Por permitir a obtenção rápida da classificação geotécnica MCT de um solo, que é pouco divulgada no meio técnico, é apresentado um exemplo completo do procedimento em questão. Para tanto utilizam-se os ensaios de Mini-MCV (M5) com a série simplificada, e da Perda de Massa por Imersão (M8).
Para esse exemplo adotou-se uma amostra representativa de um solo designada S.
Para classificá-lo devem-se obter os seguintes elementos:

1ºPasso: curvas de deformabilidade Mini-MCV e coeficiente c’.
2ºPasso: curvas de compactação e coeficiente d’.
3ºPasso: Perda de Massa por imersão (Pi).
Com esses elementos e com o gráfico classificatório da MCT, obtém-se a
Classificação MCT do solo.

Curvas de Deformabilidade com seus Mini-MCV e coeficiente c' (1º Passo)

a) Dados para obtenção da curva de deformabilidade

No processo de compactação, pelo procedimento Mini-MCV com a série simplificada, calculam-se as diferenças de alturas (afundamentos) segundo a expressão:

Δ an = (An – AF) [mm]
onde:
An = Altura do corpo de prova correspondente aos números de golpes n:
3,6,10,20,40………………[mm].
AF = Altura final do corpo de prova [mm].
Efetua-se a compactação Mini-MCV para o cp1, na umidade de compactação Hc; com os dados obtidos, indicados na tabela A.2, calculam-se os afundamentos em mm, conforme abaixo:

b) Obtenção das curvas de deformabilidade da série simplificada

Plotar em gráfico os dados indicados na tabela A.2. No eixo das abscissas é plotado, em escala logarítmica, o número de golpes n e, no eixo das ordenadas, o afundamento Δ an, em escala linear. Com estes dados traça-se a curva de deformabilidade indicada na figura A.7.
De modo análogo aos cálculos efetuados para o cp1 e indicados na tabela A.2, (Hc = 18,5 %) elabora-se a tabela A.3 para outros teores de umidade: Hc =16,3; 14,8 e 13,3 %.
Com os dados da tabela A.3, foram traçadas as curvas de deformabilidade, de forma similar à do cp1, para o cp2 e o cp3; a figura A.8 mostra as três curvas.

Tabela A.2 Dados para a  obtenção da curva de Deformabilidade do CP1.

Figura A.7 Curva de deformabilidade do cp1 da amostra S.

Tabela A.3 Dados de ensaios dos cp1, cp2, cp3 e cp4 para obtenção das curvas de deformabilidade.

c) Cálculo dos valores do Mini-MCV das curvas
 

As intersecções da linha Δ an = 2,00 mm com as curvas de deformabilidade da figura A.8, fornecem o número de golpes n para as três curvas (uma para cada teor de umidade). Com os valores n obtidos, são calculados os respectivos valores do Mini-MCV = 10 log n, conforme tabela A.4.
Esses valores serão usados para traçar as curvas Pi e AF versus Mini-MCV, indicadas nas figuras A.10 e A.11.
 

d) Cálculo do coeficiente c’
 

O coeficiente c’ é a inclinação da curva de afundamento correspondente ao valor de Mini-MCV = 10 (hipotética).
Para tal, seguindo-se as inclinações das outras curvas, interpola-se uma curva que passe pelo ponto de abscissa = 10 golpes e ordenada 2,0 mm.
Por exemplo, o valor de c’ para o cp1 da figura A.8 foi calculado por:

