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DNIT JUNHO 2025 NORMA DNIT 456/2025 – ME Determinação do teor de umidade de solos e agregados – Métodos expeditos e de laboratório – Método de ensaio MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA-GERAL DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS EM TRANSPORTES Setor de Autarquias Norte Quadra 03, Lote A Ed. Núcleo dos Transportes Brasília – DF – CEP 70040-902 Tel./fax: (61) 3315-4831 Autor: Instituto de Pesquisas em Transportes – IPR Processo: 50600.010490/2025-28 Origem: Revisão das normas DNER – ME 052/94, DNER – ME 196/98 e DNER – ME 213/94 Aprovação pela Diretoria Colegiada do DNIT na reunião de 10/06/2025. Direitos autorais exclusivos do DNIT, sendo permitida reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte (DNIT), mantido o texto original e não acrescentado nenhum tipo de propaganda comercial. Palavras-chave: Nº total de páginas Solos, Agregados, Teor de umidade 9 Resumo Este documento estabelece a sistemática a ser empregada na determinação do teor de umidade de solos e agregados, considerando métodos expeditos e de laboratório. Prescreve a aparelhagem, a amostragem e os requisitos para a obtenção do resultado. Abstract This document establishes the methodology employed in determining the moisture content of soils and aggregates, considering both expedited and laboratory methods. It prescribes the equipment, sampling, and requirements for obtaining the result. Sumário Prefácio .......................................................................... 1 1 Objetivo ................................................................... 1 2 Referências normativas .......................................... 1 3 Termos e definições ................................................ 2 4 Aparelhagem ........................................................... 2 5 Procedimento .......................................................... 2 6 Resultados .............................................................. 5 Anexo A (normativo) – Imagens exemplificativas dos ensaios ........................................................................... 6 Anexo B (informativo) – Bibliografia ............................... 8 Índice geral ..................................................................... 9 Prefácio A presente Norma foi preparada pelo Instituto de Pesquisas em Transportes – IPR/DPP, conforme a Instrução Normativa nº 20/DNIT/SEDE, de 1º de novembro de 2022, e a norma DNIT 001/2023 – PRO. Esta publicação cancela e substitui as normas DNER – ME 052/94, DNER – ME 196/98 e DNER – ME 213/94, que foram tecnicamente revisadas. 1 Objetivo Esta Norma estabelece os procedimentos necessários para a obtenção do teor de umidade de solos e agregados por meio dos métodos expeditos e de laboratório. 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação desta Norma. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas): a) DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER – ME 041/94: Solos – preparação de amostras para ensaios de caracterização. NORMA DNIT 456/2025 – ME 2 b) DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT 455 – PRO: Redução de amostra de campo de agregados para ensaio de laboratório – Procedimento. 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento técnico, aplicam-se os seguintes termos e definições: 3.1 Dimensão máxima característica do agregado É a menor abertura de peneira da série padronizada para a qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou inferior a 5 % em massa. 3.2 Massa seca Massa do solo ou agregado após total secagem, correspondendo, sobretudo, à massa das partículas do material. 3.3 Massa úmida Massa de solo ou agregado composta da massa das partículas mais a massa de água referente à umidade do material. 3.4 Resolução (balança) Menor valor da grandeza medida identificado pelo equipamento sem a necessidade de interpolação de valores. Ou seja, é a menor divisão da escala da balança. 3.5 Teor de umidade Razão entre a massa de água que envolve a superfície e preenche os vazios de determinado volume de solo ou agregado e a massa do mesmo material seco (massa das partículas sólidas), considerando o mesmo volume. O valor é expresso em porcentagem. 