nbr 6457

NORMA BRASILEIRA

AB A B NT NBR NB R 6457 Segunda edição 08.03.2016

Versão corrigida 12.07.2016

A m o s t r as d e so Am s o l o — Prep Pr epar araç ação ão p ar ara a ens en s ai aio os de compactação com pactação e ens ensaios aios de d e caracteri caracteriza zação ção Soil samples — Preparation for compactation and characterization tests

1 3 1 0 0 0 / 6 3 6 . 2 7 2 . 7 0 K N I L C F U Á R A E C O D L A R E D E F E D A D I S R E V I N U o v i s u l c x e o s

ICS 93.020

ISBN 978-85-07-06088-8

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Documento protegido.

ABNT NBR 6457:2016


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Sumário

Página

Prefácio 1 2 3 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4


...............................................................................................................................................iv Escopo ................................................................................................................................ 1 Referências normativas .....................................................................................................1 Aparelhagem ....................................................................................................................... 1 Preparação de amos tras para ensaios de compactação ...............................................1 Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica .....................................2 Preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível ................................................3 Preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível .................................................3 Preparação de amos tras para ensaios de caracterização .............................................3 Preparação com secagem prévia .....................................................................................4 Operaçõ es preliminares ....................................................................................................4 Amo stra para análise granulométrica ..............................................................................4 Amostra para determi nação dos limites de liquidez e plasticidade..............................4 A most ra p ar a d et er mi nação da massa especí¿c a dos grãos de so los q ue pass am na peneira de 4,8 mm .........................................................................................................4 5.1.5 Amostra para determinação da massa especí¿ca, da massa especí¿ca aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho na peneira d e 4,8 mm ........................4 5.2 Preparação sem secagem prévia......................................................................................5 5.2.1 Operaçõ es preliminares ....................................................................................................5 5.2.2 Amostra para determi nação dos limites de liquidez e plasticidade..............................5 5.2.3 Amostra para determinação da massa especí¿ca dos grãos ........................................5 Anexo A (normativo) Determinação do teor de umidade de solos .................................................. 6 A.1 Princípio ..............................................................................................................................6 A.2 Aparelhagem ....................................................................................................................... 6 A.3 Execução do ensaio ...........................................................................................................6 A.3.1 Procedimento geral ............................................................................................................6 A.3.2 Procedimento para os ensaios de determinação dos limites de liquidez e plasticidade .........................................................................................................................7 A.4 Cálculos .............................................................................................................................. 7 A.5 Expressão dos resultados ................................................................................................. 8 Tabelas Tabela 1 – Procedimento após peneiramento ..................................................................................2 Tabela 2 – Quantidade de amostra a s er tomada .............................................................................3 Tabela 3 – Quanti dade de amost ra para anális e granulométrica ....................................................4 Tabela 4 – Quantidade de amostra para determinação da massa especí¿ca, massa especí¿ca aparente e absorção de água, com secagem prévia........................5 Tabela A.1 – Quantid ade de material em função da dimensão d os grãos maiores .6

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Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma.


A ABNT NBR 6457 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Construção Civil (ABNT/CB-002), pela Comissão de Estudo Especial de Identi¿cação e Compactação de Solos (CE-002:004.002). Esta Norma teve seu conteúdo técnico con¿rmado e adequado à Diretiva ABNT, Parte 2:2011, pela Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221). O seu Projeto de adequação circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 01, de 05.01.2016 a 10.02.2016. Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 6457:1986), sem mudanças técnicas. Esta versão corrigida da ABNT NBR 6457:2016 incorpora a Errata 1, de 12.07.2016. O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte: Scope This Standard speci¿es the method for preparing soil samples for compactation tests and for characterization (sieve analysis, liquidity limit and plasticity tests), speci¿c gravity of grains passing the 4.8 mm sieve, apparent speci¿c gravity and water absorbtion by particles retained by the 4.8 mm sieve. This Standard also applies to the method for determining the soil moisture content in the laboratory.

