NBR 12004 Determinacao do indice de vazios maximo de solos

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ABNT-Assock@ 
Bresileire de 
Normss T6cnicas 
NBR12004 
NOV./i 990 ) MB-3324 
Solo - Determinagso do indice de 
vazios m6ximo de solos n5o coesivos 
M&do da ensaio 
Origem: Projeto 2:04.02-01 a90 
CB-2 - Cornit Brasileiro de Constru& Civil 
CE-2:04.02 - Cornis& de Estudo de IdentificaqZo e Compacta~~io de Solos 
MB-3324 - Soil - Determination of the maximum index void ratio of cohesionless 
soils 
Palavras-chave: Solo. Compacidade 6 phginas 
SUM&II0 
1 Obj-eiivo 
2 Documentos complementares 
3 Conceitua~Hoemnsidera~essobreos m6todos”A” 
* “8” 
4 Aparelhagem 
5 Execu~io do ensaio 
6 Resultados 
1 Objet& 
Esta Norma prescreve o m&do de determina@o do 
indice de vaz’bs m&ximo (e,) de Solos granulares, nso 
CoBsivos, contendo no meximo 12% (em massa) de 
material que passa na peneira de 0,075mm. 
2 Documentos complementares 
Na aplica+ desta Norma 6 nec%ss&rio consultar. 
EB-22 - Peneiras para ensaio corn t&s de tecido 
met&o Especifica+ 
MB-28. Grks de solos que passam na peneira de 
4,amm -Determina~F.oda massaespecifica-M&do 
de ensaio 
MB-29. Graos de pedregulho retidos na peneira de 
4,8mm Determina@o da massa especifica, da 
massa especifica aparente e da abso+o de ggua 
M&do de ensaio 
MB-33 Solo - Ensaio de oompacta$Bo M&do de 
ensaio 
3 Canceitue@o e considera+s sobre oe 
mktodos “A” e “B” (ver 5.1) 
11 Para a &ten+ do indii de vazioe mtiimo 6 necess&ti 
a determina@o da massa especlfii aparente sex minima, 
OS quais correspondem so estado mais fofo em que urn 
solo n&o coesivo pode ser mlocado. utilizando-se urn 
procadimento laboratorial normalizado que impqa o 
empolamento e que minimize s segrega@o de particulas 
e a denstfica@o do solo. 
3.2 Urn indii de vazios mtiximo absolute n?m 6 
necesssriimente obtido pebs m&otodos espxifcados nesta 
Norma. 
4 Aparelhagem 
A aparelhagem necessdria para a exectqjlo do ensaio Q a 
seguinte: 
4.1 Aparelhagem geral: 
a) estufa capaz de manter a temperatura entre 105-C 
e 110°C; 
b) peneirasde75mm; 38mm; 19”“; 9,5mm; 4,8mm; 
2,Omm e O,075mm, de acordo corn a EB-22; 
c) balan$as que permitam pesar nominalmente 4Okg 
e lOkg, mm resolu@es de 5g e 1 g, respectWamente. 
e sensibilidades compativeis; 
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2 MB-3324/l 990 
d) ouvos equipamentos coma bandeja met&Ii9 rigldo, de format0 cilindrico-&Wo, corn volume 
conchas metAllcas, pb, escova de cardas macias e da ordem de 15 vez o volume do molde usado, e 
r6gua de a~ biselada. dotado de urn blcu corn cerca de 1 5cm de compri- 
mento; dots biws sHo necessArios, sendo urn can 
4.2 Aparelhagem para 0 m&do A: l&m de di&metro e outro corn 2.5cm. 
a) mokies cilindrixs metkos padr6es mm vot~mes Nota: Caando lorem exwtadas quantidades apreciAveis de 
nominais de 2.830cmJ (ver “Nota” B segulr) e snsaios sobre materiais semelhantes, A petmilido o use do 
t4.2CCcm3; as dimens6es a swam respeitadas cilindro de Pmctor, mm volume de 1 .WOcm’ (wr MB-33). 
es& indkadas na Figura; desde que ens&s execulados ,‘a priori” corn o ctlindro de 2.83&m e 0 de Proctor tenham indicado que nAo carrem 
diferenps signilicativas entre OS resultados obtidos. Nesfe 
b) dispositivo para verter o material no mOkle de aso. a grmulmeti do mate,ial dew Mender 80 ape- 
2.-m’, constnuido de urn funil relatiiamente dficxb para 0 mAtc& 8. 
