NBR 9895_2016 - vc 2017 - Solo - Índice de Suporte Califórnia (ISC) - Método de Ensaio

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edição
ABNT NBRNORMA 
BRASILEIRA
ICS ISBN 978-85-07-
Número de referência 
14 páginas
Versão corrigida
09.08.2017
9895
Segunda
03.10.2016
Solo — Índice de suporte Califórnia (ISC) — 
Método de ensaio
Soil — California bearing ratio (CBR) — Testing method
13.080.99; 93.020 06572-2
ABNT NBR 9895:2016
 © ABNT 2016
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Prefácio ...............................................................................................................................................iv
1 Escopo ................................................................................................................................1
2 Referências normativas .....................................................................................................1
3 Aparelhagem .......................................................................................................................1
4 Energias de compactação .................................................................................................3
5 Execução do ensaio ...........................................................................................................3
5.1 Preparação da amostra ......................................................................................................3
5.2 Moldagem dos corpos de prova .......................................................................................3
5.3 Expansão ............................................................................................................................4
5.4 Penetração ..........................................................................................................................4
5.5 Cálculos ..............................................................................................................................5
5.5.1	 Massa	específica	aparente	seca .......................................................................................5
5.5.2 Expansão ............................................................................................................................6
5.5.3 Índice de suporte Califórnia (ISC) .....................................................................................6
6 Expressão dos resultados .................................................................................................6
6.1 Curva de compactação ......................................................................................................6
6.2	 Massa	específica	aparente	seca	máxima .........................................................................7
6.3 Umidade ótima ....................................................................................................................7
6.4 Índice de suporte Califórnia e expansão .........................................................................7
6.5 Características do ensaio ..................................................................................................7
Anexo A (informativo) Figuras .............................................................................................................8
Figuras
Figura A.1 – Cilindro metálico ............................................................................................................8
Figura A.2 – Soquete ...........................................................................................................................9
Figura A.3 – Prato perfurado com haste ........................................................................................10
Figura	A.4	–	Suporte	para	relógio	comparador	(deflectômetro) ................................................... 11
Figura A.5 – Prensa para determinação do ISC ..............................................................................12
Figura A.6 – Pistão de penetração ...................................................................................................12
Figura	A.7	–	Gráfico	de	correção .....................................................................................................13
Figura	A.8	–	Apresentação	final	dos	resultados ............................................................................14
Tabelas
Tabela 1 – Quantidades de material ...................................................................................................3
Tabela	2	–	Modelo	de	relatório	para	informações	do	relógio	comparador	(deflectômetro) .........4
Tabela	3	–	Modelo	de	anotação	de	leituras	do	relógio	comparador	(deflectômetro) ...................5
Tabela 4 – Cálculo do índice de suporte Califórnia (ISC) ................................................................6
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Sumário Página
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Prefácio
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. 
As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), 
dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais 
(ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas 
no tema objeto da normalização.
Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2.
A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais 
direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados 
à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996).
Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. 
Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas 
para exigência dos requisitos desta Norma.
A ABNT NBR 9895 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Construção Civil (ABNT/CB-002), 
pela Comissão de Estudo de Índice de Suporte Califórnia de Solos (CE-002:004.015). Esta Norma 
teve seu conteúdo técnico confirmado e adequado à Diretiva ABNT, Parte 2:2011, pela Comissão 
de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221). O seu Projeto de adequação circulou em Consulta 
Nacional conforme Edital nº 08, de 17.08.2016 a 15.09.2016.
Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 9895:1987), sem mudanças 
técnicas.
Esta versão corrigida da ABNT NBR 9895:2016 incorpora a Errata 1, de 09.08.2017.
O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte:
Scope
This Standard specifies the method for laboratory determination of the California bearing ratio of soils, 
with the expansion measurement, using non-reused disturbed soil samples passing the 19 mm mesh 
sieve soil portion, with a minimum of five testing specimens.
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Solo — Índice de suporte Califórnia (ISC) — Método de ensaio
1 Escopo
Esta Norma especifica o método para determinação do valor do índice de suporte Califórnia e da 
expansão de solos em laboratório, utilizando amostras deformadas, não reusadas, de material que 
passa na peneira de 19 mm, com o mínimo de cinco corpos de prova.
2 Referências normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referên-
cias datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as 
edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).
