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ABNT NBRNORMA BRASILEIRA ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 8 páginas Versão corrigida 12.07.2016 6457 Amostras de solo — Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização Soil samples — Preparation for compactation and characterization tests 93.020 06088-8 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 Segunda 08.03.2016 edição © ABNT 2016 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br ii ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Prefácio ...............................................................................................................................................iv 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Aparelhagem .......................................................................................................................1 4 Preparação de amostras para ensaios de compactação ...............................................1 4.1 Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica .....................................2 4.2 Preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível ................................................3 4.3 Preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível .................................................3 5 Preparação de amostras para ensaios de caracterização .............................................3 5.1 Preparação com secagem prévia .....................................................................................4 5.1.1 Operações preliminares ....................................................................................................4 5.1.2 Amostra para análise granulométrica ..............................................................................4 5.1.3 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade ..............................4 5.1.4 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm .........................................................................................................4 5.1.5 Amostra para determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho na peneira de 4,8 mm ........................4 5.2 Preparação sem secagem prévia ......................................................................................5 5.2.1 Operações preliminares ....................................................................................................5 5.2.2 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade ..............................5 5.2.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos ........................................5 Anexo A (normativo) Determinação do teor de umidade de solos ..................................................6 A.1 Princípio ..............................................................................................................................6 A.2 Aparelhagem .......................................................................................................................6 A.3 Execução do ensaio ...........................................................................................................6 A.3.1 Procedimento geral ............................................................................................................6 A.3.2 Procedimento para os ensaios de determinação dos limites de liquidez e plasticidade .........................................................................................................................7 A.4 Cálculos ..............................................................................................................................7 A.5 Expressão dos resultados .................................................................................................8 Tabelas Tabela 1 – Procedimento após peneiramento ..................................................................................2 Tabela 2 – Quantidade de amostra a ser tomada .............................................................................3 Tabela 3 – Quantidade de amostra para análise granulométrica ....................................................4 Tabela 4 – Quantidade de amostra para determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água, com secagem prévia ........................5 Tabela A.1 – Quantidade de material em função da dimensão dos grãos maiores ......................6 Tabela A.2 – Quantidade de material para os ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade ...................................................................................................................7 iii ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Sumário Página 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 Diretiva ABNT, Parte 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 6457 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Construção Civil (ABNT/CB-002), pela Comissão de Estudo Especial de Identificação e Compactação de Solos (CE-002:004.002). 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 01, de 05.01.2016 a 10.02.2016. Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 6457:1986), sem mudanças técnicas. Esta versão corrigida da ABNT NBR 6457:2016 incorpora a Errata 1, de 12.07.2016. O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte: Scope This Standard specifies the method for preparing soil samples for compactation tests and for characterization (sieve analysis, liquidity limit and plasticity tests), specific gravity of grains passing the 4.8 mm sieve, apparent specific gravity and water absorbtion by particles retained by the 4.8 mm sieve. This Standard also applies to the method for determining the soil moisture content in the laboratory. iv ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Amostras de solo — Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização 1 Escopo Esta Norma especifica o método para a preparação de amostras de solos para os ensaios de com- pactação e de caracterização (análise granulométrica e determinação dos limites de liquidez e plasti- cidade, da massa específica das partículas que passam na peneira de 4,8 mm, da massa específica aparente e da absorção de água pelos grãos retidos na peneira de 4,8 mm). Esta Norma também se aplica ao método para determinação do teor de umidade de solos, em laboratório.2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para refe- rências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 7182, Solo – Ensaio de compactação 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 ABNT NBR NM ISO 2395, Peneira de ensaio e ensaio de peneiramento – Vocabulário 3 Aparelhagem A aparelhagem necessária é a seguinte: a) almofariz e mão de gral recoberta de borracha; b) repartidor de amostras; c) balanças que permitam pesar nominalmente 1,5 kg, 10 kg e 20 kg, com resoluções de 0,1 g, 1 g e 5 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; d) peneiras de 76,2 mm – 50,8 mm – 19,1 mm – 4,8 mm – 2,0 mm – 0,42 mm, de acordo com as ABNT NBR NM ISO 3310-1, ABNT NBR NM ISO 3310-2 e ABNT NBR NM ISO 2395; e) bandejas metálicas. 