Apostila LAB GEO - Versao 2018

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UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO 1 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 A. Colatino / 2014 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
Núcleo de Pesquisas Tecnológicas 
LABORATÓRIO DE GEOTECNIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÉTODOS DE ENSAIOS 
 
 
 
 
 
 
 
Antonio COLATINO Ferreira 
Engenheiro Civil (UFAL,1981) 
 Mestre em Geotecnia (UFRJ,1985) 
 
 
 
 
Maceió, 2018 
 
 
UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO 2 
 
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RESUMO 
 
O presente trabalho visa auxiliar o desenvolvimento dos trabalhos em laboratório de solos, 
por técnicos e alunos de graduação. Os métodos de ensaios a seguir descritos estão baseados em 
recomendações da ABNT ou, na ausência de norma, em literatura reconhecida no meio técnico. 
A versão inicial foi elaborada em 1999, para utilização no laboratório do Núcleo de Pesquisas 
Tecnológicas da UFAL. 
 
Maceió, Julho de 2018 - (4ª versão) 
 
 
Introdução ................................................................................................... 3 
Retirada de amostras .................................................................................. 4 
Preparação de amostras de solos para ensaios de caracterização ................ 5 
Determinação dos Índices Físicos .............................................................. 7 
Determinação da massa específica dos grãos de solo.................................. 9 
Determinação do índice de vazios máximo.................................................. 13 
Determinação do índice de vazios mínimo.................................................. 15 
Determinação do Limite de Liquidez........................................................... 19 
Determinação do Limite de Plasticidade ..................................................... 21 
Determinação do Limite de Contração ....................................................... 23 
Análise Granulométrica .............................................................................. 26 
Ensaio de Compactação .............................................................................. 33 
Índice de Suporte Califórnia (CBR) ........................................................... 39 
Determinação da Massa Específica Aparente “in situ” ............................ 44 
Determinação do Equivalente de Areia ...................................................... 50 
Controle de Compactação pelo método de HILF ....................................... 53 
Método de Hilf – fundamentação teórica (anexo) ...................................... 57 
Determinação do Coeficiente de Permeabilidade ...................................... 61 
Determinação da Capacidade de Absorção ................................................ 72 
Adensamento Unidimensional .................................................................. 74 
Ensaio de Cisalhamento Direto .................................................................. 90 
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INTRODUÇÃO 
 
1. O solo do ponto de vista da Engenharia 
 
Na Engenharia Civil, como a grande maioria de suas obras apoiam-se sobre ou no interior da 
crosta terrestre, os materiais que formam essa crosta em geral encontram-se sob a forma de 
solo. Portanto, sob o ponto de vista puramente técnico, aplica-se o termo solo a materiais da 
crosta terrestre que servem de suporte, são arrimados, escavados ou perfurados e utilizados 
nas obras da Engenharia Civil. Tais materiais, por sua vez, reagem sob as fundações e atuam 
sobre os arrimos e coberturas, deformam-se e resistem a esforços nos aterros e taludes, 
influenciando as obras segundo suas propriedades e comportamento. O estudo teórico e a 
verificação prática dessas propriedades e atuação é que constituem a Mecânica dos Solos.1 
 
2. Origem e composição 
 
Todo solo tem sua origem imediata ou remota na decomposição "in situ" das rochas pelos 
diversos agentes geológicos, ou pela sedimentação não consolidada dos grãos elementares 
constituintes das rochas, com adição eventual de partículas fibrosas de material carbonoso e 
matéria orgânica no estado coloidal. 
Quando o solo, produto do processo de decomposição permanece no próprio local em que se 
deu o fenômeno, ele se chama "residual". Se em seguida é carregado pela água, pelo vento ou 
pela gravidade – ou por vários desses agentes simultaneamente – ele é dito "transportado". 
Há ainda as terras diatomáceas constituídas por carapaças e os solos provenientes de evolução 
pedogênica (processos físico-químicos e biológicos), tais como os solos superficiais que 
suportam as raízes das plantas ou os "solos porosos" dos países tropicais. 
Quanto à composição, o solo apresenta três fases: sólida, líquida e gasosa. As disposições 
relativas dos grãos em relação à água intersticial e ao ar da fase gasosa, constituem sua 
estrutura. O tamanho relativo dos grãos que formam a fase sólida é chamado de "textura" e a 
sua medida a granulometria. A textura classifica o solo, para fins geotécnicos, em "argila", 
"silte", "areia" e "pedregulho". 
 
3. Classificação granulométrica - Escala brasileira (ABNT):2 (AASHTO) 
 
Fração do solo Diâmetro mínimo (mm) Diâmetro máximo (mm) 
PEDRA DE MÃO 60,0 200,0 
PEDREGULHO GROSSO 20,0 60,0 
PEDREGULHO MÉDIO 6,0 20,0 
PEDREGULHO FINO 2,0 6,0 
AREIA GROSSA 0,6 2,0 
AREIA MÉDIA 0,20 0,6 
AREIA FINA 0,06 0,20 
SILTE 0,002 0,06 
ARGILA - 0,002 
 
 
 
 
1 VARGAS, Milton. Introdução à mecânica dos solos. São Paulo, Mcgraw-Hill do Brasil, Edusp, 1977. 
2 NBR-6502/1995 
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RETIRADA DE AMOSTRAS 
 
As amostras para ensaios em laboratório, são basicamente de dois tipos: deformadas ou 
indeformadas. 
 
Amostras deformadas – destinam-se apenas à identificação e classificação do solo. São 
amostras escavadas e recolhidas em um recipiente qualquer. A retirada desse tipo de amostras não 
apresenta nenhuma dificuldade. Os únicos cuidados se referem à identificação. As amostras 
devem ser cuidadosamente etiquetadas, devendo constar o número, a profundidade e local de que 
foi retirada 
 
Amostras indeformadas – São aquelas que conservam a textura, estrutura e umidade e são 
destinadas à execução de ensaios para determinação das propriedades físicas e mecânicas do solo. 
Existem vários métodos para retirada desse tipo de amostras: 
 
a) Retirada de bloco 
A retirada de amostra indeformada em bloco, requer a abertura de poço de exploração e talhagem 
do bloco. À medida que o bloco é talhado, introduz-se uma forma cúbica de madeira; quando a 
parede chega ao fundo, parafina-se o topo do bloco e põe-se a tampa superior; corta-se 
horizontalmente por baixo, com o auxílio de uma faca ou instrumento semelhante, e, quando o 
bloco estiver solto, pode ser retirado ou tombado lateralmente. Parafina-se a base, preenche-se os 
vazios laterais com areia e coloca-se a tampa inferior. 
 
b) Cravação de forma metálica 
Em solos coesivos e sem pedregulhos, a retirada de amostras indeformadas pode ser feita 
cravando-se uma forma metálica circular, de parede fina e aresta cortante. Escava-se em torno, 
corta-se a base e retira-se o tubo com a amostra no seu interior. Parafina-se ambas as 
extremidades.c) Sondagem com retirada de amostras indeformadas 
Quando se pretende retirar amostras indeformadas em profundidade, a solução é empregar 
amostradores especiais (6") e proceder de forma análoga à sondagem convencional. A diferença 
básica está na forma de cravação do amostrador que não poderá ser feita por percussão e sim de 
forma estática, pela carga de um macaco hidráulico reagindo contra uma ancoragem fixada no 
próprio tubo guia. Após ter sido cravado, o tubo é retirado estaticamente, destacado do tubo guia 
e as extremidades são parafinadas. 
 
Todas as amostras devem ser cuidadosamente etiquetadas, devendo constar o número, 
profundidade e local de que foi retirada, e a posição em que se encontrava a amostra no terreno 
(topo, base e orientação segundo os pontos cardeais). 
 
Devem-se tomar cuidados especiais durante o transporte e manuseio, evitando-se a movimentação 
brusca e vibração, que podem alterar substancialmente as propriedades de alguns solos. 
 
Essas amostras devem permanecer em câmara úmida, enquanto estiverem sendo utilizadas. 
 
 
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PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SOLOS PARA 
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO 
(Método: NBR-6457) 
OBJETIVO 
 
Este método fixa o modo pelo qual se procede à preparação de amostras de solos para os 
seguintes ensaios de caracterização: análise granulométrica com sedimentação, 
determinação dos limites de liquidez, plasticidade e contração, massa específica dos grãos 
do solo e umidade higroscópica. 
 
APARELHAGEM 
 
A aparelhagem necessária é a seguinte: 
a) almofariz e mão de gral recoberta de borracha; 
b) repartidor de amostras; 
c) bandejas metálicas; 
d) pá manual ou concha de solo; 
e) balanças com capacidade para 1,5kg, 10kg e 20kg, com resoluções de 0,1g, 1g e 5g; 
f) peneiras de 76,2 – 50,8 – 19,1 – 4,8 - 2,00 - 0,42mm de acordo com a NBR 5734; 
 
PROCEDIMENTO 
 
1. PREPARAÇÃO COM SECAGEM PRÉVIA 
 
- Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica. 
- Desmanchar os torrões, evitando-se a quebra de grãos, e homogeneizar a amostra. 
- 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. 
 
1.1 Amostra para análise granulométrica (deve ser preparada sempre com secagem prévia) 
 
- Tomar uma fração da amostra obtida acima e passar na peneira de 76mm, desprezando-se 
o material eventualmente retido. 
- Do material passado na peneira de 76mm, tomar uma quantidade, função da dimensão 
estimada dos grãos maiores, conforme indicado na tabela abaixo. 
 
Dimensões dos grãos maiores contidos na amostra, determinada 
por observação visual (mm) 
Quantidade mínima 
a tomar (kg) 
< 5 1 
5 a 25 4 
> 25 8 
 Nota: o material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 
 
1.2 Amostra para determinação dos Limites de Liquidez e Plasticidade 
 
- Tomar uma fração da amostra, obtida conforme item (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 
 
 
 
 
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1.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos que passam na peneira 
de 4,8 mm 
 
- Tomar uma fração da amostra, obtida no item (1), e passar na peneira de 4,8mm, de modo 
a se ter cerca de 500g de material passado. O material assim obtido constitui a amostra a 
ser ensaiada. 
Nota: O valor da massa específica dos grãos, a ser utilizado no cálculo da análise 
granulométrica por sedimentação, deve ser determinado a partir de cerca de 500g de 
material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
1.4 Amostra para determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção 
de água dos grãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8 mm. 
 
