NBR 6457:2024: humedad del suelo y preparación de muestras

La ABNT NBR 6457:2024 es la norma brasileña que define cómo preparar muestras de suelo para los ensayos de compactación y de caracterización, y cómo medir el contenido de humedad del suelo. La humedad es la relación entre la masa de agua y la masa de suelo seco, obtenida en horno de secado (estufa) a 105 °C a 110 °C hasta masa constante. La norma exige como mínimo tres determinaciones de humedad, con el resultado expresado con 0.1 %, y de 3 kg a 35 kg de masa seca para el ensayo de compactación, según el molde y la reutilización del material.

Es el primer paso de casi todo ensayo geotécnico de laboratorio: la prueba Proctor, los límites de Atterberg, la granulometría y la densidad de sólidos (masa específica de los sólidos) parten de una muestra preparada con ella, y la humedad de cada probeta se mide con su método. A continuación se presentan la edición vigente, verificada el 07/10/2026, el equipo, el paso a paso de la preparación, la tabla del material grueso, las masas por ensayo, el contenido de humedad con un ejemplo resuelto, los métodos rápidos que no están en esta norma y los errores más comunes. Los números que un laboratorio consulta con más frecuencia son estos:

• Edición: 3.ª edición, del 09/01/2024, que canceló la de 2016;
• Horno: 105 °C a 110 °C; 60 °C a 65 °C para suelos orgánicos, turbosos o con yeso (gipsita);
• Resultado: promedio de como mínimo tres determinaciones, con aproximación de 0.1 %;
• Compactación: 3 kg o 7 kg de masa seca con reutilización; 15 kg o 35 kg sin reutilización;
• Límites líquido y plástico: unos 200 g que pasan la malla de 0.42 mm;
• Sin secado previo: solo cuando la muestra tiene como máximo 10 % retenido en la malla de 0.42 mm.

En la foto, la etapa final de una determinación de humedad: las cápsulas de aluminio entran abiertas al horno, las tapas quedan afuera, la balanza pesa una cápsula con suelo y, en la charola, el suelo secado al aire y disgregado espera para repartirse entre los ensayos.

Qué es la NBR 6457:2024 y qué cubre

La ABNT NBR 6457:2024, "Solos: Preparação de amostras para ensaios de compactação, caracterização e determinação do teor de umidade" (Suelos: preparación de muestras para ensayos de compactación, caracterización y determinación del contenido de humedad), es la norma brasileña que estandariza el camino entre la muestra que llega de campo y la porción que entra en cada ensayo, y que define el método de referencia del contenido de humedad. Es la 3.ª edición, del 09/01/2024, elaborada por la Comisión de Estudio Especial de Suelos (ABNT/CEE-221) de la ABNT (Asociación Brasileña de Normas Técnicas), y cancela y sustituye a la NBR 6457:2016.

Dos partes: preparar y medir la humedad

El alcance tiene dos partes. La primera es la preparación: secado, disgregado de terrones, reducción de la muestra, cribado, qué hacer con los granos gruesos y cuánto material separar para cada ensayo. La segunda es la determinación del contenido de humedad en horno, con el equipo, las cantidades, el procedimiento, la fórmula y la forma de expresar el resultado.

Lo que la norma no es también importa. No es el método de los límites líquido y plástico, de la granulometría, de la densidad de sólidos ni de la compactación: cada uno de esos ensayos tiene su propia norma, y la NBR 6457 solo entrega la muestra lista y en la cantidad correcta. Cuando un informe de límite líquido cita la NBR 6457, está diciendo cómo se preparó la muestra y cómo se midió la humedad de cada punto, no cómo se realizó el ensayo.

Historial y qué cambió respecto a la de 2016

La norma tuvo ediciones en 1984, 1986 y 2016, esta última con fe de erratas y nueva edición en julio de 2016 y confirmación en 2020, según el historial del catálogo de la ABNT en Target. La edición de 2024 se declara "técnicamente revisada" y no enumera lo que cambió. La diferencia más visible para quien la consulta es de estructura: en la edición de 2016, el contenido de humedad estaba en un anexo, el Anexo A, y muchas páginas todavía lo citan así; en la de 2024, es la sección 4 del cuerpo de la norma. Las afirmaciones sobre cambios de contenido que no estén en el texto de la norma deben tomarse con cautela.

Normas relacionadas con la NBR 6457

La NBR 6457 es referencia de prácticamente todas las normas de ensayo de suelos de la ABNT, y algunos métodos de humedad que no incluye están en otras normas. La tabla reúne las que aparecen en esta guía, con su situación verificada el 07/10/2026: las ABNT en el texto completo o en la ficha del catálogo (Target), las del DNIT (el organismo federal de infraestructura de transporte de Brasil) en la colección del propio organismo (gov.br) y las de ASTM en la tienda de ASTM.