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Amo st ras de solo — Preparação par a ensaio s de com pac tação e ensaios de caracterização

1 Escopo Esta Norma especi¿ca o método para a preparação de amostras de solos para os ensaios de compactação e de caracterização (análise granulométrica e determinação dos limites de liquidez e plasticidade, da massa especí¿ca das partículas que passam na peneira de 4,8 mm, da massa especí¿ca aparente e da absorção de água pelos grãos retidos na peneira de 4,8 mm). Esta Norma também se aplica ao método para determinação do teor de umidade de solos, em laboratório. 2 Referênci as normativ as


Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 7182, Solo – Ensaio de compactação ABNT NBR NM ISO 3310-1, Peneiras de ensaio – Requisitos técnicos e veri¿cação – Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico ABNT NBR NM ISO 3310-2, Peneiras de ensaio – Requisitos técnicos e veri¿cação – Parte 2: Peneiras de ensaio de chapa metálica perfurada ABNT NBR NM ISO 2395, Peneira de ensaio e ensaio de peneiramento – Vocabulário 3 Aparelhagem A aparelhagem necessária é a seguinte: a) almofariz e mão de gral recoberta de borracha; b) repartidor de amostras; c) balanças que permitam pesar nominalmente 1,5 kg, 10 kg e 20 kg, com resoluções de 0,1 g, 1 g e 5 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; d) peneiras de 76,2 mm – 50,8 mm – 19,1 mm – 4,8 mm – 2,0 mm – 0,42 mm, de acordo com as ABNT NBR NM ISO 3310-1, ABNT NBR NM ISO 3310-2 e ABNT NBR NM ISO 2395; e) bandejas metálicas. 4 Preparação de amost

ensaios de

pactação

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b) preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível; c) preparação a 3 % acima da umidade ótima presumível. 4.1 Preparação com secagem prévia até a umi dade hig ros cópi ca

4.1.1 Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade higroscópica. 4.1.2 Desmanchar os torrões, evitando-se quebra de grãos, e homogeneizar a amostra. 4.1.3 Com o auxílio do repartidor de amostras, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa em quantidade su¿ciente para realização do ensaio. 4.1.4 Veri¿car se a amostra passa integralmente na peneira de 4,8 mm. 4.1.5 No caso da amostra apresentar material retido na peneira de 4,8 mm, passar a mesma peneira de 19,1 mm, com o objetivo de desmanchar os torrões eventualmente ainda existentes, sem forçar exageradamente, de forma a evitar a quebra de grãos. 4.1.6 Após o peneiramento citado em 4.1.5, proceder como indicado na Tabela 1. 1 3 1 0 0 0 / 6 3 6 . 2 7 2 . 7 0 K N I L C F U Á R A E C O D L A R E D E F E D A D I S R E V I N U o v i s u l c x e o s

Tabela 1 – Procedimento após peneiramento Peneira mm

Material retido % em peso

Cilindro a ser utilizado no ensaio

Observação

4,8

Menor que 7

Grande ou pequeno

Desprezar o material retido

19,1

Menor que 10

Grande

Desprezar o material retido

19,1

Maior que 10

Grande

Ver a

-

Recomenda-se não ensaiar de acordo com o método de ensaio de compactação de solos (Ver ABNT NBR 7182)

19,1 a

Maior que 30

Passar o material retido na peneira de 19,1 mm através da peneira de 76,2 mm e desprezar o material retido nesta última. Substituir o material retido na peneira de 19,1 mm e que passe na peneira de 76,2 mm por igual quantidade de material retido na peneira de 4,8 mm e que passe na peneira de 19,1 mm.

4.1.7 As quantidades de amostra a serem tomadas estão indicadas na Tabela 2.

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Tabela 2 – Quantid ade de amostr a a ser tom ada Ensaio de compactação

Com reuso de material

Sem reuso de material

A amostra preparada passa in tegralmente na peneira mm

Cilindro a ser utili zado no ensaio

Quantidade de amostra (em massa seca) a ser tomada) kg

4,8

Pequeno Grande

3 7

19,1

Grande

7

4,8

Pequeno Grande

15 35

19,1

Grande

35

4.2 Preparação a 5 % abaixo da umidade ótima presumível

4.2.1 A amostra deve vir convenientemente embalada para o laboratório, de modo a evitar perda de umidade. 1 3 1 0 0 0 / 6 3 6 . 2 7 2 . 7 0 K N I L C F U Á R A E C O D L A R E D E F E D A D I S R E V I N U o v i s u l c x e o s

4.2.2 Secar o material ao ar até atingir umidade da ordem de 5 % abaixo da umidade ótima presumível. Caso a umidade do material esteja abaixo do referido valor, acrescentar água a ele, até se atingir a condição mencionada. 4.2.3 A seguir, proceder conforme 4.1.2 a 4.1.7. 4.3 Preparação a 3 % acima da umi dade óti ma presumível

4.3.1 A amostra deve vir convenientemente embalada para o laboratório, de modo a evitar perda de umidade. 4.3.2 Secar o material ao ar até atingir umidade da ordem de 3 % acima da umidade ótima presumível. 4.3.3 A seguir, proceder como especi¿cado em 4.1.2 a 4.1.6. 4.3.4 As quantidades de amostra a serem tomadas estão indicadas na Tabela 2, para ensaio sem reuso de material. NOTA Excluem-se do processo descrito em 4.3 os materiais com umidade natural inferior a 3 % da umidade ótima presumível.