- Tomar uma fração da amostra obtida no item (1), e passar na peneira de 76 e 4,8mm, de 
modo a se ter uma quantidade de material passado na peneira de 76mm e retido na de 
4,8mm, função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na tabela 
abaixo. 
 
Dimensão dos grãos 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. 
 
2. PREPARAÇÃO SEM SECAGEM PRÉVIA (deve ser empregado apenas no caso da amostra 
apresentar, no máximo, 10% de material retido na peneira de 0,42mm) 
 
- A amostra deve vir para o laboratório convenientemente embalada de modo a evitar perda 
de umidade. 
- Desmanchar os torrões e homogeneizar a amostra, evitando-se a quebra de grãos e, tanto 
quanto possível, a perda de umidade. 
- 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. 
 
2.1 Amostra para determinação dos Limites de Liquidez e Plasticidade 
 
- Tomar uma fração da amostra, obtida acima, correspondente a cerca de 200g de material 
seco. 
- Remover manualmente conchas, raízes, gravetos, etc., assim como os grãos mais grossos 
eventualmente presentes na amostra. 
- 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. 
 
2.2 Amostra para determinação da massa específica dos grãos 
 
- Tomar uma fração da amostra, obtida acima, correspondente a cerca de 500g de material 
seco e passar na peneira de 4,8mm. O material assim obtido constitui a amostra a ser 
ensaiada. 
 
 
 
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DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS 
 
FINALIDADE 
 
Caracterizar o solo, quanto a parâmetros representativos do estado em que o solo se 
encontra. 
 
APARELHAGEM 
 
a) Talhador 
b) Balança com precisão de 0,01g 
c) Paquímetro 
d) Estufa 
e) Capsulas de alumínio, facas, espátulas 
 
DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS EM LABORATÓRIO 
 
Determina-se em laboratório, diretamente a umidade natural, a massa unitária do solo e a 
massa específica dos grãos do solo. Os outros índices são calculados através de fórmulas 
desenvolvidas na teoria de mecânica dos solos. 
A massa específica dos grãos do solo constituirá num procedimento à parte. 
 
1. Determinação da massa unitária do solo natural 
1.1 De um bloco de solo (amostra indeformada), retirar uma amostra de dimensões 
aproximadas de 7 x 7 x 12cm. 
1.2 Alisar a base e o topo da amostra até se obter superfícies planas. 
1.3 Colocar a amostra acima obtida no talhador e alisar sua superfície lateral até obter um 
cilindro de dimensões aproximadas de 5cm de diâmetro por 10cm de altura. 
1.4 Obter pelo menos três medidas do diâmetro do corpo de prova obtido em 1.3, em 
lugares diferentes, usando o paquímetro. Calcular a média desses diâmetros. 
1.5 Obter pelo menos três medidas da altura do corpo de prova obtido em 1.3, em lugares 
diferentes, usando o paquímetro. Calcular a média das alturas. 
1.6 Obter o peso P do corpo de prova obtido em 1.3. 
1.7 Calcular o volume V do corpo de prova obtido em 1.3. 
1.8 Calcular a massa unitária do solo natural. 
 
2. Determinação da Umidade natural dosolo 
2.1 Quando da operação de talhagem do corpo de prova, determinar a umidade natural do 
solo. 
2.2 Tomar pelo menos 20g de solo em duas cápsulas de alumínio. 
2.3 Tampar as cápsulas e pesar imediatamente, obtendo-se um peso P1. 
2.4 Destampar a cápsula e colocar numa estufa mantida à temperatura de 105ºC, até 
constância de peso. O número de horas que o solo deve permanecer em estufa é função 
do tipo de solo. Como indicação, para solos arenosos, um mínimo de 6 horas e para 
solos argilosos um mínimo de 12 horas. 
2.5 Retirar da estufa, tampar a cápsula, deixá-la esfriar até temperatura ambiente e pesar, 
obtendo-se P2 para cada uma das cápsulas. 
2.6 Calcular a umidade natural do solo, como a média das umidades das duas cápsulas. 
 
 
 
 
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3. Cálculos do Ensaio 
 
3.1 Massa unitária do solo natural: 
A massa unitária natural é definida como uma relação entre peso e volume 
V
P
 em g/cm3 ou t/m3 
P – Peso do corpo de prova obtido em 1.6 
V – Volume do corpo de prova, calculado em 1.7 
 
3.2 Umidade natural do solo: h 
A umidade natural do solo é definida como sendo uma relação entre o peso de água e o peso de solo 
seco 
s
a
P
P
h  ou 100
P
P
PP
PP
h
s
a
c2
21 


 (%) 
Pa – Peso da água (g) 
Ps – Peso do solo seco (g) 
P1 – Peso do solo com umidade natural (g) 
P2 – Peso do solo seco em estufa (g) 
Pc – Peso da cápsula (g) 
 
4. Cálculos dos Índices Físicos 
Obtidos os valores da massa unitária, umidade natural e massa específica dos grãos 
do solo, os demais índices físicos são calculados através de fórmulas desenvolvidas na 
teoria de mecânica dos solos. 
 
4.1 Massa unitária seca: s 
100
hs 1

 
4.2 Índice de vazios do solo: e 
1
)1(
1
1
1e 100
h
100
h
s










 
 - Massa específica dos grãos do solo, descrita em outro procedimento à parte 
 
4.3 Porosidade: n 
)1(
11
100
1
100
h
s
h
n










 
4.4 Grau de saturação: S 
 
a100
h
a100
h
a
1
)1(
h1
1
)1(
h
e
h
S




















 
Observações: 
- Para cálculos usuais em mecânica dos solos, a massa específica da água é adotada como constante e 
igual a 1g/cm3 = 1t/m3. 
- Quando não se determinar o valor da massa especifica dos grãos do solo em laboratório, adota-se o 
valor 2,67g/cm3, que é a massa específica dos grãos de quartzo. 
 

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DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS DE SOLO 
(Método: NBR-6508/84) 
 
APARELHAGEM 
 
a) Picnômetro com capacidade de 500cm3 calibrado a 20ºC com a respectiva curva de 
calibração (variação do peso do picnômetro cheio d'água em função da temperatura); 
b) Termômetro graduado em 0,5ºC de 0º a 50ºC; 
c) Balança que permita pesar 1000g sensível a 0,1g; 
d) Bomba de vácuo para remoção do ar aderente às partículas; 
e) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105º e 110ºC; 
f) Aparelho de dispersão com hélices substituíveis e copo munido de chicanas, ou outro 
dispositivo capaz de produzir dispersão eficiente da amostra; 
g) Cápsulas e espátulas. 
 
AMOSTRA 
 
Da amostra obtida de acordo com o item 1.3 (ou 2.2) do método de "Preparação de 
amostras de solos para ensaios de caracterização", tomam-se cerca de 60g (massa seca) 
no caso de solos arenosos, ou cerca de 50g (massa seca) no caso de solos siltosos e 
argilosos. 
 
ENSAIO 
 
1. Solos siltosos e argilosos 
 
a) Coloca-se a amostra em cápsula com água destilada em quantidade suficiente para se 
obter pasta fluida; 
b) Em seguida dispersa-se a pasta em aparelho adequado (para o dispersor referido neste 
método, o tempo de dispersão será de cerca de 15 minutos); 
c) Transfere-se a amostra para o picnômetro e junta-se água destilada até aproximadamente 
metade de seu volume; 
d) Faz-se vácuo no picnômetro durante 15 minutos, no mínimo, para extrair o ar contido na 
amostra; 
e) Com o objetivo de verificar se o ar aderente às partículas foi satisfatoriamente removido 
na operação anterior, adiciona-se água destilada até ser atingida a base do gargalo e faz-se 
vácuo novamente; se o ar foi realmente removido, o nível d'água permanecerá constante 
ainda que apareçam bolhas à sua superfície; havendo, porém, variação no nível d'água, 
será necessário tomar nova amostra e repetir as operações anteriores. A presença de 
matéria orgânica em alguns casos pode exigir, para a remoção do ar aderente às partículas, 
processo mais enérgico que o do vácuo. Deve-se então colocar o picnômetro em banho 
maria, durante 30 minutos, no mínimo, adicionando-se água destilada para compensar a 
evaporação; 
f) Deixa-se em seguida o picnômetro em repouso, até que a temperatura do conteúdo se 
equilibre com a do ambiente; 
g) Enche-se o picnômetro com água destilada até próximo da marca de calibração e 
prossegue-se adicionando água destilada até que a base do menisco coincida com a 
referida marca; 
h) Enxuga-se a parte externa do picnômetro e a parte interna do gargalo acima do menisco; 
pesa-se o picnômetro com a aproximação de 0,1g e anota-se como Pas; 
i) Determina-se logo a seguir, com aproximação de 0,5ºC, a temperatura do conteúdo do 
picnômetro. Com esse valor obtém-se, na curva de calibração, o peso do picnômetro cheio 
d'água, Pa; 
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j) Transfere-se, logo após, o conteúdo do picnômetro para uma cápsula de peso conhecido e 
seca-se em estufa a 105º-110ºC até constância de peso; pesa-se, com aproximação de 0,1g 
e obtém-se o peso do solo seco em estufa, Ps (descontando-se o peso da cápsula desta 
última pesagem). 
 
2. Solos arenosos 
 
a) Seca-se a amostra em estufa a 105º-110ºC até constância de peso, pesa-se com 
aproximação de 0,1g e anota-se como peso do solo seco em estufa, Ps; 
b) Efetuam-se as operações constantes do ítem anterior, com exceção das alíneas a, b e j. 
 
