Relatório de Ensaios de Caracterização de Solos

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – POLI/UPE 
 
 
 
PEDRO HENRIQUE DA SILVA SANTOS FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ENSAIOS – MECÂNICA DOS SOLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECIFE – PE 
2017.2 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 ENSAIOS DE DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DO SOLO .............. 3 
1.1 Estufa .................................................................................................. 3 
1.2 Queima ao Álcool ................................................................................ 4 
1.3 Speedy ................................................................................................ 5 
2 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA ......................................................... 7 
3 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ......................................................... 8 
3.1 Peneiramento ...................................................................................... 8 
3.2 Sedimentação ..................................................................................... 11 
4 DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA ..................... 14 
4.1 Limite de Liquidez ................................................................................ 14 
4.2 Limite de Plasticidade .......................................................................... 16 
5 ENSAIO DE DENSIDADE REAL ........................................................ 18 
6 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO PROCTOR NORMAL ........................ 20 
7 ENSAIO DE DENSIDADE “IN SITU” ................................................. 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1. ENSAIOS DE DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DO SOLO 
A umidade do solo é um índice físico que representa a razão entre o peso 
da água contida num solo e o peso de seus grãos secos. Matematicamente pode 
ser expresso, em porcentagem, por meio da fórmula: 
w% =
Pa
Ps
× 100 
Onde: Pa = peso da água contida no solo; 
 Ps = peso do solo seco. 
1.1. ESTUFA 
Este método visa a determinação do teor de umidade do solo em 
laboratório por meio da secagem das amostras de solo numa estufa. 
1.1.1. Materiais Utilizados 
– Balança; 
– Cápsulas; 
– Estufa; 
– Amostra de solo. 
1.1.2. Procedimento 
Primeiramente pesou-se três cápsulas. Em cada uma das cápsulas foi 
colocada uma amostra de solo, então pesou-se o conjunto, obtendo assim, o 
peso bruto úmido. O conjunto é colocado na estufa (a cerca de 100 – 110 ºC) e 
lá deve ser deixado até que toda a água livre evapore (processo que leva cerca 
de 24 horas, porém, nas condições das aulas de laboratório, lá permaneceu por 
1 semana). Passado esse tempo, as amostras são retiradas da estufa, e devem 
ser pesadas imediatamente (para evitar a reabsorção da umidade atmosférica), 
obtendo-se o peso bruto seco. Efetua-se as diferenças de peso em relação ao 
peso da cápsula, de forma a obter o peso do solo úmido e o do solo seco. A 
diferença entre esses representa o peso da água que estava contida no solo. 
Pode-se então utilizar a definição de umidade para calcular a umidade de cada 
uma das amostras. A umidade do solo será considerada como a média aritmética 
das umidades encontradas nas amostras. 
 
4 
 
1.1.3. Resultados 
 
1.2. QUEIMA AO ÁLCOOL 
Este método visa a determinação do teor de umidade do solo em campo 
por meio da secagem das amostras de solo pela queima ao álcool etílico. Não é 
indicado para a determinação da umidade de solos com matéria orgânica, uma 
vez que essa será decomposta no processo de combustão, fazendo com que o 
peso final de solo seja subestimado. 
1.2.1. Materiais Utilizados 
– Balança; 
– Cápsulas; 
– Álcool etílico (C2H5OH); 
– Espátula; 
– Amostra de solo (recomenda-se 50 g). 
1.2.2. Procedimento 
Primeiramente foi pesada uma amostra de 50 g de solo, que foi 
depositada na cápsula. O solo então deverá passar por 3 processos seguidos de 
queima, sendo que nos dois primeiros deve ser misturado com cerca de 15 ml 
de álcool e no último deve ser misturado com 18 ml. Em cada queima, o solo 
deve ser devidamente misturado e homogeneizado com o álcool com o auxílio 
da espátula, então com um isqueiro ou fósforo, a mistura é posta em combustão. 
Durante a combustão deve-se misturar o solo constantemente com a espátula, 
para que a chama não se extinga até que todo o álcool seja queimado. Após as 
três queimas, o solo seco foi pesado. Pelas diferenças se determina o peso da 
água presente no solo úmido e pela definição, calcula-se a umidade do solo. 
Nº da Cápsula 1400 1436 1440
Peso da Cápsula (gf) 7.5 8.5 8.2
Peso Bruto Úmido (gf) 19.2 22.7 21
Peso Bruto Seco (gf) 17 20 18.8
Peso do Solo Seco (gf) 9.5 11.5 10.6
Peso da Água (gf) 2.2 2.7 2.2
Umidade 23.2% 23.5% 20.8%
Umidade Média
Determinação da Umidade - Estufa
22.5%
5 
 
