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Ensaio de Densidade In Situ (Cone de Areia) em Guarujá: Controle de Compactação Direto e Preciso

Juntos resolvemos os desafios do amanhã.

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Na última obra de contenção que acompanhamos no bairro da Enseada, o aterro compactado mecanicamente apresentava uma aparência sólida, mas a dúvida do engenheiro fiscal era clara: qual o grau de compactação real? Em Guarujá, com a umidade constante e a predominância de areias finas de origem marinha, a densidade seca in situ nem sempre corresponde à impressão visual. Foi aí que entrou o ensaio de densidade in situ pelo método do cone de areia. Escavamos o furo padronizado, calibramos o frasco com areia normalizada e, em 20 minutos, tínhamos o valor real de massa específica aparente seca. Logo depois confrontamos com os resultados do ensaio Proctor para definir o GC exigido em projeto. Em paralelo, como o maciço tinha lentes de silte, sugeri ao construtor complementar a investigação com sondagens SPT para mapear a resistência das camadas subjacentes.

Um desvio de 3% na densidade seca pode reduzir a capacidade de suporte do subleito em até 20% — em Guarujá, isso significa recalques diferenciais em menos de dois anos.

Procedimento e escopo

O substrato geotécnico do Guarujá, marcado por sedimentos quaternários costeiros com nível d'água muitas vezes a menos de 1,5 m da superfície, exige um controle de compactação sem margem para ambiguidades. O método do cone de areia, normalizado pela ABNT NBR 7185:2016, substitui a areia comum pela areia de Ottawa padronizada (malha 20-30), garantindo densidade de calibração estável em qualquer condição de campo. Nosso procedimento inclui a verificação do frasco a cada lote de serviço e a pesagem com balança de precisão de 0,1 g. Em aterros hidráulicos ou camadas de subleito da Rodovia Manoel Hyppolito Rego, a técnica permite detectar variações de compactação da ordem de 2%, que podem definir a vida útil de um pavimento. A coleta é pontual e o resultado sai em horas, sem depender de fontes radioativas ou correlações indiretas. Em solo arenoso típico do litoral paulista, a execução é rápida e o desvio padrão entre furos raramente supera 1,5%.
Ensaio de Densidade In Situ (Cone de Areia) em Guarujá: Controle de Compactação Direto e Preciso
Imagem técnica de referência — Guarujá

Fatores do terreno local

A expansão urbana do Guarujá, sobretudo a partir da década de 1960 com a verticalização da orla, empurrou aterros sobre manguezais e planícies de maré. O resultado disso é um passivo de recalques que ainda castiga edifícios na região do centro e da Praia das Pitangueiras. Pular o controle de densidade in situ nesse cenário é correr um risco evitável: camadas mal compactadas funcionam como esponjas, absorvendo água e perdendo resistência com o tempo. Já vimos casos em que o GC estava 8% abaixo do especificado e o pavimento asfáltico trincou em menos de seis meses. O ensaio do cone de areia é a prova de carga estática do aterro: simples, barato e juridicamente robusto. Em uma cidade onde a maré alta pode elevar o lençol freático 80 cm em horas, a densidade seca obtida hoje pode ser a diferença entre uma obra estável e uma ação judicial amanhã. Vale complementar que, em solos com presença de matacões ou entulho, o método do cone de areia pode ser inviável, sendo necessário recorrer a métodos nucleares ou ao controle por colunas de brita quando o melhoramento é a solução de projeto.

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Valores típicos


ParâmetroValor típico
Norma técnica adotadaABNT NBR 7185:2016 (Solo – Determinação da massa específica aparente in situ, com emprego do frasco de areia)
Areia normalizadaAreia de Ottawa, partículas arredondadas, retidas entre peneiras #20 e #30 (0,60 mm a 0,85 mm)
Volume do furo (ensaio típico)800 cm³ a 1.200 cm³, dependendo da granulometria máxima do solo
Precisão da balança0,1 g (balança calibrada RBC, rastreável à RBC/INMETRO)
Tempo de execução15 a 20 minutos por furo, mais secagem em estufa se necessário
Aplicação principal em GuarujáControle de compactação de aterros controlados, camadas de subleito e base de pavimentos flexíveis e rígidos
Grau de compactação mínimo típico≥ 95% do Proctor Normal ou ≥ 98% do Proctor Intermediário, conforme especificação de projeto

Serviços técnicos associados

01

Ensaio de Compactação (Proctor Normal e Intermediário)

Determinamos a curva de compactação do solo em laboratório para obter a massa específica seca máxima e a umidade ótima de referência. Essencial para calcular o grau de compactação (GC) in situ.

02

Controle de Compactação por Lote (Cone de Areia)

Executamos baterias de furos conforme plano de amostragem (1 furo a cada 100 m³ em aterros, ou critério do projetista). Relatório técnico com GC, desvio de umidade e análise estatística por camada.

03

Sondagem de Simples Reconhecimento (SPT)

Para correlacionar a densidade da camada superficial com a resistência do subsolo, executamos sondagens SPT. Útil quando há suspeita de camadas compressíveis subjacentes ao aterro controlado.

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, ABNT NBR 7182:2016 – Solo – Ensaio de compactação, DNIT 092/2006 – ES – Aterro – Especificação de serviço (controle de compactação por frasco de areia)

Dúvidas habituais

Em que tipo de solo o método do cone de areia não é recomendado em Guarujá?

O método não se aplica bem em solos com pedregulhos grosseiros, matacões ou entulho, pois a escavação do furo perde a geometria regular e a areia de Ottawa pode infiltrar nos vazios. Em Guarujá, isso ocorre em aterros antigos com restos de construção. Para esses casos, recomendamos avaliar métodos nucleares ou o controle por cilindro biselado, desde que o solo seja coesivo.

Qual é o custo de um ensaio de densidade in situ pelo cone de areia?

O valor unitário do ensaio gira em torno de $100.000, considerando a calibração do frasco, areia normalizada e mão de obra técnica. Para campanhas com mais de 20 furos, a logística reduz o custo por ponto. O preço não inclui o ensaio Proctor de referência, que é cobrado separadamente.

Quantos furos devo fazer por metro quadrado de aterro?

A NBR 7185 não fixa um número absoluto, mas a prática de fiscalização em obras de Guarujá adota 1 furo a cada 100 m³ de aterro compactado, com mínimo de 3 furos por camada. Em subleitos viários, costuma-se fazer 1 furo a cada 20 m de pista por faixa. O plano de amostragem final é sempre definido pelo projetista geotécnico.

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

O cone de areia é um método direto: você extrai o solo, seca, pesa e calcula a densidade. O densímetro nuclear é indireto, baseado na atenuação de radiação gama. O cone de areia é mais lento, mas não exige licença da CNEN, não tem restrições de uso em áreas urbanas e é juridicamente incontestável em auditorias de obra. Em Guarujá, a maioria das construtoras ainda prefere o cone de areia para a liberação de camadas.

Localização e área de serviço

Atendemos projetos em Guarujá e sua zona metropolitana.

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