina → 0,075 mm < φ < 0,42 mm
silte → 0,005 mm < φ < 0,075 mm
argila → φ < 0,005 mm
Exemplo de curvas de distribuição granulométrica
Curva 1: granulometria contínua
Curva 2: granulometria descontínua
Curva 3: granulometria uniforme
– Ensaio de análise granulométrica conjunta
consiste na determinação das porcentagens, em peso, das diferentes frações
que constituem o solo
Porcentagem em
peso passando
4. 4
para frações maiores que 0,075mm (#200) realiza-se o ensaio de
peneiramento, no qual se faz passar uma certa quantidade de solo por um
conjunto padronizado de peneiras de malha quadrada. Pesam-se as
quantidades retidas em cada peneira e calculam-se as porcentagens passadas.
As peneiras geralmente utilizadas são
Para as frações menores que 0,075 mm, utiliza-se o ensaio de sedimentação
contínua em meio líquido. Os diâmetros das partículas são determinados em
função de suas velocidades de sedimentação, segundo a lei de Stokes:
onde
D = diâmetro equivalente da partícula (mm)
η = coeficiente de viscosidade do meio dispersor (10-4
Pa . s)
g = aceleração da gravidade, cte = 9,81 m/s2
z = altura de queda das partículas, para as leituras do densímetro (cm)
γs = massa específica das partículas (g/cm3
)
γw = massa específica da água, variável com a temperatura (g/cm3
)
t = tempo de sedimentação (s)
As porcentagens de material em suspensão são calculadas segundo a seguinte
expressão
Onde
P (< Di) = porcentagem de solo em suspensão no momento da leitura
α = porcentagem de material que passa na peneira 2,00 mm
Ps = peso do solo seco utilizado no ensaio
γs = massa específica das partículas (g/cm3
)
Lc = leitura corrigida do densímetro = 1000 (L1 - L2)
L1 = leitura do densímetro na proveta contendo suspensão de solo
L2 = leitura do densímetro na proveta contendo água e defloculante
Peneira Número Abertura (mm) Abertura Pol. Abertura (mm)
200 0,075 3/8” 9,5
100 0,15 3/4” 19,1
40 0,42 1” 25,4
10 2,0 11/2” 38,1
4 4,8 2” 50,8
( ) t
z
g
D
wS γγ
η
−
=
18000
( ) t
z
D
wS γγ
η
−
=
1800
S
c
S
S
P
L
DiP ⋅
−
=<
1
)(
γ
γ
α
5. 5
Informações sobre a curva de distribuição granulométrica:
Coeficiente de não uniformidade CNU
Coeficiente de curvatura Cc
Onde
D10 = diâmetro correspondente a 10% do material que passa, tomado na curva
granulométrica
D30 = diâmetro correspondente a 30% do material que passa, tomado na curva
granulométrica
D60 = diâmetro correspondente a 60% do material que passa, tomado na curva
granulométrica
Solos e materiais granulares bem graduado: Cu > 3 e 1 < Cc < 3
Exemplos:
10
60
D
D
CNU =
6010
2
30
DD
D
Cc
×
=
Curva suave
Curva descontínua
6. 6
Plasticidade e Estados de Consistência
Um solo argiloso, dependendo de seu teor de umidade, pode apresentar características
iguais às de um líquido ou de um sólido. Entre esse dois estados limites, o solo passa por
um estado plástico e por um estado semi-sólido. São os estados de consistência do solo.
Estado líquido - o solo apresenta as propriedades e a aparência de uma suspensão. Não
possui forma própria e não apresenta nenhuma resistência ao cisalhamento.
Estado plástico - o solo apresenta a propriedade de plasticidade. Pode sofrer deformações
rápidas, sem que ocorra variação volumétrica apreciável, ruptura ou fissuramento.
Estado semi-sólido - o solo tem a aparência de um sólido, entretanto ainda passa por
variações de volume ao ser secado (o solo ainda encontra-se saturado).
Estado sólido - o solo não sofre mais variações volumétricas por secagem.
Limites de consistência ou limites de Atterberg
Foram definidos pelo Eng. Atterberg, em 1908, para caracterizar as mudanças entre os
estados de consistência. Posteriormente Casagrande apresentou uma padronização da forma
de se proceder nos ensaio para a determinação desses limites.
Limite de Liquidez (LL) - é o teor de umidade que indica a passagem do estado plástico
para o estado líquido.