1.2.3. Resultados 
 
1.3. SPEEDY 
Este método visa a determinação do teor de umidade do solo em campo 
por meio da reação química entre a água presente no solo e carbureto de cálcio. 
A reação está expressa abaixo: 
H2O + CaC2 → CaO + C2H2 (gás etino) 
A reação tem como produto o gás etino (acetileno), imprescindível para a 
determinação de umidade do método. 
1.3.1. Materiais utilizados 
– Speedy; 
– Manômetro; 
– Ampola contendo carbureto de cálcio; 
– Esferas de metal; 
– Amostra de Solo. 
1.3.2. Procedimento 
Primeiramente, deve-se estimar de forma tátil-visual a umidade do solo. 
Se a umidade prevista for até 10%, a amostra de solo deve ser de 20 g; se estiver 
entre 10 e 20%, a amostra deve ser de 10 g; e se for maior que 20%, a amostra 
deve ser de 5 g. Dentro do speedy foram depositadas a amostra de solo, as 
esferas de metal e a ampola com carbureto, nessa ordem. Deve-se então vedar 
o speedy com sua tampa e chacoalhar, com a tampa virada para baixo. As 
esferas irão quebrar as ampolas e o pó irá reagir com a água do solo. O gás 
produzido pressiona o interior do recipiente e a pressão é medida pelo 
manômetro acoplado à tampa do aparelho. De acordo com a pressão provocada, 
Peso da Amostra (gf) 50
Peso da Cápsula (gf) 79.2
Peso Bruto Úmido (gf) 129.2
Peso Bruto Seco (gf) 119.9
Peso do Solo Seco (gf) 40.7
Peso da Água (gf) 9.3
Umidade 22.9%
Determinação da Umidade - Queima ao Álcool
6 
 
sabe-se a quantidade de gás produzido, e consequentemente a quantidade de 
água que reagiu. Os valores correspondentes de pressão e umidade são 
tabelados, sendo necessário apenas a consulta ao final do experimento. Com o 
término do ensaio, o speedy deve ser aberto em local ao ar livre, uma vez que o 
gás acetileno é tóxico ao ser humano. Após determinar a umidade de acordo 
com a tabela, ainda é necessário aplicar um fator de correção à umidade obtida, 
expresso pela fórmula: 
w% =
w1
100 − w1
× 100 
Onde: w1 = Umidade tabelada. 
1.3.3. Resultados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Umidade Prevista (10 - 20)%
Peso Utilizado (gf) 10
Leitura do Manômetro (kgf/cm²) 1.45
Umidade Tabelada 16.9%
Umidade Corrigida 20.3%
Determinação da Umidade - Speedy
7 
 
2. PREPARAÇÃO DE AMOSTRA 
O método engloba os procedimentos para a preparação de amostras para 
os ensaios de compactação e de caracterização (limites de liquidez e 
plasticidade, análise granulométrica, densidade real) do solo. 
2.1. Materiais Utilizados 
– Almofariz; 
– Mão de gral; 
– Peneiras; 
– Bandejas. 
2.2. Procedimento 
Assim que as amostras de solo chegam ao local onde serão realizados os 
ensaios, elas devem ser postas para secar ao ar livre. Quando o solo estiver 
próximo a umidade higroscópica, deve ser destorroado com o auxílio do 
almofariz e da mãode gral, tomando cuidado para evitar a quebra dos grãos, o 
que representa a descaracterização do solo. A amostra deve ser então 
homogeneizada. 
Quando as amostras forem requeridas para a realização dos ensaios, ela 
será passada pelas peneiras correspondentes. Parra os ensaios de 
caracterização, deve ser passada pelas peneiras de 2,0 mm e 0,42 mm. Para os 
ensaios de compactação deve ser passada pela peneira de 4,7 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
3. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA 
A análise granulométrica visa obter as proporções entre os grãos de 
diferentes dimensões. Com ela é possível obter as coordenadas que permitam 
traçar a curva granulométrica. A análise é feita em duas etapas, uma por 
peneiramento, onde será discriminada a fração grossa do solo (areia e 
pedregulho), e outra por sedimentação, onde será discriminada a fração fina 
(silte e argila). 
3.1. PENEIRAMENTO 
3.1.1. Materiais Utilizados 
– Balança; 
– Conjunto de peneiras. 
3.1.2. Procedimento 
Para a realização do ensaio, deve-se tomar uma quantidade mínima do 
solo, já preparado pelos métodos detalhados no item 2 (preparação de amostra), 
em peso, definida por norma e mostrada na tabela abaixo: 
No ensaio feito em sala, estimou-se que os maiores grãos do solo 
estavam entre 5 e 25 mm, sendo assim, tomou-se uma quantidade de 4 kg de 
amostra preparada para a execução da análise granulométrica. 
O solo foi passado pela peneira de 2,0 mm. Do que ficou retido, parte foi 
separado para a determinação da umidade, o restante foi lavado devidamente 
para soltar as partículas mais finas que ainda poderiam estar aderidas, e dele 
tomou-se 1 kg (amostra total), que foi levado à estufa para a secagem. Do 
material passante, tomou-se 120 g (amostra parcial), que também foi levado à 
estufa. 
Decorrido o tempo de secagem do solo na estufa, determina-se umidade 
do solo e com ela calcula-se o peso da amostra seca, que será levada ao 
peneiramento. O peneiramento da amostra total se dá até a peneira de 2,0 mm, 
9 
 
