Compactação do solo e ensaio Proctor pela NBR 7182:2025

Compactação do solo, na engenharia, é a redução rápida dos vazios de ar por energia mecânica, feita em camadas no aterro, no subleito e na barragem. O ensaio Proctor, regido pela ABNT NBR 7182:2025, compacta o solo em cinco umidades e entrega a umidade ótima e a massa específica aparente seca máxima, que viram a meta do controle no campo. No cilindro pequeno de 1.000 cm³, a energia normal é aplicada por um soquete de 2.500 g caindo de 305 mm, 26 golpes em cada uma de 3 camadas; no campo, o grau de compactação compara a massa específica seca medida na camada com a do laboratório.

Em agronomia, o mesmo nome designa outra coisa: o adensamento indesejado da lavoura por máquinas e pisoteio, que prejudica a raiz e a infiltração. Este guia trata da compactação como serviço de obra; a diferença entre as duas está resumida na seção compactação do solo na obra e na lavoura. A seguir estão o conceito, as normas com a edição vigente conferida em 07/10/2026, a aparelhagem, as três energias, o passo a passo, os cálculos, um exemplo resolvido do molde até o aterro, o controle de campo e os erros que mais distorcem o resultado.

Na foto, o ensaio feito à mão: o soquete corre dentro da guia tubular apoiada sobre o solo, o molde está preso à base com o colarinho encaixado no topo e o conjunto fica sobre um bloco de concreto, a base rígida que a NBR 7182:2025 recomenda para que a energia do golpe não se perca.

O que é compactação do solo na engenharia

Compactação do solo é o processo em que uma energia mecânica aplicada de forma rápida, por impacto, amassamento ou vibração, aproxima os grãos e expulsa o ar dos vazios, sem tempo para a água sair. O teor de umidade fica praticamente o mesmo; o que muda é o volume de vazios de ar, e com ele a massa específica aparente seca do solo.

Compactação, em uma frase

Compactar é aumentar a massa específica aparente seca de um solo pela expulsão do ar, com a umidade quase constante. Esse aumento traz quatro efeitos que justificam o serviço em qualquer obra de terra: a resistência ao cisalhamento cresce, a compressibilidade cai (o aterro recalca menos depois de pronto), a permeabilidade diminui e o solo fica menos sensível à variação de umidade. Um aterro lançado sem controle tem vazios grandes e irregulares; o mesmo solo, compactado em camadas na umidade certa, vira um material de engenharia com propriedades previsíveis.

A grandeza que mede o resultado é a massa específica aparente seca, ρ_d: a massa de sólidos por unidade de volume total, em g/cm³. Ela é a massa específica úmida descontada a água, ρ_d = ρ / (1 + w), com w em fração. É ela, e não a massa úmida, que diz quanto o solo foi adensado, porque a água acrescentada também pesa e mascararia o resultado.

Onde se compacta

A compactação está em toda obra que usa o solo como material de construção. Os casos mais comuns:

• Aterros rodoviários e ferroviários: o corpo do aterro e as camadas finais, logo abaixo do pavimento ou do lastro;
• Camadas do pavimento: subleito, reforço, sub-base e base, cada uma com a sua energia de referência;
• Barragens de terra: a origem do ensaio, em que a compactação controla a resistência e a permeabilidade do maciço;
• Plataformas industriais, loteamentos e pisos apoiados no solo: onde o recalque diferencial trinca piso e alvenaria;
• Reaterro de valas e de cavas de fundação: onde o solo devolvido sem controle recalca e abre buracos no pavimento;
• Camadas de impermeabilização: como as de argila compactada em aterros sanitários, em que o objetivo principal é a baixa permeabilidade.

Em todos, o projeto fixa uma massa específica seca mínima e uma faixa de umidade, e essas duas metas saem do ensaio de laboratório. Por isso, na engenharia civil, compactação do solo e ensaio Proctor são assuntos inseparáveis.

Compactação não é adensamento

Os dois processos reduzem vazios, mas por mecanismos diferentes. A compactação expulsa ar, em segundos, por energia aplicada pelo equipamento, num solo não saturado. O adensamento expulsa água de um solo saturado, sob carga mantida, ao longo de dias ou anos, num ritmo controlado pela permeabilidade; é ele que faz um aterro sobre argila mole continuar recalcando depois de pronto, e é medido no edômetro, como explica o artigo sobre o ensaio de adensamento. Uma obra pode precisar dos dois controles: compactar bem o aterro e, por baixo dele, prever o adensamento da argila de fundação.

Compactação do solo na obra e na lavoura

Compactação do solo tem dois sentidos que não se misturam: na obra, é a meta de um serviço controlado; na lavoura, é um dano causado pelo tráfego e pelo pisoteio. O fenômeno físico é o mesmo, a redução dos poros, mas o objetivo, a medida e a correção são opostos. O quadro resume a diferença:

Aspecto	Na obra (engenharia)	Na lavoura (agronomia)
Objetivo	É a meta: aumentar resistência e reduzir recalque e permeabilidade	É um dano: reduz a aeração, a infiltração e o crescimento da raiz
Causa	Rolo compactador ou soquete, com energia, espessura de camada e umidade controladas	Tráfego de máquinas pesadas, sobretudo com solo úmido, e pisoteio de animais
Como se mede	Ensaio Proctor no laboratório e grau de compactação no campo	Densidade do solo e resistência à penetração, avaliadas por métodos agronômicos
Correção	Escarificar a camada reprovada, ajustar a umidade e recompactar	Manejo: subsolagem, plantas de raiz agressiva, controle do tráfego

Na obra, a pergunta "como corrigir a compactação do solo?" tem resposta normativa: a DNIT 108/2009-ES manda escarificar, homogeneizar, levar à umidade adequada e compactar de novo os trechos que não atingirem o grau exigido. Quem chegou aqui pelo lado agronômico encontra o diagnóstico e o manejo da lavoura no material da Embrapa Compactação do solo e crescimento de plantas: como identificar, evitar e remediar. Daqui em diante, o assunto é o de engenharia.