– Está relacionado com a capacidade do solo em absorver água.
– É realizado no aparelho de Casagrande.
– Procedimento: cuba do aparelho é preenchida como solo úmido, procurando-se
obter uma espessura constante de 1cm, aproximadamente. Com um cinzel é feita uma
ranhura no centro. Gira-se então a manivela do aparelho, com uma rotação constante de
2 golpes por segundo, até que a ranhura se feche numa extensão de 1,0 cm,
Curva uniforme em seu
centro
estado
líquido
estado
semi-
sólido
estado
plástico
estado
sólido
LL LCLP
IP = LL - LP
estado
líquido
estado
semi-
sólido
estado
plástico
estado
sólido
LL LCLP
IP = LL - LP
7. 7
aproximadamente. Anota-se o número de golpes até esse ponto e retira-se uma amostra
do local onde o solo se uniu, para determinação do teor de umidade.
Seqüência do ensaio de limite de liquidez, realizado no aparelho de Casagrande.
– O limite de liquidez é igual ao teor de umidade correspondente a 25 golpes.
– Para a sua determinação deve-se realizar o ensaio até que se tenha, no mínimo, 4
pontos, 2 acima e 2 abaixo de 25 golpes.
Os valores obtidos são lançados em gráfico semi-logarítmico.
Limite de Plasticidade (LP) - é o teor de umidade que indica a passagem do estado semi-
sólido para o estado plástico.
– Equipamento: placa de vidro com uma face esmerilhada e cilindro padrão com 3
mm de diâmetro.
– Ensaio: faz-se uma pasta com o solo passado na peneira 0,42 mm, com um teor de
umidade inicial próximo ao limite de liquidez. Em seguida rola-se esta pasta até que
duas condições sejam simultaneamente alcançadas:
o rolinho tenha um diâmetro igual ao do cilindro padrão e
aparecimento de fissuras.
15 20 25 30 35 40 45
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
teordeumidade(%)
número de golpes
LL
8. 8
– O teor de umidade do rolinho, nesta condição, representa o limite de plasticidade do
solo (LP).
– Quando não é possível se obter o LP de um solo, ele é denominado não plástico
(NP)
Seqüência do ensaio de limite de plasticidade:
Limite de Contração (LC) - é definido como a fronteira entre os estados de consistência
sólido e semi-sólido. Corresponde ao teor de umidade do solo no momento em que este
deixa de apresentar redução de volume, quando submetido à secagem (lenta e à sombra).
Índice de Plasticidade (IP) - É calculado pela diferença entre LL e LP
IP = LL – LP
– Mede a plasticidade dos solos e fisicamente representa a quantidade de água
necessária para que um solo passe do estado plástico ao líquido.
– Mede a tendência à expansão do solo.
Sistemas de classificação dos solos para fins rodoviários
Classificação USCS (Unified Soil Classification System)
– O Sistema Unificado de Classificação de Solos surgiu como uma evolução do
“Airfield Classification System” (classificação AC)
– Apresenta uma tabela de classificação onde se identificam três principais divisões
de solos:
solos de granulometria grossa
solos de granulometria fina e
solos altamente orgânicos
– Essas três divisões são ainda subdivididas em 15 grupos básicos
– Os parâmetros determinantes para a classificação são a granulometria e os limites
de Atterberg
9. 9
– Os solos são classificados quanto ao tamanho das partículas em pedregulho, areia,
silte ou argila
os pedregulhos e as areias subdividem-se em bem graduados, mal
graduados, siltosos ou argilosos
os siltes subdividem-se em siltes de baixa plasticidade, orgânicos de
baixa plasticidade, orgânicos de alta plasticidade ou elásticos
as argilas subdividem-se em pouco plásticas, orgânicas e de alta
plasticidade
– Processo para classificação
inicialmente deve-se determinar se o solo é orgânico, de graduação
