Limites de Atterberg: limite de liquidez e de plasticidade

Os limites de Atterberg são os teores de umidade em que um solo fino muda de estado de consistência. O limite de liquidez (LL), pela ABNT NBR 6459:2025, é a umidade em que a ranhura aberta na concha do aparelho de Casagrande se fecha com 25 golpes. O limite de plasticidade (LP), pela NBR 7180:2025, é a umidade em que um cilindro de solo se parte com 3 mm de diâmetro. O índice de plasticidade é IP = LL − LP. Um solo com LL de 43 % e LP de 25 %, por exemplo, tem IP de 18 % e se classifica como CL, argila de baixa compressibilidade.

Este guia mostra o que os limites significam, as normas com a edição vigente conferida em 07/10/2026, o passo a passo dos dois ensaios, como traçar o gráfico do limite de liquidez, a fórmula de um ponto do DNER, os índices que derivam dos limites, a carta de plasticidade de Casagrande e as classificações SUCS e HRB. Tudo isso converge num exemplo resolvido, do primeiro golpe até a classificação do solo, seguido dos erros que mais aparecem em laudos e apostilas.

Na foto, os dois ensaios lado a lado na bancada: ao fundo, a concha de latão do aparelho de Casagrande com a pasta de solo e a ranhura aberta pelo cinzel; à frente, sobre a placa de vidro, os cilindros de solo de cerca de 3 mm de diâmetro com as trincas transversais que indicam o limite de plasticidade, junto ao gabarito metálico de comparação.

O que são os limites de Atterberg

Os limites de Atterberg, também chamados de limites de consistência, são as umidades de fronteira entre os estados líquido, plástico, semissólido e sólido de um solo fino. Eles não medem uma propriedade mecânica diretamente: medem quanto de água a fração fina do solo precisa para mudar de comportamento, e essa quantidade depende de quanto e de que tipo de argila o solo tem.

O Manual de Pavimentação do DNIT (3ª edição, 2006, p. 35 e 36) resume a lógica: o índice de plasticidade é função da quantidade de argila presente no solo, enquanto o limite de liquidez e o limite de plasticidade dependem da quantidade e do tipo de argila. Por isso dois solos com a mesma porcentagem de argila podem ter limites muito diferentes: uma argila de caulinita e uma de montmorilonita retêm água de formas distintas. É também por isso que os limites são feitos sempre na fração fina, a que passa na peneira de 0,42 mm (nº 40): areia e pedregulho não têm plasticidade e só diluiriam o resultado.

Os quatro estados de consistência

Imagine uma argila saturada que vai secando. Com muita água, ela se comporta como um fluido denso e escoa pelo próprio peso: é o estado líquido. À medida que a água evapora, ela endurece e passa a poder ser moldada sem trincar e sem escorrer: é o estado plástico. Secando mais, ela perde a capacidade de ser moldada e se desagrega quando trabalhada, embora ainda diminua de volume ao perder água: é o estado semissólido. Por fim, abaixo de certa umidade o volume para de diminuir mesmo que a água continue saindo: é o estado sólido. A tabela resume os estados e os limites que os separam:

Estado	Faixa de umidade	Comportamento
Líquido	w > LL	Escoa como um fluido denso; resistência ao cisalhamento muito baixa
Plástico	LP < w < LL	Moldável sem trincar e sem escorrer
Semissólido	LC < w < LP	Desagrega ao ser moldado; ainda contrai ao secar
Sólido	w < LC	O volume não diminui mais com a secagem

Os três limites são, portanto, o limite de liquidez (LL ou w_L), entre o líquido e o plástico; o limite de plasticidade (LP ou w_P), entre o plástico e o semissólido; e o limite de contração (LC), entre o semissólido e o sólido. A distância entre o LL e o LP é a faixa em que o solo é plástico, e essa largura é o índice de plasticidade. O esquema abaixo coloca os estados numa linha de umidade crescente, com o LP e o LL do exemplo resolvido deste artigo:

Um cuidado de leitura: o LP é a fronteira entre o plástico e o semissólido. Dizer que o solo "passa do semissólido para o plástico" no LP está certo quando se acrescenta água, e dizer que ele "passa do plástico para o semissólido" está certo quando se seca. O que não muda é a posição: o LP é sempre a umidade menor e o LL, a maior.

De Atterberg a Casagrande

Os limites foram propostos em 1911 pelo químico e agrônomo sueco Albert Atterberg, com ensaios manuais ainda sem padronização de engenharia. Quem os transformou em ensaio de engenharia foi Arthur Casagrande. No trabalho "Research on the Atterberg Limits of Soils" (Public Roads, v. 13, 1932), ele propôs o aparelho de concha com queda padronizada que leva o seu nome e definiu o limite de liquidez pelo número de golpes. Em "Classification and Identification of Soils" (Transactions of the ASCE, v. 113, 1948), usou o LL e o IP para classificar os solos finos num gráfico, a carta de plasticidade, que é a base do Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS) usado até hoje.

Limite de contração

O limite de contração é a umidade abaixo da qual a perda de água já não reduz o volume do solo. Ele completa a escala de consistência, mas não é objeto da NBR 6459 nem da NBR 7180, e raramente aparece nas especificações de obra. Na prática, quando se fala em "limites de Atterberg" num laudo de caracterização, fala-se do LL, do LP e do IP calculado com os dois.

Normas dos limites: NBR 6459:2025, NBR 7180:2025, NBR 6457:2024, DNER e ASTM

No Brasil, o limite de liquidez é determinado pela ABNT NBR 6459:2025 e o limite de plasticidade, junto com o cálculo do índice de plasticidade, pela ABNT NBR 7180:2025; a amostra é preparada e a umidade é medida pela ABNT NBR 6457:2024. As edições abaixo foram conferidas em 07/10/2026: as ABNT no texto integral, as do DNIT na coletânea de normas do órgão (gov.br) e as estrangeiras nas páginas da ASTM e da ISO.