Norma	Objeto	Situación al 07/10/2026
ABNT NBR 6457:2024	Preparación de muestras y contenido de humedad en horno	Vigente; 3.ª edición, del 09/01/2024
ABNT NBR 7182:2025	Ensayo de compactación (prueba Proctor)	Vigente; 3.ª edición, del 17/02/2025
ABNT NBR 6459:2025 y NBR 7180:2025	Límite líquido; límite plástico e índice de plasticidad	Vigentes; 3.ª edición, del 18/09/2025
ABNT NBR 7181:2025	Análisis granulométrico	Vigente; 3.ª edición, del 15/01/2025, versión corregida 2 del 13/07/2026
ABNT NBR 16097:2012	Contenido de humedad del suelo: métodos rápidos	Vigente; confirmada en 01/2025
DNIT 456/2025-ME	Contenido de humedad de suelos y agregados: métodos rápidos y de laboratorio	Vigente; aprobada el 10/06/2025, cancela las DNER-ME 052/94, 196/98 y 213/94
ASTM D2216-19	Contenido de humedad en horno (método de referencia de ASTM)	Activa
ASTM D4643-25	Contenido de humedad en horno de microondas	Activa
ASTM D4944-25a	Contenido de humedad con carburo de calcio (speedy)	Activa

El catálogo de Target muestra, en todas sus fichas, un aviso genérico de que la norma "fue cancelada"; la situación real está en el historial de la ficha, que presenta la edición de 01/2024 como la vigente.

Equipo y mallas

El equipo de la NBR 6457:2024 es sencillo y está en cualquier laboratorio de mecánica de suelos: mortero, cuarteador, charolas, mallas, balanzas de tres capacidades, horno de secado, desecador y recipientes con tapa. Lo que la norma agrega son las especificaciones que marcan la diferencia en el resultado, como el pistilo recubierto de hule y los dos rangos de temperatura del horno.

Elemento	En la preparación	En la humedad
Balanzas	1.5 kg con 0.1 g; 10 kg con 1 g; 20 kg con 5 g	200 g con 0.01 g; 1.5 kg con 0.1 g; 5 kg con 0.5 g
Mallas	76.2; 50.8; 19.1; 4.8; 2.0 y 0.42 mm	No aplica
Disgregado y reducción	Mortero, pistilo recubierto de hule, cuarteador (partidor) de muestras, charolas metálicas	No aplica
Secado y pesaje	No aplica (secado al aire)	Horno de 60 °C a 65 °C y de 105 °C a 110 °C; desecador con gel de sílice; recipientes de metal o vidrio con tapa; pinzas de unos 30 cm

Dos detalles tienen una razón física. El hule en el pistilo sirve para deshacer terrones sin fracturar granos: un pistilo de porcelana sin recubrimiento rompe granos de arena friables y concreciones, genera finos que no existían y altera la granulometría y los límites. El recipiente con tapa existe porque el suelo húmedo pierde agua hacia el aire y el suelo seco absorbe agua del aire; la tapa protege los pesajes en ambos extremos. Las mallas cumplen con la ABNT NBR NM ISO 3310-1 y 3310-2, y la terminología del cribado, con la NBR NM ISO 2395.

Paso a paso de la preparación: secado al aire, disgregado, cuarteo y cribado

La preparación de muestras de suelo según la NBR 6457:2024 sigue una secuencia fija: secar al aire hasta cerca de la humedad higroscópica, deshacer los terrones sin romper granos, homogeneizar, reducir la muestra con cuarteador o por cuarteo y cribar. Estas etapas son comunes a la compactación y a la caracterización; lo que cambia después es el destino del material retenido y la cantidad que se separa para cada ensayo. El diagrama de flujo siguiente resume la secuencia y las dos ramas, con las masas de cada ensayo:

Secado al aire hasta cerca de la humedad higroscópica

El secado previo de la NBR 6457 se hace al aire, extendiendo el suelo en charolas, y no en horno. El objetivo es dejar el suelo lo bastante seco para disgregarlo y cribarlo, pero no tan seco que cambie. El horno elimina toda el agua libre y adsorbida, y en suelos tropicales y en suelos con minerales arcillosos sensibles ese secado completo puede alterar la agregación de las partículas y, con ella, los límites y la curva de compactación. Por eso el horno solo entra en el laboratorio de suelos para medir la humedad, nunca para preparar la muestra.

El punto de parada es "cerca de la humedad higroscópica", definida más adelante en esta guía: la humedad que el suelo mantiene en equilibrio con el aire después de secarse al ambiente. En arena es casi nula; en arcilla puede llegar a algunos puntos porcentuales, y debe medirse, porque entra en el cálculo de la masa seca.

Disgregar sin romper granos

Disgregar es deshacer los agregados de partículas, los terrones, hasta que la muestra quede suelta y homogénea. La regla de la norma es evitar la rotura de granos: el operador deshace el terrón en el mortero con el pistilo recubierto de hule y se detiene cuando quedan granos individuales. Romper un grano de grava o una concreción laterítica convierte material grueso en arena y finos, y la granulometría, los límites y la curva de compactación pasan a describir otro suelo.

Cuarteo y cuarteador de muestras

Reducir la muestra es obtener de ella una porción menor que siga representando el todo. La NBR 6457 acepta dos medios. En el cuarteador de muestras, una caja con canales alternados, el suelo vertido se divide en dos charolas iguales, y la operación se repite hasta llegar a la masa deseada. En el cuarteo manual, el suelo homogeneizado forma un montón en cono, que se aplana y se divide en cuatro partes iguales; se conservan dos cuartos opuestos, los otros dos se retiran, y el proceso se repite. Lo que no se hace es tomar con la pala la porción de arriba del costal: durante el transporte, los granos finos tienden a bajar y los gruesos a quedar arriba, y la muestra tomada así resulta sesgada.

