1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
GIOVANNA TAHAN ISIS YURI TERUYA MORSCH MARIA EDUARDA BORGES COELHO
IMPACTOS CAUSADOS PELA NÃO CONFORMIDADE DE BLOCOS CERÂMICOS
CURITIBA 2014
2 GIOVANNA TAHAN
ISIS YURI TERUYA MORSCH MARIA EDUARDA BORGES COELHO
IMPACTOS CAUSADOS PELA NÃO CONFORMIDADE DE BLOCOS CERÂMICOS
Trabalho apresentado como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel de Engenharia Civil no Curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná.
Orientadora: Profª Dra. Laila Valduga Artigas
CURITIBA 2014
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TERMO DE APROVAÇÃO
GIOVANNA TAHAN ISIS YURI TERUYA MORSCH MARIA EDUARDA BORGES COELHO
IMPACTOS CAUSADOS PELA NÃO CONFORMIDADE DE BLOCOS CERÂMICOS
Dissertação aprovada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil no Curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, pela seguinte banca examinadora:
____________________________________ Profa. Dra. Laila Valduga Artigas
Orientadora – Departamento de Construção Civil, UFPR
___________________________________ Prof. Carlos Frederico Alice Parchen Departamento de Construção Civil, UFPR
__________________________________ Prof. Nayara Soares Klein
Departamento de Construção Civil, UFPR
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AGRADECIMENTOS
Agradecemos a Universidade Federal do Paraná pela oportunidade de cursar Engenharia Civil.
À nossa orientadora, Professora Laila Valduga Artigas, que realizou a tarefa de nos ajudar a encontrar os melhores caminhos para a pesquisa, tendo nos dado preciosos conselhos.
Ao Professor Carlos Gustavo Nastari Marcondes, por nos permitir a realização de ensaios no laboratório da Pontifícia Universidade Católica do Paraná e ao Senhor João que nos auxiliou na execução destes.
Aos senhores Douglas e Ricardo, técnicos do LAME, Laboratório de Materiais e Estruturas, por nos auxiliarem e estarem disponíveis sempre que precisamos.
As olarias que nos ofereceram amostras para realizar este trabalho, além de nos explicar o processo produtivo e compartilhar seus conhecimentos conosco.
Aos nossos pais, pelo amor incentivo e apoio incondicional.
A todos que direta ou indiretamente fizeram parte de nossa formação, o nosso muito obrigado.
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RESUMO
Os blocos cerâmicos são tradicionalmente empregados desde a antiguidade, sendo um componente básico de qualquer construção civil. Porém, para que uma parede de alvenaria seja bem executada e desempenhe corretamente suas funções é necessário controlar a qualidade da produção desse insumo. O presente trabalho visa quantificar a quantidade de insumo desperdiçado com a irregularidade na produção de blocos de cerâmica vermelha. A pesquisa desenvolveu-se a partir de visitas as indústrias cerâmicas para estudo in loco do processo de produção e recolhimento de amostras para posteriores análises das propriedades mecânicas. Para tal, foram realizados os ensaios para levantamento das características geométricas, absorção d'água total, índice de absorção inicial e resistência à compressão, exigidos pela norma ABNT NBR 15270:2005, e resistência de aderência a tração do revestimento, instruído pela norma ABNT NBR 13528:2010. Além disso, também foi feita visita in loco em obra para quantificar a quebra durante o manuseio. Com os resultados, foram analisadas as consequências do uso de blocos em desacordo com a norma, o que isto impacta na quantidade utilizada do próprio material, além da argamassa de assentamento, revestimento interno e externo. Foi concluído que o aumento de consumo mais significativo, de 17%, está nas perdas dentro do canteiro de obras, devido principalmente à falta de cuidado durante o manuseio. As dimensões geométricas causaram um aumento financeiro no revestimento de até 8%.