Norma	Objeto	Situação conferida em 07/10/2026
ABNT NBR 6459:2025	Solos: determinação do limite de liquidez (aparelho de Casagrande)	Vigente; 3ª edição, de 18/09/2025, cancela a de 2016
ABNT NBR 7180:2025	Solos: determinação do limite de plasticidade e cálculo do IP	Vigente; 3ª edição, de 18/09/2025, cancela a de 2016
ABNT NBR 6457:2024	Preparação de amostras e determinação do teor de umidade	Vigente; 3ª edição, de 09/01/2024
DNER-ME 122/94	Limite de liquidez: método de referência e método expedito (um ponto)	Na coletânea de normas do DNIT
DNER-ME 082/94	Limite de plasticidade	Na coletânea de normas do DNIT
ASTM D4318-26	LL (multiponto e um ponto), LP e IP	Ativa
ISO 17892-12:2018	LL (cone de queda ou Casagrande) e LP	Publicada e confirmada

ABNT NBR 6459:2025 e NBR 7180:2025

As duas normas brasileiras foram publicadas no mesmo dia, 18/09/2025, como 3ª edição, pela Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221). Cada uma cancela e substitui a sua edição de 2016, declarada tecnicamente revisada. A divisão do trabalho entre elas é clara: a NBR 6459:2025 trata só do limite de liquidez, pelo aparelho de Casagrande; a NBR 7180:2025 trata do limite de plasticidade e é nela que está o cálculo do IP. Quem procura "a norma do índice de plasticidade" procura a NBR 7180.

Nenhum dos dois textos lista o que mudou em relação a 2016. Afirmações de que a edição de 2025 "passou a exigir" isto ou aquilo precisam de outra fonte. O que se pode dizer com segurança é que laudo novo que cite a NBR 6459:2016 ou a NBR 7180:2016 está com a referência desatualizada, e que a NBR 6459:2025 não traz nem o método do cone de queda nem uma fórmula de um ponto: é o gráfico com pelo menos cinco pontos.

ABNT NBR 6457:2024: preparação e umidade

A NBR 6457:2024 não determina limite nenhum: ela prepara a amostra e define como medir a umidade. Para os limites, separa-se cerca de 200 g de material que passa na peneira de 0,42 mm. A preparação pode ser com secagem prévia ao ar ou sem secagem prévia, e esta segunda só é permitida quando a amostra tem no máximo 10 % retido na peneira de 0,42 mm. A metade da amostra vai para o LL e a outra metade para o LP. A umidade de cada cápsula é medida em estufa a 105 °C a 110 °C até massa constante, com pelo menos 8,0 g de solo úmido por cápsula no LL e 1,5 g no LP. Os detalhes da preparação e do cálculo da umidade estão no guia da NBR 6457: preparação de amostras e teor de umidade.

Normas rodoviárias do DNER

Nas obras rodoviárias, ainda circulam os métodos do antigo DNER, que estão na coletânea de normas do DNIT: a DNER-ME 122/94, do limite de liquidez, e a DNER-ME 082/94, do limite de plasticidade. Os princípios são os mesmos da ABNT, com diferenças de detalhe. A DNER-ME 122/94 trabalha com cerca de 70 g de material e pede pelo menos um ponto em cada um dos intervalos de 25 a 35, de 20 a 30 e de 15 a 25 golpes; traça o gráfico com os eixos invertidos em relação à NBR, com os golpes em escala logarítmica na ordenada e a umidade na abscissa; e traz um método expedito, de um ponto, com fórmula. O Manual de Pavimentação do DNIT (2006) descreve a DNER-ME 082/94 com cerca de 50 g de material e o mesmo critério de três valores que não se afastam mais de 5 % da média.

ASTM D4318 e ISO 17892-12

Nos Estados Unidos, os três ensaios estão numa norma só, a ASTM D4318, hoje na edição D4318-26. Ela tem dois métodos para o LL, o A (multiponto, o padrão quando nada é especificado) e o B (de um ponto), e dois procedimentos de rolagem para o LP: à mão ou com um dispositivo de rolagem. A norma teve um percurso curioso em 2026: a edição anterior foi retirada automaticamente por ter passado do prazo de revisão e entrou em votação de reintegração, segundo nota da própria ASTM de 22/07/2026; a D4318-26 é a edição ativa na loja da ASTM. No sistema ISO, a norma equivalente é a ISO 17892-12:2018, que admite o cone de queda e o aparelho de Casagrande para o LL.

Limite de liquidez: o ensaio com o aparelho de Casagrande (NBR 6459:2025)

O limite de liquidez é o teor de umidade em que o solo passa do estado plástico ao líquido, medido como a umidade em que a ranhura aberta numa pasta de solo, dentro da concha do aparelho de Casagrande, se fecha com 25 golpes. Como é difícil acertar exatamente 25 golpes, a NBR 6459:2025 manda ensaiar pelo menos cinco umidades e interpolar o valor num gráfico.

O que significa o limite de liquidez

Fisicamente, o LL marca a umidade em que o solo tem uma resistência ao cisalhamento tão pequena que escoa sob um esforço padronizado: os golpes da concha contra a base fazem as duas metades da pasta deslizarem e se unirem no fundo da ranhura. Um LL alto significa que o solo precisa de muita água para chegar a esse estado, o que indica argila em quantidade ou de um tipo que retém muita água. O Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 36) registra a consequência prática: quanto maior o LL, mais compressível o solo.