La preparación de muestras de suelo en el sentido agronómico es otro procedimiento: para análisis químico y de fertilidad, el muestreo, el secado y la malla siguen los manuales de Embrapa y de los laboratorios de fertilidad, y no la NBR 6457. Esta guía trata de la preparación geotécnica, para ensayos de ingeniería.

Cribado en la malla de 4.8 mm y en la de 19.1 mm

Una vez reducida, la muestra se pasa por la malla de 4.8 mm. Si pasa completa, sigue al ensayo. Si queda material retenido, este se pasa por la malla de 19.1 mm, pero solo para deshacer los terrones que quedaron, y sin forzar el material contra la tela, de nuevo para no romper granos. Lo que sigue retenido es grava de verdad, y su destino depende del porcentaje, como se muestra en la sección siguiente.

Preparación para el ensayo de compactación (Proctor)

La preparación para el ensayo de compactación define con qué humedad empieza la muestra, qué hacer con los granos gruesos y cuánto suelo separar. Atiende a la ABNT NBR 7182:2025, la norma brasileña de la prueba Proctor, que combina los procesos de preparación de esta norma con el reúso o no del material. El ensayo en sí, con energías, curva y control de campo, está en la guía de compactación de suelos y prueba Proctor.

Tres procesos: secado previo, 5 % por debajo y 3 % por encima de la óptima

La NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras de suelo y contenido de humedad) permite tres procesos de preparación para la compactación, que se distinguen por la humedad inicial de la muestra:

• Secado previo hasta cerca de la humedad higroscópica: el proceso descrito en la sección anterior, seguido de la adición de agua para cada punto de la curva;
• A cerca de 5 % por debajo de la humedad óptima presumible: la muestra llega sellada para no perder humedad y se seca al aire solo hasta ese nivel; si ya está más seca, se le agrega agua;
• A cerca de 3 % por encima de la humedad óptima presumible: también sellada, y secada al aire hasta ese nivel. En este proceso no se agrega agua, por eso queda excluido para suelos cuya humedad natural ya esté por debajo de la óptima presumible más 3 %.

La humedad óptima presumible es una estimación hecha antes del ensayo, con base en la experiencia con suelos parecidos. Los dos procesos que parten de la muestra húmeda existen para los suelos que cambian al secarse, los mismos para los que el secado en horno sería dañino. Después de llegar a la humedad inicial, los tres procesos siguen el mismo disgregado de terrones, cuarteo y cribado.

Qué hacer con el material retenido

El material retenido en las mallas de 4.8 mm y de 19.1 mm decide el cilindro del ensayo y si el material grueso se desprecia, se sustituye o impide el ensayo. La tabla resume, con redacción propia, la regla de la NBR 6457:2024 (Tabla 1 de la norma):

Retenido	Cilindro	Qué hacer
Menos de 7 % en la malla de 4.8 mm	Chico o grande	Despreciar el retenido
Menos de 10 % en la malla de 19.1 mm	Grande	Despreciar el retenido
De 10 % a 30 % en la malla de 19.1 mm	Grande	Pasar el retenido por la de 76.2 mm y despreciar lo que quede en ella; sustituir el material entre 19.1 y 76.2 mm por igual masa de material entre 4.8 y 19.1 mm
Más de 30 % en la malla de 19.1 mm	Ninguno	La norma recomienda no ensayar conforme a la NBR 7182

La lógica de la tabla es proteger el molde y el significado del resultado. Los granos demasiado grandes traban el pisón, crean vacíos junto a la pared y distorsionan el volumen; cambiarlos por granos menores de igual masa mantiene aproximadamente la proporción de material grueso sin esos defectos. Por encima de 30 % retenido en la de 19.1 mm, la sustitución cambiaría tanto el material que el ensayo dejaría de representar el suelo de la obra. El cilindro chico acepta hasta 7 % retenido en la de 4.8 mm porque ese retenido se desprecia: la muestra que entra en el molde, una vez preparada, pasa completa por la malla de 4.8 mm, como exige la NBR 7182:2025.

Cuánto material separar

La cantidad para el ensayo de compactación se da en masa seca y depende del cilindro y del reúso del material (Tabla 2 de la norma):

Ensayo	La muestra pasa completa por	Cilindro	Masa seca
Con reúso	4.8 mm	Chico	3 kg
Con reúso	4.8 mm o 19.1 mm	Grande	7 kg
Sin reúso	4.8 mm	Chico	15 kg
Sin reúso	4.8 mm o 19.1 mm	Grande	35 kg

El ensayo sin reúso pide cinco veces la masa porque cada uno de los cinco puntos de la curva usa una porción nueva, compactada una vez y descartada. Eso es lo que hace tan común el ensayo con reúso, y también el motivo por el que se evita el reúso en suelos con granos que se rompen: cada ciclo de compactar, disgregar y volver a compactar fragmenta un poco más el material. Como el suelo que sale del laboratorio nunca está totalmente seco, la masa que se pesa es la masa seca de la tabla multiplicada por (1 + w), con la humedad higroscópica w en fracción.

Ejemplos resueltos de la preparación

Los tres ejemplos siguientes usan las reglas de esta sección. Los números son de Biopdi y los cálculos se rehicieron para esta guía.

Ejemplo 1: cuánto suelo secado al aire separar. El ensayo será con reúso, en el cilindro chico, y la humedad higroscópica medida es de 4.0 %. La tabla pide 3 kg de masa seca, así que la masa a pesar es 3.000 × 1.040 = 3.12 kg de suelo secado al aire. Sin reúso, serían 15 × 1.040 = 15.6 kg.

