1 Graduando em Engenharia Civil, Universidade do Estado de Mato Grosso, Sinop-MT, Brasil, philipe000@gmail.com 2 Doutor, professor visitante, Universidade do Estado de Mato Grosso, Sinop-MT, Brasil, crispim@unemat-net.br

Classificação de solos de Mato Grosso pelo emprego da sistemática MCT

MCT methodology applied to soil in state of Mato Grosso, Brazil

Philipe Razia Del Paulo1, Flavio Alessandro Crispim2

Resumo: As metodologias comumente utilizadas na classificação dos solos para fins geotécnicos, USCS e AASHTO, nem sempre são adequadas quando aplicadas a solos tropicais. Não raro solos tropicais são descartados pelas classificações tradicionais apresentam boas características para uso. A Metodologia MCT (Miniatura, Compactado, Tropical), proposta em 1980 e aperfeiçoada ao longo dos anos, dá início a uma série de novos estudos sobre o comportamento dos solos finos tropicais, estando já regulamentado em alguns estados brasileiros. Neste trabalho é empregado o expedito Método das Pastilhas para a classificação, segundo a metodologia MCT, de sete amostras de solos coletadas no Estado de Mato Grosso, que está inserido em uma região de grande relevância no âmbito dos transportes terrestres. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do emprego do Método das Pastilhas quando aplicado a solos do Estado e a importância do emprego desta metodologia nos estudos de pavimentação nas estradas mato-grossenses. A classificação contribuiu acrescentando informações sobre o comportamento dos solos analisados, informações estas que são verificadas na prática, porém, negligenciadas pelas metodologias tradicionais.

Palavras-chave: Método das Pastilhas, solos tropicais, caracterização geotécnica.

Abstract: The methods commonly used in the classification of soils for geotechnical purposes, USCS and AASHTO, are not always appropriate when applied to tropical soils. Soils are often discarded by traditional classifications have good characteristics for use. The MCT Methodology (Miniature, Compact, Tropical), proposed in 1980 and refined over the years, begins a new series of studies on the behavior of fine tropical soils, is already regulated in some Brazilian states. This paper employed the Rapid Disk Method of the MCT Methodology for classification of seven soil samples collected in the State of Mato Grosso, Brazil. The results demonstrated the viability of the Disk Method when applied to soils of the state and the importance of the use of this methodology in studies paving the roads in Mato Grosso. The methodology contributed to adding information about the behavior of the analyzed soils, information these that are encountered in practice, however, neglected by traditional methodologies.

Keywords: MCT Disk Method; tropical soil; geotechnical classification.

1 Introdução

A classificação dos solos no Brasil para fins rodoviários normalmente é realizada com base na classificação AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) que leva em consideração a granulometria do material, os parâmetros LL (Limite de Liquidez) e LP (Limite de Plasticidade) e o IG (Índice de Grupo). Esta classificação tende a tomar solos granulares, como de boa capacidade de suporte e solos finos, que são frequentes em regiões tropicais como de baixa capacidade de suporte.

Em muitas regiões brasileiras há abundância de solos que, ao seguir a classificação AASHTO, seriam rejeitados para uso em pavimentos, e substituídos por materiais granulares muitas vezes escassos na região. Isto implica em aumento do custo de construção devido ao aumento nas distâncias de transporte e dificuldades na extração de materiais granulares.

A partir da década de 1970, iniciaram-se pesquisas com objetivo de melhor classificar os solos brasileiros, destacando-se os estudos de Nogami e Villibor (1980, 1994a, 1994b, 1995) e Villibor e Nogami (2009) que propuseram uma nova metodologia que pudesse melhor caracterizar o comportamento dos solos brasileiros, chegando-se então à Metodologia MCT

(miniatura, compactado, tropical).

No Brasil, já foram aprovados os parâmetros de classificação de solos da MCT que torna a aplicação de ensaios mais adequada e viabiliza a pavimentação, no entanto, a sistemática MCT de classificação não tem sido aplicada no Estado de Mato Grosso. Torna-se, portanto, necessário realizar uma classificação dos solos da região, a fim de se conhecer melhor os mesmos, de modo a tratar o seu emprego em pavimentação.