e serve para o detalhamento da fração de pedregulhos no solo. Quando atingida 
a peneira 2,0 mm, inicia-se o peneiramento da amostra parcial até a peneira 
0,075 mm. O peneiramento da amostra parcial serve para o detalhamento da 
fração de areia. Deve-se realizar e registrar numa tabela todas as pesagens das 
amostras retidas nas peneiras, então calcular o peso passante acumulado e 
expressá-lo em porcentagem. Assim, tem-se a relação entre a abertura da 
peneira e a porcentagem de solo que passa por ela, necessários para a 
confecção da curva granulométrica. 
3.1.3. Resultados 
 
Nº da Cápsula 30 35
Peso da Cápsula (gf) 22.40 22.39
Peso Bruto Úmido (gf) 101.30 100.31
Peso Bruto Seco (gf) 100.28 99.28
Peso do Solo Seco (gf) 77.88 76.89
Peso da Água (gf) 1.02 1.03
Umidade 1.31% 1.34%
Umidade Média 1.32%
Determinação da Umidade
12,7 mm 0 986.97 100.0%
9,5 mm 9.85 977.12 99.0%
4,7 mm 4.4 972.72 98.6%
2,0 mm 11.35 961.37 97.4%
1,2 mm 7.85 110.59 91.0%
0,6 mm 22.14 88.45 72.7%
0,42 mm 7.99 80.46 66.2%
0,25 mm 6.1 74.36 61.2%
0,15 mm 44.26 30.1 24.8%
0,075 mm 20.38 9.72 8.0%
Peso Retido 
Parcial
Peso Passante 
Acumulado
% Passante 
Acumulada
Análise Granulométrica (Peneiramento)
Am
os
tra
 P
ar
cia
l
Am
os
tra
 T
ot
al
Peneira
Amostra Total Amostra Parcial
Pesos das Amostras
Peso do Solo 
Úmido (gf)
1000 120
Peso do Solo 
Seco (gf)
986.97 118.44
10 
 
Com os dados da tabela da análise granulométrica, é possível plotar a 
curva granulométrica, cujo resultado está representado abaixo: 
A curva só pôde ser preenchida até a peneira de 0,075 mm, pois não foi 
efetuado, em sala, o ensaio de sedimentação para a discriminação da fração fina 
do solo. 
Para auxiliar a identificação das características de uniformidade e 
graduação dos solos, pode-se retirar alguns índices da curva granulométrica: 
– Diâmetro efetivo (∅e): definido como o diâmetro correspondente a 10% 
em peso total de todas as partículas menores que ele. Está em destaque no 
gráfico: ∅e = 0,085 mm. 
– Grau de desuniformidade (D): definido como a razão entre o diâmetro 
que supera 60% dos grãos e o diâmetro efetivo. O diâmetro 60% está em 
destaque no gráfico: ∅60 = 0,25 mm. 
D =
∅60
∅e
=
0,25
0,085
∴ D = 2,94 
De acordo com a classificação: 
{
D < 5 → solo muito uniforme
5 < D < 15 → uniformidade média
D > 15 → solo desuniforme
 
O solo ensaiado é muito uniforme. 
0.085
0.25
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
0.001 0.01 0.1 1 10 100
%
 P
as
sa
n
te
Diâmetro dos Grãos (mm)
Curva Granulométrica
11 
 