Aparelhagem e verificação do aparelho

A aparelhagem do limite de liquidez é simples, mas a NBR 6459:2025 exige que o aparelho seja verificado antes do uso, porque a energia de cada golpe depende da altura de queda, da massa da concha e da dureza da base. Os itens são:

• Aparelho de Casagrande, manual ou elétrico, com ou sem contador de golpes: uma concha de latão presa a um excêntrico que a ergue e a deixa cair sobre uma base de borracha dura (ebonite) a cada volta da manivela.
• Cinzel padronizado, que abre na pasta uma ranhura em V de dimensões fixas.
• Gabarito para ajustar a altura de queda da concha e esfera de aço de 8 mm para verificar a base.
• Balança de 200 g com resolução de 0,01 g, estufa capaz de manter 60 °C a 65 °C e 105 °C a 110 °C, cápsula de porcelana de cerca de 120 mm, espátula flexível e recipientes que evitem perda de umidade.

A verificação do aparelho, pela NBR 6459:2025, confere quatro coisas. A altura de queda: com a concha no ponto mais alto, o ponto de contato com a base deve ficar a 10 mm dela, ajustado com o gabarito e reconferido depois de apertar os parafusos. A massa do conjunto concha e guia do excêntrico: (200 ± 20) g. A base: a esfera de aço de 8 mm, solta em queda livre de 250 mm, deve subir entre 185 mm e 230 mm, o que prova que a base não está nem mole nem dura demais. E o desgaste: pino sem folga, pontos de contato sem desgaste e concha sem ranhuras perceptíveis ao tato. A norma não fixa a periodicidade dessa verificação, que fica a cargo do sistema de qualidade do laboratório.

O esquema abaixo resume as cotas que importam nos dois ensaios: à esquerda, a concha erguida a 10 mm da base e, em vista de cima, a ranhura que se fecha no fundo ao longo de cerca de 13 mm; à direita, o cilindro do limite de plasticidade, que se parte com 3 mm de diâmetro, ao lado do gabarito de comparação:

Passo a passo do limite de liquidez

O ensaio é feito de preferência em recinto climatizado, para reduzir a evaporação, com metade da amostra preparada pela NBR 6457:2024. Na amostra com secagem prévia, a sequência da NBR 6459:2025 é esta:

1. Preparar a pasta: na cápsula de porcelana, acrescentar água destilada aos poucos, amassando e revolvendo com a espátula, até uma consistência que exija cerca de 35 golpes para fechar a ranhura. A homogeneização dura de 15 a 30 minutos, o tempo maior para os solos mais argilosos.
2. Moldar na concha: com a concha na mão, espalhar parte da pasta com cerca de 10 mm de espessura na parte central, sem bolhas de ar, e devolver o excesso à cápsula.
3. Abrir a ranhura: ainda com a concha na mão, dividir a pasta ao meio com o cinzel, perpendicular à superfície da concha e normalmente na direção da articulação. Se a ranhura não abrir de uma vez, fazer passagens sucessivas e cuidadosas.
4. Golpear: recolocar a concha no aparelho e girar a manivela a duas voltas por segundo, contando os golpes até que as bordas inferiores da ranhura se unam ao longo de cerca de 13 mm.
5. Tirar a umidade: retirar imediatamente o solo junto das bordas que se uniram e determinar a umidade pela NBR 6457:2024.
6. Limpar e repetir: devolver o resto da pasta à cápsula, lavar e secar a concha e o cinzel, acrescentar água, homogeneizar por pelo menos 3 minutos e repetir o ciclo.
7. Completar os pontos: continuar até ter no mínimo cinco pontos, do mais seco, perto de 35 golpes, ao mais úmido, perto de 15 golpes.

Dois detalhes desse roteiro separam um ensaio bem feito de um ensaio que só parece certo. O primeiro é o sentido: a umidade só sobe ao longo do ensaio, do seco para o úmido, porque acrescentar água é fácil e uniforme, enquanto secar a pasta na espátula entre pontos deixa a umidade irregular. O segundo é a concha na mão ao moldar e abrir a ranhura: com a concha presa no aparelho, a pressão do cinzel força o excêntrico e a articulação, e o aparelho perde a calibração que acabou de ser verificada.

Quando a amostra é ensaiada sem secagem prévia, a NBR 6459:2025 parte da umidade natural: se ela for menor que a do primeiro ponto, o procedimento é o mesmo; se for suficiente para o primeiro ponto, a amostra é só homogeneizada e o ensaio segue daí. O relatório sempre informa qual dos dois processos foi usado.

Como é feito o gráfico do limite de liquidez

O gráfico do limite de liquidez, chamado de curva de fluidez, tem o número de golpes na abscissa em escala logarítmica e o teor de umidade na ordenada em escala aritmética, como manda a NBR 6459:2025. Nessa escala, os cinco pontos ficam aproximadamente sobre uma reta, que se ajusta aos pontos. O limite de liquidez é a umidade lida na reta em 25 golpes, arredondada ao inteiro mais próximo.

A inclinação dessa reta, a variação de umidade por ciclo logarítmico de golpes, é chamada na literatura de índice de fluidez. Ela diz quanto a resistência da pasta muda com a umidade: uma reta íngreme indica um solo cuja consistência varia muito com pouca água. A NBR 6459:2025 não pede o índice de fluidez, mas ele é útil para conferir o ensaio: um ponto muito fora da reta costuma indicar erro de umidade ou de contagem.

Um aviso para quem trabalha com documentos rodoviários: a DNER-ME 122/94 e o Manual de Pavimentação do DNIT desenham o mesmo gráfico com os eixos trocados, com os golpes em escala logarítmica na ordenada e a umidade na abscissa. O limite de liquidez sai igual, porque a reta é a mesma; o que muda é a aparência do gráfico. O erro está em misturar os dois no mesmo relatório sem dizer qual convenção foi seguida. O gráfico do exemplo resolvido deste artigo, mais adiante, segue a convenção da NBR.