CÁLCULO DO ENSAIO 
A massa específica dos grãos de solo calcula-se pela fórmula: 
a
asas
s
PPP
P
 

 ou  = T x FC K20°c 
em que: 
 = massa específica dos grãos de solo, em g/cm3; 3 
Ps = peso em g do solo seco em estufa a 105º-110ºC; 
Pa = peso em g do picnômetro cheio d'água à temperatura do ensaio; 
Pas = peso em g do picnômetro mais solo, mais água; 
a = massa específica da água (g/cm
3) à temperatura do ensaio. 
 Nos ensaios correntes, poder-se-á considerar a = 1 g/cm
3). 
RESULTADOS: 
1) Considerar os ensaios satisfatórios quando os seus resultados não diferirem de mais que 
0,02g/cm³; 2) O resultado final, média obtida de pelo menos dois ensaios considerados 
satisfatórios, deve ser expresso com três algarismos significativos, em g/cm³; 3) Deve ser 
indicado o processo de preparação da amostra (secagem prévia ou ao ar sem secagem prévia). 
 
 
 
 
 O peso específico dos grãos de solo é definido como sendo a relação do peso dos sólidos em um certo volume, pelo seu próprio volume. 
s
s
V
P sendo Ps o peso dos sólidos (solo seco em estufa) e Vs o volume correspondente. 
O peso do solo seco é obtido por pesagem como descrito acima; 
O volume ocupado pelos sólidos é determinado indiretamente como segue. 
 
 
 V'a 
 Va V 
 
 Vs 
 
 a) picnômetro+água b) picnômetro+solo+água 
 
Os esquemas representampicnômetro mais água (a) e picnômetro mais solo mais água (b), ambos cheios de água até a marca existente no 
gargalo, e todas as medidas feitas à mesma temperatura. 
 
Na fig. (a) tem-se Pa=Pag+Pp Na fig. (b) tem-se Pas=P'ag+Pp+Os sendo: 
Pag – peso da água contido no volume Va P'ag – peso da água contido no volume V'a 
Pp – peso do picnômetro Ps – peso do solo seco. 
 
O volume dos sólidos corresponde ao volume de água deslocado. 
Fazendo-se: Pa – Pas = Pag + Pp – P'ag – Pp – Ps = Pa - Ps  Pa = Ps + Pa - Pas 
 
Volume da água deslocada, ou volume de sólidos: 
a
asas
a
a
s
PPPP
V




 
 
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DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES FÍSICOS 
 
Interessado: 
 
Data de início: Data de término: 
AMOSTRA Nº Origem: 
Descrição: 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA 
UMIDADE HIGROSCÓPICA 
DETERMINAÇÃO DA 
MASSA UNITÁRIA 
Cápsula Nº Corpo de prova nº 
Peso bruto úmido (g) Altura do CP: H (cm) 
Peso Bruto Seco (g) Diâmetro: D(cm) 
Peso da cápsula (g) Área do CP: A(cm2) 
Peso da água (g) Peso do CP: P(g) 
Peso do Solo Seco (g) Volume: V(cm3) 
Teor de Umidade (%) Massa Unitária:  (g/cm3) 
Umidade Média (%) M. U. Média:  (g/cm3) 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS DO SOLO 
Número do Picnômetro 
Peso do Picnômetro + água Pa (g) 
Peso do Picnômetro + Solo + Água Pas (g) 
Peso da cápsula + Solo seco (g) 
Peso da cápsula (g) 
Peso do Solo Seco Ps (g) 
Volume de água deslocada = Ps+Pa-Pas Vs (cm
3) 
Temperatura de Ensaio: T(oC) 
Massa Específica à temperatura de ensaio (g/cm3) 
Massa Específica a 20ºC (g/cm3) 
Massa Específica Média (g/cm3) 
 
ÍNDICES FÍSICOS DO SOLO 
Umidade do Corpo de Prova h (%) 
Massa Unitária natural  (g/cm
3) 
Massa Unitária seca s (g/cm
3) 
Massa Específica dos grãos do solo  (g/cm
3) 
Índice de Vazios e - 
Porosidade n (%) 
Grau de saturação S (%) 
 
Operador: 
 
 
 
 
 
UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO 12 
 
DENSIDADE RELATIVA DA ÁGUA EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA 

 
 
 
 
 FC K20°c = ___________ 
 
 
 
 
TEMPERATURA 
 t EM ºC 
DESIDADE 
RELATIVA 
DA ÁGUA 
 
FATOR DE 
CORREÇÃO 
k20 
TEMPERATURA 
t EM ºC 
DENSIDADE 
RELATIVA 
DA ÁGUA 
FATOR DE 
CORREÇÃO 
k20 
4 1,0000 1,0018 19 0,9984 1,0002 
5 1,0000 1,0018 20 0,9982 1,0000 
6 0,9999 1,0017 21 0,9980 0,9998 
7 0,9999 1,0017 22 0,9978 0,9996 
8 0,9999 1,0017 23 0,9976 0,9993 
9 0,9998 1,0016 24 0,9973 0,9991 
10 0,9997 1,0015 25 0,9971 0,9989 
11 0,9996 1,0014 26 0,9968 0,9986 
12 0,9995 1,0013 27 0,9965 0,9983 
13 0,9994 1,0012 28 0,9963 0,9980 
14 0,9994 1,0011 29 0,9960 0,9977 
15 0,9991 1,0009 30 0,9957 0,9974 
16 0,9990 1,0008 31 0,9954 0,9972 
17 0,9988 1,0006 32 0,9951 0,9969 
18 0,9986 1,0004 33 0,9947 0,9965 
a 20°c 

 a T °c 

UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO 13 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 A. Colatino / 2014 
 
 
 
 
 
 
 
Determinação do índice de vazios máximo (e ) de solos granulares, não coesivos, contendo no 
máx 
máximo 10% de material retido na peneira de 9,5mm e12% de passante em 0,075mm (% em 
massa). 
 
 
APARELHAGEM 
 
a) Cilindro de Proctor (sem colarinho), de acordo com MB-33, ou (ver “Nota” a seguir); 
b) Molde cilíndrico metálico patrão com volume nominal de 2.830cm³. 
c) Tubo rígido de parede delgada, com volume da ordem de 1.300cm³ e diâmetro interno de 
aproximadamente 7cm; 
d) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105±5 °C ; 
e) Peneiras de 9,5mm e 0,075mm, de acordo com EB-22; 
f) Balança que permita pesar nominalmente 10kg, com re solução de no mínimo 1g; 
g) Paquímetro. 
 
Nota: O uso do cilindor de Proctor é permitido apenas quando em quantidades apreciáveis de 
ensaios realizados “a priori”, em com material seme lhantes, com o cilindro de 2.830cm³ e 
o de Proctor indicam que não ocorrem diferenças sig nificativas nos resultados obtidos. 
 
 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
 
 
1. Amostra 
 
1.1 Secar em estufa o material a ensaiar a fim de se obter cerca de 2,5kg de material seco. A 
seguir, a amostra deve ser resfriada em recipiente fechado. 
1.2 Depois da secagem, as agregações fracamente cimenta das devem ser cuidadosamente 
destorroadas, evitando-se a quebra de grãos. Homoge neizar a amostra. 
 
2. Procedimento 
 
2.1 Determinar a massa especifica dos grãos ( δ) conforme a NBR 6508 ou 6485. 
2.2 Calcular o volume do molde (Vm) em cm³ e com quatro algarismos significativos, utilizando-
se as médias de, pelo menos, três medidas do diâmetro interno e altura, efetuadas igualmente 
espaçadas e com resolução de 0,1mm. 
2.3 Colocar o tubo de parede delgada dentro do molde e preenche-lo, com auxilio de funil ou 
concha, com a amostra até cerca de 1cm abaixo do topo, tomando-se cuidado de minimizar a 
segregação do material durante o enchimento. 
2.4 Sacar o tubo rapidamente, de modo que o solo preencha completamente o molde. 
2.5 Rasar o excesso de solo com auxilio da régua de aço biselada. Passando-se a régua de aço 
uma vez ou, se necessário, duas vezes, obtêm-se resultados mais reprodutíveis. 
2.6 Com resolução de 1g, determinar e anotar a massa de solo que preencheu o molde (Ms). 
 
 
2.7 Repetir os operações 2.3 a 2.6, reusando a amostra ensaiada, mas sem permitir a absorção 
DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS MÁXIMO 
(Método: B da NBR 12004) 
OBJETIVO 
UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO 14 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 A. Colatino / 2014 
 
de umidade, de modo a obter, pelo menos três valores de Ms. 
 
OBS: Cuidados devem ser tomados durante as operaçõe s de enchimento e rasamento para não 
sacudir ou vibrar o molde ou mesmo para evitar deformações excessivas da superfície do solo, o 
que provocaria rearranjo das partículas e recalques na amostra. 
 
 
RESULTADOS 
 
1. Cálculos 
 
1.1 Calcular a massa especifica aparente seca da amostra, em cada determinação, de acordo 
com a seguinte expressão: 
 d  
M
 s 
Vm 
Onde: 
d = massa específica aparente seca do solo, em g/cm³; 
Ms = massa do solo seco que preencheu o molde, em g; 
Vm = volume do molde cilíndrico, em cm
3
. 
 
1.2 Considerar satisfatórios os valores da massa especí fica aparente seca obtidos que não 
diferirem da correspondente média de mais de 1,5% (areia fina à média) ou 2,5% (demais 
casos). 
1.3 Uma vez obtidos os valores que atendam ao preconizado em 1.2, com o valor médio, 
denominado massa especifica aparente seca mínima (d,mín), calcular o índice de vazios 
máximo da amostra, de acordo com a expressão: 
 
 
 
 
Onde: 
emáx= índice de vazios máximo; 
d,mín = massa específica aparente seca mínima do solo, em g/cm
3
; 
δ = massa especifica dos grãos do solo, em g. 
 