grossa ou fina
em seguida, com os dados de granulometria e com os limites de
Atterberg, define-se a que grupo pertence, consultando-se a Tabela de
Classificação USCS
para classificação da fração fina, utilizam-se os valores dos limites de
Atterberg e o chamado gráfico de plasticidade
10. 10
Tabela para classificação de solos da USCS (ASTM, 1990)
Classificação do soloCritérios para estabelecer símbolos de grupos e nomes de grupos
usando ensaios de laboratório A
Grup
o
Nome do grupo
B
Cu ≥ 4 e 1 ≤ Cc ≤ 3 E
GW Pedregulho bem
graduado F
Pedregulhos
limpos
Menos de
5% de finos
C
Cu < 4 e/ou 1 > Cc > 3 E
GP Pedregulho mal
graduado F
Finos classificam-se
como ML ou MH
GM Pedregulho
siltoso F, G, H
Pedregulhos
Mais de 50%
de fração
grossa
retidos na
peneira nº4 Pedregulhos
com finos
Mais de 12%
de finos C
Finos classificam-se
como CL ou CH
GC Pedregulho
argiloso F, G, H
Cu ≥ 6 e 1 ≤ Cc ≤ 3 E
SW Areia bem
graduada I
Areias
limpas
Menos de
5% de finos
D
Cu < 6 e/ou 1 > Cc > 3 E
SP Areia mal
graduada I
Finos classificam-se
como ML ou MH
SM Areia siltosa G, H,
I
Solos de
granulometria
grossa
Mais de 50%
do solo retido
na peneira nº
200
Areias
50% ou mais
da fração
grossa
passam pela
peneira nº4 Areias com
finos
Mais de 12%
de finos D
Finos classificam-se
como CL ou CH
SC Areia argilosa G,
H, I
IP >7 e sobre ou acima
da linha “A” J
CL Argila pouco
plástica K, L, M
Inorgânicos
IP < 4 e abaixo da linha
“A” J
ML Silte
Argila orgânica
K, L, M,N
Siltes e
Argilas
Limite de
liquidez
menor que
50
Orgânicos 75,0
)sec(
)(sec
<
estufaemonãoLL
estufaemoLL OL
Silte orgânico K,
L, M, O
IP sobre ou acima da
linha “A”
CH Argila muito
plástica K, L, M
Inorgânicos
IP abaixo da linha “A” MH Silte elástico K, L,
M
Argila orgânica
K, L, M P
Solos de
granulometria
fina
50% do solo
ou mais
passando na
peneira nº 200
Siltes e
Argilas
Limite de
liquidez
maior ou
igual a 50
Orgânicos 75,0
)sec(
)(sec
<
estufaemonãoLL
estufaemoLL OH
Silte orgânico K,
L, M Q
Solos
altamente
orgânicos
Principalmente matéria orgânica, escura na cor e com
odor orgânico
PT Turfa
11. 11
Considere:
A Baseado no material que passa pela peneira de 3 polegadas (75 mm).
B Se amostra de campo contém rachões, adicionar “com rachões” ao nome do grupo.
C Pedregulhos com 5 a 12% de finos requerem símbolos duplos:
GW-GM pedregulho bem graduado com silte;
GW-GC pedregulho bem graduado com argila;
GP-GM pedregulho de graduação pobre com silte;
GP-GC pedregulho de graduação pobre com argila
D Areias com 5 a 12% de finos requerem símbolos duplos:
SW-SM areia bem graduada com silte;
SW-SC areia bem graduada com argila;
SP-SM areia de graduação pobre com silte;
SP-SC areia de graduação pobre com argila
E CNU = D60/D10 Cc = (D30)2
/(D10 × D60)
F Se o solo contém 15% ou mais de areia, adicionar “com areia” ao nome do grupo.
G Se os finos se classificam como CL ou ML, usar símbolos duplos GC-GM, ou SC-SM.
H Se os finos são orgânicos, adicionar “com finos orgânicos” ao nome do grupo.
I Se o solo contém 15% ou mais de pedregulho, adicionar “com pedregulho” ao nome do grupo.
J Se os limites de Atterberg recaem sobre a área hachurada, o solo é uma argila siltosa, CL-ML.
K Se os solos contêm de 15 a 29% de material retido na #200, adicionar “com areia” ou “com
pedregulho”, aquele que for predominante.
L Se os solos contêm mais de 30% de material retido na #200, predominantemente arenoso,
adicionar “arenoso” ao nome do grupo.
M Se os solos contêm mais de 30% de material retido na #200, predominantemente pedregulhoso,
adicionar “pedregulhoso” ao nome do grupo.