O ensaio Proctor: para que serve e de onde vem

O ensaio Proctor, ou ensaio de compactação Proctor, é o ensaio de laboratório que determina a relação entre o teor de umidade e a massa específica aparente seca de um solo compactado com uma energia padronizada. No Brasil ele é regido pela ABNT NBR 7182:2025, que o chama de ensaio de compactação; o nome Proctor aparece na norma como o nome do cilindro pequeno e, no uso corrente, como sinônimo do ensaio inteiro.

O que o ensaio entrega

O ensaio Proctor entrega dois números: a umidade ótima (w_ót), que é o teor de umidade em que o solo atinge a maior massa específica seca para aquela energia, e a massa específica aparente seca máxima (ρ_d,máx), que é essa maior massa específica. Quando a densidade é expressa em peso por volume, em kN/m³, fala-se em peso específico aparente seco máximo, γ_d,máx = ρ_d,máx · g: 1,720 g/cm³ equivalem a cerca de 16,9 kN/m³. Os dois números saem do pico da curva de compactação, traçada com cinco pontos de umidade crescente.

O motivo de existir um pico é físico. Com pouca água, os grãos de solo fino estão presos por sucção e atrito, e a energia do soquete não consegue rearranjá-los: a massa específica seca fica baixa. À medida que a umidade sobe, a água reduz esse atrito, os grãos deslizam e se acomodam, e o ar sai com mais facilidade. Passado certo ponto, porém, a água passa a ocupar os vazios que o ar deixaria, e a água, praticamente incompressível, não sai sob o impacto rápido: a massa de sólidos por volume volta a cair. O pico separa os dois comportamentos, e as partes à esquerda e à direita dele são chamadas de ramo seco e ramo úmido.

Na obra, os dois números viram metas: a camada é compactada perto da umidade ótima, e a massa específica seca medida no campo é comparada com a máxima do laboratório. O mesmo ensaio também molda os corpos de prova de outros ensaios, como o CBR, na umidade ótima.

Origem: Proctor, 1933

O método foi apresentado por R. R. Proctor em 1933, numa série de quatro artigos na revista Engineering News-Record (v. 111), o primeiro intitulado "Fundamental Principles of Soil Compaction". Proctor trabalhava em barragens de terra na Califórnia e propôs um conjunto de ensaios simples de laboratório e de campo para escolher o solo, fornecer dados ao projeto e controlar a execução camada por camada. A ideia central, a de que existe uma umidade em que uma dada energia produz o solo mais denso, continua sendo a base de todas as normas de compactação, brasileiras e estrangeiras.

Normas do ensaio de compactação: NBR 7182:2025, NBR 6457:2024, DNIT e ASTM

A norma brasileira do ensaio Proctor é a ABNT NBR 7182:2025, e a preparação da amostra e a umidade seguem a ABNT NBR 6457:2024; nas obras rodoviárias federais, valem também os métodos do DNIT. As edições e a situação abaixo foram conferidas em 07/10/2026: as normas ABNT no texto integral (NBR 7182 e NBR 6457) ou na ficha do catálogo (NBR 17212), as do DNIT na coletânea de normas do órgão (gov.br) e as da ASTM na loja da ASTM.

Norma	Objeto	Situação conferida em 07/10/2026
ABNT NBR 7182:2025	Solos: ensaio de compactação (curva umidade × massa específica seca)	Vigente; 3ª edição, de 17/02/2025, cancela a de 2016
ABNT NBR 6457:2024	Preparação de amostras para compactação e caracterização; teor de umidade	Vigente; 3ª edição, de 09/01/2024
ABNT NBR 17212:2025	Massa específica dos sólidos da fração que passa na peneira de 2,0 mm (usada na curva de saturação)	Vigente, com errata de 10/2025 (ficha do catálogo)
DNIT 164/2013-ME	Solos: compactação utilizando amostras não trabalhadas	Vigente; cancela a DNER-ME 129/94
DNER-ME 162/94	Solos: ensaio de compactação utilizando amostras trabalhadas	Na coletânea vigente do DNIT
DNIT 458/2025-ME	Massa específica aparente in situ com frasco de areia	Vigente; aprovada em 08/07/2025, cancela a DNER-ME 092/94
DNIT 108/2009-ES	Terraplenagem: aterros (umidade, grau de compactação, espessura de camada)	Vigente, com a Errata 1 incorporada
ASTM D698-12(2021)	Compactação com energia padrão (standard effort)	Ativa
ASTM D1557-12(2021)	Compactação com energia modificada (modified effort)	Ativa

ABNT NBR 7182:2025

A NBR 7182:2025 é a 3ª edição da norma, publicada em 17/02/2025 pela Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221), e cancela e substitui a edição de 2016, declarada tecnicamente revisada. A edição de 1986 e a de 2016 não valem mais, e laudo novo que cite uma delas está com a referência desatualizada. É comum encontrar, inclusive em resumos gerados por IA, a frase de que o ensaio "segue a NBR 7182/1986": é uma informação antiga, copiada de páginas que não foram atualizadas.

O texto da 2025 não lista o que mudou em relação à 2016. Por isso, afirmações em circulação de que a nova edição "passou a incluir métodos automatizados" ou "critérios de equipamentos digitais" não têm apoio no texto da norma. O que a NBR 7182:2025 diz sobre equipamento é mais simples: a compactação manual pode ser substituída por um sistema mecânico, desde que ele aplique as mesmas energias da norma. Uma diferença verificável é a referência para a massa específica dos sólidos, que agora remete à NBR 17212.

ABNT NBR 6457:2024: preparação e umidade

A NBR 6457:2024 não é o ensaio de compactação: ela prepara a amostra que vai ser compactada e define como medir a umidade. Para o Proctor, prevê três processos de preparação: com secagem prévia ao ar até próximo da umidade higroscópica, com a amostra a cerca de 5 % abaixo da umidade ótima presumível, ou a cerca de 3 % acima dela. Também define quanto material reservar, o que fazer com os grãos graúdos e como determinar o teor de umidade em estufa. Os detalhes estão no passo a passo, mais abaixo.