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ABSTRACT
The ceramic blocks have traditionally been used since ancient times, as it is considered a basic component of any construction. However, to have a masonry wall well done and also its functions properly performed, it is necessary to control the quality of the bricks production. This study aims to quantify the amount of raw material, wasted due to the irregularity in the production of red ceramic blocks. The survey was developed based on visits to brick factories to study the production process in situ and samples were collected for further analysis of the mechanical properties. Finding tests such as, geometric characteristics, total water absorption, initial rate of absorption and compression strength were carried out as required by the ABNT NBR 15270:2005, and tensil adhesion strength under stress of the coating, according to ABNT NBR 13528: 2010. Moreover, visits to construction work were done to quantify the amount of breakage during handling. As the results, the consequences of using blocks out of the norm, how it impacts on the amount of material used, besides laying mortar, inner and outer coating. It was concluded that the most significant increase in consumption of 17%, the losses are in the works, mainly due to lack of care in handling. The geometrical dimensions cause an increase in financial coating up to 8%.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Etapas do Processo de Fabricação da Cerâmica Vermelha ... 23
Figura 2 - Extração da matéria prima. ... 24
Figura 3 - Desintegrador. ... 25
Figura 4 - Extrusão. ... 26
Figura 5 - Secagem natural. ... 27
Figura 6 - Mapa de localização das indústrias de blocos cerâmicos em Curitiba e Região Metropolitana ... 29
Figura 7 - Número de Indústrias de Blocos cerâmicos por Região ... 30
Figura 8 - Bloco Cerâmico de Vedações com Furos na Horizontal. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005 ... 31
Figura 9 - Desvio em Relação ao Esquadro. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005 ... 33
Figura 10 - Planeza das Faces ou Flechas. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005 34 Figura 11- Fluxograma de processos ... 36
Figura 12 - Pontos Indicados para efetuar as medições de largura nos blocos. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005 ... 39
Figura 13 - Pontos Indicados para efetuar as medições das paredes externas e septos dos blocos. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005 ... 40
Figura 14 - Instruções para realizar a determinação do desvio em relação ao esquadro. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005 ... 40
Figura 15 - Representação esquemática para determinação da planeza das faces. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005 ... 41
Figura 16 - Blocos cerâmicos imersos em tanque com água. ... 42
Figura 17 – Execução do ensaio de absorção inicial. ... 44
Figura 18 - Capeamento das amostras lado 1. ... 45
Figura 19 - Capeamento das amostras lado 2. ... 46
Figura 20 - Execução ensaio resistência a compressão. ... 46
Figura 21 - Preparação das amostras para o ensaio da resistência de aderência a tração. ... 48
Figura 22 - Colagem das pastilhas para a execução do ensaio da resistência de aderência a tração. ... 48
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Figura 24 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 1. ... 53
Figura 25 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 2. ... 53
Figura 26 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 3. ... 54
Figura 27- Resultados altura em gráfico. Fornecedor 1. ... 55
Figura 28 - Resultados altura em gráfico. Fornecedor 2. ... 56
Figura 29 - Resultados altura em gráfico. Fornecedor 3. ... 57
Figura 30 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 1... 60
Figura 31 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 2... 60
Figura 32 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 3... 61
Figura 33 - Resultados índice de absorção em gráfico. Fornecedor 1. ... 68
Figura 34 - Resultados índice de absorção em gráfico. Fornecedor 2. ... 68