Tendo em vista a aplicação da sistemática MCT por parte de vários departamentos de infraestrutura brasileiros, a necessidade da exploração desta técnica e sua difusão pelo país, considerando a legitimidade dos estudos realizados em obras de pavimentação, conforme mostrados por Villibor e Nogami e (2009), principalmente, sabendo-se dos grandes investimentos necessários em pavimentação de vias rurais no Estado de Mato Grosso, a classificação de solos para este Estado faz-se necessária. Esta classificação contribuirá com o acervo e catalogações sobre os tipos de solos encontrados nas regiões pesquisadas e o comportamento dos mesmos.

2 Revisão Bibliográfica

2.1 Deficiências do sistema tradicional

A classificação dos solos com base em suas propriedades e na sua ocorrência na natureza é necessária para se definir metodologias de projeto e para destinar os vários usos deste material (DNIT, 2006). Desta forma, foram desenvolvidas

diversas classificações de solos dentre as quais pode-se destacar a classificação USCS (Unified Soil Classification System) comumente usada na engenharia geotécnica e a classificação AASHTO utilizada para fins rodoviários.

Os sistemas de classificação USCS e AASHTO levam em conta a granulometria, índices de consistência e o índice de grupo para fins de dimensionamento de pavimentos aeroportuários, rodovias e fundações. Eles têm sidos usados nacionalmente no âmbito dos transportes e da geotecnia, mas ultimamente, em alguns estados brasileiros, têm-se usado a metodologia MCT de classificação para solos finos que avalia o comportamento, não somente físico, mas hidráulico e mecânico, fatores desprezados com as duas sistemáticas tradicionais (PESSOA, 2004).

A predominância de solos de clima tropical no Brasil levou à idealização, em 1970, e ao constante aperfeiçoamento da sistemática MCT, desde que foi oficializada, em 1981. Esta classificação deve atender às características diferenciadas presentes nos solos tropicais que, muitas vezes, não são compatíveis com os métodos internacionais usuais.

Segundo Villibor e Nogami (2009) a classificação AASHTO, ainda adotada pela maioria dos órgãos rodoviários no Brasil, apresenta vários problemas no estudo dos solos finos, como por exemplo, dificuldade na determinação do comportamento geotécnico laterítico e dificuldades de classificação nos ensaios de limites de Atterberg, isso porque solos arenosos finos lateríticos costumam ter baixa ou nenhuma plasticidade, interferindo posteriormente na previsão de problemas construtivos e de comportamento nas camadas de um pavimento feito por estabilização granular.

As deficiências encontradas nos procedimentos de ensaio caracterizam-se pela dificuldade de determinação das causas do mau desempenho dos pavimentos resultantes da ação da água (que vão da perda de umidade à erosão) e da temperatura. Além disso, como salientado anteriormente, a ineficiência dos ensaios revela uma busca maior pela diminuição da dispersão de resultados, o que incita o aumento da necessidade de amostragem de material. Devido a estes fatores, a utilização da metodologia tradicional tem se mostrado encarecedora, quando são analisados os gastos excessivos em todas as fases da obra e o custo empregado na manutenção de rodovias, como o processo de recuperação de bases.

2.2 Justificativa do estudo da sistemática MCT

Os estudos da sistemática MCT realizados por Villibor e Nogami desde a década de 1970 contribuíram para a comprovação da insuficiência do uso dos métodos classificatórios internacionais aplicados no Brasil. A atenção mais concentrada nas propriedades hidráulicas e na contração em detrimento da granulometria e do Índice de Suporte Califórnia (ISC), uma vez que estes não tem comprometimento ideal da resistência pretendida com a real, além de um mau comportamento da base com a imprimadura betuminosa, fatos estes que geram a exsudação e o rompimento em razão da penetração da água.

Buscando propor uma nova técnica de caracterização para solos compactados, chegou-se à formulação do sistema MCT, que não mais toma a fração retida na peneira de abertura 2,0 mm, proveniente dos solos de

granulação grosseira do hemisfério norte, mas passa a estabelecer os critérios para a obtenção das propriedades mecânicas e hidráulicas do solo integralmente passante (mais de 90%) nesta malha.

Portanto, a elaboração da nova sistemática pode avaliar as peculiaridades de que os solos tropicais dispõem e estabelecer novos parâmetros através da avaliação da capacidade de suporte, contração, coesão, permeabilidade, expansão e penetração da água, realizadas pela utilização de corpos de prova menores, com dimensões de 5 cm de altura e largura também de 5 cm (DNIT, 2006). A partir da análise do comportamento obtido nestes ensaios, pode-se determinar quais serão os solos mais apropriados para a execução de bases de pavimentos.