Ejemplo 2: preparación a 5 % por debajo de la óptima. La humedad óptima presumible es de 20 %, y la meta de la preparación, 15 %. La muestra del ejemplo 1 tiene 3.000 kg de sólidos a 4.0 %, por debajo de la meta, así que recibe agua: 3.000 × (0.15 − 0.04) = 0.330 kg, o 330 g de agua, homogeneizados y mantenidos con la muestra sellada.

Ejemplo 3: sustitución de gruesos. Una muestra para el cilindro grande tiene 7.00 kg de masa seca, de los cuales 1.26 kg quedaron retenidos en la malla de 19.1 mm: 1.26 / 7.00 = 18 %, en el rango de sustitución. Al pasarlo por la de 76.2 mm, el retenido deja 0.10 kg en esa malla, que se desprecian. La fracción entre 19.1 y 76.2 mm es 1.26 − 0.10 = 1.16 kg, sustituida por 1.16 kg de material entre 4.8 y 19.1 mm; lo usual es tomarlo del excedente del propio suelo, para no cambiar la naturaleza del material. Como salieron 0.10 kg, la muestra queda con 6.90 kg, y el laboratorio debe separar un poco más de suelo desde el inicio para llegar a los 7 kg de la tabla. Si el retenido en la de 19.1 mm fuera de 2.45 kg, o 2.45 / 7.00 = 35 %, la recomendación sería no ensayar conforme a la NBR 7182.

La muestra preparada va al molde, y la probeta compactada en la humedad óptima sigue, en muchos casos, al ensayo CBR, moldeada en el cilindro grande.

Preparación para los ensayos de caracterización

Los ensayos de caracterización describen el suelo: la granulometría, los límites líquido y plástico y la densidad de sólidos. Para ellos, la NBR 6457:2024 (norma brasileña de preparación de muestras de suelo) define dos procesos de preparación y una cantidad mínima para cada ensayo, que depende del tamaño de los granos mayores.

Con o sin secado previo

El proceso estándar es con secado previo al aire, con el mismo disgregado y el mismo cuarteo de la compactación. El proceso sin secado previo, con la muestra mantenida sellada en su humedad natural, solo puede usarse cuando la muestra tiene como máximo 10 % retenido en la malla de 0.42 mm, es decir, en suelos predominantemente finos. La granulometría siempre se prepara con secado previo.

En el proceso sin secado previo, la muestra para los límites, cerca de 200 g en masa seca, se limpia a mano de conchas, raíces, ramitas y granos gruesos. Si está muy húmeda, la mitad se seca al aire hasta la humedad del primer punto del límite líquido y el resto hasta cerca del límite plástico presumible. Para la densidad de sólidos, se separan cerca de 500 g de material seco, pasado por la malla de 4.8 mm.

Masas por ensayo

La tabla reúne, con redacción propia, las cantidades de la NBR 6457:2024 para la caracterización con secado previo (Tablas 3 y 4 e incisos 3.3.2.3 y 3.3.2.4 de la norma):

Ensayo	Material	Cantidad
Granulometría	Retenido en la de 76.2 mm despreciado; grano mayor menor que 5 mm, de 5 a 25 mm o mayor que 25 mm	1 kg, 4 kg u 8 kg
Densidad de sólidos para la sedimentación	Pasa la malla de 2.0 mm	Cerca de 500 g
Límites líquido y plástico	Pasa la malla de 0.42 mm	Cerca de 200 g
Densidad de sólidos	Pasa la malla de 4.8 mm	Cerca de 500 g
Densidad y absorción de los granos retenidos	Entre 4.8 y 76 mm; grano mayor menor que 25 mm, de 25 a 50 mm o de 50 a 76 mm	2 kg, 8 kg o 16 kg

El tamaño del grano mayor define la masa porque un grano grande pesa mucho: en una muestra pequeña, una sola grava de más o de menos cambia el porcentaje retenido en varios puntos. Por eso la cantidad crece de 1 kg a 8 kg en la granulometría conforme el suelo tiene grava. La densidad de sólidos de la fracción que pasa la malla de 2.0 mm tiene hoy norma propia, la ABNT NBR 17212:2025; la NBR 6457:2024 todavía describe la muestra de densidad de sólidos como el material que pasa la de 4.8 mm, y el laboratorio debe preparar la porción que pida la norma del ensayo.

Dónde continúa cada ensayo

La muestra preparada aquí sigue a tres ensayos con guía propia. Los límites de Atterberg, conforme a la NBR 6459:2025 y la NBR 7180:2025, usan los cerca de 200 g que pasan la de 0.42 mm y miden la humedad de cada punto conforme a la NBR 6457. La granulometría de suelos, conforme a la NBR 7181:2025, usa la muestra secada al aire y la humedad higroscópica para llegar a la masa seca. Y la prueba Proctor usa la muestra de la sección anterior.