 
3. Expressão dos resultados 
 
2.1 O índice de vazios máximo do solo deve ser expresso com aproximação de 0,01. 
2.2 Em determinadas situações, por exemplo onde não se dispõe do valor da massa 
específica dos grãos do solo, faculta-se a apresentação apenas do valor da massa 
específica aparente seca mínima , expresso com aproximação de 0,01g/cm³ . 
2.3 Devem ser indicados o método (B, neste texto) e o molde utilizados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e max = 
 
- 1
 d , min 
UFAL/CTEC/Núcleo de Pesquisas Tecnológicas/LABGEO15 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 A. Colatino / 2014 
 
DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS MÍNIMO 
(Método: B.1 da NBR 12051) 
OBJETIVO 
 
Determinação do índice de vazios mínimo ( emín) de solos granulares, não coesivos, contendo no 
máximo 10% de material retido na peneira de 9,5mm e12% de passante em 0,075mm (% em 
massa). 
 
 
APARELHAGEM 
 
h) Cilindro de Proctor, de acordo com MB-33, ou (ver “ Nota” a seguir); 
i) Disco-base da sobrecarga dotado de dispositivo para centralização da sobrecarga; 
1.3 Sobrecarga de seção circular, tal que a massa total do disco-base e da sobrecarga permita 
uma aplicação de uma pressão de (13,8±0,1)kPa; 
1.4 Estufa capaz de manter a temperatura entre 105±5 °C ; 
1.5 Peneiras de 9,5mm e 0,075mm, de acordo com EB-22; 
f) Balanças que permitam pesar nominalmente 10kg e 1,5 kg, com resoluções de no mínimo 
1g e 0,1g respectivamente; 
2.6 Paquímetro; 
2.7 Mesa vibratória, do tipo utilizado para realizar pe neiramento; 
2.8 Cronômetro. 
 
Nota: Na realização dos ensaios pode ocorrer quebra de grãos em quantidade que pode ser 
relevante, dependendo do tipo de material. Tal fato provoca uma redução do índice de 
vazios mínimo. 
 
 
EXECUÇÃO DO ENSAIO 
 
 
1. Amostra 
 
1.2 Secar em estufa o material a ensaiar a fim de se obter cerca de 2,5kg de material seco. A 
seguir, a amostra deve ser resfriada em recipiente fechado. 
1.3 Depois da secagem, as agregações fracamente cimentadas devem ser cuidadosamente 
destorroadas, evitando-se a quebra de grãos. Homogeneizar a amostra. 
 
2. Procedimento 
 
1.4 Determinar a massa especifica dos grãos ( δ) conforme a NBR 6508 ou 6485. 
1.5 Calcular o volume do molde (Vm) em cm³ e com quatro algarismos significativos, utilizando-
se as médias de, pelo menos, três medidas do diâmetro interno e altura, efetuadas igualmente 
espaçadas e com resolução de 0,1mm. 
1.6 Fixar firmemente o colarinho do cilindro de Proctor, tendo-se garantindo previamente que as 
paredes internas destes estão alinhadas. 
1.7 Com auxilio de concha ou funil, encher parcialmente o molde, de forma que, após submetido 
a vibração, haja um excesso de 1cm a 2 cm acima do topo cilindro Proctor sem o colarinho. 
 
 
16 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
 
 
 
 
Golpear a parede externa do molde com barra de metal, martelo de borracha ou ripa de madeira, 
visando recalcar o material e assim facilitar o posicionamento da sobrecarga; 
4. Fixar o conjunto à mesa vibratória utilizando dispositivo capaz de oferecer sustentação por todo 
o tempo de vibração; 
5. Colocar o disco-base (com um papel filtro, se necessário) sobre a superfície da amostra do solo e 
girá-lo levemente algumas vezes, de forma que ele fique firme e uniformemente em contato com a 
superfície do material; 
6. Assentar a sobrecarga sobre o disco-base e vibrar o conjunto contendo a amostra durante o tempo 
de vibração (ver observação abaixo); 
7. Desatarraxar o conjunto da mesa vibratória. Remover a sobrecarga, o disco-base e o colarinho e 
rasar o excesso da amostra do solo, com o auxilio de uma régua de aço biselada. Retirar, com 
auxilio de uma escova, o material que eventualmente tenha-se aderido na base do molde ou 
mesmo na sua parede interna. 
2.9 Com resolução de 1g, determinar e anotar a massa de solo que preencheu o molde (Ms). 
2.10 Repetir os operações 2.3 a 2.9, preferencialmente com amostras ainda não utilizadas no 
ensaio, de modo a obter pelo menos três valores de Ms. Havendo suspeita de que esta ocorrendo 
excessiva quebra de grãos, durante o ensaio, não se deve proceder ao reuso do material. 
 
OBS: O tempo de vibração deve ser previamente deter minado em calibração da mesa vibratória. A 
calibração consiste na determinação minuto a minuto e sob condições simuladas de ensaio, da 
variação da massa específica aparente seca com o tempo de vibração. O tempo de vibração a ser 
utilizado no ensaio é aquele a partir do qual as variações passam a ser pouco significativas. Para 
materiais semelhantes, tal calibração pode ser realizada uma única vez. 
 
 
RESULTADOS 
 
1. Cálculos 
 
1.1 Calcular a massa especifica aparente seca da amostra, em cada determinação, de acordo com a 
seguinte expressão: 
 d  
M
 s 
V
m 
Onde: 
d = massa específica aparente seca do solo, em g/cm³; Ms = 
massa do solo seco que preencheu o molde, em g; Vm = 
volume do molde cilíndrico, em cm
3
. 
 
1.2 Considerar satisfatórios os valores da massa especí fica aparente seca obtidos que não diferirem da 
correspondente média de mais de 1,5% (areia fina à média) ou 2,5% (demais casos). 
1.3 Uma vez obtidos os valores que atendam ao preconizado em 1.2, com o valor 
médio, denominado massa especifica aparente seca máxima ( d max), calcular o índice de 
vazios mínimo da amostra, de acordo com a expressão: 
 
 
 
 
 
 
 
e min = 
 
 
- 1
 d , max 
17 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
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Onde: 
emín = índice de vazios máximo; 
 
d,máx= massa específica aparente seca mínima do solo, em g/cm
3
; 
δ = massa especifica dos grãos do solo, em g/cm³. 
 
Se o índice de vazios máximo e( max ) (ou massa especifica aparente seca mínima, d. min), tiver sido 
determinado e o índice de vazios (e) do depósito do solo ou aterro, e (ou massa especifica 
aparente seca,  d), é conhecido, a compacidade relativa (ID, NBR 6502/95), pode ser calculado 
como segue (em %): 
 
 
I D ( %)  
emáx  e 
100 ou 
 
 e
máx  emín
 
 
 
 
 I D (%)  
 d ,máx  
 d  d ,mín 

100 
 
 

 d 

 

 d ,máx 

 d ,mín  
 
2. Expressão dos resultados 
 
2.1 O índice de vazios máximo do solo deve ser expresso com aproximação de 0,01. 
 
2.2 Em determinadas situações, por exemplo onde não se dispõe do valor da massa específica 
 
 dos grãos do solo, faculta-se a apresentação apenas do valor da massa específica aparente 
 
 seca máxima, expresso com aproximação de 0,01g/cm³ . 
 
2.3 Devem ser indicados o método (B.1, neste texto)e o molde utilizados. 
2.4 Caso se tenha calculado a compacidade relativa, expressá-la em porcentagem, aproximada para o 
inteiro mais próximo. 
2.5 Indicar, ainda, qualquer anormalidade que tenha ocorrido, com a perda de material, segre-gação, 
etc. 
 
 
 
2.1 O índice de vazios máximo do solo deve ser expresso com aproximação de 0,01. 
2.2 Em determinadas situações, por exemplo onde não se dispõe do valor da massa 
específica dos grãos do solo, faculta-se a apresentação apenas do valor da massa 
específica aparente seca máxima , expresso com aproximação de 0,01g/cm³ . 
2.3 Devem ser indicados o método (B.1, neste texto) e o molde utilizados. 
2.4 
Caso se tenha calculado a compacidade relativa, expressá-la em porcentagem, aproximada 
para o inteiro mais próximo. 
2.5 Indicar, ainda, qualquer anormalidade que tenha ocorrido, com a perda de material, segre-
gação, etc. 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
 
 
ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE VAZIOS 
 
 
SOLICITANTE: 
 
PROCEDÊNCIA: 
 
LOCALIZAÇÃO: 
 
PROFUND. (cm) 
 
 
 
Massa 
Específica dos 
sólidos (g/cm3) 
Massa de areia 
seca (g) 
Volume de água 
(cm³) 
Leitura realizada 
(cm³) 
Variação de 
volume (cm³) 
Massa Específica 
dos sólidos 
(g/cm3) 
Massa Específica dos 
sólidos - média (g/cm3) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE DE VAZIOS MÁXIMO 
 
e max = 
 
- 1
 d , min 
Determinação nº 1 2 3 
Dia/mês/ano 
Diâmetro (cm) 
Área(cm2) 
Altura (cm) 
Volume (cm3) 
Massa (g) 
d,min 
emáx 
 
ÍNDICE DE VAZIOS MÍNIMO 
 
e min = 
 
 
- 1
 d , max 
Determinação nº 1 2 3 
Dia/mês/ano 
Diâmetro (cm) 
Área (cm2) 
Altura (cm) 
Volume (cm3) 
Massa (g) 
d,máx 
emin 
 
 
 
 
DATA:____/____/____ TÉCNICO:_____________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ 
(Método: NBR 6459) 
FINALIDADE 
 
Caracterizar o solo quanto a um de seus índices básicos representativos da plasticidade. 
O método tem por objetivo prescrever o modo pelo qual se determina o Limite de Liquidez de solos. 
 
DEFINIÇÕES 
 
1. Limite de Liquidez 
É o teor de umidade do solo com o qual se unem um centímetro de comprimento, os bordos inferiores de 
uma canelura, feita em uma massa de solo colocada na concha de um aparelho normalizado (aparelho de 
Casagrande), sob a ação de 25 golpes desse aparelho. 
O limite de liquidez marca a transição do estado plástico ao estado líquido. Representa-se por LL e exprime-
se em porcentagem. 
 