ABNT NBR 6457, Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de 
caracterização
ABNT NBR 7182, Solo – Ensaio de compactação
ABNT NBR NM ISO 2395, Peneira de ensaio e ensaio de peneiramento – Vocabulário
ABNT NBR NM ISO 3310-1, Peneiras de ensaio – Requisitos técnicos e verificação – Parte 1: Peneiras 
de ensaio com tela de tecido metálico
ABNT NBR NM ISO 3310-2, Peneiras de ensaio – Requisitos técnicos e verificação – Parte 2: Peneiras 
de ensaio de chapa metálica perfurada
3 Aparelhagem
A aparelhagem necessária para execução do ensaio é a seguinte:
 a) balanças que permitam pesar nominalmente 20 kg, 1 500 g e 200 g com resolução de 1 g, 0,1 g 
e 0,01 g, respectivamente, e sensibilidade compatível;
 b) peneiras de 76 mm, 19 mm e 4,8 mm de acordo com as ABNT NBR NM ISO 2395, 
ABNT NBR NM ISO 3310 1 e ABNT NBR NM ISO 3310-2;
 c) estufa capaz de manter a temperatura entre 105 °C e 110 °C;
 d) cápsulas metálicas, com tampa, para determinação de umidade;
 e) bandejas metálicas de 75 cm × 50 cm × 5 cm;
 f) régua biselada com comprimento de 30 cm;
 g) espátulas de lâmina flexível com aproximadamente 10 cm × 12 cm e 2 cm × 10 cm 
(largura × comprimento);
 h) cilindro: compreende o molde cilíndrico de bronze, latão ou ferro galvanizado, base perfurada, 
cilindro complementar de mesmo diâmetro (colarinho) e disco espaçador metálico; as dimensões 
especificadas estão indicadas na Figura A.1;
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 i) soquete: consiste de um soquete de bronze, latão ou ferro galvanizado, com massa da ordem 
de (4 536 ± 10) g e dotado de dispositivo de controle de altura de queda (guia) da ordem de 
(457 ± 2) mm; as dimensões especificadas estão indicadas na Figura A.2;
 j) prato perfurado de bronze, latão ou ferro galvanizado, com 149 mm de diâmetro e 5 mm de 
espessura, com haste central ajustável, constituída de uma parte fixa rosqueada e de camisa 
internamente, com a face superior plana para contato com o relógio comparador (deflectômetro); 
as dimensões especificadas estão indicadas na Figura A.3;
 k) suporte para relógio comparador (deflectômetro); as dimensões a serem respeitadas estão 
indicadas na Figura A.4;
 l) disco anelar de aço para sobrecarga, dividido diametralmente em duas partes, com (2 270 ± 10) 
g de massa total, com diâmetro externo de 149 mm e diâmetro interno de 54 mm;
 m) relógio comparador (deflectômetro) com curso mínimo de 10 mm, graduado em 0,01 mm;
 n) prensa, composta dos seguintes elementos, conforme Figura A.5:
 — quadro formado por base e travessa de ferro fundido e tirantes de aço, apresentando 
a travessa um entalhe inferior para suspensão de um conjunto dinamométrico;
 — macaco de engrenagem, de operação manual por movimento giratório de uma manivela, com 
duas velocidades, acompanhado de um prato reforçado ajustável ao macaco, com 240 mm 
de diâmetro para suportar o molde, ou prensa hidráulica com ajuste de velocidade;
 — conjunto dinamométrico com capacidade de 50 kN sensível a 25 N, constituído por anel 
dinamométrico de aço (ou célula de carga), calibrado, com dimensões compatíveis com a 
carga indicada, com dispositivo para fixação no entalhe da travessa; relógio comparador 
(deflectômetro) graduado em 0,001 mm fixado ao centro do anel, para medir encurtamentos 
diametrais; pistão de penetração (ver Figura A.6), de aço, com 49,6 mm de diâmetro e com 
uma altura de cerca de 190 mm, variável conforme as condições de operação, fixado à parte 
inferior do anel; e relógio comparador (deflectômetro) graduado em 0,01 mm, com curso 
maior que 12,7 mm, fixado lateralmente ao pistão, de maneira que seu pino se apoie no 
bordo superior do molde;
 o) extrator de corpo de prova;
 p) tanque ou recipiente com capacidade tal que permita a imersão total do corpo de prova;
 q) papel filtro circular com cerca de 150 mm de diâmetro;
 r) provetas de vidro com capacidade de 1 000 cm3, 200 cm3 e 100 cm3, e com graduações 
de 10 cm3, 2 cm3 e 1 cm3, respectivamente;
 s) desempenadeira de madeira com 13 cm × 25 cm;
 t) conchas metálicas com capacidade de 1 000 cm3 e 500 cm3;
 u) base rígida preferencialmente de concreto, com massa superior a 100 kg.