4 Aparelhagem A aparelhagem a ser empregada deve ser definida de acordo com o método a ser empregado na determinação de umidade do material. 4.1 Método expedito da frigideira a) Frigideira de tamanho médio; b) Fogareiro a gás; c) Espátula ou colher metálica de cabo longo; d) Placa de vidro; e) Balança com capacidade de 5 kg e resolução de 0,1 g; f) Recipiente metálico para a pesagem da amostra; g) Saco plástico para coleta da amostra de solo; h) Concha metálica. 4.2 Método expedito do “Speedy” a) Conjunto “Speedy”; b) Ampolas padrão de carbureto de cálcio (CaC2); c) Espátula metálica. 4.3 Método de laboratório a) Estufa elétrica capaz de manter a temperatura continuamente entre 60 ºC e 65 ºC para turfas e solos com matéria orgânica e 105 ºC e 110 ºC para os demais tipos de solos e agregados; b) Fonte de calor capaz de manter a temperatura entre 105 ºC e 110 ºC, no caso de agregados; c) Balança com capacidade de 200 g e resolução de 0,01 g; d) Cápsulas metálicas com tampa resistentes ao calor; e) Recipiente metálico resistente ao calor e suficientemente grande para comportar a amostra de agregado; f) Pinça metálica. 5 Procedimento 5.1 Métodos Expeditos Os métodos expeditos para a determinação do teor de umidade são, usualmente, empregados em campo e possuem grau de acurácia inferior ao procedimento de laboratório, devido às limitações da aparelhagem empregada e ao ambiente externo com menor controle. NORMA DNIT 456/2025 – ME 3 Por essa razão, a confiabilidade dos resultados fica, muitas vezes, restrita à habilidade e à experiência do operador. 5.1.1 Método da frigideira a) Determina-se a massa do conjunto frigideira e espátula utilizado (𝑚𝑚𝑡𝑡), considerando-a como tara. b) Para materiais com mais de 20 % de material retido na peneira Nº 4 (4,8 mm), tomar uma quantidade mínima de 300 g de amostra, enquanto que, para materiais com mais de 20 % retido na peneira com abertura de 19 mm, tomar uma quantidade mínima de 500 g de amostra. Para os demais casos, utilizar cerca de 200 g de material. c) A amostra deve, então, ser depositada na frigideira. d) A massa corresponde ao somatório das massas do conjunto frigideira, espátula e amostra que deve ser pesada e registrada (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎). e) Deve-se levar a frigideira ao fogareiro e aquecer a amostra em fogo baixo, revolvendo o material com o auxílio da espátula, de modo a promover sua secagem e evitar a queima das partículas. f) A placa de vidro deve ser regularmente posicionada sobre a amostra, a fim de verificar se ainda há a ocorrência de vapor d’água. g) Ao se verificar o fim da formação de vapor d’água na placa de vidro, deve-se interromper o aquecimento e pesar o conjunto. h) A alternância entre aquecimento e pesagem deve ser realizada até se obter a constância de massa. i) Deve-se pesar e registrar a massa do conjunto frigideira, espátula e amostra seca (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎). 5.1.2 Método do “Speedy” a) O método é recomendado para materiais arenosos. b) A massa de amostra natural a ser empregada no ensaio deve seguir as recomendações disponibilizadas pelo fabricante do equipamento utilizado. c) Adicionar cuidadosamente, com o auxílio da espátula, a amostra no recipiente do “Speedy”. d) Introduzir no recipiente as esferas metálicas eas cápsulas de carbureto. e) Fechar e vedar o aparelho adequadamente e agitá- lo vigorosamente, de forma que as esferas metálicas rompam as cápsulas de carbureto. f) O aparelho deve ser continuamente agitado até que a pressão resultante da reação exotérmica entre o carbureto e a água contida na amostra, lida no manômetro, se estabilize. g) Registrar a pressão lida no manômetro após a estabilização. h) O ensaio deve ser realizado longe de fontes de calor, pois o gás resultante é inflamável. i) Após o procedimento, deve-se abrir o aparelho cuidadosamente, remover as esferas de aço e fazer a limpeza a seco. j) Com o valor de pressão obtido, deve-se recorrer à curva de calibração do aparelho “Speedy”, obtendo- se a umidade correspondente. NOTA 1: Caso a leitura manométrica seja inferior a 20 kPa (0,2 kg/cm²), o ensaio deve ser repetido com uma massa de amostra imediatamente superior. Da mesma maneira, caso a leitura manométrica seja superior a 150 kPa (1,5 kg/cm²), repete-se o ensaio com uma massa de amostra imediatamente inferior. 