Normas rodoviárias do DNIT

Em obras do DNIT, o ensaio de compactação segue a DNIT 164/2013-ME, que revisou e substituiu a DNER-ME 129/94. Ela usa o cilindro de 152,4 mm com disco espaçador, amostras não trabalhadas (sem reúso de material) e chama as três energias de métodos: Método A, normal, com 12 golpes por camada; Método B, intermediária, com 26; e Método C, modificada, com 55, sempre em 5 camadas e com o soquete de 4,536 kg caindo de 457,2 mm. Esses números coincidem com os do cilindro grande da NBR 7182:2025. A variante com reúso do material continua na DNER-ME 162/94. A correspondência entre métodos e energias importa porque a especificação de aterros, a DNIT 108/2009-ES, ainda cita a norma antiga pelo nome dos métodos (A e B da DNER-ME 129/94); na leitura atual, são a energia normal e a intermediária da DNIT 164/2013-ME. Circula também a referência "DNIT 164/03", que não existe: a norma é de 2013. Para solos finos tropicais, o DNIT tem ainda a compactação em equipamento miniatura, o Mini-Proctor da metodologia MCT, padronizado pela DNIT 228/2023-ME, com corpos de prova de 50 mm de diâmetro; ele não substitui o ensaio de tamanho normal nas especificações de aterro.

Equivalência com a ASTM D698 e a D1557

Fora do Brasil, o ensaio Proctor normal corresponde à ASTM D698 (standard effort) e o modificado à ASTM D1557 (modified effort), ambas na edição D698-12(2021) e D1557-12(2021). A ASTM declara a energia de cada uma: 600 kN·m/m³ na D698 e 2.700 kN·m/m³ na D1557. Os princípios são os mesmos da NBR, mas os números de detalhe não: o molde menor da ASTM tem 4 polegadas (101,6 mm) de diâmetro, contra 100,0 mm da NBR, e recebe 25 golpes por camada, contra 26 da NBR no cilindro pequeno. Laudo que diz seguir a NBR 7182 com 25 golpes misturou as duas normas.

Aparelhagem: cilindros, soquetes e acessórios

A aparelhagem do ensaio de compactação é formada por dois conjuntos de cilindro e dois soquetes padronizados, mais balanças, peneiras, estufa e acessórios de manuseio. As dimensões abaixo são as da NBR 7182:2025, descritas com palavras próprias.

• Cilindro pequeno (cilindro Proctor): diâmetro interno de 100,0 mm e altura útil de 127,3 mm, o que dá um volume útil de 1.000 cm³ (com tolerância de 10 cm³). Tem base e colarinho removível de 50 mm de altura.
• Cilindro grande (cilindro do ISC, ou CBR): diâmetro interno de 152,4 mm e 177,8 mm de altura; durante a compactação, um disco espaçador de 63,5 mm de altura ocupa o fundo, e a altura útil fica em 114,3 mm, com volume útil de 2.085 cm³ (tolerância de 22 cm³).
• Soquete pequeno: massa de 2.500 g e altura de queda de 305 mm, com face de impacto de 50,0 mm de diâmetro.
• Soquete grande: massa de 4.536 g e altura de queda de 457 mm, com face de impacto de 50,8 mm.
• Balanças: uma de 10 kg com resolução de 1 g, para o conjunto molde e solo, e outra de 200 g com resolução de 0,01 g, para as cápsulas de umidade.
• Peneiras de 19 mm e 4,8 mm e estufa de 105 °C a 110 °C.
• Acessórios: bandejas, régua de aço biselada para rasar o topo, espátulas, provetas para dosar a água, cápsulas, extrator de corpo de prova, papel-filtro do diâmetro do molde e uma base rígida, de preferência de concreto, sobre a qual o molde fica durante os golpes.

O esquema abaixo coloca os dois cilindros em escala, lado a lado, com as alturas úteis, o disco espaçador do cilindro grande e o colarinho de 50 mm que recebe o excesso de solo; ao lado, fora de escala, os dois soquetes, com a massa erguida e a posição no golpe, que definem a altura de queda.

Quando usar o cilindro grande

O cilindro pequeno só pode ser usado quando a amostra preparada passa inteira na peneira de 4,8 mm. Se o solo tem pedregulho que fica retido nessa peneira, o ensaio vai para o cilindro grande, em que o diâmetro maior acomoda os grãos sem que eles travem o soquete ou distorçam o volume. O cilindro grande também é o obrigatório quando o corpo de prova vai seguir para o ensaio CBR, porque o CBR é feito no próprio molde de 152,4 mm, com o espaço deixado pelo disco espaçador servindo depois para a sobrecarga.

Compactador mecânico

A NBR 7182:2025 permite trocar o soquete manual por um compactador mecânico, com a condição de que ele aplique as energias da norma. Na prática, o equipamento precisa reproduzir a massa, a altura de queda, o número de golpes e a distribuição dos golpes sobre a camada. A vantagem é tirar do resultado a variação entre operadores, como a altura de queda que encurta no fim de um dia de trabalho ou golpes concentrados no centro do molde. O compactador mecânico não muda o método: muda só quem aplica os golpes.

Energias de compactação: normal, intermediária e modificada

Energia de compactação é o trabalho aplicado ao solo por unidade de volume do molde, resultado da massa do soquete, da altura de queda, do número de golpes por camada e do número de camadas. A NBR 7182:2025 define três níveis, normal, intermediária e modificada, e para cada cilindro fixa o soquete, as camadas e os golpes que produzem cada nível. Quanto maior a energia, mais denso o solo pode ficar.