2. Curva de Fluidez 
É a curva resultante da representação gráfica da relação dos teores de umidade, marcados em abcissas, com 
os números de golpes correspondentes, marcados em ordenadas. 
Emprega-se em abcissas uma escala aritmética e em ordenadas uma escala logarítmica. Utilizando-se esta 
representação obtém-se uma reta. 
 
APARELHAGEM 
 
A aparelhagem necessária é a seguinte: 
a) estufa capaz de manter a temperatura de 60 a 65ºC e 105 a 110ºC; 
b) cápsula de porcelana com aproximadamente 120mm de diâmetro; 
c) espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80mm de comprimento e 20mm de largura; 
d) aparelho de Casagrande; 
e) cinzel com as características normalizadas; 
f) recipientes adequados (pares de vidros de relógio com grampo), que evitem a perda de umidade da 
amostra 
g) balança com resolução de 0,01g e sensibilidade compatível; 
h) gabarito para verificação da altura de queda da concha; 
i) esfera de aço com 8mm de diâmetro. 
 
INSPEÇÃO E CALIBRAÇÃO DO APARELHO 
 
1- Inspecionar o aparelho de ensaio e verificar se: 
a) o pino que conecta a concha está firme, não permitindo deslocamentos laterais; 
b) os parafusos que conectam essa concha estão apertados; 
c) os pontos de contato, tanto da base como da concha, não estão gastos pelo uso; 
d) a concha não apresenta ranhuras, perceptíveis ao tato; 
e) o cinzel está em perfeito estado. 
 
2- Ajustar o aparelho de modo que o ponto de contato da concha com a base esteja 10mm acima da base, 
quando aquela estiver no ponto mais alto do seu curso, utilizando-se para tal um gabarito. Após o ajuste e o 
aperto dos parafusos, testar o ajuste girando rapidamente a manivela várias vezes e verificar novamente a 
altura de queda da concha. 
 
 
20 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
3- Verificar ainda: 
a) as características da base de ebonite do aparelho, deixando cair em queda livre, a esfera de aço com 
8mm de diâmetro, de uma altura de 250mm sobre a superfície da mesma, devendo a altura de restituição 
estar compreendida entre 185 e 230mm; 
b) massa do conjunto concha+guia do excêntrico deve estar compreendido no intervalo 200 20g; 
c) se o excêntrico possui uma forma tal que durante os últimos 3mm de movimento do mesmo não 
provoque variações na altura da concha, em relação à base (raio constante). 
 
AMOSTRA 
 
Da amostra obtida na "Preparação de amostras para ensaios de caracterização" – separação das amostras 
item (c), tomam-se cerca de 100g. 
 
PROCEDIMENTO DO ENSAIO 
 
a) Colocar a amostra na cápsula de porcelana, adicionar água destilada em pequenos incrementos (inicia-se 
com 15 a 20cm3 e adições posteriores de 1 a 3cm3), amassando e revolvendo, vigorosa e continuamente 
com auxílio da espátula, de forma a obter uma pasta homogênea, com consistência tal que sejam 
necessários cerca de 35 golpes para fechar a ranhura. 
b) O tempo de homogeneização deve estar compreendido entre 15 e 30min, sendo o maior intervalo de 
tempo para solos mais argilosos, 
c) Com a concha do aparelho de Casagrande na mão, transferir parte da mistura para a concha, moldando-a 
de forma que na parte central a espessura seja da ordem de 10mm. 
d) Realizar esta operação de maneira que não fiquem bolhas de ar no interior da mistura. 
e) Retornar o excesso de solo para a cápsula. 
f) Dividir a massa de solo em duas partes, passando o cinzel através da mesma, de maneira a abrir uma 
ranhura em sua parte central, normalmente à articulação da concha. O cinzel deve ser deslocado 
perpendicularmente à superfície da concha. 
g) Recolocar, cuidadosamente, a concha no aparelho e golpeá-la contra a base, deixando-a cair em queda 
livre, girando a manivela à razão de duas voltas por segundo. Anotar o número de golpes necessário 
para que as bordas inferiores da ranhura se unam ao longo de 13mm de comprimento, 
aproximadamente. 
h) Transferir imediatamente, uma pequena quantidade do material de junto das bordas que se uniram para 
um recipiente adequado para determinação da umidade. 
i) Transferir o restante da massa para a cápsula de porcelana. Lavar e enxugar a concha e o cinzel. 
j) Adicionar água destilada à amostra e homogeneizar durante pelo menos 3 minutos, amassando e 
revolvendo vigorosa e continuamente com auxílio da espátula. 
k) Repetir as operações descritas de (c) a (i), obtendo o 2o ponto de ensaio. 
l) Continuar repetindo de modo a obter pelo menos mais três pontos de ensaio, cobrindo o intervalo de 35 
a 15 golpes. 
 
CÁLCULO 
 
1. Determinar a umidade pela fórmula: 100


s
sh
P
PP
h em que: 
h – Teor de umidade, em porcentagem, aproximada para o inteiro mais próximo; 
Ph – Peso do material úmido; 
Ps – Peso do material seco em estufa a 105º - 110ºC, até constância de peso. 
3. Com os resultados obtidos, construir um gráfico no qual as ordenadas (em escala logarítmica) são os 
números de golpes e as abcissas (em escala aritmética) são os teores de umidade correspondentes e 
ajustar uma reta pelos pontos assim obtidos. 
4. Obter na reta o teor de umidade correspondente a 25 golpes, que é o limite de liquidez do solo. 
 
Observação: Na impossibilidade de se conseguir a abertura da ranhura ou o seu fechamento com mais 
de 25 golpes, considerar a amostra como não apresentando limite de liquidez (NL). 
21 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
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DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE 
(Método: NBR-7180) 
 
FINALIDADES 
 
Caracterizar o solo quanto a um de seus índices básicos, representativo da plasticidade. 
 
DEFINIÇÃO 
 
Limite de Plasticidade - é o teor de umidade em que o solo se rompe quando moldado na forma 
de um cilindro ao atingir 3mm de diâmetro, correspondente ao teor de umidade em que o solo 
passa do estado plástico para o estado semi-sólido. 
 
APARELHAGEM 
 
A aparelhagem ou dispositivo com o qual se executa o ensaio é a seguinte: 
a) estufa capaz de manter a temperatura de 60º - 65ºC e de 105º - 110ºC; 
b) cápsula de porcelana com aproximadamente 120mm de diâmetro; 
c) espátula de lâmina flexível, com aproximadamente 80mm de comprimento e 20mm de largura; 
d) recipiente adequados, tais como pares de vidros de relógio com grampo, que evitem a perda de 
umidade da amostra; 
e) balança que permita pesar nominalmente 200g, com resolução de 0,01g; 
f) gabarito cilíndrico para comparação, com 3mm de diâmetro e 100mm de comprimento; 
g) placa de vidro de superfície esmerilhada, com cerca de 30cm de lado. 
 
AMOSTRA 
 
Da amostra obtida na "Preparação de amostras para ensaios de caracterização" – separação das 
amostras item (c), tomam-se cerca de 50g.PROCEDIMENTO DE ENSAIO 
 
a) Colocar a amostra na cápsula de porcelana, adicionar água destilada em pequenos incrementos, 
amassando e revolvendo, vigorosa e continuamente, com o auxílio da espátula, de forma a 
obter uma pasta homogênea, de consistência plástica; 
b) O tempo total de homogeneização deve estar compreendido entre 15 e 30min, sendo o maior 
intervalo de tempo para solos mais argilosos; 
c) Tomar cerca de 10g da amostra assim preparada e formar uma pequena bola, que deve ser 
rolada sobre a placa de vidro com pressão suficiente da palma da mão para lhe dar a forma de 
cinlindro; 
d) Se a amostra se fragmentar antes de atingir o diâmetro de 3mm, retorná-la à cápsula de 
porcelana, adicionar água destilada, homogeneizar durante pelo menos 3min, amassando e 
revolvendo vigorosa e continuamente com auxílio da espátula e repetir o procedimento descrito 
em (c); 
e) Se a amostra atingir o diâmetro de 3mm sem se fragmentar, amassar o material e repetir o 
procedimento descrito em (c); 
f) Ao se fragmentar o cilindro, com diâmetro de 3mm e comprimento da ordem de 10 cm (o que 
se verifica com o gabarito de comparação), transferir imediatamente as partes do mesmo para 
um recipiente adequado, para determinação da umidade. 
g) Repetir as operações a partir do item(c) de modo a obter pelo menos três valores de umidade. 
Observações: 
1. O número de rolagens deve ser entre 80 e 90 por minuto, sendo uma rolagem o movimento 
da mão para frente e para trás, retornando ao ponto de partida; 
22 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
2. A desagregação manifesta-se diferentemente, conforme o tipo de solo. Alguns se 
desagregarão em numerosos pequenos aglomerados de partículas, enquanto outros 
poderão formar uma camada externa tubular desagregando-se a partir das pontas em 
direção ao meio, rompendo-se em vários pedaços; 
3. Solos muito argilosos requerem mais pressão da mão para a deformação do cilindro, 
particularmente quando se aproximam do limite de plasticidade. 
 
CÁLCULO DO ENSAIO 
 
1. Para cada ensaio, determina-se a umidade, hi; 
2. Calcula-se a média aritmética dos valores das umidades determinadas, h ; 
3. Compara-se cada umidade hi com a umidade média h ; 
4. Para diferenças  5% então o Limite de Plasticidade será o valor médio calculado h ; 
5. Despreza-se a umidade que se desviar em mais de 5% da média; 
6. Desprezado um valor, recalcula-se a nova média das umidades; 
7. Repete-se as operações anteriores até que se obtenha 3 valores que não difiram em mais de 
5% da respectiva média ; 
8. Se todos os valores estiverem fora ou apenas um se enquadrar, repete-se o ensaio. 
 
RESULTADOS 
 
1. Limite de Plasticidade 
- Considerar satisfatórios os valores de umidade obtidos quando, de pelo menos três, nenhum 
deles diferir da respectiva média de mais que 5% dessa média. 
- O resultado final, média de pelo menos três valores de umidade considerados satisfatórios, 
deve ser expresso em porcentagem, aproximado para o inteiro mais próximo 
- Na impossibilidade de se obter o cilindro com 3mm de diâmetro, considerar a amostra como 
não apresentando limite de plasticidade (NP). 
 