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4 Energias de compactação
As energias de compactação especificadas nesta Norma são: normal, intermediária e modificada, 
respectivamente, com 12, 26 e 55 golpes por camada, em um total de cinco camadas, de acordo com 
a ABNT NBR 7182.
5 Execução do ensaio
5.1 Preparação da amostra
A quantidade recomendada de material para execução do ensaio é de 50 kg. A amostra deve ser 
preparada de acordo com a ABNT NBR 6457 (Ver Tabela 1).
Tabela 1 – Quantidades de material
Peneira 
mm
Porcentagem de material retido 
% Observação
4,8 menor que 7 desprezar o material retido
19 menor que 10 desprezar o material retido
19 maior que 10 ver a
19 maior que 30 não ensaiar de acordo com esta Norma
a Passar o material retido na peneira de 19 mm através da peneira de 76 mm e desprezar o 
material retido nesta última. Substituir o material retido na peneira de 19 mm e que passe na de 
76 mm, por igual quantidade de material retido na peneira de 4,8 mm e que passe na de 19 mm.
5.2 Moldagem dos corpos de prova
5.2.1 Fixar o molde cilíndrico à sua base e colocar o disco espaçador. Se necessário, colocar uma 
folha de papel-filtro com diâmetro igual ao do molde utilizado, de modo a evitar a aderência do solo 
compactado à superfície metálica do disco espaçador.
5.2.2 Tomar a amostra preparada para ensaio de acordo com 5.1.
5.2.3 Na bandeja metálica, com auxílio da proveta de vidro, adicionar água gradativamente e revolver 
continuamente o material, de forma a obter um teor de umidade em torno de cinco pontos percentuais 
abaixo da umidade ótima presumível.
5.2.4 Após completar a homogeneização do material, proceder à compactação, em cinco camadas, 
atendo-se ao número de golpes por camada correspondente à energia desejada, conforme 
especificado na Seção 4. Os golpes do soquete devem ser aplicados perpendicularmente e distribuídos 
uniformemente sobre a superfície de cada camada, sendo que as alturas das camadas compactadas 
devem resultar aproximadamente iguais. A compactação de cada camada deve ser precedida de uma 
ligeira escarificação da camada subjacente.
5.2.5 A determinação da umidade, w, deve ser feita com uma porção de amostra remanescente 
na bandeja, retirada imediatamente após a compactação da segunda camada, e de acordo com a 
ABNT NBR 6457.
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5.2.6 Após a compactação da última camada, retirar o cilindro complementar, depois de escarificar 
o material em contato com a parede deste, com auxílio de espátula. Deve haver um excesso de no 
máximo 10 mm do solo compactado acima do molde que deve ser removido e rasado com o auxílio 
de régua biselada. Feito isso, remover o molde cilíndrico de sua base.
5.2.7 Pesar o conjunto, com resolução de 1 g, e, por subtração da massa do molde cilíndrico, 
obter a massa úmida do solo compactado, Mu.
5.2.8 Repetir as operações descritas de 5.2.1 a 5.2.7 para teores crescentes de umidade tantas 
vezes quantas necessárias para caracterizar a curva de compactação com um mínimo de cinco corpos 
de prova. Estes corpos de prova moldados são utilizados nos ensaios de expansão e penetração.
5.3 Expansão
5.3.1 Terminadas as moldagens necessárias para caracterizar a curva de compactação, retirar o 
disco espaçador de cada corpo de prova, inverter os moldes e fixá-los nos respectivos pratos-base 
perfurados.
5.3.2 Colocar, em cada corpo de prova, no espaço deixado pelo disco espaçador, o prato perfurado 
com a haste de expansão e sobre ele dois discos anelares cuja massa total deve ser da ordem de 
(4 540 ± 20) g.
5.3.3 Apoiar, na haste de expansão do prato perfurado, a haste do relógio comparador (deflectômetro) 
acoplado ao suporte para relógio comparador (deflectômetro), colocado na borda superior do cilindro. 
Anotar a leitura inicial e imergir o corpo de prova no tanque. Cada corpo de prova deve permanecer 
no banho durante no mínimo quatro dias, e as leituras no relógio comparador (deflectômetro) devem 
ser efetuadas de 24 h em 24 h. Essas leituras podem ser indicadas conforme sugestão da Tabela 2.