Quando o resultado é NL

Pela NBR 6459:2025, quando não é possível abrir a ranhura, ou quando não se consegue o fechamento com mais de 25 golpes, a amostra é registrada como NL: não apresenta limite de liquidez. A segunda condição é a dos solos que, mesmo na pasta mais seca que ainda se deixa moldar, fecham a ranhura com poucos golpes, porque a pasta desliza na concha em vez de escoar plasticamente: o ponto de 25 golpes simplesmente não existe para eles. É o caso típico de areias finas e siltes com pouca argila, que costumam ser também não plásticos no ensaio de LP.

Limite de liquidez por fórmula: método de um ponto e cone de queda

A NBR 6459:2025 não tem fórmula para o limite de liquidez: o resultado vem do gráfico com pelo menos cinco pontos. A fórmula que aparece em buscas como "limite de liquidez fórmula" é a do método expedito, de um ponto, da norma rodoviária DNER-ME 122/94, e existe também um método de um ponto na ASTM D4318. Fora do Casagrande, o cone de queda é a principal alternativa internacional.

Método de um ponto da DNER-ME 122/94

O método expedito da DNER-ME 122/94 parte da ideia de que as curvas de fluidez de solos diferentes têm inclinações parecidas. Assim, com um único ponto de umidade h obtido com N golpes, entre 20 e 30, estima-se a umidade em 25 golpes por:

LL = h × (N / 25)^0,156 = h × K_(N)

O fator K_(N) é tabelado na própria norma, de 0,966 para 20 golpes a 1,029 para 30 golpes. A norma exige duas determinações distintas, entre 20 e 30 golpes e com umidade de até 150 %; se os dois valores de LL diferirem mais de 1 %, o ensaio é repetido, e o LL é a média dos dois. A tabela mostra os fatores:

Golpes N	K(N)	Golpes N	K(N)
20	0,966	26	1,006
21	0,973	27	1,012
22	0,980	28	1,018
23	0,987	29	1,023
24	0,994	30	1,029
25	1,000

O método é rápido e útil para controle de obra em que o mesmo material é ensaiado muitas vezes, mas ele não é a NBR 6459:2025. Um laudo que declara seguir a norma da ABNT e apresenta o LL de um ponto só está errado na referência. A ASTM D4318-26 também tem um método de um ponto, o método B; a norma diz que, se o solicitante não especificar, usa-se o multiponto.

Cone de queda

O cone de queda (fall cone) determina o LL pela penetração de um cone metálico solto sobre a pasta, em vez da contagem de golpes. No método descrito pelo U.S. Bureau of Reclamation (relatório GR-84-11, 1984), o LL é a umidade em que um cone de 80 g e 30° penetra 20 mm na amostra em cerca de 5 segundos. A ISO 17892-12:2018 traz o cone e o Casagrande como métodos de LL.

A vantagem do cone é depender menos do operador. O mesmo relatório do USBR lista as fragilidades do Casagrande que motivaram a alternativa: solos de baixa plasticidade que deslizam na concha em vez de escoar, solos que se liquefazem com o impacto, sensibilidade a pequenas diferenças de fabricação e desgaste do aparelho e sensibilidade à técnica de quem prepara a pasta e conta os golpes. No Brasil, porém, a NBR 6459:2025 prevê só o aparelho de Casagrande, e o cone fica para pesquisa ou para ensaios por norma estrangeira. Os valores de LL dos dois métodos são próximos, mas não idênticos, e não devem ser misturados numa mesma série sem dizer qual método foi usado.

Limite de plasticidade: o ensaio do cilindro de 3 mm (NBR 7180:2025)

O limite de plasticidade é o teor de umidade em que o solo deixa de ser moldável e passa a se desagregar, medido como a umidade em que um cilindro de solo, rolado à mão sobre uma placa de vidro, se fragmenta ao atingir 3 mm de diâmetro. Pela NBR 7180:2025, o LP é a média de pelo menos três determinações aceitas, expressa em porcentagem inteira.

Qual é o limite de plasticidade do solo

O LP é a menor umidade em que o solo ainda se deixa moldar em um fio fino sem se partir. Acima dele, o cilindro se alonga sem trincar; abaixo, ele trinca e se esfarela antes de afinar até 3 mm. O valor não é universal: depende do solo, e é por isso que precisa ser ensaiado. Areias puras não formam o cilindro em umidade nenhuma e são não plásticas; argilas formam cilindros com facilidade e têm LP bem definido.

Aparelhagem e passo a passo do limite de plasticidade

A aparelhagem da NBR 7180:2025 é a mínima de um laboratório de solos: estufa, cápsula de porcelana, espátula, recipientes com tampa, balança de 200 g com resolução de 0,01 g, uma placa de vidro de superfície esmerilhada com cerca de 30 cm de lado e um gabarito cilíndrico de 3 mm de diâmetro e cerca de 100 mm de comprimento, para comparação. A norma não tem figuras nem tabelas, e o método é manual. Com a outra metade da amostra preparada pela NBR 6457:2024, a sequência é esta:

1. Preparar a pasta: acrescentar água destilada aos poucos, amassando e revolvendo, até uma pasta homogênea de consistência plástica, com homogeneização de 15 a 30 minutos.
2. Formar a bola: pesar cerca de 10 g da pasta e formar uma pequena bola.
3. Rolar: rolar a bola sobre a placa de vidro com a palma da mão, com pressão suficiente para dar a forma de cilindro.
4. Partiu antes de 3 mm? A pasta está seca demais: devolvê-la à cápsula, acrescentar água, homogeneizar por pelo menos 3 minutos e voltar ao passo 2.
5. Chegou a 3 mm inteiro? A pasta está úmida demais: amassar o material, o que faz perder umidade, e rolar de novo.
6. Fragmentou com 3 mm e cerca de 100 mm de comprimento, conferidos com o gabarito: transferir os pedaços imediatamente para um recipiente e determinar a umidade pela NBR 6457:2024.
7. Repetir até obter pelo menos três valores de umidade.