A norma não informa a energia em kJ/m³. Os valores da última coluna das tabelas abaixo são um cálculo da Biopdi, pela expressão E = m · g · h · N · n / V, com m a massa do soquete, g = 9,807 m/s², h a altura de queda, N os golpes por camada, n o número de camadas e V o volume útil do molde. No cilindro pequeno:

Energia	Soquete	Camadas × golpes	Energia calculada
Normal	Pequeno: 2.500 g, 305 mm	3 × 26	≈ 583 kJ/m³
Intermediária	Grande: 4.536 g, 457 mm	3 × 21	≈ 1.281 kJ/m³
Modificada	Grande: 4.536 g, 457 mm	5 × 27	≈ 2.744 kJ/m³

No cilindro grande, as três energias usam o soquete grande, em 5 camadas, e mudam só o número de golpes:

Energia	Soquete	Camadas × golpes	Energia calculada
Normal	Grande: 4.536 g, 457 mm	5 × 12	≈ 585 kJ/m³
Intermediária	Grande: 4.536 g, 457 mm	5 × 26	≈ 1.268 kJ/m³
Modificada	Grande: 4.536 g, 457 mm	5 × 55	≈ 2.681 kJ/m³

A comparação entre as duas tabelas mostra a lógica da norma: os golpes de cada cilindro foram escolhidos para que os dois entreguem praticamente a mesma energia por volume em cada nível, com diferença de no máximo 2,3 %. A energia modificada é cerca de 4,7 vezes a normal, e a intermediária fica em torno de 2,2 vezes. Por isso uma energia sempre deve ser citada com o cilindro: "26 golpes" é a normal no cilindro pequeno e a intermediária no grande.

A conta da energia normal no cilindro pequeno, passo a passo: cada golpe entrega m · g · h = 2,5 kg × 9,807 m/s² × 0,305 m = 7,478 J. São 26 golpes em 3 camadas, 78 golpes no total, ou 583,3 J. Divididos pelo volume de 0,001 m³, dão 583 kJ/m³. No soquete grande, cada golpe entrega 4,536 × 9,807 × 0,457 = 20,33 J, quase três vezes mais.

Quantos golpes tem o Proctor normal?

O Proctor normal da NBR 7182:2025 tem 26 golpes por camada, em 3 camadas, com o soquete pequeno no cilindro pequeno; no cilindro grande, são 12 golpes por camada, em 5 camadas, com o soquete grande. Os "25 golpes" que aparecem em muitos relatórios e páginas são da ASTM D698, que usa outro molde. Na NBR, 25 golpes no cilindro pequeno aplicam cerca de 4 % menos energia do que a norma pede.

Proctor intermediário

O Proctor intermediário aplica cerca de 1.270 a 1.280 kJ/m³. No cilindro pequeno, são 3 camadas de 21 golpes, e aqui está um detalhe que poucos textos explicam: a energia intermediária no cilindro pequeno já usa o soquete grande, de 4,536 kg e 457 mm de queda. Só a energia normal usa o soquete pequeno. No cilindro grande, a intermediária tem 5 camadas de 26 golpes, que é o Método B da DNIT 164/2013-ME.

Proctor modificado

O Proctor modificado é a energia mais alta da norma: 5 camadas de 27 golpes com o soquete grande no cilindro pequeno, ou 5 camadas de 55 golpes no cilindro grande, o Método C da DNIT 164/2013-ME. Ele representa a compactação feita por equipamento pesado em camadas de base de pavimento, e dá ao mesmo solo um ρ_d,máx mais alto e uma umidade ótima mais baixa que a energia normal.

Proctor normal × modificado e NBR × ASTM

A diferença entre o Proctor normal e o modificado está na energia: o modificado aplica cerca de 4,7 vezes mais trabalho por volume, com soquete mais pesado, queda maior e mais camadas. A tabela compara a energia normal da NBR com as duas normas da ASTM:

Item	NBR 7182:2025, normal, cilindro pequeno	ASTM D698-12(2021)	ASTM D1557-12(2021)
Molde	Ø 100,0 mm, 1.000 cm³	Ø 101,6 mm (4 pol) ou 152,4 mm (6 pol)	Ø 101,6 mm (4 pol) ou 152,4 mm (6 pol)
Soquete e queda	2.500 g, 305 mm	24,5 N (cerca de 2,5 kg), 305 mm	44,48 N (cerca de 4,54 kg), 457,2 mm
Camadas × golpes	3 × 26	3 × 25 (4 pol) ou 3 × 56 (6 pol)	5 × 25 (4 pol) ou 5 × 56 (6 pol)
Energia	≈ 583 kJ/m³ (cálculo Biopdi)	600 kN·m/m³ (declarada)	2.700 kN·m/m³ (declarada)

As energias são próximas, mas não idênticas, e os resultados de um laboratório que segue a NBR e de outro que segue a ASTM podem diferir na terceira casa de ρ_d,máx. O laudo deve declarar a norma seguida e não misturar dimensões de uma com golpes da outra.

Qual energia usar

A energia do ensaio é escolhida para representar a compactação que o equipamento vai aplicar na obra, e quem a fixa é a especificação ou o projeto. Na terraplenagem, a DNIT 108/2009-ES usa a energia normal para o corpo do aterro e a intermediária para as camadas finais. Nas camadas de pavimento, o ensaio CBR pela DNIT 172/2016-ME associa as três energias ao subleito, à sub-base e à base, como detalha o artigo do ensaio CBR. Ensaiar numa energia e cobrar o grau de compactação em outra é um dos erros mais caros da obra: a meta fica alta ou baixa demais.

Como fazer o ensaio Proctor, passo a passo

O ensaio Proctor é feito em três etapas: preparar a amostra pela NBR 6457:2024, compactar cinco pontos de umidade crescente pela NBR 7182:2025 e calcular a massa específica seca de cada ponto para traçar a curva. As duas primeiras estão nesta seção; os cálculos vêm na seguinte.

Preparação da amostra

No processo mais comum, a amostra é seca ao ar até próximo da umidade higroscópica, e não em estufa: a estufa só entra para medir a umidade, porque secar o solo a 105 °C antes de compactar pode alterar a estrutura de solos tropicais. Em seguida os torrões são desmanchados sem quebrar os grãos, em almofariz com mão de gral recoberta de borracha, e a amostra é reduzida por repartidor ou quarteamento até uma porção representativa.