Figura 35- Resultados índice de absorção em gráfico. Fornecedor 3. ... 69
Figura 36 - Resultados índice de absorção inicial em gráfico. Fornecedor 1. .. 70
Figura 37 - Resultados índice de absorção inicial em gráfico. Fornecedor 2. .. 71
Figura 38- Resultados índice de absorção inicial em gráfico. Fornecedor 3. ... 72
Figura 39 - Representação bloco equivalente. ... 79
Figura 40 - Cálculo de argamassa de assentamento. ... 80
Figura 41 - Meio elipsóide representando flecha. ... 81
Figura 42 - Cunha triangular representando desvio ao esquadro. ... 81
Figura 43 - Gráfico de comparação dos resultados de absorção inicial e resistência a aderência. ... 89
Figura 44 - Gráfico de comparação dos resultados de absorção total e resistência a aderência. ... 90
Figura 45 - Gráfico comparativo das médias dos resultados do ensaio de resistência à compressão. ... 91
Figura 46- Projeto tipo edifício exemplo. ... 92
Figura 47 - Projeto térreo edifício exemplo... 93
Figura 48 - Projeto cobertura edifício exemplo. ... 94
Figura 49 - Gráfico comparativo preços Fornecedor 1. ... 96
Figura 50 - Comparativo preço total em porcentagem Fornecedor 1. ... 97
Figura 51 - Gráfico levantamento blocos cerâmicos Fornecedor 1. ... 97
Figura 52 - Gráfico comparativo preços Fornecedor 2. ... 98
Figura 53 - Comparativo preço total em porcentagem Fornecedor 2. ... 99
9 Figura 55 - Gráfico comparativo preços Fornecedor 3. ... 100 Figura 56 - Comparativo preço total em porcentagem Fornecedor 3. ... 101 Figura 57 - Gráfico levantamento blocos cerâmicos Fornecedor 3. ... 101
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Dimensão de Fabricação de Blocos Cerâmicos de Vedação. Fonte:
NBR 15270-1:2005. ... 32
Tabela 2- Numero de Bloco dos Lotes e da Amostragem. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005 ... 34
Tabela 3 - As Diferentes fases de um empreendimento e a ocorrência de perda de materiais. Fonte: Adaptado de Souza et al (1994) ... 35
Tabela 4 – Resultados largura. Fornecedor 1. ... 51
Tabela 5 - Resultados largura. Fornecedor 2. ... 52
Tabela 6 - Resultados largura. Fornecedor 3. ... 52
Tabela 7 - Resultados altura. Fornecedor 1. ... 55
Tabela 8 - Resultados altura. Fornecedor 2. ... 56
Tabela 9 - Resultados altura. Fornecedor 3. ... 57
Tabela 10 - Resultados comprimento. Fornecedor 1. ... 58
Tabela 11 - Resultados comprimento. Fornecedor 2. ... 59
Tabela 12 - Resultados comprimento. Fornecedor 3. ... 59
Tabela 13 - Resultado dos septos e paredes externas. Fornecedor 1. ... 62
Tabela 14 – Resultados dos septos e paredes externas. Fornecedor 2. ... 62
Tabela 15 - Resultado dos septos e paredes externas. Fornecedor 3. ... 63
Tabela 16 - Resultados das flechas e desvio ao esquadro. Fornecedor 1. ... 64
Tabela 17 - Resultados das flechas e desvio ao esquadro. Fornecedor 2. ... 64
Tabela 18 – Resultados das flechas e desvio ao esquadro. Fornecedor 3. ... 65
Tabela 19 - Resultado índice de absorção. Fornecedor 1. ... 66
Tabela 20 - Resultado índice de absorção. Fornecedor 2. ... 66
Tabela 21 - Resultado índice de absorção. Fornecedor 3. ... 67
Tabela 22 - Resultado Índice de Absorção Inicial. Fornecedor 1. ... 70
Tabela 23 - Resultado Índice de Absorção Inicial. Fornecedor 2. ... 71
Tabela 24 - Resultado Índice de Absorção Inicial. Fornecedor 3. ... 72
Tabela 25 - Resultado resistência a compressão Fornecedor 1. ... 73
Tabela 26 - Resultado resistência a compressão Fornecedor 2. ... 74
Tabela 27 - Resultado resistência a compressão Fornecedor 3. ... 74
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Tabela 29 - Perda dos blocos no canteiro de obras. ... 77
Tabela 30 - Quantidades de materiais em paredes internas Fornecedor 1. ... 83
Tabela 31 - Quantidades de materiais em paredes internas Fornecedor 2. ... 84
Tabela 32 - Quantidades de materiais em paredes internas Fornecedor 2. ... 85
Tabela 33 - Quantidades de materiais em paredes externas Fornecedor 1. .... 86
Tabela 34 - Quantidades de materiais em paredes externas Fornecedor 2. .... 87
Tabela 35 - Quantidades de materiais em paredes externas Fornecedor 3. .... 88
Tabela 36 - Comparativo resistência a aderência, absorção inicial e total. ... 89