Ejemplo: la humedad higroscópica en la granulometría

Una muestra para granulometría tiene 1,000.0 g secados al aire. El material retenido en la malla de 2.0 mm, lavado y secado en horno, pesa 120.0 g, y la humedad higroscópica del material que pasa la de 2.0 mm es de 3.5 %. Conforme a la NBR 7181:2025, la masa seca total es M_s = (M_t − M_g) / (1 + w) + M_g = 880.0 / 1.035 + 120.0 = 850.2 + 120.0 = 970.2 g. Si el laboratorio tomara los 1,000.0 g como masa seca, todos los porcentajes de la curva granulométrica estarían calculados sobre una base 29.8 g mayor, un error de 3.1 %. Por eso la humedad higroscópica, que parece un detalle, entra en toda caracterización.

Contenido de humedad del suelo: definición y humedad higroscópica

El contenido de humedad del suelo, en geotecnia, es la relación entre la masa de agua contenida en los vacíos y la masa de las partículas sólidas, expresada en porcentaje. Es una humedad en base seca: el denominador es el suelo seco, no el suelo húmedo. Esa elección hace de la masa de sólidos una referencia fija, que no cambia cuando el suelo gana o pierde agua.

Definición y fórmula

Conforme a la NBR 6457:2024 (la norma brasileña de contenido de humedad del suelo), el contenido de humedad es w = (M₁ − M₂) / (M₂ − M₃) × 100, en %, con:

• M₁: masa del recipiente con tapa y del suelo húmedo, en g;
• M₂: masa del recipiente con tapa y del suelo seco, en g;
• M₃: masa del recipiente con tapa, en g.

El numerador, M₁ − M₂, es el agua que salió en el horno; el denominador, M₂ − M₃, es el suelo seco. Como el denominador es la masa de sólidos y no la masa total, la humedad puede pasar de 100 %: basta que el suelo tenga más agua que sólidos en masa, lo que ocurre en arcillas muy blandas y en turbas.

Humedad natural y humedad higroscópica

La humedad natural es la que tiene el suelo en campo, medida en una muestra que llegó sellada al laboratorio, sin perder agua. La humedad higroscópica es el agua que el suelo todavía retiene después de secado al aire, en equilibrio con la humedad del ambiente: una película de agua adsorbida en la superficie de los granos, que el secado al aire no elimina. Es mayor cuanto más fino y arcilloso es el suelo, porque la superficie específica de las arcillas es mucho mayor, y prácticamente nula en arenas y gravas.

En la práctica, la humedad higroscópica sirve para convertir masa secada al aire en masa seca, con el factor de corrección 100 / (100 + w): un suelo secado al aire con w = 3.5 % tiene 100 / 103.5 = 0.966 de sólidos en cada unidad de masa pesada. Esa fue la conversión que apareció en el ejemplo de la granulometría y en el cálculo de la masa a separar para la compactación.

Humedad gravimétrica y humedad volumétrica

Quien busca "contenido de humedad del suelo" encuentra dos mundos. La geotecnia usa la humedad gravimétrica, en masa, de la NBR 6457. La agronomía y el riego usan con frecuencia la humedad volumétrica, θ, el volumen de agua por volumen de suelo, que es lo que miden los sensores de campo. Las dos se relacionan por la densidad seca: θ = w × ρ_d / ρ_w, con ρ_w = 1.00 g/cm³.

Magnitud	Definición	Dónde se usa
Humedad gravimétrica, base seca (w)	Masa de agua / masa de sólidos	Geotecnia: NBR 6457, compactación, límites, relaciones volumétricas y gravimétricas
Humedad en base húmeda	Masa de agua / masa total	Algunos medidores y sectores industriales; no es la humedad geotécnica
Humedad volumétrica (θ)	Volumen de agua / volumen de suelo	Agronomía, riego, sensores de humedad en campo

La conversión de base húmeda a base seca es w = u / (100 − u) × 100, con u la humedad en base húmeda, en %. Un resultado de 12.0 % en base húmeda corresponde a 12.0 / 88.0 × 100 = 13.6 % en base seca (cálculo de Biopdi). Usar un número en la base equivocada en un cálculo de compactación desplaza la meta de humedad de la obra.

Qué significa 30 % de humedad

Un suelo con 30 % de humedad gravimétrica tiene 30 g de agua por cada 100 g de sólidos. En una muestra húmeda de 520.0 g, la masa seca es 520.0 / 1.30 = 400.0 g y el agua es 120.0 g: 30 % de la masa seca, pero solo 23.1 % de la masa total. Si el 30 % viene de un sensor de humedad volumétrica, la lectura es otra: en un suelo con ρ_d = 1.50 g/cm³, θ = 30 % equivale a w = 30 / 1.50 = 20 % en masa (cálculos de Biopdi). Antes de comparar dos números de humedad, hay que saber la base de cada uno.

Cómo determinar el contenido de humedad en horno (método de la norma)

El método de determinación del contenido de humedad de la NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras de suelo y determinación del contenido de humedad) es el secado en horno (estufa) hasta masa constante: se pesa el suelo húmedo en un recipiente tapado, se seca el suelo sin la tapa a 105 °C a 110 °C, se enfría en el desecador y se pesa de nuevo. Es el único método de la norma y la referencia contra la cual se comparan los métodos rápidos.