A amostra passa então na peneira de 4,8 mm. Pela NBR 6457:2024, o destino do material retido depende da quantidade:

• Menos de 7 % retido na 4,8 mm: o retido é desprezado, e o ensaio pode usar o cilindro pequeno ou o grande;
• Retido na 19,1 mm abaixo de 10 %: ensaio no cilindro grande, com o retido desprezado;
• Entre 10 % e 30 % retido na 19,1 mm: cilindro grande, com o material entre 19,1 e 76,2 mm substituído por igual massa de material entre 4,8 e 19,1 mm;
• Mais de 30 % retido na 19,1 mm: a norma recomenda não ensaiar pela NBR 7182, porque o resultado deixa de representar o material.

A quantidade de amostra depende do cilindro e do reúso. Com reúso do material, bastam 3 kg de massa seca no cilindro pequeno e 7 kg no grande; sem reúso, são 15 kg e 35 kg, porque cada um dos cinco pontos usa uma porção nova. A NBR 7182 usa a peneira de "19 mm" e a NBR 6457, a de "19,1 mm": é a mesma peneira.

Com reúso ou sem reúso: as cinco variantes

A NBR 7182:2025 combina os três processos de preparação da NBR 6457 com o reúso ou não do material, e chega a cinco variantes de método. Com reúso, o mesmo solo é compactado, destorroado e recompactado com mais água a cada ponto; sem reúso, a amostra é dividida em cinco porções iguais, cada uma compactada uma única vez e depois descartada:

Item	Reúso	Preparação da amostra	Como se varia a umidade
5.1	Com	Secagem prévia até a umidade higroscópica	Água até ~5 % abaixo da ótima presumível; depois +2 % por ponto
5.2	Sem	Secagem prévia até a umidade higroscópica	Cinco porções, a 1ª ~5 % abaixo da ótima, cada uma 2 % acima da anterior
5.3	Com	Amostra a ~5 % abaixo da ótima presumível	Começa sem água; depois +2 % por ponto
5.4	Sem	Amostra a ~5 % abaixo da ótima presumível	1ª porção sem água, as demais 2 % acima da anterior
5.5	Sem	Amostra a ~3 % acima da ótima presumível	1ª porção sem ajuste, as demais 2 % abaixo, por secagem ao ar

O reúso economiza material, mas cada ciclo de compactação e destorroamento pode quebrar grãos e mudar a granulometria. Em solos com grãos friáveis, como muitos solos lateríticos com concreções, e em solos cuja estrutura muda quando secam, as variantes sem reúso dão um resultado mais fiel. As variantes que partem da amostra úmida (5.3 a 5.5) evitam a secagem prévia, útil quando ela alteraria o solo.

Execução

Na variante com reúso e secagem prévia, que serve de base para as outras, cada ponto da curva segue esta sequência:

1. Montar o molde: fixar o cilindro na base, encaixar o colarinho e apoiar o conjunto na base rígida; no cilindro grande, colocar o disco espaçador no fundo. Um papel-filtro sobre a base ou o disco impede que o solo grude no metal.
2. Umedecer: na bandeja, acrescentar água destilada aos poucos, com a proveta, revolvendo até a umidade ficar uniforme, cerca de 5 % abaixo da ótima presumível. Se a água não se distribuir por igual, o que é comum em argilas, a norma recomenda deixar a amostra 24 horas em saco plástico vedado, em câmara úmida, e revolvê-la de novo antes de compactar.
3. Compactar: lançar o solo em camadas de altura aproximadamente igual e aplicar os golpes da energia escolhida, com o soquete em queda livre, perpendicular à superfície e com os golpes distribuídos por toda a área. Antes de lançar a camada seguinte, escarificar levemente a superfície da anterior, para que as camadas se liguem.
4. Rasar: escarificar o solo junto à parede, retirar o colarinho e conferir o excesso acima do molde, que não pode passar de 10 mm. O excesso é retirado e o topo é rasado com a régua biselada; no cilindro pequeno, rasa-se também a face de baixo.
5. Pesar: pesar o conjunto com resolução de 1 g e obter a massa de solo úmido, M_u, descontando a massa do molde.
6. Tirar a umidade: extrair o corpo de prova e retirar uma amostra do centro dele para a umidade, pela NBR 6457:2024. Se o corpo de prova vai para outro ensaio, como o CBR, a compressão simples ou a permeabilidade, a umidade sai de uma porção da bandeja logo depois da compactação da 2ª camada.
7. Preparar o ponto seguinte: destorroar o corpo de prova, devolvê-lo à bandeja, acrescentar água para subir a umidade em cerca de 2 % e repetir.

A umidade em estufa segue a NBR 6457:2024: a cápsula vai aberta a 105 °C a 110 °C até massa constante, o que em geral leva de 16 a 24 horas, esfria em dessecador e é pesada de novo. Solos orgânicos, turfosos ou com gipsita secam a 60 °C a 65 °C, e o relatório informa essa temperatura.

Quantos pontos tem a curva

A NBR 7182:2025 fixa cinco pontos: dois no ramo seco, um próximo da umidade ótima, de preferência ainda no ramo seco, e dois no ramo úmido. O passo de cerca de 2 % entre pontos espalha os cinco pela curva sem deixar o pico de fora. Se o terceiro ponto já sai claramente no ramo úmido, a umidade presumida estava alta, e a curva fica com só um ou dois pontos antes do pico, o que torna o pico mal definido.