O julgamento do momento em que o cilindro "fragmenta" é do operador, e por isso a norma exige várias determinações e um critério de aceitação. A placa esmerilhada não é detalhe: a superfície áspera retira umidade e dá atrito para o cilindro rolar sem escorregar; numa placa lisa, o cilindro desliza e afina de forma irregular.

Critério dos ± 5 % da média

Pela NBR 7180:2025, os valores de umidade são satisfatórios quando pelo menos três deles ficam dentro de ± 5 % da média, e o LP é a média desses valores, em porcentagem inteira. A leitura literal do texto é de 5 % relativos ao valor médio, e não de 5 pontos percentuais. A diferença é grande: com média de 24,9 %, a faixa aceita é de 24,9 × 0,95 = 23,66 % a 24,9 × 1,05 = 26,15 %, ou seja, ± 1,25 ponto, e não de 19,9 % a 29,9 %. Um valor de 22,8 % ficaria fora e exigiria nova determinação para completar três valores aceitos.

Quando o solo é NP

Se não for possível obter o cilindro de 3 mm, a amostra é registrada como NP, não apresenta limite de plasticidade. A NBR 7180:2025 usa a mesma sigla para o IP: quando não se consegue determinar o LL ou o LP, o índice de plasticidade é anotado como NP, não plástico. Na prática, as duas leituras convergem: o solo sem LP é tratado como não plástico em qualquer classificação. A norma não trata do caso raro em que o LP sai igual ou maior que o LL; o usual é registrá-lo também como não plástico, mas essa prática não tem base explícita no texto.

Índice de plasticidade e índices derivados

O índice de plasticidade é a largura da faixa de umidade em que o solo se comporta como plástico, calculada como a diferença entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade. A partir dele e dos limites, a mecânica dos solos define outros índices que comparam a umidade natural com os limites ou o IP com a quantidade de argila.

Como calcular o índice de plasticidade

Pela NBR 7180:2025, IP = LL − LP, em porcentagem, com o LL determinado pela NBR 6459. Com LL = 43 % e LP = 25 %, IP = 18 %. Se o LL ou o LP não puder ser determinado, o IP é NP. O Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 35) explica por que o IP é tão usado: ele é máximo nas argilas e mínimo nas areias, e por isso dá um critério direto do caráter argiloso do solo. Quanto maior o IP, mais plástico o solo.

Não existe uma escala única oficial de IP. Os cortes que de fato decidem alguma coisa estão nas classificações e especificações: IP de 10 ou 11 % separa grupos no sistema HRB, a faixa de IP entre 4 e 7 % é limítrofe na carta de plasticidade, e a base estabilizada granulometricamente da DNIT 141/2022-ES pede IP de no máximo 6 %. Tabelas de "fracamente, medianamente e altamente plástico" que circulam em apostilas variam de fonte para fonte e não substituem esses critérios.

Índice de consistência e índice de liquidez

O índice de consistência e o índice de liquidez posicionam a umidade natural w do solo em relação aos limites:

• Índice de consistência: IC = (LL − w) / IP. Vale 0 quando a umidade natural é igual ao LL e 1 quando é igual ao LP.
• Índice de liquidez: IL = (w − LP) / IP. Vale 0 no LP e 1 no LL.

Os dois são complementares: IC + IL = 1, sempre. Um IC negativo, ou um IL maior que 1, significa que o solo está na natureza com umidade acima do LL, situação de argilas muito moles, em geral sensíveis ao amolgamento. Um IC maior que 1 significa umidade abaixo do LP, típica de argilas rijas e ressecadas. Os índices fazem sentido em argilas saturadas; em solos não saturados, como muitos solos tropicais, a umidade natural não descreve sozinha a consistência, porque a sucção também enrijece o solo.

Atividade das argilas (Skempton)

A atividade, definida por A. W. Skempton em "The Colloidal 'Activity' of Clays" (3º Congresso Internacional de Mecânica dos Solos, Zurique, 1953), é a razão entre o IP e a porcentagem, em massa, de partículas menores que 2 µm: A = IP / (% < 2 µm). Skempton observou que, numa mesma camada de argila, essa razão é aproximadamente constante, e por isso ela caracteriza a argila melhor que o IP sozinho. Ele classificou as argilas em três grupos:

Classe	Atividade	Minerais de referência (Skempton, 1953, Tabela 1)
Inativa	A < 0,75	Quartzo 0,0; calcita 0,18; mica muscovita 0,23; caulinita 0,33 a 0,46
Normal	0,75 a 1,25	Ilita 0,90
Ativa	A > 1,25	Montmorilonita cálcica 1,5; montmorilonita sódica 7,2

A atividade ajuda a ler o que a granulometria e os limites dizem juntos. Uma argila com muito material fino e IP moderado tem atividade baixa, típica da caulinita, mineral comum nos solos tropicais brasileiros. Uma argila com pouco material fino e IP alto tem atividade alta, sinal de montmorilonita, e com ela vem o potencial de expansão e contração com a variação de umidade. A porcentagem menor que 2 µm vem do ensaio de sedimentação, explicado no artigo de granulometria do solo pela NBR 7181.