3.2. SEDIMENTAÇÃO 
Ensaio que visa discriminar a proporção entre as quantidades de solo de 
granulometria fina (menor que 75 µm). O experimento não foi realizado em sala 
devido ao tempo necessário para o registro das medições, porém foram 
explicados os procedimentos para sua execução. 
3.2.1. Materiais Utilizados 
– Proveta de vidro (1 L); 
– Tanque para banho; 
– Densímetro de bulbo; 
– Cronômetro; 
– Béquer; 
– Substância defloculante; 
– Aparelho dispersor. 
3.2.2. Procedimento 
Tomar cerca de 120 g (solos arenosos) ou 70 g (solos siltosos ou 
argilosos) do material preparado (item 2) passante pela peneira 2,0 mm. 
Transferir a amostra para um béquer, onde será misturado com uma solução de 
uma substância defloculante (geralmente hexametafosfato de sódio), para evitar 
a aglomeração dos grãos. Deve-se misturar bem as fases e deixar o conjunto 
em repouso por cerca de 12 horas. Passadas o tempo, a mistura no béquer deve 
ser agitada no aparelho dispersor durante 15 minutos, sendo transferida em 
seguida para uma proveta de vidro, e completa-se o recipiente com água até a 
marca de 1 L. Caso o ensaio esteja sendo realizado num local com uma variação 
muito grande de temperatura, a proveta deve ser imersa num tanque para banho, 
de forma a manter a temperatura aproximadamente constante. 
Logo que a dispersão atinja a temperatura de equilíbrio, tomar a proveta 
e tampando-lhe a boca com uma das mãos, executar movimentos enérgicos, 
durante 1 minuto, de forma que a boca da proveta passe de cima para baixo. 
Imediatamente depois de terminada a agitação, colocar a proveta sobre uma 
mesa, iniciar a contagem do cronômetro e mergulhar cuidadosamente o 
densímetro na dispersão. Efetuar as leituras do densímetro correspondentes aos 
tempos de sedimentação de 30 segundos, 1 e 2 minutos. Retirar lenta e 
12 
 
cuidadosamente o densímetro da dispersão. Se o ensaio não estiver sendo 
realizado em local de temperatura constante, deve-se 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. 
Com as leituras feitas do densímetro, é possível então calcular a 
porcentagem de grãos ainda em suspensão, assim como o seu diâmetro 
máximo, por meio da fórmula de Stokes. As fórmulas estão representadas a 
seguir: 
– Porcentagem de grãos em suspensão: 
Qs =
N. δ. V. δc. Lc
(δ − δd). Mh. fc
 
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; 
δ = massa específica dos grãos do solo, em g/cm³; 
δd = massa específica do meio dispersor, em g/cm³; 
V = volume da suspensão, em cm³; 
δc = massa específica da água, em g/cm³; 
Lc = leitura corrigida = L– Ld + erro causado pelo menisco; 
L = leitura do densímetro na suspensão; 
Ld = leitura do densímetro no meio dispersor;Mh = massa do material úmido submetido à sedimentação, em g. 
– Diâmetro máximo dos grãos em suspensão: 
∅ = √
1800. η. a
t. (δ − δd)
 
Onde: ∅ = diâmetro máximo das partículas, em mm; 
η = coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de 
ensaio, em g.s/cm²; 
13 
 