5.2 Método de laboratório O método de laboratório consiste na utilização de estufa ou fonte de calor adequada para a secagem de solos e agregados com o intuito de se obter o teor de umidade desses materiais. Nesse caso, o controle sobre o procedimento é mais rigoroso, e não depende da experiência do operador. 5.2.1 Solos a) A quantidade de amostra de solo natural a ser tomada para a realização do ensaio deve seguir as quantidades recomendadas na Tabela 1. NORMA DNIT 456/2025 – ME 4 Tabela 1 – Massa mínima de amostra de solo para o ensaio Tamanho máximo das partículas, mm (peneira) Massa mínima da amostra natural (g) 0,42 (nº 40) 10 4,8 (nº 4) 100 12,5 300 25,0 500 50,0 1000 b) Pesar o conjunto cápsula mais tampa e registrar o valor de massa (𝑚𝑚𝑡𝑡), considerando-a como tara. c) Adicionar a amostra natural à cápsula, fechando-a com a tampa imediatamente e pesar o conjunto (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎). d) Remover a tampa da cápsula e colocá-la no interior da estufa para secagem, respeitando as temperaturas de 60 ºC a 65 ºC para turfas e solos com matéria orgânica e 105 ºC a 110 ºC para os demais tipos de solos. e) A amostra deve ser continuamente pesada até se obter a constância de massa. Usualmente, 15 h a 16 h em estufa são suficientes para a completa secagem da amostra. Um tempo de 24 h garante a total secagem da amostra. f) Ao final do processo, a cápsula com o solo seco deve ser removida da estufa e a tampa deve ser novamente colocada. g) Após o resfriamento do conjunto, este deve ser pesado e sua massa registrada (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎). h) Ao final do procedimento, as amostras devem ser descartadas e não mais utilizadas em outros ensaios. NOTA 2: Recomenda-se que as cápsulas sejam numeradas, de forma a permitir sua identificação no interior da estufa. NOTA 3: As amostras secas devem ser retiradas da estufa antes da introdução de novas amostras, evitando a absorção de umidade. NOTA 4: Cápsulas sem tampa também podem ser utilizadas, contanto que a amostra úmida seja pesada imediatamente após sua coleta e desde que a amostra seca seja também pesada logo após seu resfriamento. 5.2.2 Agregados a) O recipiente metálico utilizado deve ser pesado e sua massa registrada (𝑚𝑚𝑡𝑡), considerando-a como tara. b) A quantidade de amostra de agregado úmido a ser tomada para a realização do ensaio deve seguir as quantidades recomendadas na Tabela 2. Tabela 2 – Massa mínima da amostra de agregado para o ensaio Dimensão máxima característica do agregado (mm) Massa mínima da amostra de ensaio (g) 9,5 1500 12,5 2000 19,0 3000 25,0 4000 38,0 6000 50,0 8000 76,0 13000 c) A amostra de agregado úmido deve ser depositada no recipiente metálico e o conjunto pesado, registrando-se sua massa (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎). d) A seguir, secar a amostra em estufa ou fonte de calor definida. Caso a fonte de calor não seja a estufa, o material deve ser homogeneizado periodicamente, com o intuito de uniformizar o procedimento de secagem. e) Realizar a pesagem periódica da amostra, em intervalos de pelo menos 2 h, até se obter a constância de massa. Deve-se aguardar o resfriamento da amostra, a fim de evitar danos à balança. f) A massa de amostra seca mais tara (𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎) é obtida quando duas pesagens sucessivas não apresentarem uma variação superior a 0,1 % entre os valores. NOTA 5: A Tabela 2 se refere a agregados com massa específica variando entre 2,30 g/cm³ e 3,20 g/cm³. NOTA 6: Para agregados leves, a massa mínima da amostra de ensaio é obtida dividindo-se os valores da Tabela 2 por 1,60 e multiplicando- NORMA DNIT 456/2025 – ME 5 se o resultado obtido pela massa específica do agregado leve, no estado seco e solto, em grama por centímetro cúbico (g/cm³). 