N IP ≥ 4 e recai sobre ou acima da linha “A”
O IP < 4 e recai abaixo da linha “A”
P IP recai sobre ou acima da linha “A”
Q IP recai abaixo da linha “A”
Gráfico de plasticidade da classificação USCS
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
limite de liquidez (LL) %
índicedeplasticidade(IP)%
CL - M L
Para classificação dos
solos finos e da fração
fina dos solos grossos
CL ou
OL
CH ou
OH
Linha U
Linha A
MH ou
OH
ML ou
OL
Linha B
baixa compressibilidade alta compressibilidade
siltes
argilas
12. 12
Classificação HRB (Highway Research Board)
– É a classificação tradicionalmente mais empregada na caracterização de solos para uso em
estradas
– Critérios baseados na granulometria e plasticidade:
menos de 35% de material passando pela #200: solo é classificado como material
granular; compreendem os grupos A-1, A-2 e A-3
mais de 35% de solos passando pela #200: solo é classificado como material argiloso
ou siltoso; compreendem os grupos A-4, A-5, A-6 e A-7
– Para a classificação devem ser realizados os ensaios de granulometria por peneiramento e
limites de liquidez e de plasticidade. Deve também ser determinado o índice de grupo IG. De
posse desses dados consulta-se a tabela de classificação HRB, sempre da esquerda para a
direita.
IG = 0,2 a + 0,005 a c + 0,01 b d
onde
a = % de material que passa pela #200 menos 35; se % > 75 adota-se a = 40; se % < 35,
adota-se a = 0 (a varia de 0 a 40)
b = % de material que passa pela #200 menos 15; se % > 55 adota-se b = 40; se % < 15,
adota-se b = 0 (b varia de 0 a 40)
c = valor do LL menos 40; se LL > 60% adota-se c = 20; se LL < 40% adota-se c = 0
(c varia de 0 a 20)
d = valor do índice de plasticidade menos 10; se IP > 30% adota-se d = 20; se IP < 10%
adota-se d = 0 (d varia de 0 a 20)
IG é um número inteiro variando de 0 a 20 e define a capacidade de suporte do terreno de fundação
de um pavimento. Quanto menor IG melhor será o solo. IG = 0 indica material excelente e IG = 20
indica péssimo material para subleito.
Tabela para classificação de solos HRB
Caso o solo se enquadre no grupo A-7, deve-se verificar se ele pertence ao subgrupo A-7-5 ou A-7-6.
Se IP ≤ LL - 30 : solo pertence ao subgrupo A-7-5
Se IP > LL - 30 : solo pertence ao subgrupo A-7-6
Classificação Geral Materiais Granulares
(35% ou menos passando pela peneira nº200)
Materiais Siltosos e Argilosos
(mais de 35% passando pela peneira
nº200)
A-1 A-2 A-7
Grupos A-1-a A-1-b
A-3
A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
A-4 A-5 A-6
A-7-5
A-7-6
Porcentagem que passa
nas peneiras de abertura
nominal
2,00 mm
0,42 mm
0,074 mm
50 máx
30 máx
15 máx
50 máx
25 máx
51 mín
10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 mín 36 mín 36 mín 36 mín
Características da fração
que passa na peneira
0,42 mm
Limite de Liquidez (%)
Índice de Plasticidade (%)
-
6 máx
-
6 máx
-
NP
40 máx
10 máx
41 mín
10 máx
40 máx
11 mín
41 mín
11 mín
40 máx
10 máx
41 mín
10 máx
40 máx
11 mín
41 mín
11 mín
Índice de Grupo (IG) 0 0 0 0 0 < 4 < 4 < 8 < 12 < 16 < 20
Materiais predominantes Pedra britada,
pedregulho e areia
Areia
fina
Areia e areia siltosa ou argilosa Solos siltosos Solos argilosos
Comportamento geral
como subleito
Excelente a bom Regular a mau
13. 13
Classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical)
– foi proposta em 1981, por NOGAMI & VILLIBOR
– critérios classificatórios relacionados com as propriedades mecânicas e hidráulicas dos
solos compactados
– agrupa os solos tropicais em duas classes principais:
solos de comportamento laterítico (L)
solos de comportamento não laterítico (N)