a = altura de queda das partículas, correspondente à altura do 
densímetro, em cm; 
t = tempo de sedimentação, em segundos; 
δ = massa específica dos grãos do solo, em g/cm³; 
δd = massa específica do meio dispersor, em g/cm³. 
Tendo as últimas coordenadas (diâmetro x porcentagem dos grãos) é 
possível então completar a curva granulométrica, com o detalhamento da fração 
fina. 
3.2.3. Resultados 
Como o ensaio não foi feito em sala, só foi obtido o detalhamento da 
fração do solo com diâmetro acima de 75 µm. Com a curva granulométrica (pág. 
10) é possível identificar as porcentagens de solo pertencentes à cada 
classificação (composição granulométrica). Sendo: 
Areia fina (0,075 mm < ∅ < 0,2 mm): 52 − 8 = 44% 
Areia média (0,2 mm < ∅ < 0,6 mm): 72 − 52 = 20% 
Areia grossa (0,6 mm < ∅ < 2,0 mm): 97 − 72 = 25% 
Pedregulho (∅ > 2,0 mm): 100 − 97 = 3% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
4. DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA 
De acordo com a quantidade de água contida num solo, este pode se 
comportar de diferentes maneiras em relação ao estado físico. Em ordem 
crescente de umidade ele pode ser: sólido, semissólido, plástico, líquido. Entre 
cada um desses comportamentos, há uma umidade que marca a separação 
entre eles, que foram denominadas limites de consistência. Em aula foram 
realizados apenas os ensaios de limite de liquidez (LL) e limite de plasticidade 
(LP), o limite de contração (LC) não foi executado. 
4.1. LIMITE DE LIQUIDEZ 
O limite de liquidez representa o menor teor de umidade com que um solo 
é capaz de fluir. Ele separa os estados plástico e líquido do solo. É determinado 
pelo método desenvolvido pelo engenheiro Arthur Casagrande. 
4.1.1. Materiais Utilizados 
– Aparelho de Casagrande; 
– Cinzel; 
– Espátula; 
– Cápsulas; 
– Estufa; 
– Gabarito de queda; 
– Balança. 
4.1.2. Procedimento 
Para iniciar o ensaio, deve-se fazer uma série de regulamentações no 
aparelho de Casagrande. Alguns deles são: O pino que conecta a concha deve 
estar firme, não se deslocando lateralmente; os pontos de contato, tanto da base 
quanto da concha, não podem estar gastos; a concha não deve apresentar 
ranhuras perceptíveis ao tato; a altura de queda da concha deve estar regulada 
para 1 cm, o que deve ser feito com o auxílio de um gabarito de queda. 
Deve-se ter uma amostra de solo preparada (item 2) para a execução 
deste ensaio. Acrescenta-se então água ao solo e ele deve ser homogeneizado, 
até que ele atinja uma consistência que requeira em torno de 40 golpes para que 
a ranhura seja fechada. Coloca-se então o solo na concha, de forma que no 
centro a espessura seja de aproximadamente 1 cm. Divide-se o solo em duas 
15 
 
partes iguais com o auxílio do cinzel e inicia-se o golpeamento da concha contra 
a base do aparelho por meio do giro constante da manivela, até que as bordas 
inferiores da ranhura se unam. Anota-se o número de golpes, e parte da amostra 
ensaiada é separada e levada à estufa para a determinação da umidade. 
O procedimento deve ser repetido 4 vezes, sempre acrescentando um 
pouco de água à amostra para obter diferentes números de golpes para 
diferentes teores de umidade. A relação (número de golpes x teor de umidade) 
é expressa num gráfico monolog, por meio da reta média entre as coordenadas 
obtidas, e, o limite de liquidez, como definido por Casagrande, será o teor de 
umidade para o qual o sulco se fecha com 25 golpes. 
4.1.3. Resultados 
 
A reta média obtida pela dispersão de pontos tem um coeficiente de 
correlação (R²) de 0,8871. No gráfico está destacada a coordenada 
correspondente ao limite de liquidez do solo ensaiado: 
LL = 35,3% 
35.3%
32.0%
33.0%
34.0%
35.0%
36.0%
37.0%
38.0%
39.0%
10 100
Te
o
r 
d
e 
U
m
id
ad
e
Número de Golpes
Ensaio de Limite de Liquidez
Nº da Cápsula 1241 1426 1229 1434
Nº de Golpes 49 26 22 13
Peso da Cápsula (gf) 7.7 9.2 7.4 8.4
Peso Bruto Úmido (gf) 22.9 21.2 19.0 21.4
Peso Bruto Seco (gf) 19.1 18.1 16.0 17.8
Peso do Solo Seco (gf) 11.4 8.9 8.6 9.4
Peso da Água (gf) 3.8 3.1 3.0 3.6
Umidade 33.3% 34.8% 34.9% 38.3%
Ensaio de Limite de Liquidez
16 
 
4.2. LIMITE DE PLASTICIDADE 
O limite de plasticidade representa o teor de umidade que separa os 
estados plástico e semissólido do solo. O cientista Atterberg convencionou que 
a condição para que uma amostra de solo esteja no estado plástico é a 
possibilidade de com ela ser possível moldar um cilindro de 10 cm de 
comprimento por 3 mm de diâmetro, por rolagem sobre uma placa de vidro. 
4.2.1. Materiais Utilizados 
– Placa de vidro esmerilhada; 
– Espátula; 
– Balança; 
– Cápsulas; 
– Estufa; 
– Gabarito cilíndrico (10 cm x 3 mm). 
4.2.2. Procedimento 
Deve-se utilizar uma amostra de solo preparada (item 2). Primeiramente 
adiciona-se água à amostra de solo, amassando e revolvendo para 
homogeneizá-lo. Toma uma quantidade na mão e formar uma pequena bola, que 
deve ser rolada na placa de vidro com pressão suficiente da palma da mão para 
lhe dar forma de cilindro. Enquanto a amostra se fragmentar antes de atingir o 
diâmetro de 3 mm, deve-se adicionar água, homogeneizar a amostra e repetir o 
procedimento. Quando a moldagem do cilindro com as dimensões mencionadas 
for conseguida, estará caracterizado que o solo está no estado plástico. Refazer 
a esfera e repetir a rolagem até que haja fragmentação do cilindro com 
dimensões próximas às do gabarito de comparação. Transferir imediatamente 
as partes fragmentadas para as cápsulas, para determinação da umidade pelo 
método da estufa. Foram obtidas 4 amostras no ensaio feito em aula, e o limite 
de plasticidade considerado foi a média dos teores de umidade das amostras 
ensaiadas. 
17 
 