Exemplo resolvido: do ensaio à classificação do solo

O exemplo a seguir percorre a caracterização completa da fração fina de um solo, do limite de liquidez à classificação nos sistemas SUCS e HRB. Os dados são didáticos e todas as contas são cálculo da Biopdi, refeitas para este artigo. Além dos limites, adotam-se três dados que viriam de outros ensaios: umidade natural de 32 %, 52 % de material passando na peneira nº 200 (0,075 mm) e 30 % de partículas menores que 2 µm.

Passo 1: a umidade de cada ponto do LL

Cada ponto do ensaio gera uma cápsula de umidade. No terceiro ponto, por exemplo, a cápsula vazia pesa M₃ = 14,85 g, com o solo úmido M₁ = 27,31 g e, depois da estufa, M₂ = 23,50 g. Pela NBR 6457:2024, w = (M₁ − M₂) / (M₂ − M₃) × 100 = 3,81 / 8,65 × 100 = 44,05 %, informado como 44,0 %. A massa de solo úmido é 27,31 − 14,85 = 12,46 g, acima do mínimo de 8,0 g que a NBR 6457:2024 pede para o LL. Os cinco pontos ficaram assim:

Ponto	Golpes N	log N	w (%)
1	34	1,531	41,2
2	28	1,447	42,6
3	23	1,362	44,0
4	19	1,279	45,3
5	15	1,176	47,1

O conjunto atende à NBR 6459:2025: cinco pontos, do mais seco (34 golpes) ao mais úmido (15 golpes), com a umidade sempre crescendo.

Passo 2: a reta e o limite de liquidez

Ajustando uma reta aos cinco pares (log N; w) por mínimos quadrados, as médias são log N = 1,3591 e w = 44,04 %, e a inclinação sai em −16,50 % por ciclo logarítmico. Em 25 golpes, log 25 = 1,3979, e a umidade na reta é w = 44,04 − 16,50 × (1,3979 − 1,3591) = 43,40 %. Arredondado ao inteiro, como pede a NBR 6459:2025, LL = 43 %. Os pontos ficam a no máximo 0,1 ponto da reta, sinal de um ensaio consistente. O gráfico mostra os cinco pontos, a reta e a leitura em 25 golpes:

Como conferência, o método de um ponto da DNER-ME 122/94 aplicado a uma determinação de 22 golpes com 44,3 % de umidade dá LL = 44,3 × 0,980 = 43,4 %, o mesmo valor da reta. A coincidência acontece porque a inclinação deste solo é próxima da que o expoente 0,156 supõe; num solo com curva de fluidez muito diferente, o método de um ponto se afasta do multiponto.

Passo 3: o limite de plasticidade

Três cilindros fragmentaram com 3 mm, com umidades de 24,1 %, 25,0 % e 25,6 %. A média é 74,7 / 3 = 24,9 %, e a faixa de ± 5 % vai de 23,66 % a 26,15 %. Os três valores estão dentro, então o resultado é aceito pela NBR 7180:2025: LP = 25 %.

Passo 4: IP, IC, IL e atividade

• Índice de plasticidade: IP = 43 − 25 = 18 %.
• Índice de consistência: IC = (43 − 32) / 18 = 0,61. A umidade natural está entre o LP e o LL, no estado plástico.
• Índice de liquidez: IL = (32 − 25) / 18 = 0,39. Conferência: 0,61 + 0,39 = 1,00.
• Atividade: A = 18 / 30 = 0,60, argila inativa pela classificação de Skempton (A < 0,75), compatível com predominância de caulinita.

Passo 5: classificação SUCS

Com 52 % passando na peneira nº 200, o solo tem 50 % ou mais de finos e é classificado como de granulação fina. A linha A da carta de plasticidade, em LL = 43, fica em IP = 0,73 × (43 − 20) = 16,8. O IP do solo, 18, é maior, então o ponto fica acima da linha A, na região das argilas; e o LL, 43, é menor que 50, então a compressibilidade é baixa. A classificação é CL, argila inorgânica de baixa a média plasticidade. A seção seguinte explica a carta e mostra o ponto sobre ela.

Passo 6: classificação HRB (TRB/AASHTO) e índice de grupo

Com 52 % passando na nº 200, acima de 35 %, o solo pertence aos materiais silto-argilosos, grupos A-4 a A-7. Com LL de 41 ou mais e IP de 11 ou mais, é do grupo A-7. Para separar os subgrupos, compara-se o IP com LL − 30 = 13: como o IP, 18, é maior que 13, o subgrupo é A-7-6. O índice de grupo, pela fórmula do Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 37), IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd, usa:

• a = 52 − 35 = 17 (porcentagem passando na nº 200 menos 35, entre 0 e 40);
• b = 52 − 15 = 37 (porcentagem passando na nº 200 menos 15, entre 0 e 40);
• c = 43 − 40 = 3 (LL menos 40, entre 0 e 20);
• d = 18 − 10 = 8 (IP menos 10, entre 0 e 20).

IG = 0,2 × 17 + 0,005 × 17 × 3 + 0,01 × 37 × 8 = 3,40 + 0,26 + 2,96 = 6,6, que se informa como inteiro: A-7-6 (7). O resultado do exemplo, em uma linha: LL = 43 %, LP = 25 %, IP = 18 %, CL no SUCS e A-7-6 (7) no HRB, com indicação de que a amostra foi preparada com secagem prévia ao ar.

Carta de plasticidade de Casagrande e classificação dos solos

A carta de plasticidade é um gráfico com o limite de liquidez na abscissa e o índice de plasticidade na ordenada, idealizado por Arthur Casagrande, em que duas linhas dividem os solos finos em grupos: a linha A, de equação IP = 0,73 (LL − 20), e a vertical LL = 50. É ela que transforma os dois números do ensaio numa classificação do SUCS.