Cantidad de muestra y balanza

La masa de suelo y la balanza dependen del tamaño de los granos más grandes, por el mismo motivo que en la granulometría: cuanto mayor es el grano, mayor es la muestra necesaria para que represente al suelo. La tabla resume, con redacción propia, la Tabla 5 de la norma:

Granos más grandes	Masa de suelo	Balanza
Menores que 2 mm	30 g	200 g, resolución de 0.01 g
De 2 a 20 mm	30 g a 300 g	1.5 kg, resolución de 0.1 g
De 20 a 76 mm	300 g a 3,000 g	5 kg, resolución de 0.5 g

Para el límite líquido y el límite plástico, las masas son mucho menores, porque el ensayo solo da pequeñas porciones de suelo: al menos 8.0 g húmedos por determinación en el límite líquido y 1.5 g en el plástico, o 4.0 g y 1.0 g en suelos con límites elevados, siempre en la balanza de 0.01 g (Tabla 6 de la norma).

Procedimiento

El procedimiento general de la NBR 6457:2024 tiene cinco pasos, y cada uno protege la medición contra un error específico. El esquema siguiente muestra la secuencia con los números de la cápsula 1 del ejemplo resuelto, de la tara a la fórmula:

1. Tarar el recipiente: pesar el recipiente limpio y seco con la tapa (M₃).
2. Pesar el suelo húmedo: disgregar los terrones de la porción, colocarla suelta, sin compactar, en el recipiente, tapar y pesar (M₁). El suelo suelto se seca de manera uniforme; la tapa impide que pierda agua antes de la pesada.
3. Secar en el horno: retirar la tapa y llevar al horno a 105 °C a 110 °C hasta masa constante. En general, 16 h a 24 h bastan, pero el criterio es que la masa deje de bajar, no el reloj. La tapa no vuelve al recipiente mientras esté en el horno.
4. Enfriar en el desecador: pasar el recipiente al desecador con gel de sílice y dejar enfriar hasta la temperatura ambiente. Pesar en caliente da una lectura errónea, por las corrientes de convección sobre la balanza, y enfriar al aire deja que el suelo seco absorba humedad.
5. Pesar el suelo seco: tapar y pesar (M₂).

Se hacen como mínimo tres determinaciones por muestra, y el resultado es su promedio, expresado con aproximación de 0.1 %. El intervalo de 105 °C a 110 °C elimina el agua libre y la adsorbida sin afectar, en la mayoría de los suelos, el agua que forma parte de la estructura de los minerales.

Suelos orgánicos, turbosos y con yeso

Los suelos orgánicos, turbosos o con yeso (gipsita) se secan a 60 °C a 65 °C, con tiempos mayores, y el resultado debe informar esa temperatura. La temperatura más baja tiene un motivo químico: el yeso pierde agua de cristalización muy por debajo de 105 °C, y esa agua, que pertenece al mineral, se contaría como humedad; la materia orgánica puede descomponerse y perder masa con el calor, lo que también infla el resultado. La ASTM D2216-19, la norma equivalente de Estados Unidos, que usa 110 ± 5 °C, hace la misma advertencia para estos materiales.

Ejemplo resuelto: tres cápsulas

A una muestra de suelo fino, con todos los granos menores que 2 mm, se le hicieron tres determinaciones de humedad, con cerca de 45 g de suelo seco en cada cápsula, en la balanza de 0.01 g. Los números son de Biopdi, y los cálculos se rehicieron para esta guía:

Cápsula	M3; M1; M2 (g)	Agua; suelo seco (g)	w (%)
1	25.30; 78.45; 70.12	8.33; 44.82	18.59
2	24.80; 80.10; 71.50	8.60; 46.70	18.42
3	25.10; 76.90; 68.70	8.20; 43.60	18.81

En la cápsula 1, el agua es 78.45 − 70.12 = 8.33 g, el suelo seco es 70.12 − 25.30 = 44.82 g y w = 8.33 / 44.82 × 100 = 18.59 %. Las otras siguen el mismo cálculo. El promedio es (18.59 + 18.42 + 18.81) / 3 = 18.61 %, y el resultado, con la aproximación de la norma, es w = 18.6 %. La diferencia entre la mayor y la menor determinación, 0.39 puntos, es pequeña; una cápsula muy alejada de las otras indica un error de pesada, suelo mal homogeneizado o un recipiente que quedó abierto.

Métodos rápidos: speedy, sartén, alcohol y microondas

Los métodos rápidos de humedad son los que dan el resultado en minutos, en lugar de las 16 h a 24 h del horno, a costa de una exactitud menor. Sirven para el control en obra, cuando la decisión de compactar o no una capa no puede esperar al día siguiente. La NBR 6457:2024 no incluye ninguno: el único método de la norma es el horno.

Dónde están los métodos rápidos

En la ABNT (el organismo brasileño de normalización), los métodos rápidos están en la NBR 16097:2012, que establece dos métodos rápidos para el contenido de humedad de suelo y de mezclas de suelo-cemento. En el ámbito carretero, el DNIT (Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes de Brasil) reunió los métodos en la DNIT 456/2025-ME, aprobada el 10/06/2025, que incluye la sartén, el speedy y el horno de laboratorio y canceló la DNER-ME 052/94 (speedy), la DNER-ME 196/98 y la DNER-ME 213/94. Un informe nuevo que cite la DNER-ME 052/94 tiene la referencia desactualizada. La propia DNIT 456/2025-ME registra que los métodos rápidos tienen una exactitud inferior a la del método de laboratorio.