Cálculos: massa específica seca, curva de compactação e curva de saturação

O cálculo do ensaio Proctor transforma, para cada ponto, a massa de solo úmido no molde e a umidade medida em massa específica aparente seca; com os cinco pares, traça-se a curva de compactação, cujo pico dá a umidade ótima e a ρ_d,máx. As fórmulas são poucas:

• Teor de umidade (NBR 6457:2024): w = (M₁ − M₂) / (M₂ − M₃) × 100, em %, com M₁ a cápsula com solo úmido, M₂ a cápsula com solo seco e M₃ a cápsula vazia. É a umidade em base seca: massa de água sobre massa de sólidos.
• Massa específica aparente seca (NBR 7182:2025): ρ_d = M_u × 100 / [V × (100 + w)], em g/cm³, com M_u em g, V o volume útil do molde em cm³ e w em %. É a mesma relação ρ_d = ρ / (1 + w), escrita com w em porcentagem.
• Curva de saturação: ρ_d,sat = ρ_s / (1 + w · ρ_s / ρ_w), com w em fração, ρ_s a massa específica dos sólidos, determinada pela NBR 17212, e ρ_w = 1,00 g/cm³. A NBR 7182:2025 traz a forma geral, com o grau de saturação S, e recomenda traçar a curva de S = 100 % no mesmo gráfico.
• Grau de saturação de um ponto: S = w · ρ_s / (e · ρ_w), com o índice de vazios e = ρ_s / ρ_d − 1. A norma não pede esse cálculo, mas ele mostra quanto ar ainda resta no solo.

Como ler a curva

A curva de compactação é traçada com a umidade no eixo horizontal e a massa específica seca no vertical, e a NBR 7182:2025 diz que ela deve ter formato aproximadamente parabólico. A ρ_d,máx é a ordenada do ponto mais alto, informada com aproximação de 0,001 g/cm³, e a umidade ótima é a abscissa desse ponto, com 0,1 %. O pico é um máximo, e não um "ponto de inflexão", como algumas páginas descrevem: a inflexão é o ponto em que a curvatura muda de sentido, o que acontece nos ramos, não no topo.

A curva de saturação funciona como um limite físico. Um solo compactado sempre guarda algum ar, então nenhum ponto pode ficar acima da curva de S = 100 %. No ramo úmido, a curva de compactação corre aproximadamente paralela à de saturação, com o grau de saturação quase constante, porque o ar que sobra está preso e o soquete não consegue expulsá-lo. Um ponto acima da curva de saturação indica erro de umidade, de volume do molde ou do ρ_s adotado.

O tipo de solo muda a posição do pico. Solos granulares bem graduados, com areia e pedregulho, atingem massas específicas secas altas com umidades baixas e dão curvas mais pontiagudas; argilas e siltes atingem massas específicas mais baixas, com umidades ótimas mais altas, e dão curvas mais abertas. Areias limpas, sem finos, costumam dar curvas pouco definidas, e para elas o controle por compacidade relativa é o caminho usual. Faixas numéricas "típicas" por tipo de solo circulam em apostilas sem fonte conferível; elas servem, no máximo, para conferir se um resultado é plausível, nunca para substituir o ensaio.

Efeito da energia

Mais energia leva o mesmo solo a ficar mais denso com menos água: a curva sobe e se desloca para a esquerda. A explicação é a mesma do pico: com mais golpes, a energia vence o atrito entre os grãos com menos lubrificação. Os pontos ótimos das várias energias caem numa linha que acompanha a curva de saturação, chamada de linha dos ótimos, e no ramo úmido as curvas das três energias convergem, porque ali quem limita a densidade é a água, não a energia. O gráfico abaixo mostra esse comportamento com curvas ilustrativas de um mesmo solo, e não com resultados de ensaio:

A consequência prática é que compactar mais nem sempre resolve. Um solo lançado muito acima da umidade ótima, no ramo úmido, não ganha densidade com mais passadas do rolo: a energia extra só faz o solo "borrachudo" ondular sob o equipamento. A correção, nesse caso, é secar o solo, não insistir na compactação.

Estrutura do solo compactado

Em argilas, o lado da curva em que o solo foi compactado muda a sua estrutura, e não só a densidade. No ramo seco, as partículas tendem a uma estrutura floculada, mais rígida e mais permeável; no ramo úmido, tendem a uma estrutura dispersa, menos permeável e mais deformável. É por isso que o núcleo de uma barragem de terra costuma ser compactado ligeiramente acima da ótima, onde a permeabilidade é menor, enquanto uma camada que precisa de rigidez é compactada perto da ótima ou ligeiramente abaixo.

Exemplo resolvido: do molde à umidade ótima

O exemplo a seguir percorre um ensaio completo de energia normal no cilindro pequeno, de 1.000 cm³, com reúso e secagem prévia (variante 5.1). O molde vazio tem 4.350 g. Para a curva de saturação, adota-se ρ_s = 2,70 g/cm³, que no ensaio real viria da NBR 17212. Todos os números foram calculados pela Biopdi.

Passo 1: quanta água acrescentar

A amostra seca ao ar tem 3.000 g e umidade higroscópica de 3,5 %. A umidade ótima presumida, por experiência com solo parecido, é de 16,5 %, então o primeiro ponto deve ficar perto de 11,5 %, cerca de 5 % abaixo. A massa de sólidos é M_s = 3.000 / 1,035 = 2.898,6 g. A água a acrescentar é M_s × (0,115 − 0,035) = 2.898,6 × 0,080 = 231,9 g, ou cerca de 232 cm³ de água destilada. Cada aumento seguinte de 2 % exige 2.898,6 × 0,02 = 58 g de água.

Passo 2: massa específica seca de cada ponto

Os cinco pontos deram estas massas e umidades. No primeiro, o conjunto pesou 6.170 g, então M_u = 6.170 − 4.350 = 1.820 g, a massa específica úmida é 1.820 / 1.000 = 1,820 g/cm³ e ρ_d = 1.820 × 100 / [1.000 × (100 + 11,8)] = 182.000 / 111.800 = 1,628 g/cm³. Os outros seguem a mesma conta:

Ponto	Molde + solo (g)	w (%)	ρd (g/cm³)
1	6.170	11,8	1,628
2	6.270	13,9	1,686
3	6.349	16,1	1,722
4	6.370	18,0	1,712
5	6.348	20,1	1,664

Repare que a massa úmida continua subindo do ponto 3 para o 4, de 1.999 para 2.020 g, mas a massa específica seca já cai: a água acrescentada pesa mais do que o ganho de sólidos. É o motivo de a curva usar ρ_d e não a massa úmida. O conjunto atende à norma: dois pontos no ramo seco (1 e 2), um perto da ótima, ainda no ramo seco (3), e dois no ramo úmido (4 e 5).