Tabela 37 - Cálculo metragens paredes edifício exemplo. ... 94
Tabela 38 - Orçamento comparativo entre fornecedores e qualidade dos blocos. ... 95
12 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 14 2. JUSTIFICATIVA ... 17 3. OBJETIVOS ... 19 3.1. OBJETIVO GERAL ... 19 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 19 4. REVISÃO BIBLIOGRAFICA ... 21 4.1. BLOCOS CERÂMICOS ... 21 4.1.1. MATÉRIA PRIMA ... 22 4.1.2. FABRICAÇÃO ... 23
4.2. OLARIAS DE CURITIBA E REGIÃO METROPOLITANA ... 28
4.3. REQUISITOS DE QUALIDADE PARA BLOCOS CERÂMICOS DE VEDAÇÃO ... 31
4.4. IMPACTOS DA FALTA DE QUALIDADE DE BLOCOS CERÂMICOS 35 5. METODOLOGIA ... 37
5.1. COLETA DAS AMOSTRAS ... 37
5.2. ENSAIOS DOS CORPOS-DE-PROVA ... 38
5.2.1. DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS... 38
5.2.2. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA ... 42
5.2.3. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO INICIAL ... 43
5.2.4. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ... 45
5.2.5. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA A TRAÇÃO DO REVESTIMENTO ... 47
5.3. ESTIMATIVA DA QUEBRA DURANTE O MANUSEIO... 49
6. RESULTADOS ... 50
6.1.1. LARGURA ... 51
6.1.2. ALTURA ... 54
6.1.3. COMPRIMENTO ... 58
6.1.4. SEPTO E PAREDES EXTERNAS ... 61
6.1.5. FLECHA E DESVIO AO ESQUADRO ... 63
6.2. ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ ÁGUA ... 65
6.3. ÍNDICE DE ABSORÇÃO INICIAL D’AGUA ... 69
6.4. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ... 73
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6.6. QUEBRA DURANTE O MANUSEIO ... 76
7. APLICAÇÃO DOS RESULTADOS ... 78
7.1. ESTIMATIVA DAS PERDAS ... 78
7.1.1. DECORRENTE DAS IRREGULARIDADES GEOMÉTRICAS ... 78
7.1.2. DECORRENTE DO INDICE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA ... 89
7.1.3. DECORRENTE DAS PERDAS NO CANTEIRO DE OBRAS ... 91
7.2. APLICAÇÃO DAS PERDAS ... 92
8. CONCLUSÕES ... 102
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 104
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1. INTRODUÇÃO
A realização do controle da qualidade envolve o monitoramento de resultados específicos do projeto a fim de determinar se eles estão de acordo com os padrões relevantes de qualidade e a identificação de maneiras de eliminar as causas de resultados insatisfatórios (GUIA PMBOK ®, 2004).
Para THOMAZ (2001), qualidade é conjunto de propriedades de um bem ou serviço que redunde na satisfação das necessidades dos seus usuários, com a máxima economia de insumos e energia, com a máxima proteção à saúde e integridade física dos trabalhadores na linha de produção, com a máxima preservação da natureza.
As atividades relacionadas à qualidade de um produto ou serviço estendem-se desde a identificação inicial de sua necessidade (pesquisa de mercado, prospecções) até a satisfação final das expectativas do consumidor, sendo constantemente reavaliadas e retroalimentadas. (THOMAZ, 2001).
Segundo o GUIA PMBOK ®, 2004, garantir a qualidade fornece uma base para uma importante atividade, a melhoria contínua de processos, que reduz atividades sem nenhum valor agregado e minimiza os desperdícios.
As empresas buscam alcançar as melhorias através da implantação de programas de qualidade. No entanto, um dos maiores desafios durante a implantação destes está na identificação, redução e/ou eliminação dos desperdícios de insumos e mão-de-obra, o que é acentuado no setor da construção civil (MALDANER, 2003).
Colombo e Bazzo (2014) definem desperdício como toda e qualquer perda durante o processo. Portanto, qualquer utilização de recursos além do necessário à produção de determinado produto é caracterizada como desperdício.
Mesmo com o grande investimento das empresas de construção civil em programas de qualidade e organização gerencial, são recorrentes os
15 desperdícios e manifestações patológicas de todos os tipos, das mais graves às mais simples (THOMAZ, 2001).
Segundo El Debs (2000), a construção civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a outros ramos industriais, por apresentar, de maneira geral, baixa produtividade e controle de qualidade, além de grande desperdício de material.