A metodologia MCT foi construída a partir de 1981 com a elaboração da rotina de ensaios na tese de doutoramento de Villibor. Posteriormente, com a publicação de Villibor e Nogami (2009) foram acrescentados novos ensaios que incorporaram a sistemática dando o caráter classificatório que existe hoje. A série de experimentos designada a seguir auxilia na classificação de solos exibida na Figura 1.

• M1 – Ensaio de compactação Mini-Proctor: segue procedimento semelhante ao que foi proposto por Proctor, mas difere no tamanho do soquete para compactação. O corpo de prova possui diâmetro de 50 mm de solos que passam integralmente na peneira 2 mm e tem fração retida inferior a 10%. É vantajoso em razão da pouca quantidade de material necessária, menor esforço na execução do teste e maior precisão na medida dos corpos de prova.

• M2 – Ensaio Mini-CBR e Expansão: apesar de apresentar mais detalhes do que o método CBR tradicional determina, de igual modo, a capacidade de suporte de solos destinados às camadas dos pavimentos.

• M3 – Ensaio de contração: de grande importância para esta metodologia, este procedimento carece de mais estudos. Mede a contração axial dos corpos de prova por secagem lenta ao ar.

• M4 – Ensaios de infiltrabilidade e de permeabilidade: o ensaio de infiltrabilidade é executado de maneira expedita para medir o tempo de absorção de água por um corpo de prova logo após a sua compactação e secagem ao ar. A permeabilidade é determinada após o ensaio de infiltrabilidade, quando o solo é submetido à carga hidrostática variável e sobrecarga. Na prática, é semelhante à avaliação qualitativa da ação da água nas camadas de um pavimento.

• M5 – Ensaio de compactação Mini-MCV: em relação ao Proctor tradicional, este método varia a energia de compactação e o teor de umidade, além do tamanho do corpo de prova (100 mm e 300 g). A importância deste procedimento é o controle da umidade de compactação em campo, uma vez que é determinada a curva de compactação ideal de acordo com a identificação geotécnica.

• M6 - Ensaio da penetração da imprimadura betuminosa: a partir da compactação de corpos de prova conforme a sistemática

MCT, o ensaio M6 permite conferir o comportamento de uma amostra submetida a uma pintura betuminosa. Com o auxílio de um macho circular são feitas cavidades nos corpos de prova com 1,5 mm de profundidade e 35 mm de diâmetro e após é colocada a imprimadura.

• M7 – Ensaio Mini-CBR de campo (penetração dinâmica): pode ser realizado de várias formas, como mostram Nogami e Villibor (1995). Como no ensaio M2 este é realizado pela aplicação de golpes de soquete. Este procedimento pode ser utilizado quando se depara com solos de comportamento não abrangidos pelos métodos tradicionais. Mais frequentemente faz-se uso de equipamento pesado, exceto para solos finos, em que se pode utilizar pistão de 16 mm de diâmetro.

• M8 – Ensaio da perda de massa por imersão: Ao imergir em água os corpos de prova, determina-se a porcentagem das massas desprendidas pela erosão.

• M9 – Classificação geotécnica MCT: a fim de eliminar os problemas enfrentados pelo uso das inadequadas classificações tradicionais (USCS e AASHTO), os procedimentos classificatórios visam atender as propriedades mecânicas e hidráulicas dos solos, dando uma nova nomenclatura para os tipos de solos tropicais.

A classificação MCT tem sua a terminologia com base em duas grandes classes e suas subdivisões, nomeando-as pelo seu comportamento laterítico ou não laterítico (saprolítico), designados pelas letras L e N, respectivamente. A Figura 1 mostra esses grupos classificatórios pelas características quanto à predominância de areia, silte ou argila, de acordo com as seguintes abreviações (FORTES et al., 2002):

• LA: areia laterítica quartzosa; • LA’: solo laterítico arenoso; • LG’: solo laterítico argiloso; • NA: areias, siltes e misturas de areias e siltes

com predominância de grão de quartzo e/ou mica, não laterítico;

• NA’: misturas de areias quartzosas com finos de comportamento não laterítico (solo arenoso);

• NS’: solo não laterítico siltoso; • NG’: solo não laterítico argiloso.

Figura 1. Gráfico da classificação de solos da MCT. Fonte:

VILLIBOR e NOGAMI, 2009.