/FIGURA 
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Unld. : mm 
i-1 
1 
Tamonho do Dimenr5er (mm) 
molde (cm3 I A 6 C D E F 
2.830 152,4 155,Z ISI, 165, I (2.7 28.6 
(4.200 279,4 230,s 308,O 241,3 15,s 50,8 
Nota - Tolsrdncia: -+Q4mm 
Figura Detalhes dos moldes 
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4.3 Aparelhagem pan o m&do B: 
a) cilindro de Proctor, corn volume de 1 .OXcmJ, de 
acordo corn a MB-W 
b) tuba rigido de parede delgada; corn volume da 
ordem de 1.300cmJ e di&netro Interno de 
aproximadamente 7cm. 
5 Execu$kio do ensaio 
5.1 Processes para a dcterminagk do indicc de 
vazioz. miximo 
Pcdem ser utilizados dois processes, como segue: 
a) m&odo A. Usando urn funil ou “ma ooncha para 
colocar 0 material no molde; 
b) m&do B - Depositando o material dentro do molde 
pela extra& de urn tubo preenchkfo corn o solo. 
5.t.t 0 m&c& A 6 preferivel quando utilizado em conjunto 
corn o m&do para determina#o do indice de vazios 
minima 0 m&c& B 6 irdtido para inwstiga@s especiaii 
e principalmente qua& a quantidade d-3 materiil diiponivel 
rGoQsufi&nte para reallza@odoensaiommo molde de 
2.830cm3, corm exigido pelo m6todo A. 
5.1.2 Para cada urn dos m&ados, a granulometrta dew 
atender ao indicado na Tab& 1. 
Tab& 1 - Quesitoo granulomCtricos para aplic@o dos mitodos 
Pen&a 
(mm) 
Quantidade de 
material passante 
(% em massa) 
75 19 
Quantldade mtiima de Quantidade mAxima de 
material passante material retido 
(% em massa) (% em massa) 
0,075 36 95 
MBtcdo A 100% 12% 30% 
MBtcdo B 100% 12% 10% 
5.2 Preparqio da amostra 
~2.1 0 material deve estar adequadamente amndiiiw~ado, 
de modo a evRar Wntamina@O por outros materi&+, 
perda de solo ou mesmo perda de identificatio. 
5.2.2Aquantidadenecass~riade materialeaaparelhagem 
a ser usada sHo fun+ do diametro miximo dos graos, 
coma indlcado na Tab& 2. 
Tebela 2 - Massa necesdria de material e aparelhagem a ser utilizada 
Di6metro m&&no Massa necess&i Aparelhagem para mloca~~o do Volume do molde 
dos g&x de material se00 material no molde a se, usado 
(mm) (kg) (cm 
75 30 1 piou ooncha met~lica grande 1 14.200 
36 30 concha meMica 14.200 
19 6 concha met~llca 2.630 
9.5 6 funil (di&netro de 2,5cm) 2.630 
4.6 0” menor 6 funil (diimetro de 1,3cm) 2.830 
52.3 AO se utilizar o m&do 8, a massa necassGa de 
material seco 6 de 2,5kg. 
temperaturade105”C a 1 lO”C,ondedevepermanecerate 
apresentarconstenciademassa. Aseguir,aamostradeve 
ser resfriada em reciplente fechado. 
5.2.4 Para formacHo da amostra, as quanlidades 
anterunmente indicadas devem ser obtidas cum use do 
repanidor de amostras ou pot quarteamento. 5.2.6 Depois da secagem, as agregaees fracamente 
cimentadas devem ser cuidadosamcnte destorroadas. 
5.2.5 A amoslra deve ser. ent,io, sBCa em estufa, i evitando~se a quebra de graos. 
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5.3 Calibrqdo 
0 mlunw e a mass de cada mokd demm ser ckterminada 
porocasi~odousoinicialeemintervaksquen~oexcedam 
I .W utilira@es ou anualmente, prevalecendo o que 
ocorrer prim&o. 0 volume determinado Go pode diierir 
dovolumenominaldemaisque 1,5%. Recomenda-seque 
osdois m&dosdecalibra@o, descriiosem 5.31 e 5.3.2, 
sejam utilizados 8, case a diferenca entre OS volumes 
assim determinados seja superbr a 0,5% do volume 
nominal do molde, a calibra@o deve ser repelida. Na 
hipjtsse de essa dlecen;a exc?der a tokr&nck &aLb~k. 
em sucassNas determina@es, deve-se descartar o m&e, 
pois tal fate cnnstitui uma indica@o de que ek encontra- 
se excessivamente deformado. 