Linha A, LL = 50 e os grupos CL, CH, ML, MH, OL e OH

O Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 60) descreve a carta assim: a linha A é uma fronteira empírica entre as argilas inorgânicas (CL e CH), em geral acima dela, e os siltes inorgânicos e os solos com matéria orgânica coloidal (ML, MH, OL e OH), em geral abaixo. A vertical LL = 50 separa os solos de LL baixo (letra L) dos de LL alto (letra H). Na parte de baixo da carta, com LL abaixo de 50 e IP entre cerca de 4 e 7, as propriedades de argilas e siltes se sobrepõem, e a linha A vira uma faixa: os solos que caem ali são classificados como limítrofes, com símbolo duplo. A carta abaixo mostra as linhas, as zonas e o solo do exemplo:

A tabela resume a leitura dos grupos de solos finos do SUCS:

Símbolo	Posição na carta	Descrição
CL	Acima da linha A, LL ≤ 50	Argilas inorgânicas de baixa e média plasticidade
CH	Acima da linha A, LL > 50	Argilas inorgânicas de alta plasticidade
ML e OL	Abaixo da linha A, LL ≤ 50	Siltes inorgânicos e areias muito finas; siltes e argilas orgânicas de baixa plasticidade
MH e OH	Abaixo da linha A, LL > 50	Siltes elásticos; argilas orgânicas de média a alta plasticidade

A separação entre o solo inorgânico (M) e o orgânico (O), que caem na mesma região da carta, não sai dos limites sozinhos: depende da identificação da matéria orgânica. A carta também ensina uma relação física que o Manual do DNIT registra: entre solos de mesmo LL, os de IP maior são mais coesivos e menos permeáveis, e a compressibilidade cresce aproximadamente com o LL. A norma de referência do SUCS é a ASTM D2487, hoje na edição D2487-17(2025), ativa.

Classificação HRB (TRB/AASHTO)

A classificação rodoviária HRB, hoje chamada de TRB, é a adotada no Manual de Pavimentação do DNIT e reúne os solos em grupos de A-1 a A-7 pela granulometria, pelos limites e pelo índice de grupo. Para os solos com mais de 35 % passando na peneira nº 200, os limites decidem o grupo, como mostra a tabela, construída com os cortes do Manual de Pavimentação do DNIT (2006, Tabela 4):

Grupo	LL (%)	IP (%)	IG máximo
A-4 (solos siltosos)	40 máx.	10 máx.	8
A-5 (solos siltosos)	41 mín.	10 máx.	12
A-6 (solos argilosos)	40 máx.	11 mín.	16
A-7 (solos argilosos)	41 mín.	11 mín.	20

O grupo A-7 se divide em A-7-5, quando o IP é igual ou menor que LL − 30, e A-7-6, quando é maior. O índice de grupo, de 0 a 20, combina a fração fina, o LL e o IP num número que ordena o comportamento do solo como subleito: quanto maior, pior. O manual qualifica os materiais silto-argilosos, como grupo, de sofríveis a maus como subleito. A classificação depende da porcentagem que passa na peneira nº 200, que vem da análise granulométrica: o procedimento está no artigo de granulometria do solo.

Solos tropicais e a metodologia MCT

Os sistemas SUCS e HRB nasceram com solos de clima temperado. Em solos tropicais, sobretudo os lateríticos, os limites e a granulometria nem sempre preveem o comportamento: um solo laterítico pode ter LL e IP que o classificariam como ruim e, compactado, funcionar bem em camada de pavimento. O Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 56) cita a classificação MCT, desenvolvida por Nogami e Villibor, que retrata o comportamento laterítico ou saprolítico dos solos. Ela não substitui os limites na caracterização, mas existe porque eles têm esse limite de aplicação. O mesmo cuidado vale para a preparação: em solos tropicais, secar a amostra ao ar pode mudar os limites, e por isso as duas normas exigem informar se houve secagem prévia.

Valores de referência: quando o LL e o IP são altos

Os limites de liquidez e de plasticidade de um solo não têm um valor típico que dispense o ensaio: dependem do teor e do tipo de argila, e o mesmo nome de solo pode ter limites muito diferentes de uma jazida para outra. Tabelas de valores por tipo de solo circulam em apostilas sem a fonte original conferível e servem, no máximo, para checar se um resultado é plausível. O que se pode usar com segurança são os cortes que as normas e classificações fixam:

Corte	O que decide	Fonte
LL = 50 %	Baixa (L) ou alta (H) compressibilidade no SUCS	Carta de Casagrande (Manual DNIT, 2006)
LL 40/41 % e IP 10/11 %	Grupos A-4, A-5, A-6 e A-7 no HRB	Manual DNIT, 2006, Tabela 4
IP entre 4 e 7 % abaixo de LL 50	Faixa limítrofe argila/silte, símbolo duplo	Manual DNIT, 2006, p. 60
LL ≤ 25 % e IP ≤ 6 %	Material de base estabilizada granulometricamente	DNIT 141/2022-ES
Atividade 0,75 e 1,25	Argila inativa, normal ou ativa	Skempton (1953)

Na base estabilizada granulometricamente, a DNIT 141/2022-ES admite LL e IP acima desses limites quando o equivalente de areia passa de 30, como detalha o artigo do ensaio CBR. A lógica comum a todos os cortes é a mesma: quanto mais plástica a fração fina, mais o material é sensível à água e mais se deforma, o que é aceitável num aterro e inaceitável numa base de pavimento.