Focando no controle de qualidade nos materiais que podem vir a causar esse desperdício, dados da Secretaria Executiva do Comitê Nacional de Desenvolvimento Tecnológico da Habitação, de julho de 1998, indicavam que o percentual médio de não conformidade dos materiais e componentes da construção civil habitacional era de aproximadamente de 40%.
THOMAZ (2001) define como não conformidade o não atendimento de um produto a uma determinada especificação, intencionalmente ou não.
Os problemas enfrentados pelo setor cerâmico brasileiro e o seu reflexo na qualidade dos produtos disponíveis para o consumidor, principalmente em função da existência da não conformidade técnica, foi um dos motivos que levou o Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade - PBQP a criar, através de um esforço que integra o governo, o setor produtivo e a sociedade, a Meta Mobilizadora Nacional voltada para a área da Habitação: "elevar para 90%, até o ano 2002, o percentual médio de conformidade com as normas técnicas dos produtos que compõem a cesta básica de materiais de construção" (INMETRO, 2014), meta essa que não foi cumprida. Segundo dados do site do Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade – PBQP-H, acessado em setembro de 2014, o índice atual está em torno de 74,04%. Como piores valores, que colaboram com a baixa conformidade, estão os materiais cerâmicos. Em primeiro, Telhas Cerâmicas com 3,10% e em segundo os Blocos com 6,60%. (PBQP-H, 2014)
Dentre os materiais utilizados na construção civil, segundo Busmante (2000), a cerâmica vermelha possui o maior valor anual de produção, cerca de 25 milhões de dólares.
Os materiais cerâmicos, nas suas mais variadas aplicações, continuam ainda hoje sendo amplamente usados devido às suas características que os tornam superiores a outros materiais (ABCI, 1990; PETRUCCI, 1982)
16 A cerâmica é responsável por grande parte das alvenarias e coberturas executadas no Brasil e, segundo palavras de Fernando Avelino, ex-secretário estadual de Habitação do Rio de Janeiro, “A habitação é um dos momentos mais importantes do homem. E sendo o material mais usado nas construções, a cerâmica é o produto mais difundido, mais fácil de aplicar e mais importante nos trabalhos” (Silva apud ANICER, 2003).
Trata-se de um setor com uma estrutura empresarial bastante assimétrica, pulverizada e de capital estritamente nacional, no qual coexistem pequenos empreendimentos familiares artesanais (olarias, em grande parte não incorporadas nas estatísticas oficiais), cerâmicas de pequeno e médio portes, com deficiências de mecanização e gestão, e empreendimentos de médio a grande portes (em escala de produção) de tecnologia mais avançada, operando com processos mais automatizados, com preparação melhor da matéria-prima, secagem forçada e fornos de queima semi-contínua ou contínua. (Junior, 2012)
Segundo dados da ANICER – Associação Nacional da Indústria Cerâmica (2010) estima-se que existam no país 7.500 empresas entre cerâmicas e olarias, distribuídos amplamente por todo território nacional, com maior concentração nas regiões Sudeste e Sul, sendo responsáveis pela geração de 300 mil empregos diretos faturando anualmente R$ 18 bilhões. O número de olarias no Brasil é de cerca 4.900 e geram uma produção de peças mensal de 4 bilhões.
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2. JUSTIFICATIVA
A indústria da construção civil está habituada com elevados índices de perdas de materiais, porque liga o trabalho diretamente à produtividade e não de forma múltipla, relacionando-a com a quantidade de material usada e a limpeza necessária (Wyatt apud Soibelman, 1993)
Chega-se a afirmar que com a quantidade de materiais e mão de obra desperdiçados em três obras, é possível a construção de outra idêntica, ou seja, o desperdício atingiria um índice de 33% (GROHMANN, 1998).
Vargas et al (1997) apresenta outros dados alarmantes: o tempo de perda da mão de obra dos serventes pode atingir 50% do tempo total e 30% dos tijolos e elementos de vedação se transformam em entulho. Estes dados demonstram e reforçam a gravidade do problema em questão.