4.2.3. Resultados 
Tendo determinado os teores de umidade e a média entre eles, para que 
o LP obtido seja aceito, deve-se comparar cada uma das umidades com um 
intervalo, cujos limites estão 5% abaixo e acima do valor do LP. Como os valores 
das umidades estavam todos dentro do intervalo a ser considerado, o ensaio foi 
considerado correto e o valor do LP é igual a umidade média. 
LP = 27,1% 
Tendo determinado os valores do LL e do LP do solo, pode-se agora 
determinar um dos parâmetros mais importantes do solo, o índice de plasticidade 
(IP), que representa o “comprimento” da faixa de umidade em que o solo se 
apresenta no estado plástico. 
IP = LL − LP = 35,3 − 27,1 ∴ IP = 8,2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nº da Cápsula 1194 1439 1335 1259
Peso da Cápsula (gf) 8.58 8.61 7.87 7.82
Peso Bruto Úmido (gf) 10.49 11.19 10.05 9.99
Peso Bruto Seco (gf) 10.08 10.66 9.59 9.51
Peso do Solo Seco (gf) 1.50 2.05 1.72 1.69
Peso da Água (gf) 0.41 0.53 0.46 0.48
Umidade 27.3% 25.9% 26.7% 28.4%
Umidade Média
Intervalo de Comparação
Ensaio de Limite de Plasticidade
27.1%
(25.7 - 28.5)%
18 
 
5. ENSAIO DE DENSIDADE REAL 
Ensaio visa determinar a densidade real do solo, que representa, de fato, 
a densidade dos grãos do solo, apenas. A densidade, sendo uma propriedade 
adimensional, é definida como a razão entre o peso específico dos grãos e o 
peso específico da água, a uma certa temperatura. É expressa pela fórmula: 
δ =
γg
γa
 
Onde: δ = densidade real; 
 γg = peso específico dos grãos; 
 γa = peso específico da água. 
5.1.Materiais Utilizados 
– Estufa; 
– Dispersor mecânico; 
– Copo metálico; 
– Picnômetro (50 ml); 
– Bomba de vácuo; 
– Termômetro; 
– Balança; 
– Funil de vidro; 
– Conta-gotas ou pipeta. 
5.2. Procedimento 
Deve-se utilizar uma amostra de solo preparada (item 2) e seca em estufa 
até peso constante. Foi tomado 10 g desse solo como amostra para ensaiar, e 
seguiram-se os seguintes passos: 
– Pesagem do picnômetro vazio, seco e limpo (P1); 
– Colocou-se a amostra de solo no picnômetro e pesou-se (P2); 
– Colocou-se, a seguir, água no picnômetro, até cobrir; 
– Utiliza-se a bomba de vácuo, para expulsar o ar contido entre os grãos 
de solo; 
19 
 
– Completou-se com água o picnômetro, mediu-se a temperatura (T) e 
pesou-se todo o conjunto (P3); 
– Retirou-se todo o material do picnômetro. Ele foi lavado e preenchido 
completamente por água e pesado novamente (P4). 
Assim, tem-se os dados: 
P1 = peso do picnômetro; 
P2 = peso do picnômetro + solo; 
P3 = peso do picnômetro + solo + água; 
P4 = peso do picnômetro + água. 
Com eles é possível calcular a densidade real do solo pela fórmula: 
δT =
P2 − P1
(P4 − P1) − (P3 − P2)
 