Utiliza-se somente a fração do solo que passa na peneira de 2,00 mm. Todas as amostras devem ser secadas previamente ao ar. Utilizam-se, sempre, amostras virgens para cada ponto da curva de compactação. A uniformização do teor de umidade de compactação, através da misturação e homogeinização, é feita após a adição da água em cada alíquota de solo; antes de iniciar a compactação, conserva-se a mesma em repouso, pelo menos por 12 horas, em recipiente hermético.
Para a compactação usam-se dois tipos de soquete: o leve (2,27 kg) e o pesado (4,50 kg). Para reproduzir as condições próximas da energia dita Normal (ASTM-D-698 ou AASHTO-99), aplicam-se 5 golpes de cada lado do corpo de prova, com soquete leve, em apenas uma camada e, para a energia conhecida como Intermediária adotada no Brasil (DNER-ME-129-94), aplicam-se 6 golpes de cada lado, com soquete pesado. Foi necessária a fixação do número de golpes, em cada energia,
para possibilitar a obtenção de curvas de compactação (designada Mini-Proctor), próximas às obtidas pelos métodos que se deseja reproduzir; na prática, as discrepâncias encontradas têm sido pouco
significativas.
Os corpos de prova são moldados de maneira que sua altura atinja 50 ± 1 mm, sem arrasamento. Tal exigência implica em que se despreze pelo menos um corpo de prova, para se conseguir a altura requerida. Para a obtenção da altura de cada corpo de prova, utiliza-se um dispositivo que fornece seu valor com aproximação de 0,1 mm.
Cabe acrescentar que o uso de anéis de vedação metálicos, no processo de compactação ora recomendado (Anexo II), não foi obedecido nas pesquisas efetuadas; porém os resultados obtidos não diferiram sensivelmente, porquanto procurou-se, sempre, obedecer rigorosamente a folga recomendada entre os diâmetros do pé do soquete e do pistão inferior e o diâmetro interno dos moldes utilizados. A figura 3.1 apresenta fotos ilustrativas e croqui do ensaio.

O ensaio é efetuado medindo-se, diretamente, a Contração axial (Ct) dos corpos de prova por secagem lenta ao ar (vide figura 3.7) do livro "Pavimentos Econômicos". O ensaio utiliza corpos de prova não imersos previamente em água, e para o cálculo da Contração, usa-se a fórmula:

onde:

Ct = Contração axial.

Li e Lf = Leitura inicial e final do cp.

Lo = Comprimento inicial do cp.

a] Infiltrabilidade
 

O ensaio é realizado em corpos de prova obtidos logo após a compactação, ou em corpos de prova secos ao ar, ou seja, em condições de baixíssimo grau de saturação. O corpo de prova absorve a água por meio de uma placa porosa ligada a um tubo de vidro graduado, disposto horizontalmente, cheio de água. Os volumes de água absorvidos pelo corpo de prova q [cm3], obtidos por meio da medida do deslocamento do menisco de água no tubo, são lançados em gráficos,em função de t½ (t em minutos). Da parte retilínea da curva obtém-se o coeficiente de sorção s, pela fórmula:
onde:

Sp=área da seção do corpo de prova [cm2].
 

Este valor é utilizado para avaliar o efeito da penetração da água na camada compactada, pela sua superfície, na construção e após sua cobertura pelas camadas betuminosas.
O mesmo dispositivo e procedimento podem ser utilizados para determinar o coeficiente de sorção da água, após a secagem do corpo de prova e, também, a velocidade de deslocamento da frente de umidade.
No caso de corpos de prova secos ao ar, essa velocidade pode ser calculada com base em determinações diretas (vide figura).
 

Foto ilustrativa da montagem e croqui do ensaio.

b] Permeabilidade
 

O valor aproximado do coeficiente de permeabilidade à água k, é obtido utilizando-se corpos de prova que foram “saturados” pelo ensaio de infiltrabilidade, submetidos a carga hidrostática variável e com sobrecarga; esse procedimento é similar ao do ensaio tradicional. (vide figura).

Fotos ilustrativas da montagem e croqui do ensaio.

É, basicamente, um ensaio de compactação com várias energias, e o equipamento utilizado é o mesmo indicado na figura 3.1. A Compactação MCV (Moisture Condition Value), proposta em 1976 por Parsons, do Road Research Laboratory, utiliza cp de 100 mm de diâmetro; na Compactação Mini-MCV o diâmetro é de 50 mm. O processo consiste em aplicar ao corpo de prova, com um determinado teor de umidade, um número crescente de golpes até não haver acréscimo sensível em sua densidade. Durante o processo de compactação são realizadas medidas da altura do corpo de prova para determinação das MEAS. A cada teor de umidade de compactação (Hc), corresponde uma curva de deformabilidade; o coeficiente angular, dado pela inclinação de cada uma delas, é denominado coeficiente c’ e a obtenção do seu valor é apresentada no subitem 3.3.2.
 

