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Ensaio de Densidade In Situ com Cone de Areia em Uberaba

O frasco de vidro ou plástico transparente, conectado por uma válvula ao funil metálico e à placa de base, é a primeira coisa que se posiciona sobre a superfície nivelada do aterro. Em Uberaba, com as formações areníticas do Grupo Bauru e os solos residuais basálticos que aparecem em boa parte do perímetro urbano, a escolha da areia calibrada — geralmente a de Ottawa ou similar com granulometria uniforme — faz diferença no resultado. O ensaio de densidade in situ pelo método do cone de areia segue a ABNT NBR 7185:2016 e permite determinar a massa específica aparente seca do solo compactado no campo, comparando-a com a energia de laboratório. Em obras de loteamento na região do Distrito Industrial III ou em plataformas logísticas próximas à BR-050, o controle de compactação de aterros e bases é exigência contratual e condição para liberação de medições.

O cone de areia mede diretamente o volume da cavidade, sem correlações indiretas — é o ensaio de referência para liberação de aterros.

Metodologia e escopo

Um erro comum é compactar o solo com umidade acima da ótima e ainda assim obter um desvio de umidade dentro da faixa, mas com densidade seca baixa — o que compromete recalques futuros. O ensaio de densidade in situ detecta essa falha. O procedimento consiste em escavar uma cavidade de cerca de 15 cm de diâmetro no ponto de controle, com todo o material removido sendo recolhido para determinar a massa úmida. Em seguida, o cone de areia é acoplado à placa e a válvula é aberta, permitindo que a areia calibrada preencha o volume da cavidade. Conhecendo-se a densidade da areia, calcula-se o volume do furo e, com os dados de umidade obtidos pelo ensaio de limites de Atterberg ou método expedito, chega-se à densidade seca in situ. Para camadas granulares de pavimentos, a norma brasileira pede grau de compactação mínimo de 100% em relação ao Proctor Normal. Já em corpos de aterro, valores entre 95% e 100% são comuns, dependendo da especificação do projeto. Em solo fino basáltico, a sensibilidade à variação de umidade exige cuidado redobrado na execução, e um estudo granulométrico prévio ajuda a prever o comportamento da curva de compactação.
Ensaio de Densidade In Situ com Cone de Areia em Uberaba

Particularidades da região

O contraste geotécnico entre o bairro Boa Vista, sobre solos residuais de basalto mais argilosos e com boa capacidade de compactação quando na umidade certa, e o bairro Parque das Américas, onde afloram solos arenosos finos do Grupo Bauru com baixa coesão, ilustra por que o controle de densidade de campo não pode ser padronizado. No basalto, o risco é compactar com umidade acima da ótima e gerar baixa densidade seca sem perceber; o aterro pode recalcar por acomodação. Nos arenitos, a erosão interna e a perda de finos por percolação comprometem a estabilidade se a compactação não atingir o GC especificado. A placa de base do cone de areia precisa de contato total com a superfície — em solo arenoso solto, qualquer vibração durante o ensaio desmorona a cavidade e invalida a medida. Em aterros de grande volume na zona sul da cidade, próximos ao rio Uberaba, o controle com sondagens SPT serve como verificação complementar da resistência, mas é o ensaio de densidade in situ que libera a camada para a próxima etapa construtiva.

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Marco normativo

ABNT NBR 7185:2016 - Solo - Determinação da massa específica aparente in situ com emprego do frasco de areia, ABNT NBR 6457:2016 - Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e caracterização, ABNT NBR 7182:2016 - Solo - Ensaio de compactação (Proctor)

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Parâmetros típicos

ParâmetroValor típico
Norma técnica aplicávelABNT NBR 7185:2016
Diâmetro típico da cavidade100 a 150 mm
Areia de ensaio recomendadaAreia de Ottawa ou similar com granulometria uniforme (CV < 1%)
Massa específica aparente seca in situCalculada em campo (kg/m³)
Grau de compactação (GC)Relação entre densidade seca in situ e densidade seca máxima de laboratório (%)
Desvio de umidade (Δw)Diferença entre umidade de campo e umidade ótima (%)
Número mínimo de pontos por camadaConforme plano de amostragem do projeto (geralmente 1 a cada 500 m²)
Aplicação principalControle de compactação de aterros, bases e sub-bases granulares

Perguntas e respostas

Quanto custa um ensaio de cone de areia em Uberaba?

O valor de um ensaio de densidade in situ pelo método do cone de areia em Uberaba fica na faixa de R$250 a R$350 por ponto, dependendo do volume de pontos contratados e da distância de deslocamento da equipe. Para campanhas com mais de 20 pontos, conseguimos condições melhores.

Qual a diferença entre o cone de areia e o densímetro nuclear?

O cone de areia é um método direto: escavamos uma cavidade e medimos o volume com areia calibrada, sem precisar de correlações. O densímetro nuclear usa radiação gama para estimar a densidade por retroespalhamento ou transmissão direta. O cone de areia é considerado o ensaio de referência pela ABNT NBR 7185, mas é mais demorado. O nuclear é mais rápido, porém exige licença da CNEN e calibração específica para cada tipo de solo. Em Uberaba, muitos contratantes preferem o cone de areia em camadas finais de aterro por ser incontestável.

Com que frequência a areia do cone precisa ser calibrada?

A calibração da areia deve ser verificada sempre que houver mudança de lote do material ou a cada 30 dias de uso contínuo, conforme recomenda a NBR 7185. Também recalibramos se houver variação de umidade ou contaminação visível. A densidade da areia calibrada é determinada em laboratório com balança de precisão e um cilindro de volume conhecido. Mais info.

Localização e área de serviço

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