5 Preparação de amost ras para ensaios de caracteri zação Podem ser utilizados dois processos para a preparação de amostras para ensaios de caracterização, sendo um com secagem prévia e outro sem secagem prévia da amostra 1. O segundo processo pode ser empregado apenas no caso da amostra apresentar no máximo 10 % de material retido na peneira de 0,42 mm.

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5.1 Preparação com secagem prévia

5.1.1 Operações preliminares 5.1.1.1 Secar a amostra ao ar, até próximo da umidade hidroscópica. 5.1.1.2 Desmanchar os torrões, evitando-se quebra de grãos, e homogeneizar a amostra. 5.1.1.3 Com auxílio do repartidor de amostra, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa em quantidade su¿ciente para a realização dos ensaios requeridos. 5.1.2 Amostr a para análise granulométrica 5.1.2.1 Tomar uma fração da amostra obtida conforme 5.1.1 e passar na peneira de 76 mm, desprezando-se o material eventualmente retido. 5.1.2.2 Do material passado na peneira de 76 mm, tomar uma quantidade, função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na Tabela 3. 1 3 1 0 0 0 / 6 3 6 . 2 7 2 . 7 0 K N I L C F U Á R A E C O D L A R E D E F E D A D I S R E V I N U o v i s u l c x e o s

Tabela 3 – Quantidade de amostra para análise granulom étrica Dimensões dos órgãos maiores contid os na amostra, determinadas por observação visual mm

Quantidade mínima a tomar

<5

1

5 a 25

4

> 25

8

NOTA 1

kg

O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada.

NOTA 2 O valor da massa especí¿ca dos grãos, a ser utilizado no cálculo de análise granulométrica por sedimentação, é determinado a partir de cerca de 500 g de material passado na peneira de 2,0 mm.

5.1.3 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticid ade Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.1.1, e passar na peneira de 0,42 mm, de modo a se ter cerca de 200 g de material passado. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5.1.4 Amostra para determinação da massa especí¿ca dos grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.1.1, e passar na peneira de 4,8 mm, de modo a se ter cerca de 500 g de material passado. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada. 5.1.5 Amostra para determinação da massa especí¿ca, da massa especí¿ca aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho na peneira de 4,8 mm

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Tabela 4 – Quantidade de amostra para determinação da massa especí¿ca, massa especí¿ca aparente e absorção de água, com secagem prévia Dimensões dos órgãos maiores contidos na amostra, determinada por observação visual mm

Quantidade mínima a tomar

< 25

2

25 a 50

8

50 a 76

16

kg

NOTA O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada.

5.2 Preparação sem secagem prévia

5.2.1 Operações preliminares


5.2.1.1 A amostra deve vir para o laboratório convenientemente embalada, de modo a evitar perda de umidade. 5.2.1.2 Desmanchar os torrões e homogeneizar a amostra, evitando-se a quebra de grãos e, tanto quanto possível, a perda de umidade. 5.2.1.3 Com auxílio do repartidor de amostras, ou pelo quarteamento, reduzir a quantidade de material até se obter uma amostra representativa, em quantidade su¿ciente para a realização dos ensaios requeridos. 5.2.2 Amost ra para determinação dos limites de liquid ez e plasticid ade 5.2.2.1 Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.2.1, correspondente a cerca de 200 g de material seco. 5.2.2.2 Remover manualmente conchas, raízes, gravetos etc., assim como os grãos mais grossos eventualmente presentes na amostra. 5.2.2.3 Se o material estiver muito úmido, secar ao ar metade da amostra, até a umidade correspondente ao primeiro ponto do ensaio do limite de liquidez e o restante até o ponto correspondente ao limite de plasticidade presumível. Essas porções constituem as amostras a serem ensaiadas. 5.2.3 Amostra para determinação da massa especí¿ca dos grãos Tomar uma fração da amostra, obtida conforme 5.2.1, correspondente a cerca de 500 g de material seco e passar na peneira de 4,8 mm. O material assim obtido constitui a amostra a ser ensaiada.