Speedy

El speedy, o medidor de humedad de carburo de calcio, mezcla la muestra de suelo con carburo en un recipiente cerrado. El agua del suelo reacciona con el carburo y libera gas acetileno (CaC₂ + 2 H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂), y la presión del gas, leída en un manómetro, se convierte en humedad mediante la curva de calibración del aparato. Según la DNIT 456/2025-ME, el método se recomienda para materiales arenosos, la masa de muestra sigue al fabricante, una lectura por debajo de 20 kPa pide repetir con más masa y por encima de 150 kPa con menos, y el acetileno es inflamable, así que el ensayo se hace lejos de cualquier flama. En arcillas, el agua atrapada en los terrones no siempre reacciona, y el speedy tiende a leer menos que el horno. En Estados Unidos, el método equivalente es la ASTM D4944-25a.

Sartén

En el método de la sartén, la muestra se seca en una sartén a fuego bajo, se revuelve hasta que deja de soltar vapor y se pesa hasta masa constante; una placa de vidrio sobre el suelo indica, por la condensación, si todavía sale vapor. La DNIT 456/2025-ME usa cerca de 200 g, al menos 300 g cuando más del 20 % del material queda retenido en el tamiz de 4.8 mm y 500 g cuando más del 20 % queda en el de 19 mm. El riesgo del método es el fuego alto: sobrecalentado, el suelo pierde materia orgánica y agua de los minerales, y la humedad resulta mayor que la real.

Alcohol y microondas

El método del alcohol quema alcohol sobre la muestra para evaporar el agua. Tiene una norma carretera propia, la DNER-ME 088/94, que no está entre las normas canceladas por la DNIT 456/2025-ME; antes de citarla en un informe, conviene verificar su situación en la colección de normas del DNIT. El método no sirve para suelos orgánicos, por el mismo motivo que la sartén.

El horno de microondas no está previsto en las normas de la ABNT. Está normalizado por la ASTM D4643-25, que lo presenta como alternativa al horno convencional cuando se quiere el resultado más rápido y se acepta una exactitud un poco menor; si hay discrepancia, el método de referencia es el de la ASTM D2216, en horno.

Cuánto difieren los métodos

La diferencia entre los métodos depende del suelo. Una tesis de licenciatura de la UFOP (Aguiar, 2024), citada en la bibliografía de la DNIT 456/2025-ME, comparó horno, sartén, speedy y balanza de infrarrojo en dos suelos. La gráfica siguiente muestra los promedios: en el suelo limo-arenoso, los cuatro métodos quedaron a menos de 1 punto del horno; en el arcillo-arenoso, la sartén leyó 3.2 puntos por encima y el speedy 7.7 puntos por debajo.

El propio autor advierte que el muestreo fue pequeño y que los resultados no deben usarse para análisis estadístico, así que los números ilustran tendencias, no la exactitud de cada método. Las tendencias, sin embargo, coinciden con la física: la sartén sobrecalienta y cuenta como agua lo que no lo es, y el speedy no alcanza el agua atrapada en los terrones de arcilla. En el mismo estudio, la sartén se estabilizó en unos 50 minutos y la balanza de infrarrojo tardó de 10 a 20 minutos, contra 24 horas del horno.

Cuándo usar cada uno

El horno es el método de laboratorio y el de referencia: es el que vale para la prueba Proctor, los límites, la granulometría y cualquier resultado que entre en un informe de caracterización. Los métodos rápidos sirven para el control de campo, para decidir en el momento si la capa está dentro del intervalo de humedad de la especificación antes de compactar, y deben verificarse periódicamente contra el horno con el mismo suelo. En suelos arcillosos, la verificación es obligatoria en la práctica, porque es donde crecen las desviaciones.

De la muestra preparada al ensayo mecánico

La muestra preparada según la NBR 6457:2024 es el punto de partida de los ensayos mecánicos de suelos, y la humedad medida con su método es un dato de entrada de todos ellos. En cada ensayo, la norma aparece de una forma:

• Compactación: la muestra preparada se compacta con cinco humedades, y cada humedad se mide en horno, como explica la guía de la prueba Proctor;
• CBR: la probeta se moldea con la humedad óptima, en el molde grande, y la humedad de moldeo se mide según la NBR 6457, como detalla el artículo del ensayo CBR;
• Triaxial y corte directo: la humedad de la probeta entra en las relaciones volumétricas y gravimétricas y en el grado de saturación, como muestran los artículos del ensayo triaxial y del ensayo de corte directo;
• Consolidación: las humedades inicial y final de la probeta entran en el cálculo de la relación de vacíos, como explica el artículo del ensayo de consolidación.

La prensa CBR de Biopdi

Biopdi fabrica equipos para estos ensayos mecánicos, y no los accesorios de la preparación: horno, balanza, tamices, cuarteador y speedy no son productos Biopdi. La probeta compactada en el molde grande pasa a la prensa CBR/Marshall, una prensa de 5,000 kgf (50 kN) en dos modelos, manual y eléctrico automático; en la versión automática, el control de velocidad va de 0.001 a 50 mm/min, lo que incluye los 1.27 mm/min de la penetración del CBR. El panel siguiente muestra la prensa y lo que hace cada parte en el ensayo que sigue a la compactación:

Las prensas de consolidación, de corte directo y triaxial de Biopdi están en equipos para mecánica de suelos.

Cómo interpretar la norma

El texto de la NBR 6457:2024 es breve, y algunos puntos generan dudas en la lectura. Las preguntas siguientes son las más frecuentes entre laboratoristas, y las respuestas se limitan a lo que el texto de la norma permite afirmar.