Passo 3: o pico da curva

Uma parábola ajustada aos cinco pontos por mínimos quadrados tem o vértice em w_ót = 16,5 % e ρ_d,máx = 1,720 g/cm³. Se a parábola passasse só pelos três pontos do topo (2, 3 e 4), o vértice sairia em 16,6 % e 1,723 g/cm³. A diferença, de 0,003 g/cm³, mostra que o método de traçado mexe na terceira casa, e o laboratório deve usar sempre o mesmo e declará-lo. O gráfico mostra os cinco pontos, a parábola, o pico e as curvas de saturação de 100 % e 80 %:

Passo 4: conferir contra a curva de saturação

Com ρ_s = 2,70 g/cm³, a curva de saturação nos cinco teores de umidade dá 2,048, 1,963, 1,882, 1,817 e 1,750 g/cm³. Todos os pontos ficam abaixo dela. No ponto 5, por exemplo, ρ_d,sat = 2,70 / (1 + 0,201 × 2,70) = 1,750 g/cm³, acima do 1,664 medido. O grau de saturação de cada ponto conta a mesma história em números:

Ponto	ρd (g/cm³)	ρd,sat (g/cm³)	S (%)
1	1,628	2,048	48
2	1,686	1,963	62
3	1,722	1,882	77
4	1,712	1,817	84
5	1,664	1,750	87

No pico, o índice de vazios é e = 2,70 / 1,720 − 1 = 0,570 e o grau de saturação é S = 0,165 × 2,70 / 0,570 = 78 %: mesmo na condição mais densa, cerca de um quinto dos vazios ainda é ar. No ramo úmido, S passa de 84 % para 87 % enquanto a umidade sobe 2 pontos, o comportamento quase paralelo à curva de saturação descrito na seção de cálculos.

O resultado do ensaio, como a norma pede que seja expresso, é: ρ_d,máx = 1,720 g/cm³ e w_ót = 16,5 %, energia normal, amostra preparada com secagem prévia e ensaiada com reúso. O relatório da NBR 7182:2025 precisa indicar o processo de preparação e a energia; sem eles, o número não pode ser usado como meta de campo.

Grau de compactação e controle do aterro no campo

Grau de compactação (GC) é a razão, em porcentagem, entre a massa específica aparente seca medida na camada compactada e a massa específica aparente seca máxima do mesmo solo no laboratório: GC = ρ_d,campo / ρ_d,máx × 100. É o número que transforma o ensaio Proctor em critério de aceitação da obra. O fluxo abaixo mostra o caminho completo, da amostra ao aceite da camada, com os números do exemplo:

Como medir o grau de compactação

Para medir o grau de compactação, determina-se a massa específica seca da camada no campo e divide-se pela ρ_d,máx do ensaio Proctor do mesmo material, na energia da especificação. O método de campo mais usado no Brasil é o frasco de areia, padronizado pela DNIT 458/2025-ME, que substituiu a DNER-ME 092/94. Abre-se um furo na camada, recolhe-se e pesa-se todo o solo retirado, e o volume do furo é medido enchendo-o com uma areia de massa específica conhecida, limpa e uniforme, com grãos entre as peneiras nº 16 (1,18 mm) e nº 30 (0,59 mm). A massa de areia que ocupa o funil e o rebaixo da bandeja é descontada antes do cálculo. Com a umidade do solo retirado, calcula-se a massa específica seca de campo e o GC, expresso com aproximação de 0,1 %.

Existem outros métodos de campo, como o do cilindro cortante, para solos finos sem pedregulho, e o método de Hilf, que permite obter o grau de compactação sem esperar a secagem em estufa. O que não muda é a referência: o GC sempre compara com o Proctor do mesmo solo e na mesma energia.

Exemplo: a camada passou?

No aterro construído com o solo do exemplo, o frasco de areia deu: 3.180 g de solo úmido retirado do furo, 2.295 g de areia no furo (já descontada a do funil e da bandeja), areia com massa específica de 1,40 g/cm³ e umidade do solo de 17,2 %.

• Volume do furo: V = 2.295 / 1,40 = 1.639,3 cm³.
• Massa específica úmida: ρ = 3.180 / 1.639,3 = 1,940 g/cm³.
• Massa específica seca: ρ_d = 1,940 × 100 / (100 + 17,2) = 1,655 g/cm³.
• Grau de compactação: GC = 1,655 / 1,720 × 100 = 96,2 %.
• Desvio de umidade: 17,2 − 16,5 = +0,7 ponto em relação à ótima.

A DNIT 458/2025-ME pede massas específicas com três algarismos significativos no relatório (1,66 g/cm³) e o GC com 0,1 %; a conta usa os valores sem arredondar. A umidade está dentro de qualquer tolerância usual. O grau de compactação, porém, reprova a camada se a obra segue a DNIT 108/2009-ES, que pede GC de pelo menos 100 %, e a aprovaria numa especificação que pedisse 95 %. A decisão é da especificação do projeto, e o ensaio só fornece o número. Reprovada, a camada é escarificada, homogeneizada, levada à umidade adequada e compactada de novo.

Que grau de compactação a obra exige

Não existe um grau de compactação universal: ele é fixado pela especificação de cada obra, junto com a energia de referência. A DNIT 108/2009-ES, de terraplenagem de aterros, é a referência federal e pede, ordinariamente:

• Corpo do aterro: umidade ótima com tolerância de 3 % para mais ou para menos, e GC de pelo menos 100 % da energia normal (Método A);
• Camadas finais: GC de pelo menos 100 % da energia intermediária (Método B);
• Espessura: camadas compactadas de no máximo 0,30 m no corpo do aterro e 0,20 m nas camadas finais;
• Frequência do Proctor de referência: um ensaio de compactação a cada 1.000 m³ de material do corpo do aterro e a cada 200 m³ das camadas finais;
• Controle de campo: número de determinações de massa específica in situ definido por um plano de amostragem estatístico, com no mínimo cinco determinações em trechos de volume limitado.