2. Índice de Plasticidade 
O Índice de Plasticidade dos solos deve ser obtido utilizando-se a expressão: 
 
IP = LL – LP 
 
Onde: IP = Índice de Plasticidade 
LL = Limite de Liquidez 
LP = Limite de Plasticidade 
 
NOTAS: 
1- Quando o limite de plasticidade for igual ou maior que o limite de liquidez, anota-se o índice de 
plasticidade como NP (não plástico). 
2- Se não for possível determinar o limite de liquidez ou o limite de plasticidade, anotar o índice de 
plasticidade como NP (não plástico); 
3- Quando o solo for muito arenoso, o ensaio do limite de plasticidade deve ser feito antes do ensaio 
de limite de liquidez. 
 
 
23 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
A. Colatino / 1999 
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE CONTRAÇÃO 
(Método: NBR-7183) 
 
FINALIDADE 
 
É a determinação de um teor de umidade teórico do solo, abaixo do qual não se tem variação 
apreciável no volume de um corpo de prova quando submetido à secagem. 
 
APARELHAGEM 
 
a) balança com precisão de 0,01g; 
b) cápsula de porcelana; 
c) cápsula para moldagem do corpo de prova: cápsula cilíndrica, metálica de fundo plano, com 
cerca de 40mm de diâmetro e 10mm de altura (cápsula de contração); 
d) proveta graduada, capacidade de 25ml; 
e) placa de vidro com três pinos de metal, para mergulhar a pastilha de solo no mercúrio; 
f) cuba de vidro de cerca de 50mm de diâmetro e 25mm de altura; 
g) espátula com lâmina flexível de cerca de 80mm de comprimento e 20mm de largura; 
h) régua de aço de cerca de 30cm de comprimento; 
i) estufa; 
j) mercúrio; 
k) Vaselina esterilizada. 
 
AMOSTRA 
 
Da amostra obtida na "Preparação de amostras para ensaios de caracterização" – separação das 
amostras item (c), material que passa na peneira de 0,42mm, tomam-se cerca de 50g. 
 
PROCEDIMENTO DE ENSAIO 
 
a) Coloca-se a amostra em uma cápsula de porcelana; 
b) acrescenta-se uma quantidade de água destilada, suficiente para encher os vazios do solo, 
formar uma pasta uniforme, em que seja fácil moldar o corpo de prova sem bolhas de ar; 
c) a umidade do solo deverá corresponder ao limite de liquidez; a quantidade de água a ser 
adicionada pode ser determinada com o uso da fórmula: 
a = LLPam/100 onde Pam = peso da amostra utilizada no ensaio; 
d) homogeneizar a umidade amostra com o auxílio de uma espátula, durante aproximadamente 5 
minutos, até que se obtenha uma pasta uniforme e sem bolhas de ar; 
e) untar as paredes laterais da cápsula de moldagem com vaselina a fim de impedir a aderência do 
solo às paredes da cápsula; 
f) colocar no centro do molde uma quantidade de amostra, equivalente a 
3
1 do volume do molde. 
g) bater a cápsula de encontra a uma superfície firme, protegida com folhas de papel; 
h) repetir mais duas vezes os passos (f) e (g), enchendo-se completamente a cápsula de contração; 
Precaução: tomar cuidado para se retirar todas as bolhas de ar contidas na amostra; 
i) o solo em excesso deverá ser retirado, para que se tenha um volume conhecido; 
j) deixar o o corpo de prova secar ao ar até que se verifique uma mudança de cor; 
k) a seguir colocar o corpo de prova em estufa, com temperatura entre 105º - 110ºC, até se 
verificar constância de peso; 
l) determinar com aproximação de 0,01g, o peso do solo seco contido na cápsula (Ps); 
m) coloca-se na cápsula de porcelana, a cuba de vidro cheia de mercúrio, removendo-se o excesso 
por pressão da placa de vidro; 
n) colocar a pastilha cuidadosamente sobre o mercúrio, na cuba; 
24 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
o) pressionar com os dedos a placa de vidro, de modo que os 3 pinos obriguem a pastilha a 
mergulhar inteiramente no mercúrio; 
Precaução: devem ser tomadas precauções para evitar a permanência de ar entre a placa de 
vidro e a pastilha. 
p) medir com uma proveta o volume de mercúrio deslocado pela pastilha. Este volume é igual ao 
volume do solo seco (Vs); 
 
 
CÁLCULO DO ENSAIO 
 
 
1. Limite de contração 
 
Calcula-se o limite de contração usando a fórmula: 
 
Fórmula A - 100)
1
(  a
s
s
P
V
LC 

 (%) 
onde: 
Ps = peso da pastilha de solo seco em g 
Vs = volume da pastilha de solo seco em cm
3; 
 = massa específica dos grãos do solo em g/cm3, já determinado; 
a = massa específica da água (1 g/cm
3). 
 
Ou através do método gráfico abaixo: 
 
 Fórmula B - LC = W – ΔW 
 
Onde: 
 
 W = P1 - Ps 
 Ps 
 ΔW = P1 – P2 = V1 – V2 x a 
 Ps Ps 
Portanto: 
 LC = W – (V1 – V2 ) x a 
 Ps 
 
 
 
 
2. Relação de contração 
 
Calcula-se usando a fórmula:s
s
c
V
P
R  
 
 
25 
 
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DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
 
Interessado: 
 
Data de início: Data de término: 
AMOSTRA Nº Origem: 
Descrição: 
 
Massa específica 
dos grãos (g/cm3): 
LIMITE DE LIQUIDEZ 
Cápsula 
nº 
Cápsula e 
solo úmido (g) 
Cápsula e 
solo seco (g) 
Cápsula 
(g) 
Água 
(g) 
Solo seco 
(g) 
Umidade 
(%) 
Número de 
pancadas 
 
 
 
 
 
LIMITE DE PLASTICIDADE 
Cápsula 
nº 
Cápsula e 
solo úmido (g) 
Cápsula e 
solo seco (g) 
Cápsula 
(g) 
Água 
(g) 
Solo seco 
(g) 
Umidade 
(%) 
Limite de 
Plasticidade 
 
 
 
 
 
LIMITE DE CONTRAÇÃO 
Peso da 
pastilha 
úmida – P1 
(g) 
Peso da 
pastilha de 
solo seco – Ps 
(g) 
Volume 
inicial da 
pastilha – V1 
(cm3) 
Volume de 
mercúrio 
deslocado – V2 
(cm3) 
Limite de 
contração - 
A 
LC (%) 
Limite de 
contração - 
B 
LC (%) 
Média 
LC (%) 
A B 
 
 
 
 
ÍNDICE DE PLASTICIDADE IP 
LIMITE DE LIQUIDEZ 
LIMITE DE PLASTICIDADE 
 
LIMITE DE LIQUIDEZ:______
1 0
1 0 0
Um idade (%)
N
úm
er
o 
de
 p
an
ca
da
s
26 
 
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ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
(Método: NBR 7181) 
FINALIDADE 
 
Determinar a curva de distribuição granulométrica de um solo. 
A análise é realizada por peneiramento ou por uma combinação de sedimentação e 
peneiramento. 
 
APARELHAGEM 
 
a) estufa capaz de manter a temperatura entre 60ºC e 65ºC e entre 105ºC e 110ºC; 
b) balança com resolução de até 0,01g; 
c) recipientes adequados, tais como dessecadores, que permitam guardar amostras sem 
variação de umidade; 
d) aparelho de dispersão; 
e) proveta de vidro, com cerca de 450mm de altura e 65mm de diâmetro, com capacidade de 
1000 cm3; 
f) densímetro de bulbo simétrico, calibrado a 20ºC e com resolução de 0,001, graduado de 
0,995 a 1,050; 
g) termômetro graduado em 0,1ºC entre 0ºC e 50ºC; 
h) relógio com indicação de segundos; 
i) béquer de vidro, com capacidade de 250cm3; 
j) proveta de vidro, com capacidade de 250cm3 e resolução de 2cm3; 
k) peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8, 2,0, 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 0,075mm, de acordo 
com a norma NBR 5734; 
l) escova de cerdas metálicas; 
m) agitador mecânico de peneiras, com dispositivo para fixação de até seis peneiras, inclusive 
tampa e fundo; 
n) baqueta de vidro; 
o) bisnaga. 
 
AMOSTRA 
 
Tomar a quantidade de amostra preparada na etapa inicial – "Preparação de amostras de solos 
para ensaios de caracterização" – (ver procedimento). 
 
 
PROCEDIMENTO DE ENSAIO 
 
1. Operações preliminares 
 
1.1 Determinar com resolução de até 0,1g , a massa da amostra seca ao ar e anotar como Mt 
1.2 Passar este material na peneira de 2,0mm, tomando-se a precaução de desmanchar no almofariz 
todos os torrões eventualmente ainda existentes, de modo a assegurar a retenção na peneira 
somente dos grãos maiores que a abertura da malha4. 
1.3 Lavar a parte retida na peneira de 2,0mm a fim de eliminar o material fino aderente e secar em 
estufa a 105ºC – 110ºC, até constância de massa. O material assim obtido é usado no 
peneiramento grosso. 
 
 
4 Utilizar a escova com cerdas metálicas para auxiliar a retirada dos grãos retidos nas malhas da peneira, procedendo-se da 
mesma forma em todos os passos que envolvam o peneiramento. 
 
27 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
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Nota: Para determinação da distribuição granulométrica do material, apenas por peneiramento, 
proceder como segue: 
 
a) do material passado na peneira de 2,0mm tomar cerca de 120g. Pesar esse material com 
resolução de 0,01g e anotar como Mh. Tomar ainda cerca de 100g para três determinações 
da umidade higroscópica (h). 
b) lavar na peneira de 0,075mm o material assim obtido, vertendo-se água potável à baixa 
pressão; 
c) proceder o peneiramento, descrito adiante (a partir do item 3). 
 