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An exo A (normativo) Determinação do teor de umid ade de solo s

A.1

Princ ípi o

Este Anexo especi¿ca o método para determinação do teor de umidade de solos, em laboratório. A.2

Aparel hagem

A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: a) balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg e 5 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1 g e 0,5 g, respectivamente, e sensibilidade compatíveis; 1 3 1 0 0 0 / 6 3 6 . 2 7 2 . 7 0 K N I L C F U Á R A E C O D L A R E D E F E D A D I S R E V I N U o v i s u l c x e o s

b) estufa capaz de manter a temperatura entre 60 °C e 65 °C e entre 105 °C e 110 °C; c) dessecador contendo sílica-gel; d) recipientes adequados, confeccionados com material não corrosível, como cápsulas metálicas com tampa e pares de vidro de relógio com grampo, de dimensões adequadas; e e) pinças metálicas com aproximadamente 30 cm de comprimento e 15 cm de abertura. A.3 A.3.1

Execuç ão d o en saio Pro ced imento g eral

A.3.1.1 Tomar uma quantidade de material, função dos grãos maiores contidos na amostra, como indicado na Tabela A.1, destorrar, colocar no estado fofo, em cápsulas metálicas adequadas, e fechar com a tampa. Pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar como M 1. Tabela A.1 – Quantidade de material em função d a dimensão dos grãos maior es Dimensão dos grãos maiores contidos na amostra, determinada visualmente mm

Quantidade de material(em massa seca) a tomar

<2

Balança a ser util izada Capacidade nominal

Resolução

g

g

g

30

200

0,01

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A.3.1.2 Remover a tampa e colocar a cápsula em estufa, à temperatura de 105 °C a 110 °C, onde deve permanecer até apresentar constância de massa. Normalmente, um intervalo de 16 h a 24 h é su¿ciente para a secagem do material, podendo intervalos maiores serem necessários, dependendo do tipo e da quantidade de solo ou se o este estiver muito úmido. A tampa não pode ser recolocada enquanto o material permanecer em estufa. NOTA Solos orgânicos, turfosos ou contendo gipsita são secados em estufa, à temperatur a de 60 °C a 65 °C, requerendo intervalos maiores de secagem.

A.3.1.3 Retirar a cápsula da estufa e transferi-la para o dessecador, onde deve permanecer até atingir a temperatura ambiente. Recolocar a tampa e pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar como M2. Ver equação de A.4.1. A.3.1.4

Efetuar no mínimo três determinações do teor de umidade por amostra.

A.3.2 Pro ced im ent o par a os ens aio s de det ermi nação do s li mi tes de liq ui dez e plasticidade


A.3.2.1 Tomar uma quantidade de material, como indicado na Tabela A.2, colocar em cápsula metálica adequada (ou vidro de relógio) e fechar c om a tampa (ou vidro de relógio e grampo). Pesar o conjunto com a resolução indicada e anotar como M 1. Tabela A.2 – Quantid ade de material para os ens aios de limite de liquidez e limite de plasticidade Quantidade mínima de material (em massa úmida) a tomar

Balança a ser utilizada Resolução

g

Capacidade nominal g

Limite de liquidez

8,0 ou 4,0 a

200

0,01

Limite de plasticidade

1,5 ou 1,0 a

200

0,01

Ensaio

a

g

Para solos com limites elevados.

A.3.2.2 Remover a tampa (ou vidro de relógio e grampo), colocar a cápsula (ou vidro de relógio) em estufa e proceder como descrito em A.3.1.2 e A.3.1.3. A.4

Cálc ul os

A.4.1 w

Determinar o teor de umidade, utilizando a seguinte equação: M1 M2 100 M 2 M3 −

=

×

−

onde

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M2 é a massa do solo seco mais a massa do recipiente, expressa em gramas (g); M3 é a massa do recipiente (cápsula metálica com tampa ou par de vidro de relógio com grampo), expressa em gramas (g). A.4.2 A.5


No caso do procedimento geral, calcular a média das determinações efetuadas. Expr essão do s res ult ado s

A.5.1

Exprimir o resultado com aproximação de 0,1 %.

A.5.2

Indicar a temperatura de secagem do material, se esta for diferente de 105 °C a 110 °C.

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