O procedimento foi executado duas vezes, sendo que a densidade 
considerada foi a média entre os dois ensaios. 
5.3. Resultados 
A densidade obtida no ensaio é função da temperatura em que o ensaio 
é realizado, por isso que é importante a medição da temperatura durante sua 
realização. Para fins de padronização de resultados, a densidade real deve ser 
expressa em termos da temperatura em 20ºC, que é obtida multiplicando-se a 
densidade real obtida no ensaio por um fator de conversão, K20, que representa 
a razão entre a densidade da água à temperatura do ensaio e à 20ºC. Os valores 
para K20 são tabelados, bastando apenas a consulta ao final do experimento. 
δ20 = K20 . δT = K20. δ29 = 0,9977 . 2,55 ∴ δ20 = 2,54 
Nº do Picnômetro 1 2
31.10 32.70
41.10 42.65
90.76 95.65
84.68 89.60
Temperatura (ºC) 28.8 28.9
Densidade Real (g/cm³) 2.55 2.55
Densidade Real Média (g/cm³)
Constante de Conversão
2.55
0.9977
Ensaio de Densidade Real
P1 (g)
P2 (g)
P3 (g)
P4 
20 
 
6. ENSAIO DE COMPACTAÇÃO PROCTOR NORMAL 
Este ensaio visa determinar a relação entre o teor de umidade e a massa 
específica seca de solos, quando compactados. Com ele é possível determina a 
curva de compactação, de onde é possível extrair o valor da umidade ótima (teor 
de umidade no qual, quando o solo é compactado, obtém-se a maior densidade 
seca), assim como o valor da densidade seca máxima. 
6.1. Materiais Utilizados 
– Cilindro de Proctor: compreende o molde cilíndrico e o colarinho; 
– Espátula; 
– Soquete pequeno (2.500 ± 10) g; 
– Extrator de corpo de prova; 
– Cápsulas; 
– Estufa; 
– Bandeja metálica; 
– Balança. 
6.2. Procedimento 
O ensaio deve ser feito com amostra de solo preparada (item 2) e passada 
pela peneira 4,7 mm. Fixar o molde cilíndrico à sua base, acoplar o colarinho e 
apoiar o conjunto em uma base rígida. Numa bandeja, dispor a amostra de solo 
e umedecer com água, misturando o solo com auxílio de uma espátula ou com 
as mãos, para homogeneizá-lo. 
Quando a umidade estiver uniformizada, deve-se começar o processo de 
compactação, que será feito em três etapas. Cada etapa representa a 
compactação de uma camada de solo no cilindro Proctor. A cada camada, deve-
se compactar o solo com o peso do soquete, caindo em queda livre, 22 vezes. A 
compactação deve ser feita perpendicularmente e distribuída uniformemente 
sobre a superfície de cada camada. Entre uma compactação e outra, deve-se 
escarificar o topo da camada subjacente, para garantir a homogeneidade das 
camadas. Após a compactação o colarinho deve ser retirado e o solo excedente 
do molde cilíndrico é desprezado. O molde cilíndrico mais o solo devem ser 
pesados, e, sabendo o peso do cilindro e sua capacidade volumétrica, pode-se 
calcular o peso específico do solo no estado úmido, pela expressão: 
21 
 
γh =
Psolo úmido+cilindro − Pcilindro
Vcilindro
 
O molde cilíndrico é então levado para o extrator de corpo de prova, onde 
o solo compactado será extraído do cilindro. O corpo de prova é dividido em dois 
e retira-se uma porção do solo da parte central de cada uma das metades do 
corpo de prova. Essas porções são colocadas em cápsulas que serão levadas à 
estufa para determinação da umidade do solo. Sabendo a massa específica do 
solo úmido e o seu teor de umidade, é possível saber a massa específica seca 
do solo, através da expressão: 
γs =
γh
1 + w
 
O ensaio foi repetido 5 vezes. A cada compactação, adicionava-se uma 
quantidade de água à amostra, para determinar diferentes densidades secas 
correspondentes a diferentes teores de umidade, para que com as coordenadas 
obtidas, fosse possível plotar o gráfico da curva de compactação. 
22 
 
6.3. Resultados 
Na curva de compactação está destacado o ponto de máximo de onde é 
possível extrair o valor da umidade ótima e da densidade seca máxima: 
wót = 21% γseca máx = 1,640 g/cm³ 
 
 
 
 
 