A necessidade de modificações por melhorias no processo de classificação de solos tem trazido modificações nos métodos de ensaio desde 1981. Procurando reduzir a complexidade dos procedimentos, Nogami e Cozzolino (1985) introduziram o método expedito das pastilhas, para tornar a classificação mais rápida e eficiente, podendo ser realizada por mão de obra menos especializada com o desprendimento de menor quantidade de solo, sob o auxílio de aparelhagem mais simples, para que possa ser destinada a fins gerais e preliminares.

O método tem a finalidade de tomar uma fração de solo que passa na peneira de 0,42 mm e, utilizando anéis metálicos, moldar corpos de prova que, uma vez secos, fornecem a medida da contração diametral e, depois de submetidos à reabsorção de água, são solicitados à resistência de penetração de uma agulha padrão.

Nogami e Villibor (1994b) propuseram a classificação MCT com o desenvolvimento da técnica expedita, reunindo os valores da contração diametral (Cd) e da penetração (p) das pastilhas em milímetros. Para classificação preliminar obtida por este método, tem-se a tabela 1, que dá o grupo MCT de acordo com a penetração e o valor de c’. O coeficiente c’, que está presente no gráfico de classificação, é um fator aproximadamente correlacionado com a granulometria. Assim, quanto maior for o seu valor, menor será o tamanho dos grãos predominantes no solo. Para se obtê-lo, devem-se aplicar as Equações 1 ou 2, conforme o valor de Cd.

0,904

logC1c' 0,5mmC0,1 d

d+

=⇒≤≤ (Equação 1)

0,5

logC0,7c' 0,6mmC d

d+

=⇒≥ (Equação 2)

Finalmente classifica-se o solo de acordo com a Tabela 1.

Tabela 1. Grupos de classificação MCT

Coeficiente c' Penetração p

(mm) Grupo MCT

≤ 0,5 ≤ 3,0 LA

3,1 a 3,9 NA ≥ 4,0 NA/NS'

0,6 a 0,9 ≤ 2,0 LA - LA'

2,1 a 3,9 NA'/NS' ≥ 4,0 NS'/NA'

1,0 a 1,3 ≤ 2,0 LA'

2,1 a 3,9 NA'/NS' ≥ 4,0 NS'/NA'

1,4 a 1,7 ≤ 2,0 LA' - LG'

2,1 a 3,9 NA'/NG' - NS' ≥ 4,0 NS' - NG'

≥ 1,8 ≤ 2,0 LG'

2,1 a 3,9 NG' ≥ 4,0 NG'

Fonte: VILLIBOR e NOGAMI (2009).

3 Metodologia

Os ensaios referentes a este trabalho foram realizados no Laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Mato Grosso-UNEMAT, Campus de Sinop, sendo descritos a seguir, bem como, os solos analisados.

Destaca-se que neste trabalho, em virtude da indisponibilidade do aparato completo de laboratório

para realização dos ensaios M1 a M8, realizou-se a classificação MCT (M9) utilizando o método expedito das pastilhas.

3.1 Solos

Os solos analisados foram coletados em sete locais da região norte do estado de Mato Grosso. A escolha destes locais foi feita com base no Mapa de Solos de Mato Grosso (SEPLAN, 2001), procurando selecionar o maior número possível de diferentes tipos de solo e proporcionar uma logística de coleta adequada. A Tabela 2 apresenta a classificação pedológica dos 7 solos analisados, de acordo com a SEPLAN (2001).

Tabela 2. Classificação pedológica dos solos coletados

Solo Sigla Classificação pedológica 1 LEd Latossolo vermelho-escuro distrófico 2 AQd Areia quartoza distrófica 3 Ca Cambissolo álico 4 AQd Areia quartoza distrófica 5 LEd Latossolo vermelho-escuro distrófico 6 LVd Latossolo vermelho-amarelo distrófico 7 AQd Areia quartoza distrófica

O trecho percorrido para coletar as amostras envolveu trechos das rodovias MT-130, entre Primavera do Leste e Paranatinga (Solos 1 a 5), BR-242 a 15 km de Sorriso (Solo 6) e MT-225, entre os municípios de Vera e Feliz Natal (Solo 7), conforme mostram as Figura 2 e Figura 3.

Figura 2. Localização aproximada dos locais de coleta das

amostras de solo: locais 01 a 04. Fonte: Adaptado de SEPLAN (2001).