Especificações estaduais, municipais e de projetos privados podem adotar outros limites, inclusive graus abaixo de 100 % com energia mais alta. O laudo de campo deve citar a especificação usada, a energia e o ensaio Proctor de referência.

Qual a umidade ideal para compactar o solo?

Não há uma porcentagem de umidade ideal válida para todo solo: a umidade ideal é a umidade ótima do ensaio Proctor daquele solo, na energia da especificação, com a tolerância que a especificação admitir. No exemplo, ela é 16,5 %; em outro solo, pode ser 9 % ou 28 %. Compactar no ramo seco, abaixo da ótima, dá um solo mais rígido, mas que pode inchar e perder resistência quando umedecer; compactar muito acima da ótima, no ramo úmido, impede o solo de atingir o grau exigido.

Do Proctor ao CBR e aos outros ensaios de solo

O ensaio Proctor é, além de controle de obra, a etapa que molda os corpos de prova de vários ensaios mecânicos de solo, na umidade ótima e na energia de projeto. Por isso ele quase nunca aparece sozinho no laboratório.

O caso mais comum é o ensaio CBR (Índice de Suporte Califórnia): os corpos de prova são compactados no cilindro grande, sobre o disco espaçador, e a NBR 7182:2025 manda, nesse caso, tirar a umidade de uma porção da bandeja logo após a 2ª camada, porque o corpo de prova inteiro segue para a imersão e a penetração. O objetivo do CBR é medir a capacidade de suporte do solo compactado em comparação com uma brita padrão, base da aceitação de camadas e do dimensionamento de pavimentos; o procedimento completo está no artigo do CBR. Solo compactado também é ensaiado no ensaio triaxial e no ensaio de cisalhamento direto, para obter os parâmetros de resistência de aterros e barragens, e na compressão simples, que é um ensaio de compressão sem confinamento de um corpo de prova cilíndrico.

A prensa CBR da Biopdi

A Biopdi fabrica a prensa CBR/Marshall, que recebe o corpo de prova compactado no cilindro grande e faz a penetração do ensaio CBR. É uma prensa de 5.000 kgf (50 kN), em dois modelos, manual e elétrico automático; na versão elétrica automática, o controle de velocidade vai de 0,001 a 50 mm/min, o que inclui os 1,27 mm/min da penetração do CBR. A mesma prensa faz o ensaio Marshall de misturas asfálticas e, na versão automática, o ensaio de adensamento. A Biopdi não fabrica o molde, o soquete nem o compactador do ensaio Proctor: a ligação entre os dois ensaios é o corpo de prova. O painel abaixo mostra a prensa e o que cada parte faz no ensaio que vem depois da compactação:

Os outros equipamentos da linha, como as prensas de adensamento, de cisalhamento direto e triaxial, estão em equipamentos para ensaios de solos.

Erros comuns no ensaio de compactação

A maior parte das divergências entre laboratórios no ensaio Proctor vem de detalhes de execução e de referências trocadas, não da conta. Os erros abaixo são os que mais aparecem em relatórios e páginas técnicas:

• Usar 25 golpes no Proctor normal da NBR. O cilindro pequeno pede 26 golpes por camada; 25 é a ASTM D698, com outro molde.
• Misturar o molde da ASTM com a norma da ABNT. O molde de 4 polegadas (101,6 mm) não é o cilindro de 100,0 mm e 1.000 cm³ da NBR 7182:2025; o volume útil entra direto no cálculo de ρ_d.
• Citar a NBR 7182 de 1986 ou de 2016 como vigente. A edição em vigor é a de 2025.
• Citar a NBR 7181 como norma do Proctor. A NBR 7181 é a da análise granulométrica; a da compactação é a NBR 7182.
• Usar o cilindro pequeno com pedregulho. A amostra preparada precisa passar inteira na peneira de 4,8 mm; com retido acima dos limites da NBR 6457:2024, o ensaio vai para o cilindro grande.
• Secar a amostra em estufa antes de compactar. A secagem prévia é ao ar; a estufa altera solos tropicais e serve só para medir a umidade.
• Compactar com a umidade mal distribuída. Argilas recém-umedecidas têm torrões secos por dentro; a norma recomenda 24 horas em câmara úmida.
• Deixar excesso acima de 10 mm ou rasar sem a régua biselada. A massa M_u sai errada, e o ponto inteiro desloca.
• Tirar a umidade da borda do corpo de prova. O certo é do centro, ou da bandeja quando o corpo de prova vai para o CBR.
• Reutilizar material em solo friável ou laterítico. A quebra de grãos muda a curva; as variantes sem reúso (5.2, 5.4 e 5.5) existem para isso.
• Aceitar ponto acima da curva de saturação. É fisicamente impossível; indica erro de umidade, de volume ou de ρ_s.
• Chamar o pico de "ponto de inflexão". O pico é o máximo da curva.
• Ler "305 cm" na figura do soquete. A legenda das figuras dos soquetes na própria NBR 7182:2025 traz a unidade "cm"; o valor correto, dado no texto da seção 3, é 305 mm e 457 mm.
• Confundir grau de compactação com compacidade relativa. O GC compara com o Proctor; a compacidade relativa, usada em areias, compara com os índices de vazios máximo e mínimo.

Conclusão

Compactar um solo é aumentar a sua massa específica seca expulsando o ar, e o ensaio Proctor diz, para cada solo e cada energia, até onde se pode chegar e com que umidade. Pela NBR 7182:2025, isso significa cinco pontos bem distribuídos, a energia certa no cilindro certo, a umidade tirada do lugar certo e a curva de saturação como conferência. No campo, o grau de compactação medido pelo frasco de areia fecha o ciclo e decide se a camada fica ou é refeita, sempre contra a especificação do projeto.

Os ensaios que usam o solo compactado têm artigos próprios: o ensaio CBR, o ensaio triaxial, o ensaio de cisalhamento direto e o ensaio de adensamento. Para escolher o equipamento dos ensaios mecânicos de solo do seu laboratório, fale com um de nossos especialistas.