Tabela 2 – Modelo	de	relatório	para	informações	do	relógio	comparador	(deflectômetro)
Tempo 
decorrido 
dias
Data Hora
Leitura no relógio 
comparador 
(deflectômetro) 
mm
Diferença de leitura no 
relógio comparador 
(deflectômetro)	 
mm
início
1
2
3
4 
Altura inicial do 
corpo de prova 
mm
5.3.4 Terminado o período de embebição, retirar cada corpo de prova da imersão e deixar escoar a 
água durante 15 min. Após esse tempo, o corpo de prova está preparado para a penetração.
5.4 Penetração
5.4.1 Realizar a penetração em uma prensa conforme especificado na Seção 3-n).
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5.4.2 Colocar no topo de cada corpo de prova, dentro do molde cilíndrico, as mesmas sobrecargas 
utilizadas no ensaio de expansão.
5.4.3 Colocar esse conjunto no prato da prensa e proceder ao assentamento do pistão de penetração 
no solo, pela aplicação de uma carga de aproximadamente 45 N controlada pelo deslocamento do 
ponteiro do relógio comparador (deflectômetro) do anel dinamométrico (ou célula de carga); zerar, 
a seguir, o relógio comparador (deflectômetro) do anel dinamométrico (ou célula de carga) e o que 
mede a penetração do pistão no solo. Acionar a manivela da prensa com a velocidade de 1,27 mm/min. 
Cada leitura considerada no relógio comparador (deflectômetro) do anel (ou célula de carga) é função 
de uma penetração do pistão no solo e de um tempo especificado para o ensaio. Essas leituras podem 
ser indicadas conforme sugestão da Tabela 3.
Tabela 3 – Modelo	de	anotação	de	leituras	do	relógio	comparador	(deflectômetro)
Tempo 
min
Penetração 
mm
Leitura 
mm
Carga 
N
Pressão 
MPa
0,5 0,63
1,0 1,27
1,5 1,90
2,0 2,54
2,5 3,17
3,0 3,81
3,5 4,44
4,0 5,08
5,0 6,35
6,0 7,62
7,0 8,89
8,0 10,16
9,0 11,43
10,0 12,7
5.4.4 As leituras efetuadas no relógio comparador (deflectômetro) do anel (ou célula de carga) 
medem encurtamentos diametrais provenientes da atuação das cargas. No gráfico de aferição do 
anel (ou célula de carga) têm-se a correspondência entre as leituras efetuadas no relógio comparador 
(deflectômetro) do anel (ou célula de carga) e as cargas atuantes.
5.5 Cálculos
5.5.1 Massa	específica	aparente	seca
Para determinar a massa específica aparente seca de cada corpo de prova, deve-se utilizar a seguinte 
equação:
( )
w
d
100
100
M
V W
×=
+
ρ
onde
ρd é a massa específica aparente seca, expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3);
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Mw é a massa úmida do solo compactado, expressa em gramas (g);
V é o volume útil do molde cilíndrico, expresso em centímetros cúbicos (cm3);
w é o teor de umidade do solo compactado, expresso em porcentagem (%).
5.5.2 Expansão
Calcular a expansão de cada corpo de prova utilizando a seguinte equação:
−= ×leitura final leitura inicial do relógio comparador (deflectômetro)Expansão (%) 100
altura inicial do corpo de prova
5.5.3 Índice de suporte Califórnia (ISC)
5.5.3.1 Traçar a curva de pressão aplicada pelo pistão versus penetração do pistão.
5.5.3.2 Caso a curva de pressão-penetração apresente um ponto de inflexão, traçar uma tangente 
à curva neste ponto até que a mesma intercepte o eixo das abscissas. A curva corrigida é então esta 
tangente mais a porção convexa da curva original, considerada a origem mudada para o ponto que 
a tangente corta o eixo das abscissas; seja c a distância deste ponto à origem dos eixos. Somar as 
abscissas dos pontos correspondentes às penetrações de 2,54 mm e 5,08 mm a distância c, com 
o que se determina, na curva obtida, os valores correspondentes das novas ordenadas, as quais 
representam os valores das pressões corrigidas para as penetrações antes referidas. A correção pode 
ser obtida como mostra o gráfico da Figura A.7.
5.5.3.3 Calcular o índice de suporte Califórnia correspondente a cada corpo de prova de acordo com 
a Tabela 4, utilizando-se a seguinte equação:
pressão calculada ou pressão corrigidaISC 100
pressão-padrão
= ×
NOTA Adotar o maior dos valores obtidos nas penetrações de 2,54 mm e 5,08 mm.