 
21%; 1.640
1.35
1.4
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00%
D
en
si
d
ad
e 
Se
ca
 (
g/
cm
³)
Teor de Umidade
Curva de Compactação
Cilindro
Peso do Cilindro (g)
Volume do Cilindro (cm³)
Peso do Cilindro + Solo Úmido (g)
Peso do Solo Úmido (g)
Peso Específico Aparente Úmido (g/cm³)
Nº da Cápsula 164 70 8 99 122 25 17 196 78 2
Peso da Cápsula (g) 23.13 23.90 23.90 24.10 22.55 25.98 27.36 15.37 25.26 22.32
Peso Bruto Úmido (g) 84.71 42.60 57.30 63.64 72.40 78.65 69.30 53.86 63.77 58.04
Peso Bruto Seco (g) 77.21 40.32 51.94 57.05 63.46 69.17 61.02 46.33 55.78 50.39
Peso da Água (g) 7.50 2.28 5.36 6.59 8.94 9.48 8.28 7.53 7.99 7.65
Peso do Solo Seco (g) 54.08 16.42 28.04 32.95 40.91 43.19 33.66 30.96 30.52 28.07
Teor de Umidade 13.87% 13.89% 19.12% 20.00% 21.85% 21.95% 24.60% 24.32% 26.18% 27.25%
Umidade Média
Peso Específico Aparente Seco (g/cm³)
Ensaio de Compactação Próctor Normal
26.72%
1.511
13.88%
1.383 1.619
19.56% 21.90%
1.637 1.575
24.46%
5
2361
993
4262
1901
1.9141.960
1946
4307
993
2361
43
2361
993
4343
1982
1.9961.936
1922
4283
993
2361
21
2361
993
3925
1564
1.575
23 
 
7. ENSAIO DE DENSIDADE “IN SITU” 
Este ensaio tem o objetivo de determinar a densidade seca do solo em 
campo, com o emprego de um frasco de areia. Aplica-se a solos que possam ser 
escavados com ferramentas de mão. O material que está sendo ensaiado deve 
ser suficientemente coesivo e firme, de modo que as paredes da cavidade a ser 
aberta permaneçam estáveis e as operações a serem realizadas não provoquem 
deformações na mesma. 
7.1. Materiais Utilizados 
– Frasco de vidro ou de plástico, dotado de gargalo rosqueado, com funil 
metálico provido de registro; 
– Bandeja quadrada rígida, metálica, com orifício circular no centro, 
dotado de rebaixo para apoio do funil; 
– Pá de mão; 
– Talhadeira; 
– Martelo; 
– Balança; 
– Speedy. 
7.2. Procedimento 
O frasco deve ser preenchido de uma areia, de peso específico aparente 
conhecido. Deve-se então montar a aparelhagem bandeja mais o frasco numa 
superfície plana, para determinar o peso da areia que fica no funil. Após isso 
conjunto deve ser pesado e registrado como peso inicial. 
Em campo, colocar a bandeja no terreno, e escavar no orifício uma 
cavidade cilíndrica, com profundidade de cerca de 10 cm, com auxílio da 
talhadeira, martelo e pá de mão. Recolher cuidadosamente nabandeja, o solo 
extraído da cavidade. O solo extraído deve ser pesado em seguida. 
Instalar o conjunto bandeja + funil + frasco sobre a cavidade escavada e 
abrir o registro, até que a cavidade esteja completamente cheia de areia. Quando 
o registro for fechado, o frasco deve ser pesado novamente, e sabe-se então o 
peso final. A diferença entre o peso final e inicial é o peso de areia necessária 
para preencher a cavidade mais o peso do funil, que já é conhecido. 
24 
 
O peso da areia que saiu do frasco, menos o peso do funil, fornecerá o 
peso da areia que preencheu a cavidade. Com este peso e conhecendo o peso 
específico da areia, é possível determinar o volume da cavidade: 
V =
Pareia na cavidade
γareia
 
Conhecendo o peso de solo extraído e o volume da cavidade escavada, 
pode-se calcular o peso específico aparente do solo úmido: 
γh =
Psolo
V
 
O solo extraído, pode ser utilizado para a determinação da umidade, que 
em campo, geralmente é feita pelo método speedy. Tendo o valor da umidade e 
do peso específico aparente úmido, pode-se então calcular o valor do peso 
específico aparente do solo seco: 
γs =
γh
1 + w
 
7.3. Resultados 
 
Peso Inicial (g) 5629
Peso Final (g) 4130
Diferença (g) 1499
Peso Específico (g/cm³) 1.44
Peso no Funil (g) 535
Peso no Furo (g) 964
Volume do Furo (cm³) 669.44
Peso do Solo Extraído (g) 1203.53
Peso Específico Úmido (g/cm³) 1.80
Umidade Corrigida (Speedy) 2.04%
Peso Específico Seco (g/cm³) 1.76
Solo Ensaiado
Areia
Frasco com Areia