53.1 M&do da med@o dir&a 
Calcular o volume do m&e, utilizando-se as media de, 
pelo menos, tr&. medidas do dihmetro interno e da altura, 
efetuadas igualmente espa$adas e mm resolu@o de 
lmm ou O,lmm, conformeo moldesejade 14.200cm30u 
n%. respectivamente. 
5.32 M&do do enchlmenlo corn dgua 
Proceder conforme segue: 
a) ap6s encher compktamente o molde can bgua, 
deve-se deslizar cuidadosamente uma placa de 
vdro sobre o top0 do m&e (hxda). para assegurar 
que ele se encontra compktamente preenchido 
mm cigua. Uma deigada pelicuk de siliiw aplbada 
previamente na bordadomoldeformari umajunta 
imperme~vel entre a placa de vidro e a barda do 
molde; 
b) determinar a lemperatura, corn resolu~~o de I%, 
B a massa da dgua que preencheu o molde,corn 
resolucBo de 5g cw 1 g, conforme o mokfe seja de 
14.200cmJ ou Go, respectivamente; 
c) calcularovolumedomolde, mui?iplicandoamassa 
de igua que preencheu o molde pelo volume 
unit&rio de igua, na temperatura observada, 
mnforme a Tabela 3. 
Tab& 3 -Volume de jgua por grama, 
em fun$Sc. da temperatura 
Temperatura 
(“C) 
Volume de dgua 
MW 
12 1 ,ooa48 
14 1,00073 
16 1.00103 
18 1.00138 
20 I,00177 
22 1,00221 
24 1.00268 
26 I,00320 
28 1.00375 
30 I,00435 
32 1.00497 
Usarnosdlcubsdoensakovolumedomolde,conslnuido 
pela media dos valores obtidos p&s processas descritos 
em 5.3.1 e 5.3.2, e anot&b curno Vm. err cm3, corn qualm 
algarismos significativos. 
53.4 Massa do molde 
Eetenninar e aMar a massa do molda vazio, corn resnlu~ao 
indicada em 5.3.2-b). 
5.4 Pmcedimento para exccug80 do ensaio 
5..%t.t Homogeneizar a amostra previamente seca. 
5.4.1.2 Seforutiliiado ofunil (comoespecificado na Tabela 
2), colocar o sob no molde, Go iofo quanta possivel, 
veriendo-oatrav&sdo bicoemfluxoconstantee mantendo 
o funil em posi@o vertical. Ajustarcnntinuamente a attura 
do bicc, de modo que a queda livre do material seja da 
ordem de lcm ou apenaso suficknte para assegurar urn 
lluxo owtinuo das particuks do solo, sem que o bico entre 
em contact0 can o material jS depositado. Mover o funil 
Segundo uma trajettrriaespiralada, da borda para ocentro 
do molde, de forma a resultar camadas corn espessuras 
uniformes 0 movimentc em aspiral dew set suiiikntemente 
knlo, de mode a minimizar segrega@o de particulas. 
5.4.1.2.1 Enchero molde at8 Icm a 2cm acima do topo dele 
(ou at8 que todos os pontos da superficie do solo estejam 
acima do piano da borda do m&e). 
5.41.2.2 Rasar o excesso de sob mm auxilio da r&gua de 
a~ biselada. Cuidados devem ser tomados durante as 
opera@% de enchimento e rasamento para MO sacudir 
ou vibrar o molde ou mesmo para evitar deforma@es 
excesivas da superfiik do solo, o que provccaria rearranj~ 
das particulas e recalques na amostra. Passando-se a 
r6gua de a~ “ma vez ou, se necessirio, duas vezes, 
obtGm-se resultados mais reprodutiveis 
5.4.1.3 Se for utilizada pd ou concha met~lica (mmo 
especificadonaTabela2),cclocarosolonomolde, tiofofo 
quanta possivel. mantendo-se a pb ou wncha pouco 
acimadasuperficiedosolo, deformaqueadeposi~~onao 
seja efetuada por queda sobre o material jd wlocado. Se 
necess&io, OS gr&as maiores devem ser depositados 
manualmente. 