– procedimento para classificação:
ensaio mini-MCV (mini- Moisture Condition Value)
ensaio de perda de massa por imersão
– os solos são classificados através de dois índices, determinados através da realização dos
ensaios citados
c’ e e’
c’ traduz a argilosidade do solo em análise e é obtido através do ensaio de mini-MCV
e’ expressa o caráter laterítico do solo e é calculado mediante o uso da seguinte
expressão:
onde
Pi = perda de massa por imersão (%)
d’ = inclinação do ramo seco da curva de compactação (Kg/m3 %)
Ábaco de classificação MCT
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
coeficiente c'
índicee'
LA'LA LG'
NA
NA'
NG'
NS'
L = laterítico
N = não laterítico
A = areia
A'= arenoso
G'= argiloso
S' = siltoso
0,45 1,70,27
1,15
1,4
1,75
0,7
3
100'
20
'
Pi
d
e +=
c’
e’
ábaco de
classificação
MCT
classe
MCT
previsão das
propriedades
geotécnicas do solo
c’
e’
ábaco de
classificação
MCT
classe
MCT
previsão das
propriedades
geotécnicas do solo
15. 15
Ensaio mini-MCV - executado com energia de compactação variável e massa úmida de solo
constante
– pesar no mínimo 5 porções de solo, cada uma com 1 Kg
– adicionar água a cada porção, de modo que a umidade seja crescente
– colocar cada porção de solo umedecido e homogeneizado em um saco plástico hermeticamente
fechado e deixar por no mínimo 10 horas
– iniciar a compactação pelo ponto mais úmido, pesando 200 g de solo
– posicionar o cilindro no pistão inferior do aparelho de compactação, colocando um disco de
polietileno no topo desse pistão
– colocar os 200 g de solo no cilindro, apertando o topo dessa porção de solo com um
dispositivo adequado
– colocar outro disco espaçador de plástico sobre a parte superior do corpo de prova a ser
compactado
– aplicar o primeiro golpe e medir a altura A1 do corpo de prova, utilizando um extensômetro
posicionado na vertical
– aplicar números de golpes sucessivos, de forma que totalizem, somados com os golpes
anteriormente aplicados, números de golpes n iguais a 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96,
128, 192, 256
– após totalizar cada uma dessas quantias de golpes, fazer as leituras das alturas correspondentes
– o processo de compactação termina quando:
(An - A4n) < 0,1 mm
ocorrência de exsudação
total de golpes = 256
– repetir o processo de compactação para as cinco porções de solo, com teores de umidade
decrescentes
– montar planilha de cálculo do ensaio mini-MCV
– para cada teor de umidade, traçar uma curva de afundamento ou curva de mini-MCV. Essas
curvas são lançadas em um diagrama onde o eixo das abscissas está em escala logarítmica e
representa o número de golpes, e o eixo das ordenadas representa o valor correspondente à
diferença de leitura An - A 4n, sendo n o número de golpes aplicados ao corpo de prova.
– determinação do coeficiente c’:
c’ = coeficiente angular (sem o sinal -) da parte mais inclinada e retilínea da curva mini-MCV,
correspondente à condição mini-MCV = 10 (ou ao teor de umidade que resulta em mini-
MCV=10)
mini-MCV = 10 × log10 (Bi)
sendo Bi = nº de golpes quando a curva de afundamento intercepta a reta de equação a = 2mm
– determinação do coeficiente d’
d’ = coeficiente angular da parte mais inclinada do ramo seco da curva de compactação (teor
de umidade × massa específica aparente seca máxima) correspondente a 12 golpes, devendo
ser expresso em Kg/m3 %
16. 16
EXEMPLO:
MASSA DE ENSAIO (g)
CILINDRO No
An final ( mm )
OBS. n A n ∆ A n γ d A n ∆ A n γ d A n ∆ A n γ d A n ∆ A n γ d A n ∆ A n γ d
1 50,65 2,21 1,768 54,17 6,07 1,691 55,70 6,32 1,662 60 8,69 1,567 64,4 9,79 1,481