¿Se traslapan los intervalos de 10 % y 30 % de la tabla del material retenido?

En el texto, sí: una fila habla de retenido "mayor que 10 %" en el tamiz de 19.1 mm, con sustitución, y otra de "mayor que 30 %", con la recomendación de no ensayar. La lectura coherente es por intervalos: por debajo de 10 %, se desprecia el retenido; de 10 % a 30 %, se sustituye; por encima de 30 %, no se ensaya según la NBR 7182 (la norma brasileña de compactación de suelos).

¿Qué quiere decir "3 % de la humedad óptima presumible"?

La nota del procedimiento a 3 % por encima de la óptima excluye los materiales con humedad natural inferior a "3 % de la humedad óptima presumible". Como ese procedimiento no agrega agua, la lectura que tiene sentido es la de una humedad por debajo de la óptima presumible más 3 puntos: un suelo que ya está más seco que el objetivo no puede prepararse por ese camino.

¿El tamiz de 19.1 mm y el de 19 mm son el mismo?

Sí. La NBR 6457:2024 escribe 19.1 mm y la NBR 7182:2025 escribe 19 mm, para la misma abertura nominal. Lo mismo vale para el de 76.2 mm, a veces citado como 76 mm en la propia norma.

¿Qué pesada es M₁ en el límite líquido y el límite plástico?

Es la del suelo húmedo, como en el procedimiento general. El apartado de la norma que trata de los límites llama M₂ a la pesada húmeda, pero la fórmula de cálculo define M₁ como el recipiente con el suelo húmedo; vale la fórmula. El texto también escribe "humedad hidroscópica", en lugar de higroscópica, en un apartado de la preparación.

¿Qué cuenta como masa constante?

Masa constante es la condición en la que el suelo ya no pierde masa con más tiempo de horno. La norma indica que 16 h a 24 h en general bastan y admite tiempos mayores; en caso de duda, el laboratorio regresa el recipiente al horno y lo pesa de nuevo. Una precaución útil, que la DNIT 456/2025-ME incluye para el método de laboratorio, es retirar del horno las muestras ya secas antes de meter muestras nuevas, húmedas.

Errores comunes de laboratorio

La mayoría de los errores de preparación y de humedad no está en el cálculo, sino en detalles de ejecución y en referencias desactualizadas. Los más frecuentes:

• Secar la muestra en horno durante la preparación. El secado previo es al aire; el horno puede alterar los suelos tropicales y sirve solo para medir la humedad.
• Romper granos al disgregar. Un mazo sin punta de hule o material forzado a través de la malla generan finos que no existían y cambian la granulometría y los límites.
• Tomar la muestra de la parte superior del costal. Sin cuarteador (partidor de muestras) o cuarteo, la porción queda sesgada, porque los granos se segregan durante el transporte.
• Separar menos masa de la que pide la norma. En suelo con grava, una muestra pequeña da una humedad y una granulometría no representativas.
• Olvidar la humedad higroscópica. Tomar el suelo secado al aire como seco equivoca la base de todos los porcentajes, en 3.1 % en el ejemplo de la granulometría.
• Dejar la tapa en el recipiente dentro del horno, o pesar en caliente. La tapa retiene vapor; el recipiente caliente da una lectura errónea y, al enfriarse al aire, el suelo absorbe agua.
• Secar suelo orgánico o con yeso a 105 °C a 110 °C. Lo correcto es 60 °C a 65 °C, informando la temperatura en el resultado.
• Hacer una sola determinación. La norma pide como mínimo tres y el promedio.
• Confundir base seca con base húmeda, o humedad en masa con humedad volumétrica. Un número en la base equivocada desplaza la meta de compactación.
• Atribuir el speedy o el método del sartén a la NBR 6457 (la norma brasileña de preparación de muestras de suelo y contenido de humedad). Están en la NBR 16097:2012 y en la DNIT 456/2025-ME (norma del DNIT, el departamento de infraestructura de transportes de Brasil).
• Citar la DNER-ME 052/94 como vigente, o el "Anexo A" de la NBR 6457. La primera fue cancelada por la DNIT 456/2025-ME; el anexo era de la edición de 2016.
• Usar el sartén a fuego alto. El sobrecalentamiento quema la materia orgánica y sobrestima la humedad.
• Usar el speedy en arcilla sin compararlo con el horno. El método se recomienda para materiales arenosos y tiende a leer menos en arcillas.
• Buscar una "humedad ideal" universal. En obra, la humedad de referencia es la óptima de la prueba Proctor de ese suelo y de esa energía.

Conclusión

La NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras de suelo y determinación del contenido de humedad) es la norma que va antes de todas las demás en el laboratorio de mecánica de suelos: define cómo se seca, disgrega, reduce y tamiza la muestra, cuánto material va a cada ensayo y cómo se mide la humedad. Seguir la norma significa secar al aire, no romper granos, respetar la tabla del material grueso, separar la masa correcta y medir la humedad en horno, con tres determinaciones, desecador y la temperatura adecuada para cada suelo. Los métodos rápidos tienen su lugar en campo, bajo otras normas y siempre comparados con el horno.

Los ensayos que usan la muestra preparada tienen guías propias: la prueba Proctor, los límites de Atterberg, la granulometría de suelos y el ensayo CBR. Para elegir el equipo para los ensayos mecánicos de suelos de su laboratorio, hable con uno de nuestros especialistas.