2. Sedimentação 
 
2.1 Do material passado na peneira de 2,0mm tomar cerca de 120g, no caso de solos arenosos, ou 70g, 
no de solos siltosos e argilosos, para a sedimentação e o peneiramento fino. Pesar esse material com 
resolução de 0,01g e anotar como Mh. Tomar ainda cerca de 100g para três determinações da 
umidade higroscópica (h). 
2.2 Transferir o material assim obtido para um béquer de 250cm3 e juntar, com auxílio de proveta, 
como defloculante, 125cm3 de solução de hexametafosfato de sódio com a concentração de 45,7g 
do sal por 1.000cm3 de solução5. Agitar o béquer até que todo o material fique imerso e deixar em 
repouso, no mínimo 12 horas. 
2.3 Verter, então, a mistura no copo de dispersão, removendo-se com água destilada, com auxílio da 
bisnaga, o material aderido ao béquer. Adicionar água destilada até que seu nível fique 5cm abaixo 
das bordas do copo e submeter à ação do aparelho dispersor durante 15 minutos6. 
2.4 Transferir a dispersão para a proveta e remover com água destilada, com auxílio da bisnaga, todo o 
material aderido ao copo. Juntar água destilada até atingir o traço correspondente a 1.000 cm3; em 
seguida, colocar a proveta no tanque para banho ou em local com temperatura aproximadamente 
constante. Agitar freqüentemente com a bagueta de vidro para manter tanto quanto possível, as 
partículas em suspensão. Logo que a dispersão atinja a temperatura de equilíbrio, tomar a proveta e, 
tapando-lhe a boca com uma das mãos, executar, com auxílio da outra, movimentos enérgicos de 
rotação, durante 1 minuto, pelos quais a boca da proveta passe de cima para baixo e vice-versa. 
2.5 Imediatamente após terminada a agitação, colocar a proveta sobre uma mesa, anotar a hora exata do 
início da sedimentação e mergulhar cuidadosamente o densímetro na dispersão. Efetuar as leituras 
do densímetro correspondentes aos tempos de sedimentação (t) de 0,5, 1 e 2 minutos7. Retirar lenta 
e cuidadosamente o densímetro da dispersão. Se o ensaio não estiver sendo realizado em local de 
temperatura constante, colocar a proveta no banho onde permanecerá até a última leitura. Fazer as 
leituras subsequentes a 4, 8, 15 e 30 minutos, 1, 2, 4, 8 e 24 horas, a contar do início da 
sedimentação. 
2.6 Cerca de 15 a 20 segundos antes de cada leitura, mergulhar lenta e cuidadosamente o densímetro na 
dispersão. Todas as leituras devem ser feitas na parte superior do menisco, com interpolação de 
0,0002, após o densímetro ter ficado em equilíbrio. Assim que uma dada leitura seja efetuada, 
retirar o densímetro da dispersão e colocá-lo numa proveta com água limpa, à mesma temperatura 
da dispersão. 
 
 
 
 
5 A solução de hexametafosfato de sódio deve ser tamponada com carbonato de sódio até que a solução atinja um pH entre 8 e 
9, evitando assim a reversão da solução para ortofosfato de sódio. Em solos para os quais o defloculante e a concentração 
indicados não forem eficazes na dispersão, deve-se investigar o tipo e a dosagem do defloculante mais adequados. 
6 Solos que contenham grãos susceptíveis de sofrerem quebra devem ser dispersos em um intervalo de tempo menor. 
7 Recomenda-se repetir as três primeiras leituras. Para tanto, agitar novamente a proveta e refazer as leituras para os tempos 
de 0,5, 1 e 2 minutos. 
 
 
28 
 
Apostila LAB GEO - Versao 2018 - parei na pag 85 
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2.7 Após cada leitura, excetuadas as duas primeiras, medir a temperatura da dispersão, com 
resolução de 0,1ºC. 
2.8 Realizada a última, verter o material da proveta na peneira de 0,075mm, proceder à remoção 
com água de todo o material que tenha aderido às suas paredes e efetuar a lavagem do material 
na peneira mencionada,empregando-se água potável à baixa pressão. 
 
3. Peneiramento fino 
 
Secar o material retido na peneira de 0,075mm em estufa, à temperatura de 105ºC – 110ºC, até 
constância de massa, e, utilizando-se o agitador mecânico, passar nas peneiras de 1,2, 0,6, 0,42, 
0,25, 0,15 e 0,075mm8. Anotar com resolução de 0,01g as massas retidas acumuladas em cada 
peneira. 
 
4. Peneiramento grosso 
 
4.1 Pesar o material retido na peneira de 2,0 mm, lavado e seco em estufa (item 1.3), com 
resolução de 0,1g e anotar como Mg. 
4.2 Utilizando-se o agitador mecânico, passar esse material nas peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5 e 4,8 
mm8. Anotar com resolução de 0,1g as massas retidas acumuladas em cada peneira. 
 
CÁLCULOS 
 
1. Massa total da amostra seca 
 
Calcular a massa total da amostra seca, utilizando a seguinte expressão: 
 
 
g
gt
s M
h
MM
M 


 100
)100(
)(
 
Onde: 
Ms = massa total da amostra seca 
Mt = massa da amostra seca ao ar 
Mg = massa do material seco retido acumulado na peneira de 2,0 mm 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm 
 
2. Porcentagens do peneiramento grosso 
 
Calcular as porcentagens de materiais que passam nas peneiras 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8 e 2,0 
mm, utilizando a expressão: 
 
100
)(



s
is
g
M
MM
Q 
Onde: 
Qg = porcentagem de material passado em cada peneira 
Ms = massa total da amostra seca 
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira 
 
 
8 No caso de solos uniformes, pode ser necessário utilizar, tanto no peneiramento fino como no grosso, peneiras 
intermediárias àquelas indicadas. 
29 
 
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3. Porcentagens do peneiramento fino 
 
Calcular as porcentagens de materiais que passam nas peneiras 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 
0,075 mm, utilizando-se a expressão: 
 
N
M
hMM
Q
h
ih
f 



100
)100(100
 
 
Onde: 
Qf = porcentagem de material passado em cada peneira 
Mh = massa do material úmido submetido ao peneiramento fino ou à sedimentação, 
 conforme o ensaio tenha sido realizado apenas por peneiramento ou por 
 combinação de sedimentação e peneiramento, respectivamente 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm 
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira 
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm, calculado como 
 peneiramento grosso (item 2, acima) . 
 
4. Porcentagens de material em suspensão 
 
Calcular as porcentagens correspondentes a cada leitura do densímetro, referidas a massa total da 
amostra, utilizando-se a expressão: 
 
100
)(.
)(
)100(





h
M
dc
d
s
h
LLV
NQ



 
 
Onde: 
Qs = porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do densímetro 
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm, calculado no ítem 2 
 = massa específica dos grãos do solo, em g/cm3 
d = massa específica do meio dispersor, à temperatura do ensaio, em g/cm
3 
V = volume da suspensão, em cm3 
c=massa específica da água, à temperatura de calibração do densímetro (20ºC) em g/cm
3 
L = leitura do densímetro na suspensão 
Ld = leitura do densímetro no meio dispersor, na mesma temperatura 
Mh = massa do material úmido submetido à sedimentação, em g 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
5. Diâmetro das partículas de solo em suspensão 
 
Calcular o diâmetro máximo das partículas em suspensão 9, no momento de cada leitura do 
densímetro, utilizando-se a expressão (Lei de Stokes): 
 
t
a
d
d




1800
 
 
 
 
 
 
9 O diâmetro máximo das partículas em suspensão, pode também ser determinado pelo método gráfico gráfico de 
Casagrande. 
30 
 
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Onde: 
d = diâmetro máximo das partículas, em mm 
 = coeficiente de viscosidade do meio dispersor à temperatura de ensaio, em gs/cm2 
a = altura de queda das partículas, com resolução de 0,1cm, correspondente à leitura do 
densímetro, em cm 
t = tempo de sedimentação, em s 
 = massa específica dos grãos do solo, em g/cm3 
d = massa específica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em g/cm
3 
 
Nota: Para efeito de cálculo, considerar d=1,000 g/cm
3 e  correspondente ao 
coeficiente de viscosidade da água (tabela abaixo). 
 
Tabela: Viscosidade da água (valores em 10-6 gs/cm2 
 
oC 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
10 13,36 12,99 12,63 12,30 11,98 11,68 11,38 11,09 10,81 10,54 
20 10,29 10,03 9,80 9,56 9,34 9,13 8,92 8,72 8,52 8,34 
30 8,16 7,98 7,82 7,66 7,50 7,45 7,20 7,06 6,92 6,79 
 
 Obs.: Para temperaturas intermediárias, obter a viscosidade da água por interpolação linear. 
 
 
 
RESULTADOS 
 
O resultado final deve ser apresentado graficamente, dispondo-se em abcissas os diâmetros das 
partículas, em escala logarítmica e em ordenadas as porcentagens das partículas menores do 
que os diâmetros considerados, em escala aritmética. 
 
 
 
OBSERVAÇÕES 
 
1. Variação das leituras do densímetro, no meio dispersor, em função da temperatura 
 
Para cada densímetro deve-se construir a curva de variação das leituras, Ld, no meio dispersor. 
Verificar o procedimento descrito na NBR 7181. 
 
2. Variação da altura de queda das partículas em função da leitura do densímetro 
 
Para cada densímetro construir as curvas de variação da altura de queda das partículas, a e a', em 
função da leitura do densímetro. Ver procedimento descrito na NBR 7181. 
 
3. Determinação do diâmetro máximo das partículas pelo nomograma de A. Casagrande 
 
A determinação do diâmetro máximo das partículas pela Lei de Stokes pode ser feita utilizando-se 
o nomograma elaborado por Arthur Casagrande. Para construir ou utilizar o nomograma, consultar 
a bibliografia ou a própria NBR 7181. 
 