A ( média) = 19,56 cm2 2 48,6 0,16 1,843 50,48 4,21 1,815 52,21 5,33 1,773 55,02 6,42 1,709 58,96 7,71 1,618
3 48,45 0,01 1,848 49,1 2,92 1,866 50,53 4,77 1,832 52,83 5,45 1,780 56,21 6,54 1,697
γd = Ms / V 4 48,44 0,00 1,849 48,1 1,92 1,905 49,38 4,30 1,875 51,31 4,73 1,833 54,61 5,84 1,747
6 46,77 0,59 1,959 47,7 3,14 1,941 49,56 3,86 1,897 52,56 4,97 1,815
8 46,27 0,09 1,980 46,88 2,32 1,975 48,6 3,60 1,935 51,25 4,47 1,862
12 46,18 0,00 1,984 45,76 1,20 2,023 47,38 3,10 1,985 49,67 3,63 1,921
16 45,08 0,52 2,054 46,58 2,85 2,019 48,77 3,37 1,956
24 44,56 0,00 2,078 45,7 2,45 2,058 47,59 2,87 2,005
(An em mm e γd em g/cm
3
) 32 45 2,09 2,090 46,78 2,43 2,039
48 44,28 1,37 2,124 46,04 2,10 2,072
64 43,73 0,82 2,150 45,4 1,85 2,101
96 43,25 0,34 2,174 44,72 1,54 2,133
128 42,91 0,00 2,191 44,35 1,17 2,151
192 43,94 0,76 2,171
256 43,55 0,37 2,191
384 43,18 0,00 2,209
CAPSULA No
PESO SOLO ÚMIDO + TARA (g)
PESO SOLO SECO + TARA (g)
TARA (g)
SOLO SECO (g)
ÁGUA (g)
UMIDADE (%)
MASSA EXTRUDADA (Me) = A×1×γd (g)
MASSA DESPRENDIDA (Md) (g)
FATOR DE CORREÇÃO (F)
PERDA (P) = 100 × f × Md / Me (%)
PERDA
46,1848,44
34,84
4,04
11,60
95
1
43,18
200
42,91
200
44,56
ENSAIO DE MINI-MCV E PERDA DE MASSA POR IMERSÃO
200 200200
47,7
4,98
10,44
G8
60,37
56,33
21,49
G11
77,65
72,67
262,73
38,81
83,48
1
215,11
1
146,63
G 124
61,35
56,33
20,94
35,39
5,02
14,18
36,16 40,64 42,86 43,22
115,42 1,27
0,55
1
49,47
1
59,59
G157
58,56
56,18
23
59,32
24,97
56,47
23,87
NÚMERODEGOLPESUMIDADE
2,38
7,17
2,85
8,74
32,6 33,18
G123
( ) n
d
Aw 56,19100
000.200
+
=γ
17. 17
Exemplo - determinação dos coeficientes c’ e d’.
0
2
4
6
8
10
12
1 10 100
NÚMERO DE GOLPES
AFUNDAMENTO(mm)
c' = 0,63
1,800
1,850
1,900
1,950
2,000
2,050
2,100
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Teor de Umidade (%)
MassaEspecíficaAparenteSeca
(g/cm3)
d' = 39,7
6 golpes
8 golpes
12 golpes
24 golpes
16 golpes
18. 18
Ensaio mini-MCV – Aparelho de compactação e medidor de altura
Ensaio de perda de massa por imersão
– objetivo: avaliação da erodibilidade dos solos
– realizado com corpos de prova resultantes do ensaio de mini-MCV
– procedimento:
extrudar 1 cm do corpo de prova para fora do molde de compactação
colocar o conjunto (molde + cp) na posição horizontal, dentro do tanque de imersão,
com uma cuba disposta de modo que possa coletar o material que se desprenda
depois de no mínimo 20 horas de imersão, retirar o material desprendido e secar em
estufa
– Cálculo de P para cada teor de umidade
onde
Md = massa seca desprendida (g);
Ms = massa seca da parte extrudada do cp (g);
f = fator igual a 0,5 quando há desprendimento de blocos cilíndricos coesos (em forma de uma
bolacha) e igual a 1, quando não há.
100.f.
Ms
Md
P =
19. 19
– Com os valores de P para cada teor de umidade, traça-se a curva mini-MCV × P
– Coeficiente Pi do solo é retirado dessa curva, para:
–
mini-MCV = 10 (quando os solos são de densidade baixa, ou seja, a altura final do
corpo de prova para mini-MCV = 10 é maior que 48 mm)
mini-MCV = 15 (quando os solos são de densidade alta, ou seja, a altura final do
corpo de prova para mini-MCV = 10 é menor que 48 mm)
Exemplo - Determinação do coeficiente Pi
0
50
100
150
200
250
300
0 5 10 15
Mini - MCV
PerdaporImersão(%)
Pi = 117,5%
Com d’ e Pi calcula-se e’
19,1
100
5,117
7,39
20
100'
20
' 33 =+=+=
Pi
d
e
solo de alta
densidade
valor de Pi retirado
para mini-MCV = 15
solo de alta
densidade
valor de Pi retirado
para mini-MCV = 15
c’= 0,63
e’ = 1,19
ábaco de
classificação
MCT
classe
MCT
Solo LA
(areia de comportamento
laterítico)