A indústria de cerâmica vermelha tem um papel fundamental como fornecedora de insumos para a construção civil. Por sua vez, este setor vem apresentando nos últimos anos um ritmo intenso de crescimento, sendo impulsionado pelos incentivos governamentais em programas de habitação. A expectativa de continuidade do crescimento sustentado da construção civil estabelece uma forte pressão para o aprimoramento competitivo da indústria cerâmica nacional, e que se reflete diretamente na base da cadeia produtiva, envolvendo todo o processo de produção (Junior, 2012).
No relatório de Jobim et al (2001), onde foi apresentado a análise dos resultados da pesquisa coordenada pelo Grupo da Construção Civil da Federação das Indústrias do Estado do Rio Grande do Sul (FIERGS), envolvendo empresas filiadas aos Sindicatos da Indústria da Construção Civil (SINDUSCONs) de dezesseis estados do Brasil e com o apoio do IEL Nacional e do SEBRAE Nacional, foram coletadas informações referentes a um conjunto de 31 materiais e componentes da construção e avaliados segundo questionários entregues aos presidentes dos sindicados de cada estado. A conclusão apresentada foi que o bloco cerâmico é, com 40,88%, o material
18 com maior porcentagem de insatisfação dentro do setor da construção civil no Brasil.
Esse alto índice de descontentamento pode estar ligado à possível falta de qualidade e não cumprimento das normas desse material. Como consequência dessa não conformidade pode ser citada a impossibilidade do uso adequado dos produtos adjacentes a ele, no caso do bloco cerâmico, por exemplo, a dificuldade na utilização da argamassa de revestimento.
As grandes construtoras têm convivido há tempos com críticas quando se fala de desperdício de materiais, pois isto acarreta em aumento do custo de um empreendimento.
Souza et al (2014) quantificam o desperdício de um dos principais revestimentos de blocos cerâmicos. As perdas de argamassa (mensuradas através do consumo de cimento) não são fisicamente desprezíveis: 102% para emboço ou massa única internos e 53% para emboço ou massa única externos.
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3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GERAL
O objetivo do presente trabalho é quantificar as consequências causadas pelo não cumprimento das normas referentes a blocos cerâmicos vazados de vedação.
Propõe-se a realização de ensaios segundo a norma brasileira pertinente, a fim de quantificar perdas e desperdícios, aplicando essas perdas técnicas ou financeiras em um grande empreendimento, ou até mesmo em grandes construtoras, visto que possuem um volume maior de utilização do material em questão. Dessa forma, objetiva-se fornecer dados que possam melhorar a qualidade na construção civil, contribuindo para diminuição de seus custos e desperdícios.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Ensaiar amostras de blocos cerâmicos de olarias selecionadas para o estudo, a fim de definir as características geométricas, absorção de agua total, índice de absorção inicial e resistência do bloco.
b) Quantificar a perda de revestimento e blocos cerâmicos decorrente das médias das dimensões reais dos blocos obtidas com os ensaios.
c) Estimar a perda de blocos quebrados durante o transporte e manuseio, decorrente da falta de resistência.
20 d) Aplicar a perda obtida em empreendimentos reais de grande porte a fim de expressar o impacto técnico e financeiro da falta de qualidade dos blocos cerâmicos.
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4. REVISÃO BIBLIOGRAFICA
4.1. BLOCOS CERÂMICOS
Os materiais cerâmicos são utilizados desde 4.000 a.C. pelo homem, destacando-se pela sua durabilidade, além da abundância da matéria-prima (argila) utilizada. Não se sabe exatamente a época e o local de origem do primeiro tijolo; possivelmente foram os romanos os primeiros a utilizarem o produto na forma que conhecemos hoje, a partir do processo de queima da argila. (SANTOS, 2006).
No Brasil, há mais de 2000 anos, antes mesmo da descoberta pelos portugueses, existia a fabricação de cerâmicas, representada por potes, baixelas e outros artefatos. No que tange a cerâmica vermelha, as escassas e imprecisas informações referem-se à utilização no período Colonial, a partir de técnicas de produção rudimentares introduzidas pelos jesuítas, que necessitavam de tijolos para construção de colégios e conventos. A produção é estimulada a partir de 1549, quando se dá o desenvolvimento de cidades mais bem planejadas e elaboradas. (SEBRAE, 2008).