Figura 3. Localização aproximada dos locais de coleta das

amostras de solo: locais 05 a 07. Fonte: Adaptado de SEPLAN (2001).

A Tabela 3 mostra os dados referentes à localização geográfica de cada local de coleta.

Tabela 3. Localização dos pontos de coleta de solo

Solo Localização 1 15°04’49,4” S; 54°05’49,2” O 2 14°47’15,7” S; 54°06’02,9” O 3 14°20’57,7” S; 54°04’19,6” O 4 13°38’36,2” S; 54°06’20,8” O 5 13°09’05,3” S; 54°17’29,5” O 6 12°41’57,4” S; 55°32’49,9” O 7 12°17’17,9” S; 55°04’07,8” O

Foram coletadas amostras deformadas do subleito a cerca de 0,5 metro de profundidade, no mês de julho de 2012. Após a coleta as amostras foram armazenadas no Laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT, secas ao ar, peneiradas na malha de 4,8 mm e acondicionadas em sacos plásticos devidamente identificados.

3.2 Classificação geotécnica e MCT

Para a realização da caracterização geotécnica dos solos, foram realizados os seguintes ensaios: determinação do limite de liquidez (ABNT, 1984a), determinação do limite de plasticidade (ABNT, 1984b) e análise granulométrica (ABNT, 1984c). A classificação MCT dos solos foi realizada utilizando o expedito Método das Pastilhas (VILLIBOR e NOGAMI, 2009), cujo procedimento é descrito a seguir.

3.2.1 Método das pastilhas - procedimento

Baseando-se na metodologia proposta por Nogami e Villibor (1994b) para a realização do método das pastilhas deve-se dispor dos seguintes materiais para a realização dos ensaios:

• Anéis de aço inoxidável com diâmetro interno de 20 mm e diâmetro interno de 26 mm, com altura de 5,0 mm para moldagem das pastilhas;

• Dispositivos para medida de contração, a saber, um paquímetro com precisão de 0,1 mm;

• Cuba para reabsorção de água;

• Placa porosa com espessura de 5 mm, construída com areia de quartzo 1,19/0,42 mm aglomerada com cola epóxi;

• Papel filtro para uso sobre a pedra porosa para a reabsorção de água por capilaridade;

• Placa de vidro para espatulação; • Mini-petrômetro; • Régua submilimétrica com resolução de

0,1 mm; • Lente de aumento para cerca de 10 vezes a

fim de ampliar a leitura da régua de penetração;

• Agulha de 1,3 mm de diâmetro e peso de 10g.

A aparelhagem foi adaptada dos equipamentos disponíveis no Laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT para montagem do mini-penetrômetro e os demais materiais foram adquiridos e/ou confeccionados a partir das recomendações acima descritas.

Em virtude da indisponibilidade de profissionais caldeireiros que manipulassem ou dispusessem de matrizes de aço inoxidável no tamanho requerido para o programa de testes, foram torneados anéis em cobre nas devidas medidas. A Figura 4 mostra o mini-penetrômetro adaptado para medida da penetração e a Figura 5 é um detalhe lateral da disposição dos elementos na base do equipamento.

Figura 4. Mini-penetrômetro manual.

Figura 5. Esquema de montagem para ensaio de penetração

de pastilha.

Para a classificação MCT dos solos pelo Método das Pastilhas utilizaram-se pastilhas moldadas com cerca de 30 g da fração de solo que passa na peneira de 0,42 mm. As pastilhas foram amalgadas com o solo em consistência pastosa, sendo colocado nos anéis metálicos de 20 mm de diâmetro interno e 5,0 mm de altura.

Para a obtenção da consistência adequada, a pasta foi colocada sobre a face esmerilhada de uma placa de vidro e, molhando-a ou secando-a, submetida ao processo de espatulação, até obter para a amostra colocada no anel metálico a penetração de 1 mm da agulha padrão.

Após a moldagem, as pastilhas foram submetidas à secagem em estufa à baixa temperatura (60 °C) por no mínimo 6 horas. Retiradas da estufa, as pastilhas foram removidas dos anéis, sendo então medida a contração diametral (Cd) do solo, como mostra a Figura 6. Foram aferidos 3 valores para cada pastilha distanciados a cerca de 120°, adotando-se a média aritmética. Devolvidas ao molde metálico, em seguida, as pastilhas foram submetidas à embebição de água, por capilaridade. Após duas horas de repouso sobre o papel filtro e a placa porosa saturada com água submetida a pressão de sucção constante de 0,05 kPa, mediu-se a penetração da agulha nas amostras. Foram efetuados em cada corpo de prova 3 pontos de penetração da agulha caindo em queda livre a partir do ponto de contato com a pastilha.