 
 
 
 
 
31 
 
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ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR PENEIRAMENTO (Método: NBR 7181) 
INTERESSADO: 
 
PROCEDÊNCIA: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE HIGROSCÓPICA 
CÁPSULA 
Nº 
PESO BRUTO 
ÚMIDO (g) 
PESO BRUTO 
SECO (g) 
PESO DA 
CÁPSULA (g) 
PESO DA 
ÁGUA (g) 
PESO DO SOLO 
SECO (g) 
UMIDADE 
(%) 
UMIDADE 
MÉDIA (%) 
Fator de 
Correção 
 
 
PENEIRAMENTO GROSSO 
Massa total da amostra úmida: 
 Mt = [ ] (g) 
Massa total da amostra seca: 
 Ms = [ ] (g) 
PENEIRAS 
MATERIAL 
RETIDO 
MATERIAL 
PASSANDO g
gt
s M
h
MM
M 


 100
)100(
)( 
100


s
is
g
M
MM
Q
)( 
Qg = porcentagem de material passando em cada 
peneira; Mg = massa do material seco retido na 
peneira de 2,00mm; Mi = massa do material 
retido acumulado em cada peneira; 
h = umidade higroscópica do material passando 
na peneira de 2,00mm 
(mm) Parcial (g) Acumulado, Mi (g) Qg (%) 
50 
38 
25 
19 
9,5 
4,8 
2,0 Mg = [ ] N = [ ] 
PENEIRAMENTO FINO 
Massa parcial úmida: 
 Mh = [ ] (g) NM
hMM
Q
h
ih
f 



100
100100 )( 
Qf = porcentagem de material passado em cada 
 peneira; 
Mh = massa do material úmido submetido ao 
 peneiramento fino ou à sedimentação; 
Mi = massa do material retido acumulado em 
 cada peneira; 
N = porcentagem de material que passa na 
 peneira de 2,00mm; 
h = umidade higroscópica do material passando 
 na peneira de 2,00 mm. 
PENEIRAS 
MATERIAL 
RETIDO 
MATERIAL 
PASSANDO 
(mm) Parcial (g) Acumulado, Mi (g) Qf (%) 
1,2 
0,6 
0,42 
0,25 
0,150,075 
Curva granulométrica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro das partículas (mm)
Pe
rc
en
tua
l p
as
sa
nd
o 
(%
).
32 
 
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A. Colatino / 1999 
 
 
 
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA POR SEDIMENTAÇÂO (Método: NBR 7181) 
INTERESSADO: 
 
PROCEDÊNCIA: 
 
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE HIGROSCÓPICA 
CÁPSULA 
Nº 
PESO BRUTO 
ÚMIDO (g) 
PESO BRUTO 
SECO (g) 
PESO DA 
CÁPSULA (g) 
PESO DA 
ÁGUA (g) 
PESO DO SOLO 
SECO (g) 
UMIDADE 
W (%) 
UMIDADE 
MÉDIA (%) 
Fator de 
Correção 
 
 
PENEIRAMENTO GROSSO 
Massa total da amostra úmida: 
 Mt = [ ] (g) 
Massa total da amostra seca: 
 Ms = [ ] (g) 
PENEIRAS 
MATERIAL 
RETIDO 
MATERIAL 
PASSANDO g
gt
s M
h
MM
M 


 100
)100(
( 
100


s
is
g
M
MM
Q
)( 
Qg = porcentagem de material passando em cada 
peneira; Mg = massa do material seco retido na 
peneira de 2,00mm; Mi = massa do material 
retido acumulado em cada peneira; 
h = umidade higroscópica do material passando 
na peneira de 2,00mm 
(mm) Parcial (g) Acumulado, Mi (g) Qg (%) 
50 
38 
25 
19 
9,5 
4,8 
2,0 Mg = [ ] N = [ ] 
PENEIRAMENTO FINO 
Massa parcial úmida: 
 Mh = [ ] (g) 
N
M
wMM
Q
h
ih
f 



100
)100(100 
Qf = porcentagem de material passado em cada 
 peneira; 
Mh = massa do material úmido submetido ao 
 peneiramento fino ou à sedimentação; 
Mi = massa do material retido acumulado em 
 cada peneira; 
N = porcentagem de material que passa na 
 peneira de 2,00mm; 
h = umidade higroscópica do material passando 
 na peneira de 2,00 mm. 
PENEIRAS 
MATERIAL 
RETIDO 
MATERIAL 
PASSANDO 
(mm) Parcial (g) Acumulado, Mi (g) Qf (%) 
1,2 
0,6 
0,42 
0,25 
0,15 
0,075 
SEDIMENTAÇÃO Massa específica dos grãos:  = [ ](g/cm3) Massa úmida: Mh=[ ](g) 
Data Hora 
Tempo 
(min/h) 
Leitura 
densimétrica 
L 
Temp. 
°C 
Viscosidade 

g.seg/cm2
Leitura 
corrigida 
Ld 
Altura de 
queda 
a (cm) 
Diâmetro das 
partículas 
d (mm) 
Porcentagem de 
solo em suspensão 
Qs (%) 
 0,25 
 0,50 
 1,0 
 2,0 
 4,0 
 8,0 
 15,0 
 30,0 
 1h 
 2h 
 4h 
 8h 
 24h 
CÁLCULOS: 
100
100
)(.
)( 





w
M
LLV
NQ
h
dc
d
s


 
t
a
d
d




.1800
 
33 
 
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Qs= porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do densímetro; 
N = porcentaqgem de material que passa na peneira de 2,00mm; 
= Massa específica dos grãos do solo, em g/cm3; 
d= massa específica do meio dispersor à temperatura do ensaio, em g/cm3; 
c= massa específica da água, à temperatura de calibração do densímetro 
 (20°C), em g/cm3; 
V = volume da suspensão, em cm3; 
L = leitura do densímetro na suspensão; 
Ld = leitura do densímetro no meio dispersor, na mesma temperatura da 
 suspensão 
d = diâmetro das partículas, em mm; 
W = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,00mm; 
 = coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de ensaio, 
 em g.s/cm2; 
a = altura de queda das partículas, com resolução de 0,1cm, correspondente 
 à leitura do densímetro, em cm; 
t = tempo de sedimentação, em seg; 
Mh = massa do material submetido à sedimentação, em g. 
Para efeito de cálculo, considerar: 
V = 1000 cm3; d = 1,000 g/cm
3; c = 1,000 g/cm
3. 
 
34 
 
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ENSAIO DE COMPACTAÇÃO 
(Método: NBR-7182) 
 
FINALIDADE 
 
Determinação da relação entre o teor de umidade e a massa específica aparente seca de solos 
quando compactados. 
 
APARELHAGEM 
 
h) Balanças que permitam pesar 10 kg e 200g, resoluções de 1g e 0,01g respectivamente; 
i) Peneiras de 19 e 4,8 mm; 
j) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105º e 110ºC; 
k) Cápsulas metálicas, com tampa, para determinação de umidade; 
l) Bandejas metálicas; 
m) Régua de aço biselada com comprimento de 30cm; 
n) Espátulas de lâmina flexível, com 10cm e 2cm de largura e 12cm de comprimento; 
o) Cilindro metálico pequeno (cilindro de Proctor), composto de base e colarinho, com as 
dimensões especificadas pela NBR 7182; 
p) Cilindro metálico grande (cilindro de CBR), composto de base, colarinho e disco espaçador, 
com as dimensões especificadas pela NBR 7182; 
q) Soquete pequeno – com massa de 250010g e altura de queda de 3052mm (NBR-7182); 
r) Soquete grande – com massa de 453610g e altura de queda de 4572mm (NBR-7182); 
s) Provetas de vidro com capacidade de 1000cm3, 200cm3 e 100cm3, com graduações de 10, 2 e 
1cm3, respectivamente; 
t) Extrator de corpo de prova; 
u) Conchas metálicas com capacidade de 1000cm3 e 500cm3; 
v) Base rígida; 
w) Papel filtro com diâmetro igual ao do molde empregado. 
 
ENERGIAS DE COMPACTAÇÃO 
 
1. As energias de compactação especificadas são: normal, intermediária e modificada. 
Na tabela a seguir estão assinaladas as características inerentes a cada energia. 
 
 
Cilindro 
Características inerentes a cada 
energia de compactação 
Energia 
Normal Intermediária Modificada 
 
Pequeno 
Soquete Pequeno Grande Grande 
Número de camadas 3 3 5 
Número de golpes por camada 26 21 27 
 
 
Grande 
Soquete Grande Grande Grande 
Número de camadas 5 5 5 
Número de golpes por camada 12 26 55 
Altura do disco espaçador (mm) 63,5 63,5 63,5 
 
2. O cilindro pequeno pode ser utilizado somente quando a amostra, após a preparação, passa 
integralmente na peneira de 4,8mm. 
 
 
 
 
35 
 
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PREPARAÇÃO DA MOSTRA 
 
Podem ser utilizados três processos para a preparação de amostras para ensaios de compactação: 
 
a) preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; 
b) preparação a 5% abaixo da umidade ótima presumível; 
c) preparação a 3% acima da umidade ótima presumível. 
 
1. Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica 
 
1.1 Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica. 
1.2 Desmanchar os torrões, evitando-se quebra de grãos, e homogeneizar a amostra 
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 o ensaio. 
1.4 Verificar se a amostra passa integralmente na peneira de 4,8mm. 
1.5 No caso da amostra apresentar material retido na peneira de 4,8mm, passar a mesma na peneira de 
19,1mm, com o objetivo de desmanchar os torrões eventualmente ainda existentes, sem forçar 
exageradamente, de forma a evitar a quebra de grãos. 
1.6 Após o peneiramento citado acima, proceder como indicado na tabela abaixo. 
 
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 nota abaixo 
19,1 maior que 30 - Recomenda-se não ensaiar de acordo com 
o método da NBR 7182 
 
Nota: Passar o material retido na peneira de 19,1mm através da de 76,2mm e desprezar o material 
retido nesta última. Substituir o material retido na peneira de 19,1mm e que passe na de 
76,2mm por igual quantidade de material retido na peneira de 4,8mm e que passe na de 
19,1mm. 
 
1.7 As quantidades de amostra a serem tomadas estão indicadas na tabela abaixo: 
 
Ensaio de 
compactação