4 Preparação de amostras para ensaios de compactação Podem ser utilizados três processos para a preparação de amostras para ensaios de compactação: a) preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; ABNT NBR 6457:2016NORMA BRASILEIRA 1© ABNT 2016 - Todos os direitos reservados b) preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível; c) preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível. 4.1 Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica 4.1.1 Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica. 4.1.2 Desmanchar os torrões, evitando-se quebra de grãos, e homogeneizar a amostra. 4.1.3 Com o auxílio do repartidor de amostras, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa em quantidade suficiente para realização do ensaio. 4.1.4 Verificar se a amostra passa integralmente na peneira de 4,8 mm. 4.1.5 No caso da amostra apresentar material retido na peneira de 4,8 mm, passar a mesma peneira de 19,1 mm, com o objetivo de desmanchar os torrões eventualmente ainda existentes, sem forçar exageradamente, de forma a evitar a quebra de grãos. 4.1.6 Após o peneiramento citado em 4.1.5, proceder como indicado na Tabela 1. Tabela 1 – Procedimento após peneiramento Peneira mm Material retido % em peso Cilindro a ser utilizado no ensaio Observação 4,8 Menor que 7 Grande ou pequeno Desprezar o material retido 19,1 Menor que 10 Grande Desprezar o material retido 19,1 Maior que 10 Grande Ver a 19,1 Maior que 30 - Recomenda-se não ensaiar de acordo com o método de ensaio de compactação de solos (Ver ABNT NBR 7182) a Passar o material retido na peneira de 19,1 mm através da peneira de 76,2 mm e desprezar o material retido nesta última. Substituir o material retido na peneira de 19,1 mm e que passe na peneira de 76,2 mm por igual quantidade de material retido na peneira de 4,8 mm e que passe na peneira de 19,1 mm. 4.1.7 As quantidades de amostra a serem tomadas estão indicadas na Tabela 2. 2 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Tabela 2 – Quantidade de amostra a ser tomada Ensaio de compactação A amostra preparada passa integralmente na peneira mm Cilindro a ser utilizado no ensaio Quantidade de amostra (em massa seca) a ser tomada) kg Com reuso de material 4,8 Pequeno Grande 3 7 19,1 Grande 7 Sem reuso de material 4,8 Pequeno Grande 15 35 19,1 Grande 35 4.2 Preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível 4.2.1 A amostra deve vir convenientemente embalada para o laboratório, de modo a evitar perda de umidade. 4.2.2 Secar o material ao ar até atingir umidade da ordem de 5 % abaixo da umidade ótima presumí- vel. Caso a umidade do material esteja abaixo do referido valor, acrescentar água a ele, até se atingir a condição mencionada. 4.2.3 A seguir, proceder conforme 4.1.2 a 4.1.7. 4.3 Preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível 4.3.1 A amostra deve vir convenientemente embalada para o laboratório, de modo a evitar perda de umidade. 4.3.2 Secar o material ao ar até atingir umidade da ordem de 3 % acima da umidade ótima presumível. 4.3.3 A seguir, proceder como especificado em 4.1.2 a 4.1.6. 4.3.4 As quantidades de amostra a serem tomadas estão indicadas na Tabela 2, para ensaio sem reuso de material. NOTA Excluem-se do processo descrito em 4.3 os materiais com umidade natural inferior a 3 % da umidade ótima presumível. 5 Preparação de amostras para ensaios de caracterização Podem ser utilizados dois processos para a preparação de amostras para ensaios de caracterização, sendo um com secagem prévia e outro sem secagem prévia da amostra 1. O segundo processo pode ser empregado apenas no caso da amostra apresentar no máximo 10 % de material retido na peneira de 0,42 mm. 1 A amostra para o ensaio de análise granulométrica é preparada com secagem prévia. 3 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados 5.1 Preparação com secagem prévia 5.1.1 Operações preliminares 5.1.1.1 Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade hidroscópica. 5.1.1.2 Desmanchar os torrões, evitando-se quebra de grãos, e homogeneizar a amostra. 5.1.1.3 Com auxílio do repartidor de amostra, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa em quantidade suficiente para a realização dos ensaios requeridos. 5.1.2 Amostra para análise granulométrica 5.1.2.1 Tomar uma fração da amostra obtida conforme 5.1.1 e passar na peneira de 76 mm, desprezando-se o material eventualmente retido. 5.1.2.2 Do material passado na peneira de 76 mm, tomar uma quantidade, função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na Tabela 3. Tabela 3 – Quantidade de amostra para análise granulométrica Dimensões dos órgãos maiores contidos na amostra, determinadas por observação visual mm Quantidade mínima a tomar kg < 5 1 5 a 25 4 > 25 8 NOTA 1 O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. NOTA 2 O valor da massa específica dos grãos, a ser utilizado no cálculo de análise granulométrica por sedimentação, é determinado a partir de cerca de 500 g de material passado na peneira de 2,0 mm. 5.1.3 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.1.1, e passar na peneira de 0,42 mm, de modo a se ter cerca de 200 g de material passado. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5.1.4 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.1.1, e passar na peneira de 4,8 mm, de modo a se ter cerca de 500 g de material passado. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5.1.5 Amostra para determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho na peneira de 4,8 mm Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.1.1, e passar nas peneiras de 76 mm e de 4,8 mm, de modo a se ter uma quantidade de material passado na peneira de 76 mm e retido na de 4,8 mm, função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na Tabela 4. 4 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Tabela 4 – Quantidade de amostra para determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água, com secagem prévia Dimensões dos órgãos maiores contidos na amostra, determinada por observação visual mm Quantidade mínima a tomar kg < 25 2 25 a 50 8 50 a 76 16 NOTA O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5.2 Preparação sem secagem prévia 5.2.1 Operações preliminares 5.2.1.1 A amostra deve vir para o laboratório convenientemente embalada, de modo a evitar perda de umidade. 5.2.1.2 Desmanchar os torrões e homogeneizara amostra, evitando-se a quebra de grãos e, tanto quanto possível, a perda de umidade. 5.2.1.3 Com auxílio do repartidor de amostras, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa, em quantidade suficiente para a realização dos ensaios requeridos. 5.2.2 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade 5.2.2.1 Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.2.1, correspondente a cerca de 200 g de material seco. 5.2.2.2 Remover manualmente conchas, raízes, gravetos etc., assim como os grãos mais grossos eventualmente presentes na amostra. 5.2.2.3 Se o material estiver muito úmido, secar ao ar metade da amostra, até a umidade correspondente ao primeiro ponto do ensaio do limite de liquidez e o restante até o ponto correspondente ao limite de plasticidade presumível. Essas porções constituem as amostras a serem ensaiadas. 5.2.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.2.1, correspondente a cerca de 500 g de material seco e passar na peneira de 4,8 mm. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados Anexo A (normativo) Determinação do teor de umidade de solos A.1 Princípio Este Anexo especifica o método para determinação do teor de umidade de solos, em laboratório. A.2 Aparelhagem A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: a) balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg e 5 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1 g e 0,5 g, respectivamente, e sensibilidade compatíveis; b) estufa capaz de manter a temperatura entre 60 °C e 65 °C e entre 105 °C e 110 °C; c) dessecador contendo sílica-gel; d) recipientes adequados, confeccionados com material não corrosível, como cápsulas metálicas com tampa e pares de vidro de relógio com grampo, de dimensões adequadas; e e) pinças metálicas com aproximadamente 30 cm de comprimento e 15 cm de abertura. A.3 Execução do ensaio A.3.1 Procedimento geral A.3.1.1 Tomar uma quantidade de material, função dos grãos maiores contidos na amostra, como indicado na Tabela A.1, destorrar, colocar no estado fofo, em cápsulas metálicas adequadas, e fechar com a tampa. Pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar como M1. Tabela A.1 – Quantidade de material em função da dimensão dos grãos maiores Dimensão dos grãos maiores contidos na amostra, determinada visualmente mm Quantidade de material(em massa seca) a tomar g Balança a ser utilizada Capacidade nominal g Resolução g < 2 30 200 0,01 2 a 20 30 a 300 1 500 0,1 20 a 76 300 a 3 000 5 000 0,5 6 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados A.3.1.2 Remover a tampa e colocar a cápsula em estufa, à temperatura de 105 °C a 110 °C, onde deve permanecer até apresentar constância de massa. Normalmente, um intervalo de 16 h a 24 h é suficiente para a secagem do material, podendo intervalos maiores serem necessários, dependendo do tipo e da quantidade de solo ou se o este estiver muito úmido. A tampa não pode ser recolocada enquanto o material permanecer em estufa. NOTA Solos orgânicos, turfosos ou contendo gipsita são secados em estufa, à temperatura de 60 °C a 65 °C, requerendo intervalos maiores de secagem. A.3.1.3 Retirar a cápsula da estufa e transferi-la para o dessecador, onde deve permanecer até atingir a temperatura ambiente. Recolocar a tampa e pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar como M2. Ver equação de A.4.1. A.3.1.4 Efetuar no mínimo três determinações do teor de umidade por amostra. A.3.2 Procedimento para os ensaios de determinação dos limites de liquidez e plasticidade A.3.2.1 Tomar uma quantidade de material, como indicado na Tabela A.2, colocar em cápsula metálica adequada (ou vidro de relógio) e fechar com a tampa (ou vidro de relógio e grampo). Pesar o conjunto com a resolução indicada e anotar como M1. Tabela A.2 – Quantidade de material para os ensaios de limite de liquidez e limite de plasticidade Ensaio Quantidade mínima de material (em massa úmida) a tomar g Balança a ser utilizada Capacidade nominal g Resolução g Limite de liquidez 8,0 ou 4,0 a 200 0,01 Limite de plasticidade 1,5 ou 1,0 a 200 0,01 a Para solos com limites elevados. A.3.2.2 Remover a tampa (ou vidro de relógio e grampo), colocar a cápsula (ou vidro de relógio) em estufa e proceder como descrito em A.3.1.2 e A.3.1.3. A.4 Cálculos A.4.1 Determinar o teor de umidade, utilizando a seguinte equação: 1 2 2 3 100M Mw M M −= × − onde w é o teor de umidade, expresso em porcentagem (%); M1 é a massa do solo úmido mais a massa do recipiente, expressa em gramas (g); 7 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados M2 é a massa do solo seco mais a massa do recipiente, expressa em gramas (g); M3 é a massa do recipiente (cápsula metálica com tampa ou par de vidro de relógio com grampo), expressa em gramas (g). A.4.2 No caso do procedimento geral, calcular a média das determinações efetuadas. A.5 Expressão dos resultados A.5.1 Exprimir o resultado com aproximação de 0,1 %. A.5.2 Indicar a temperatura de secagem do material, se esta for diferente de 105 °C a 110 °C. 8 ABNT NBR 6457:2016 © ABNT 2016 - Todos os direitos reservados
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