Figura 6. Medida da contração diametral (Cd).

Tomando-se o valor da contração (Cd), obteve-se o coeficiente c’ por meio das Equações 1 e 2. A partir da comparação do coeficiente c’ com o valor da penetração da pastilha foi feita a classificação dos solos, conforme a Tabela 1.

4 Análise e discussão dos resultados

4.1 Classificação geotécnica

Os resultados da caracterização geotécnica dos solos analisados são mostrados na Tabela 4, que mostra as frações grossas e finas submetidas ao peneiramento. As duas últimas colunas mostram os valores do limite de liquidez (LL) e índice de plasticidade (IP). As amostras 2, 5 e 7 não apresentaram limite de plasticidade, tendo, portanto, caráter não plástico.

Os índices de plasticidade e a classificação granulométrica foram organizados conforme a Tabela 4, que serve para a comparação dos resultados obtidos nos testes da classificação MCT.

A partir dos valores obtidos com a caracterização granulométrica e os índices de Atterberg (LL e LP), determinou-se a classificação dos solos segundo os sistemas USCS e AASHTO, cujos dados estão apresentados na Tabela 5.

Tabela 4. Caracterização geotécnica dos solos estudados

Solo Areia* (%) Silte + Argila*

(%) LL (%)

IP (%) Grossa Média Fina

1 0,6 3,5 15,7 80,2 28 16 2 0,2 10,4 86,6 2,8 18 - 3 0,3 0,3 17,8 81,6 28 13 4 0,2 10,7 49,2 39,9 20 6 5 0,6 17,2 58,9 23,3 15 - 6 0,7 1,4 9,8 88,1 46 24

7** 0,7 6,6 70,7 21,5 35 - Nota: * Classificação segundo a ABNT (1995): areia grossa

(0,60 ≤ ϕ < 2,00 mm), areia média (0,20 ≤ ϕ < 0,60 mm), areia fina (0,06 ≤ ϕ < 0,20 mm) e silte + argila (ϕ ≤ 0,06 mm).

** A amostra coletada para o solo 7 apresentou 0,5% em peso de pedregulho (2,00 ≤ ϕ < 60,0mm).

Tabela 5. Classificação tradicional dos solos estudados

Solo Classificação

USCS AASHTO 1 CL A-6 (10) 2 SP A-3 (0) 3 CL A-6 (9) 4 SM A-4 (1) 5 SM A-2-4 (0) 6 CL A-7-5 (15) 7 SM A-2-4 (0)

A classificação dos solos dentro das sistemáticas tradicionais confirma os aspectos deparados em campo através de uma identificação tátil-visual. As amostras que, na extração, apresentaram caráter arenoso não mostraram comportamento plástico, porém coeso.

Classificado segundo a AASHTO como silto-argiloso, o solo da amostra 4, por exemplo, é nomeado pela USCS como sendo areia siltosa. A baixa ou não plasticidade desta porção é comum para as duas tabelas. Entretanto, a AASHTO não leva em consideração este material para a utilização em subleitos.

Já solos como os da primeira e terceira amostras, que apresentaram visualmente colorações diferentes, foram classificados como argilosos de média plasticidade, possuindo uma elevada resistência a seco, fato que também foi observado na coleta realizada em época de seca na região. Por serem mais propensos a trincamento na compactação, são classificados como sendo de má utilização para subleito, de acordo com a determinação AASHTO.

Solos das amostras 2, 5 e 7 que, classificados como areias segundo os parâmetros AASHTO e USCS são considerados de boa utilização para subleito, entretanto, estão mais sujeitos à segregação se não sofrerem estabilização, pois possuem pouca variedade de grãos. A visualização em campo confere a estes tipos de solo uma baixa resistência na extração.

4.2 Classificação MCT

Após a realização dos ensaios da sistemática MCT, conforme Nogami e Villibor (1995), os solos podem ser classificados em relação à nomenclatura da Tabela 1, conforme o comportamento apresentado por cada amostra.