6 Resultados a) Os resultados devem ser expressos com aproximação de 0,1 %. b) Para os métodos da frigideira e de laboratório, o teor de umidade é obtido pela equação geral abaixo: 𝑤𝑤 = 𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎−𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎−𝑚𝑚𝑡𝑡 × 100 (1) Onde: 𝑤𝑤 é o teor de umidade, expresso em porcentagem (%); 𝑚𝑚𝑡𝑡 é a massa da tara, expressa em gramas (g); 𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎 é a massa da tara mais amostra úmida, expressa em gramas (g); 𝑚𝑚𝑡𝑡+𝑎𝑎𝑎𝑎 é a massa da tara mais amostra seca, expressa em gramas (g). NOTA 7: A massa da tara será determinada de acordo com o método empregado e os recipientes utilizados para a deposição da amostra. c) Em relação ao método do “Speedy”, o teor de umidade deve ser obtido a partir da pressão manométrica obtida no ensaio e consulta da curva de calibração do aparelho. A elaboração da curva de calibração do aparelho deve seguir as recomendações do fabricante. _________________/Anexo A NORMA DNIT 456/2025 – ME 6 Anexo A (normativo) – Imagens exemplificativas dos ensaios Figura A1 – Secagem do solo pelo método da frigideira Fonte: DER-DF Figura A2 – Estufa com amostras de solo Fonte: DER-DF NORMA DNIT 456/2025 – ME 7 Figura A3 – Conjunto do aparelho “Speedy” Fonte: DER-DF _________________/Anexo B NORMA DNIT 456/2025 – ME 8 Anexo B (informativo) – Bibliografia a) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16097: Solo – Determinação do teor de umidade – Métodos expeditos de ensaio. Rio de Janeiro, 2012. b) AGUIAR, R.M. ANÁLISE COMPARATIVA PARA DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DE SOLO PELOS MÉTODOS DA ESTUFA, FRIGIDEIRA, SPEEDY TEST E BALANÇA INFRAVERMELHO. Ouro Preto, 2024. _________________/Índice geral NORMA DNIT 456/2025 – ME 9 Índice geral Abstract .............................................................. ............ 1 Agregados.........................................................5.2.2.......4 Anexo A (normativo) – Imagens exemplificativas dos ensaios ............................................................... ............ 6 Anexo B (informativo) – Bibliografia ................... ............ 8 Aparelhagem..........................................................4........2 Dimensão máxima característica do agregado.......3.1.....2 Índice geral ......................................................... ............ 9 Massa seca........................................................3.2..........2 Massa úmida.....................................................3.3..........2 Método da frigideira..........................................5.1.1........3 Método de laboratório........................................4.3..........2 Método de laboratório.......................................5.2...........3 Método do "Speedy"..........................................5.1.2.......3 Método expedito da frigideira.............................4.1..........2Método expedito do "Speedy"............................4.2..........2 Objetivo .............................................................. 1 .......... 1 Prefácio .............................................................. ............ 1 Procedimento.....................................................5............2 Referências normativas ...................................... 2 .......... 1 Resolução (balança).........................................3.4...........2 Resultados.........................................................6............5 Resumo .............................................................. ............ 1 Solos.................................................................5.2.1.......3 Sumário .............................................................. ............ 1 Teor de umidade................................................3.5..........2 Termos e definições ........................................... 3 .......... 2 _________________ DNIT 9 Solos, Agregados, Teor de umidade Prefácio 3.1 Dimensão máxima característica do agregado 3.2 Massa seca 3.3 Massa úmida 3.4 Resolução (balança) 3.5 Teor de umidade 4 Aparelhagem 4.1 Método expedito da frigideira 4.2 Método expedito do “Speedy” 4.3 Método de laboratório 5 Procedimento 5.1 Métodos Expeditos 5.1.1 Método da frigideira 5.1.2 Método do “Speedy” 5.2 Método de laboratório 5.2.1 Solos 5.2.2 Agregados Anexo A (normativo) – Imagens exemplificativas dos ensaios Anexo B (informativo) – Bibliografia Índice geral