Tabela 4 – Cálculo do índice de suporte Califórnia (ISC)
Penetração 
mm
Pressão 
MPa ISC 
%
Calculada Corrigida Padrão
2,54 6,9
5,08 10,35
6 Expressão dos resultados
6.1 Curva de compactação
Utilizando coordenadas cartesianas normais, traçar a curva de compactação, marcando em abscissas 
os teores de umidade, w, e em ordenadas as massas específicas aparentes secas correspondentes, ρs .
6
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6.2 Massa	específica	aparente	seca	máxima
Valor correspondente à ordenada máxima da curva de compactação, expresso com aproximação 
de 0,01 g/cm3.
6.3 Umidade ótima
Valor de umidade correspondente, na curva de compactação, ao ponto de massa específica aparente 
seca máxima, expresso com aproximação de 0,1 %.
6.4 Índice de suporte Califórnia e expansão
6.4.1 Na mesma folha em que a curva de compactação for apresentada, usar a mesma escala das 
umidades de moldagem e registrar em escalas adequadas os valores dos índices de suporte Califórnia 
e expansão obtidos, segundo este método, correspondentes aos valores das umidades que serviram 
para a construção da curva de compactação, anteriormente descrita conforme modelo da Figura A.8.
6.4.2 O valorde ISC do ensaio deve ser obtido da curva segundo critérios de projeto.
6.5 Características do ensaio
Indicar o processo de preparação da amostra e a energia utilizada na compactação dos corpos de 
prova.
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Anexo A 
(informativo) 
 
Figuras
Dimensões em milímetros
Vista superior
Colarinho
10
80
10
17
7,
8
8
63
,5
63
,5
11
4,
3 
± 
0,
3 
a
152,4 ± 0,6 a7
4
∅ 150,8
210
10
50
30
Molde cilíndrico
Disco espaçador
Orifício de 3,2 no
prato de base
Volume útil do molde cilíndrico igual a (2 085 ± 22) cm3 a 
a Dimensões essenciais
Figura A.1 – Cilindro metálico
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Dimensões em milímetros
4 Furos ∅ 7
10
4 Furos ∅ 8
∅ 53
∅ 50,8 0,5 a
∅ 16,5
∅ 16
1,9
58
0
Anel de borracha com
espessura 3 mm
Recipiente para
ajuste da massa total
66
0
20
0
15
Soquete: Ajustar a massa total em (4 536 ± 10) g a
a Dimensões essenciais
Guia: Altura de queda do soquete igual a (457 ± 2) mm a
Figura A.2 – Soquete
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Dimensões em milímetros
63
75
6
62
19,9
29
15
3,2
25
24
11
6
29 ∅ 20
∅ 10
149
Vista de frente
Corte
Vista superior
Figura A.3 – Prato perfurado com haste 
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Dimensões em milímetros
Solda
15,88
166
Extensômetro
a) Vista superior
b) Vista de frente c) Vista lateral direita
Solda
19
,0
5
11
4,
30
83
3,2
152,4
8,5
9,52
8,5
76,2
94,22
9,52
188,44
9,53
12
,7
12
,7
5,56
6,
35
6,
35
1,
59∅
 7,
93
9,53
3.17 Parafuso
109,53
19,05
Figura	A.4	–	Suporte	para	relógio	comparador	(deflectômetro)
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Anel dinamométrico calibrado
 (ou célula de carga)
Macaco
Figura A.5 – Prensa para determinação do ISC
Dimensões em milímetros
69,8
49,6
6,
3
A
ltu
ra
 v
ar
iá
ve
l d
ep
en
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nd
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da
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co
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de
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(±
 1
90
)
Corte - Aço
Figura A.6 – Pistão de penetração
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P1
P2’
P1’
C
C 2,54 5,08 7,62 10,20 12,70
Pr
es
sã
o 
(M
Pa
)
Penetração (mm)
C
P2
Legenda
P1 e P2 Pressões lidas para 2,54 mm e 5,08 mm
P1’ e P2’ Pressões corrigidas para 2,54 mm e 5,08 mm
Figura	A.7	–	Gráfico	de	correção
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Umidade ótima
Massa específica aparente seca máximaMassa específica aparente seca máxima
M
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sp
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ca
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pa
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se
ca
 (g
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) (
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 )
Umidade (%)
E
xp
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(%
) (
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 )
Figura	A.8	–	Apresentação	final	dos	resultados
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