A Tabela 6 mostra os dados encontrados nos ensaios de contração, adotando a média dos valores encontrados para as medidas feitas em 3 pastilhas de 20 mm de diâmetro.

Tabela 6. Valores de contração das pastilhas

Solo Anel 1 Anel 2 Anel 3 Média 1 1,0 1,1 0,7 0,9 2 0,0 0,0 0,0 0,0 3 0,9 0,9 0,8 0,9 4 0,7 0,6 0,6 0,6 5 0,2 0,0 0,1 0,1 6 1,2 1,1 1,3 1,2 7 0,1 0,0 0,0 0,0

Nota: Cada anel apresenta o valor de contração segundo a média de 3 medidas tomadas a cada 120° nas pastilhas.

A Tabela 7 mostra os valores encontrados para a penetração da agulha padrão nos mesmos corpos de prova, juntamente com a média destes valores.

Tabela 7. Valores de penetração das pastilhas

Solo Anel 1 Anel 2 Anel 3 Média 1 0,0 0,0 0,0 0,0 2 - - 0,3 0,3 3 3,2 2,4 2,6 2,8 4 0,9 1,2 1,0 1,0 5 0,7 0,6 - 0,7 6 0,0 0,0 0,0 0,0 7 2,4 3,0 0,0 1,8

Alguns anéis não apresentaram resultados em virtude do caráter arenoso das amostras que ao serem embebidas pela água sofreram segregação e a agulha padrão, descendo em queda livre, atingiu o fundo da pastilha. Os anéis destas amostras que não sofreram o efeito de segregação pela água foram passíveis de pouca penetração, que foi o que de fato classificou o solo.

Conforme mostrado anteriormente, o coeficiente c’ tem uma relação aproximada com a granulometria da amostra. Desta forma pode-se observar que um valor elevado de c’ (acima de 1,5) caracteriza as argilas e solos argilosos, ao passo que valores abaixo de 1,0 se relacionam com as areias e os siltes não plásticos ou pouco coesivos. Mas se estes valores estiverem situados entre 1,0 e 1,5 isto caracteriza solos de vários tipos granulométricos, compreendendo areias siltosas, areias argilosas, argilas arenosas, argilas siltosas, etc. (VILLIBOR e NOGAMI, 2009).

A seguir, na Tabela 8, são classificados os solos de acordo com os valores de penetração e de c’.

Tabela 8. Classificação MCT

Solo c' p (mm) Grupo MCT 1 1,4 0,0 LA' - LG' 2 - 0,3 LA 3 1,3 2,8 NA'/NS' 4 1,0 1,0 LA' 5 0,0 0,7 LA 6 1,6 0,0 LA' - LG' 7 - 1,8 LA

A julgar pela classificação realizada pelos ensaios de LL, LP e granulometria pode-se estabelecer uma certa relação entre as sistemáticas AASHTO, USCS e MCT.

A Tabela 9 mostra um resumo do resultado das três classificações utilizadas neste trabalho para os 7 solos analisados.

Iniciando pela amostra do Solo 1, a sistemática MCT determina uma característica arenosa ou argilosa, apenas tomando por base o ensaio expedito das pastilhas. A granulometria deste material confere uma classificação de argila com pouca porcentagem de

areia. Daí em diante pode-se dizer que a sua classificação junto à USCS, AASHTO e MCT são correspondentes. No entanto, a metodologia internacional de designação para o uso dos solos é ineficiente para este solo laterítico tropical que, segundo Villibor e Nogami (2009), é considerado de bom uso para a utilização em pavimentação, principalmente na proteção contra erosão.

Tabela 9. Classificação tradicional e MCT dos solos estudados

Solo Classificação

USCS AASHTO MCT 1 CL A-6 (10) LA' - LG' 2 SP A-3 (0) LA 3 CL A-6 (9) NA'/NS' 4 SM A-4 (1) LA' 5 SM A-2-4 (0) LA 6 CL A-7-5 (15) LA' - LG' 7 SM A-2-4 (0) LA

Depois, com os resultados obtidos na análise granulométrica do segundo solo amostrado, a classificação AASHTO indica este material como uma areia fina não plástica, observação concomitante à MCT que acusa a presença de quartzo neste solo laterítico. Este é um exemplo de leve concordância entre ambas sistemáticas quando indicam que este material possui uma grande capacidade de suporte, mas que pode ser colocado em segunda opção no caso da utilização em base de pavimento, uma vez que este solo está sujeito à fácil segregação nos primeiros anos de tráfego, visto que a pouca porcentagem de finos (silte e argila) prejudica na coesão da fundação.