Para que servem os limites de Atterberg na obra

Os limites de Atterberg servem para classificar o solo, prever o seu comportamento antes de ensaios mais caros e aceitar ou recusar materiais de obra. São ensaios de bancada, feitos sem máquina de carga, e por isso quase sempre abrem a caracterização de um solo; os ensaios mecânicos vêm depois e usam o que os limites já disseram.

Classificação e escolha de material

Junto com a granulometria, o LL e o IP dão a classificação SUCS e HRB, que é a primeira triagem de jazidas e de materiais de empréstimo. Um solo A-7-6 com IG alto, como o do exemplo, dificilmente vai para uma camada de pavimento sem tratamento, mas pode servir no corpo de um aterro. Nas camadas de pavimento, a especificação cobra os limites diretamente, como o LL ≤ 25 % e o IP ≤ 6 % da base.

Compactação e CBR

Os limites também ajudam a prever o comportamento na compactação: solos mais plásticos tendem a ter umidade ótima mais alta e curvas de compactação mais abertas, e são mais sensíveis ao ramo úmido. A compactação em si é determinada pelo ensaio Proctor, explicado no artigo sobre compactação do solo e ensaio Proctor. O corpo de prova compactado segue para o CBR, o índice de suporte Califórnia: o ensaio que mede, em porcentagem, a resistência do solo compactado à penetração de um pistão em comparação com uma brita padrão, depois de quatro dias de imersão. O procedimento completo está no artigo do ensaio CBR.

Compressibilidade e resistência de argilas

Em argilas de fundação, o LL entra em correlações de compressibilidade usadas em pré-projeto, como a de Terzaghi e Peck para o índice de compressão de argilas normalmente adensadas, discutida no artigo do ensaio de adensamento; a correlação não substitui o ensaio edométrico. O índice de liquidez mostra se a argila natural está perto do estado líquido, o que orienta a amostragem e os ensaios de resistência. A resistência ao cisalhamento é medida no ensaio triaxial e no ensaio de cisalhamento direto, que recebem corpos de prova de solos já caracterizados pelos limites. Em solos com atividade alta, os limites alertam para expansão, que precisa ser medida antes de a obra assentar sobre eles.

Os equipamentos depois dos limites

O aparelho de Casagrande, o cinzel, a placa de vidro, o gabarito, a balança e a estufa são instrumentos de bancada que a Biopdi não fabrica. A Biopdi fabrica os equipamentos dos ensaios mecânicos que vêm depois da caracterização: a prensa CBR/Marshall, que faz a penetração do ensaio CBR no corpo de prova compactado, a prensa de adensamento, a prensa de cisalhamento direto e as prensas triaxiais. A linha completa está em equipamentos para ensaios de solos.

Erros comuns nos limites de Atterberg

A maior parte das divergências entre laudos de limites vem de referências desatualizadas e de detalhes de execução, não da conta. Os erros abaixo são os que mais aparecem em relatórios, apostilas e páginas técnicas:

• Citar a NBR 6459:2016 ou a NBR 7180:2016 como vigentes. As duas foram canceladas e substituídas pelas edições de 18/09/2025.
• Dizer que o IP está na NBR 6459. O LL está na NBR 6459:2025; o LP e o cálculo do IP estão na NBR 7180:2025.
• Escrever que a ranhura fecha em "1 cm" ou em "12 mm". A NBR 6459:2025 fala em cerca de 13 mm; o "1 cm" é da DNER-ME 122/94.
• Começar a pasta para cerca de 15 golpes e secar entre os pontos. A NBR 6459:2025 começa perto de 35 golpes e vai acrescentando água, do seco para o úmido, até perto de 15.
• Moldar a pasta e abrir a ranhura com a concha presa no aparelho. As duas operações são feitas com a concha na mão do operador.
• Trocar os eixos do gráfico sem dizer a norma. A NBR põe os golpes em escala log na abscissa; a DNER-ME 122/94, na ordenada.
• Apresentar o LL de um ponto como se fosse a NBR 6459. A fórmula com expoente 0,156 é do método expedito da DNER-ME 122/94; a NBR exige o gráfico com pelo menos cinco pontos.
• Ler o ± 5 % do LP como 5 pontos percentuais. São 5 % da média: com média de 25 %, a faixa é de cerca de ± 1,25 ponto.
• Exigir cinco repetições do LP "por norma". A NBR 7180:2025 pede pelo menos três valores aceitos.
• Escrever "IP + IC = 1". A relação correta é IC + IL = 1.
• Achar que o IP separa baixa e alta plasticidade no SUCS. Quem separa L e H é o LL = 50; o IP posiciona o solo em relação à linha A.
• Omitir a secagem prévia no relatório. As duas normas pedem que se informe se a amostra foi seca ao ar, porque em solos tropicais isso muda o resultado.
• Usar uma concha gasta ou uma base que não passou na verificação da esfera. O LL depende da energia do golpe; base mole ou concha riscada desloca o resultado sem que o operador perceba.

Conclusão

Os limites de Atterberg resumem em dois números como a fração fina de um solo reage à água. Pela NBR 6459:2025, o LL sai de pelo menos cinco pontos no aparelho de Casagrande, do seco para o úmido, lidos em 25 golpes numa reta semilogarítmica; pela NBR 7180:2025, o LP é a média de pelo menos três umidades em que o cilindro se parte com 3 mm, dentro de ± 5 % da média; e o IP é a diferença entre os dois. Com a granulometria, esses números classificam o solo na carta de plasticidade e no HRB e antecipam o que os ensaios mecânicos vão medir.

Os próximos passos da caracterização têm artigos próprios: a preparação de amostras e o teor de umidade, a granulometria, a compactação Proctor e o ensaio CBR. Para escolher os equipamentos dos ensaios mecânicos de solo do seu laboratório, fale com um de nossos especialistas.