5.4.1.3.1 Encher o molde at8 que haja excesso de, no 
m&Gno, 2cm acima do topo do molde. Para solos corn 
digmetro m?ximodosgr.&xdeat~l9mm, usara reguade 
ap (e m dedos, quando nece&rb) para nNelar a supedick 
do solo corn o topo do molde. Para solos corn maior 
d&netro mixinn dos g&s, nivelar corn OS dedos, de 
mode que o volume emerge& dos g&s maiores, em 
rela~ao ao planodo topodo molde, seja aproximadamente 
compensado peb volume dos vazks presentes na amostra, 
imedlatamente abaixo deste piano. 
5.4.1.4 Determinx e anotar a massa do molde preenchido 
mm solo, corn resalu~% de 5xj ou lg. respectivamentc, 
conforme 0 molde usado tenha sidode 14~200cm ou nRo. 
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Calcular e enoter c~mo M,. corn rssolu#~o anterttrmente 
indicada. B masse do solo que pre-encheu o molde, por 
subtr@O da massa do “-Id& “azb, dstm”l”ada co”fo”ne 
5.3.4. 
5.&%5 Repetir as opera@es 54.1 .l a 5.4.1.4, reusando a 
arncstra ensaiada mas sem pennrir a abso@~o de umkkie. 
de mode e obter, pelo menos, trirs valores de massa. 
5.42 Metodo 6 
5.421 Homogenekar a amostra previamente sea 
5.4.21Cobcarotubode parededelgadadentrodo mokfe. 
~4.~3 Preencher o tuba corn a amostra at6 cerca de 1 cm 
abaixo do topo, mm auxilio de concha ou funil, tomando 
o cuidado de minimizar a segrega@o do material durante 
o enchimento. 
5.424 Sacar o tubo rapidamente. de modo que o solo 
preencha mmpletsmente o molde. 
5A2sFlasaro- de sob, mmo desmib em 5.4.1.2.2 
5.42.6 Corn resolu~o de 1 g. celcular e anoter mmo M, e 
massa do sob que preencheu o molde, carno deecrtto em 
5.4.1.4. 
5.4.2.7 Repetir as opera@es 5.4.2.1 a 5.4.2.6, reusando a 
amostra ens&da mas s9m pennttir a absor@o de urn&de, 
de modo a obter, pelo rnenos, tr& valores de messa. 
6 Resultados 
6.1 Cilc”lod 
6.1.1 Cafcular a masse es&fii aparente sex da B”Iatra, 
em cada detenninaeo, de acordo oom a express80: 
Y. - %I”, 
Onde: 
7. - massa especifica aparente sece do solo, 
em g/cm3 
“,” - volume do mokfe, em cm3 
au Considerar satsfatkios os vabms da masse eyxcifica 
aparente sea obtida que nPo difedrem da conespondente 
m&Q de mais que I,% ou 2,5%, respecttiamente, 
mnforme o material ensaiado tenha side uma areia fina B 
m&h ou nio. 
5.1.sUmave~obtiiostr&valoresnominimoqueatendam 
80 preconizado em 6.1.2, arm o valor mhdio, doravante 
denomlnado massa especifii aparents seca minima, 
-f, nin,, calcular o indice de vazios mkimo da amostra, de 
acordo corn a expre&io: 
a 
%x - - -1 
7 *tin. 
Onde: 
%x - indbe de vazios mkimo do solo 
a - massa especifba dos graos do solo, 
detenninada de acordo corn a MB-26 ou 
MB-29, em g/cm3 
Ld.. - massa eepecifica aparente eeca minima do 
solo, em g/c”+ 
6.2 Express3 do8 reaultadot 
621 Oindicedevazbxm~imodosobdeveserexpresso 
0x3 aproxima& de 0.01. 
62.2 Em determinadas snua@as, por exemplo quando 
60 se disp6e do vabr da massa especflica dos gr?ios do 
solo,faculta-seaapresenta~ooapenabdovalordamassa 
especifka aparente seca minima (7, ,J, expresso corn 
aproximaeo de 0,Ol s/cmg. 
62.3 Devem ser indiidos o m&odo (A ou B) e o molde 
utilizadas.