O Solo 3, semelhantemente ao Solo 1, é considerado pela AASHTO e USCS como sendo granulometricamente argiloso de má qualidade para subleito. Para a MCT o solo também não é recomendado para a aplicação em serviços de terraplenagem, porém, apresenta caráter mais siltoso do que argiloso. Mas a semelhança entre as três classificações em relação à ineficácia do material para o subleito é justificada pela influência pedológica agregada ao solo saprolítico que constitui um material relativamente plástico, mas naturalmente impróprio, em razão da perda de material por imersão.

Outro exemplo de divergência entre as classificações internacionais e a sistemática MCT é o Solo 4 que por esta última é visto como um rico material para compactação. Este tipo, laterítico arenoso, se encontra no topo da lista de preferência para a utilização desde o subleito até bases de pavimento, apesar de resistir menos à erosão do que um solo laterítico argiloso. Contudo, a AASHTO classifica este como um solo de regular a nenhum aproveitamento para subleito por classifica-lo como siltoso, o que é semelhante com o enquadrado no Sistema Unificado: areia siltosa de baixa ou nenhuma plasticidade.

Ao apresentar característica não plástica, o Solo 5 é enquadrado pelo sistema tradicional como de bom suporte e de granulometria fina, apesar de ser arenoso. A considerável presença de silte difere este do Solo 2, porém também constituído de uma pequena fração de areia grossa. E ainda que possua uma mistura graduada entre areia e silte, não apresenta plasticidade. A MCT determina o Solo 5 como areia laterítica quartzosa para um bom uso em

camadas de pavimento, porém longe do contato com a ação da água.

Contendo a maior quantidade de finos entre todas as amostras, o Solo 6 é denominado argiloso pelo valor elevado do seu limite de liquidez, e este último fator é o que diferencia esta argila do Solo 1, além da sua coloração. E, apresentando trincamento nas pastilhas e nenhuma penetração, é determinado como solo laterítico argiloso. Assim sendo, este material não deve ser colocado como prioridade na utilização em subleito, fator comum entre todas as sistemáticas, mas é um bom agente contra a erosão.

A peculiaridade do Solo 7 é a presença de 0,5% (em peso) de material retido na peneira 2,00 mm. Mas isto não serve de parâmetro para determiná-lo como pedregulho, pois apresentando cerca de 70% em peso de areia fina, este material na prática deve apresentar um nível de suporte mais reduzido do que o Solo 5, que possui mesma classificação, porém melhor graduação. Mas, respeitando as faixas classificatórias das três sistemáticas, este solo apresenta um uso bom (mas não excelente) em obras de subleito e aterros compactados.

Apesar da pouca variabilidade de características encontradas entre os sete solos analisados é possível dizer que todos servem para a utilização de complemento de subleito e em camadas de sub-base e base de pavimento, desde que resguardadas as devidas proporções no tratamento de estabilização, seja granular, com cimento ou outro produto estabilizante. Ou seja, as características opostas entre areia e argila, quando equilibradas, podem resultar em um material recomendado para a utilização em obras de terraplenagem, ainda que este material misto apresente características não condizentes com as classificações da AASHTO e USCS.

5 Conclusões

O método expedito das pastilhas para classificação MCT se mostrou viável para os solos do Estado Mato Grosso, porém é necessária a realização da classificação MCT completa a fim de ratificar os resultados encontrados.

A classificação MCT forneceu informações adicionais para a caracterização de solos como os das amostras 1, 3 e 6, que são classificados pela USCS no mesmo grupo CL e pela AASHTO em grupos próximos (A-6 e A-7-5). Entretanto, o Solo 3, com classificação pelas normas internacionais semelhante com os outros 2 lateríticos, é classificado como não laterítico, embora isto não tenha alterado as recomendações de uso para o mesmo.

Os Solos 2, 5 e 7 foram classificados como areia laterítica quartzosa, considerados de boa capacidade de suporte por todas as classificações, porém há necessidade de levar em conta a facilidade de segregação destes solos.

A comparação das características observadas para cada tipo de solo na execução dos ensaios das metodologias tradicionais e da MCT, em alguns casos, permite concluir que a classificação MCT pode contribuir para viabilizar o uso de materiais para a construção civil.

Referências

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