Geralmente, ao longo de uma larga faixa de teores de umidade, o valor de c’ é pouco variável nas argilas e solos argilosos e bastante variável nos solos siltosos e arenosos. Devido a isto, para seu cálculo, foi necessária a fixação de uma curva Mini-MCV de referência.
 

Para fins classificatórios adotou-se a curva de deformabilidade correspondente ao Mini-MCV = 10, que, entretanto, raramente pode ser obtida na prática, a partir dos resultados de ensaios. Utiliza-se, então, uma curva traçada por interpolação gráfica, que fornece o valor de c’ com precisão suficiente para tal fim.
 

O coeficiente d’ é a inclinação, medida nas proximidades da MEASmáx, da parte retilínea do ramo seco da curva de compactação correspondente a 12 golpes no ensaio Mini-MCV; seu valor é obtido com a escala da MEASmáx em kg/m3 e a umidade em %, pela expressão:

Os coeficientes c’ e d’ são de grande utilidade prática na identificação dos solos tropicais e para o uso da Classificação Geotécnica MCT.
 

Esse procedimento permite obter uma família de curvas de compactação que é muito útil, tanto para a determinação da energia de compactação mais apropriada para finalidades específicas, quanto para o controle geotécnico da compactação no campo. Para melhores detalhes, vide parte inferior da figura 3.20 e o M5 no Anexo II do livro “Pavimentos Ecônomicos”.

É efetuado em corpos de prova providos de uma depressão na face superior (com aproximadamente 1,5 mm de profundidade e 35 mm de diâmetro), produzida mediante a introdução de um macho circular apropriado, na fase de compactação dos corpos de prova.
Na depressão referida efetua-se a imprimação com asfalto diluído, deixando a área imprimada em repouso para curar a imprimadura. Após a cura da mesma, parte-se o cp, no sentido longitudinal, e mede-se a penetração da imprimadura asfáltica, no mínimo em seis locais. A média dessas medidas é considerada como a penetração da imprimadura na amostra. Para maiores detalhes, vide M-6 no Anexo II.
Esse ensaio correlaciona o valor obtido em laboratório com a penetração da imprimadura que será obtida na base, quando imprimada.

Os ensaios de suporte in situ podem ser efetuados com facilidade devido à pequena carga necessária: cerca de 500 kgf para base e menos de 100 kgf para subleitos naturais não compactados. As amostras indeformadas podem ser obtidas, facilmente com o uso de camisas metálicas. No método M-7 é apresentado o procedimento em que a carga é produzida por um golpe de soquete tipo leve, do mesmo tipo usado no Mini-Proctor, porém com algumas adaptações.

Este ensaio fornece uma das propriedades consideradas na classificação geotécnica dos solos tropicais, compactados da maneira estabelecida pela Sistemática MCT. Para sua execução os corpos de prova devem ser compactados segundo o método Mini-MCV e somente poderão ser aproveitados aqueles dos quais se possa obter uma curva de deformabilidade completa. Os cp escolhidos são extraídos apenas parcialmente, a fim de que fiquem expostos, exatamente, 10 mm da sua parte inferior; a seguir, os cp são imersos em água e é feita a pesagem das massas desprendidas (vide figura 3.10).
A “Perda de Massa por Imersão Pi” é calculada por:

Onde:
Mi = Massa seca desprendida [g].
Ms = Massa seca do corpo de prova, logo após a sua compactação [g].
Lcp = Altura final do cp, logo após a compactação [mm].
Lf = 10 mm = Altura do Cp, para molde.
Fc = 1,0 quando ocorre um despreendimento normal (esperado).
Fc = 0,5 quando a parte desprendida é um monobloco (exceção).
Pi = 100 MMis x x L Lcfp Fc [%]

A perda Pi será utilizada para fins classificatórios da MCT e poderá,também, dar subsídios ao estudo da erodibilidade do solo. Para maiores detalhes, vide M8 no Anexo II.

Foto ilustrativa e croqui do ensaio.