Ensaio de densidade in situ pelo cone de areia em Magé: controle de compactação com ABNT NBR

A falha mais comum em obras de terraplenagem na região de Magé é confiar que o número de passadas do rolo compressor garante a compactação. O solo residual de gnaisse que predomina nos morros e a argila orgânica das baixadas do fundo da Baía de Guanabara respondem de forma completamente diferente à energia de compactação, e sem um ensaio de densidade in situ pelo método do cone de areia a obra caminha às cegas. Já acompanhamos aterro para galpão logístico em Piabetá que precisou ser recompactado porque o fiscal da concessionária exigiu o laudo com grau de compactação acima de 95% do Proctor Normal — e o ensaio de cone de areia mostrou 89% na primeira campanha. O método normalizado pela ABNT NBR 7185:2016 é o que traz a evidência física indiscutível para liberação de camadas, seja em base de pavimento, fundo de vala ou maciço de contenção.

Em Magé, o contraste entre solo residual de gnaisse e argila de baixada faz do cone de areia o único método que entrega o grau de compactação com rastreabilidade metrológica completa.

Procedimento e escopo

A diferença entre executar um aterro no distrito de Fragoso e outro em Mauá ilustra por que o ensaio de densidade in situ com cone de areia exige leitura crítica do técnico. Em Fragoso, a matriz areno-siltosa laterizada atinge densidades secas máximas acima de 1850 kg/m³ com facilidade, e o controle costuma fechar com folga. Já em Mauá, nas proximidades do rio, o solo tem fração argilosa bem mais ativa e o peso específico aparente seco de campo oscila muito com a umidade — um dia de chuva fina na véspera do ensaio derruba o grau de compactação em 3 ou 4 pontos percentuais. Nosso procedimento inclui a determinação da umidade em estufa na mesma cavidade do ensaio, conforme exige a norma, e o ensaio de granulometria do material de empréstimo para conferir se a curva de Proctor de referência ainda representa o solo que está chegando na praça de compactação.

Particularidades da região

Nas obras que vistoria o time técnico em Magé, um sinal de alerta acende quando o aterro avança sobre paleocanal colmatado sem que o ensaio de densidade in situ seja executado na cota de assentamento. A cidade tem extensas áreas de planície flúvio-marinha onde lentes de argila mole ficam confinadas entre camadas de aterro hidráulico antigo, e a sobrecarga de um novo aterro induz recalque por adensamento que nenhum controle de compactação superficial detecta. O risco duplo é liberar uma camada que está compactada, mas apoiada sobre substrato que vai ceder; e não ter a densidade de campo registrada para calcular o peso de solo sobre estruturas enterradas. Em contenções próximas ao rio Roncador, a combinação do ensaio de cone de areia com verificação do material de fundação evita que o muro trabalhe com empuxo maior que o previsto por conta de camadas fofas não detectadas.

Dados técnicos

Parâmetro	Valor típico
Norma de referência	ABNT NBR 7185:2016 (solo) / DNER-ME 092/94
Volume mínimo da cavidade	700 cm³ para solo com Dmáx ≤ 19 mm; 1400 cm³ para Dmáx ≤ 50 mm
Areia padrão utilizada	Areia de Ottawa C-190 ou similar com massa específica aparente calibrada
Frequência de ensaio recomendada	1 ensaio a cada 100–150 m³ de aterro compactado, por camada
Grau de compactação típico exigido	≥ 95% (corpo de aterro) a ≥ 100% (camada final de subleito)
Parâmetro acessório medido	Desvio de umidade em relação à umidade ótima de compactação (tolerância ±2%)
Aplicação complementar	Cálculo do peso específico aparente seco in situ para retroanálise de recalque

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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 ensaios de caracterização, DNER-ME 092/94 — Solo — determinação da massa específica aparente in situ, com emprego do frasco de areia, ABNT NBR ISO/IEC 17025 — Requisitos gerais para a competência de laboratórios de ensaio e calibração

Perguntas e respostas

Qual é o custo do ensaio de cone de areia em Magé?

O valor do ensaio de densidade in situ pelo método do cone de areia em Magé fica entre R$240 e R$370 por ponto ensaiado. A variação depende do deslocamento da equipe até o canteiro (distritos como Suruí ou Santo Aleixo costumam ter custo adicional de km), do número de pontos contratados na mesma campanha e da necessidade de ensaio de compactação Proctor de referência em laboratório.

Com qual frequência deve ser executado o ensaio de cone de areia durante a terraplenagem?

A prática recomendada em obras de Magé é realizar um ensaio a cada 100 a 150 m³ de material compactado, por camada, respeitando um mínimo de 3 pontos para áreas inferiores a 500 m². Em subleito de pavimento, a ABNT NBR 7185 sugere um ponto a cada 20 m lineares por faixa de rolamento, alternando bordas e eixo.

O ensaio de cone de areia pode ser feito em solo com brita?

Pode, desde que o diâmetro máximo da partícula não ultrapasse 50 mm e a cavidade escavada tenha no mínimo 1400 cm³. Em Magé, muitos aterros usam solo-brita de jazida local com pedregulho de gnaisse; nesses casos, fazemos a escavação com diâmetro maior e peneiramos o material para corrigir a massa específica aparente seca considerando a fração graúda.

Qual a diferença entre o cone de areia e o frasco de areia?

O frasco de areia é o nome popular do método, e o cone de areia é o dispositivo acoplado ao frasco que permite a transição controlada da areia calibrada para a cavidade. A ABNT NBR 7185:2016 especifica o conjunto frasco+cone como um único aparato, e a calibração da massa específica aparente da areia é feita com o cone acoplado para descontar o volume de areia que preenche o funil cônico.