Em 1575 há indícios do uso de telhas na formação da vila que viria a ser a cidade de São Paulo/SP. E foi a partir desse estímulo que começa a se desenvolver a atividade cerâmica de forma mais intensa, sendo as olarias o marco inicial da indústria em São Paulo. Com maior concentração nas últimas décadas do século XIX, a produção nas olarias se dava por meio de processos manuais, e em pequenos estabelecimentos, e tinham como produto final tijolos, telhas, tubos, manilhas, vasos, potes e moringas, os quais eram comercializados localmente. (SEBRAE, 2008).
Atualmente a indústria de cerâmica tem o tijolo como um dos seus principais produtos e, pela grande demanda do mercado, encontra-se
22 disponível em variáveis dimensões, formas e quantidades de furos sugeridas pela norma referente da ABNT.
4.1.1. MATÉRIA PRIMA
As matérias-primas empregadas na produção de tijolos são basicamente as argilas. Segundo Barba et al (1997), citado por Grun (2007) o termo argila se emprega para fazer referência a um material de granulometria fina, que manifesta um comportamento plástico quando misturado com uma quantidade limitada de água. Na natureza, não são encontradas como substâncias puras, e sim como mistura de vários tipos de componentes.
A característica essencial da argila como matéria-prima para a produção dos diferentes produtos cerâmicos é a sua plasticidade no estado úmido, qualidade quase não superada por nenhuma outra matéria-prima, que adquire rigidez ao secar e dureza ao ser queimada (LOYOLA, 2000).
Segundo Junior (2012), por meio dessa mistura, busca-se a composição de uma massa que tenha certas funções tecnológicas essenciais, tais como:
Plasticidade: propiciar a moldagem das peças;
Resistência mecânica da massa verde e crua: conferir coesão e solidez às peças moldadas, permitindo a sua trabalhabilidade na fase pré-queima;
Fusibilidade: favorecer a sinterização e, consequentemente, a resistência mecânica e a diminuição da porosidade;
Drenagem: facilitar a retirada de água e a passagem de gases durante a secagem e queima, evitando trincas e dando rapidez ao processo; e
Coloração das peças: atribuir cores às cerâmicas por meio da presença de corantes naturais (óxidos de ferro e manganês).
23 Conhecer uma argila e seus constituintes é de fundamental importância para o processo de fabricação da cerâmica vermelha, pois a presença e a quantidade de cada um dos componentes é o que define as propriedades de cada argila (GRUN, 2007).
4.1.2. FABRICAÇÃO
O processo industrial da cerâmica vermelha envolve diversas fases de processamento, tais como coleta da argila, preparação, mistura, secagem e queima, até obtenção dos produtos finais, podendo cada etapa influenciar decisivamente na etapa seguinte (BACCELLI JR., 2010).
As etapas do processo de fabricação da cerâmica vermelha vão desde a extração da matéria prima da jazida, passando pelo beneficiamento, conformação e tratamento térmico. As principais etapas estão representadas no fluxograma da Figura 1.
Figura 1 - Etapas do Processo de Fabricação da Cerâmica Vermelha Extração da
Matéria Prima Desintegração Mistura Laminação
Extrusão Corte Secagem Queima
24 A extração é feita através de retroescavadeiras e escavadeiras e o transporte da jazida para a fábrica é realizado através de caminhões basculantes. O plano de extração normalmente prevê a remoção de estéreis, isto é, a vegetação, o solo arável e outros (BASTOS, 2003). A Figura 2 ilustra o processo.
Figura 2 - Extração da matéria prima.
As argilas devem ser estocadas por um longo período a céu aberto, obtendo-se com isso características adequadas ao seu processamento. Essa prática, chamada sazonamento, é muito comum desde a antiguidade, pois os processos de intemperismo provocam o alívio de tensões dos blocos de argila, melhoram sua plasticidade e homogeneízam a umidade, entre outros fatores (ABC, 2002, p. 43).
Segundo Vieira (2001), uma massa cerâmica deve possuir características necessárias para possibilitar uma adequada trabalhabilidade durante o processamento e para a obtenção das propriedades finais requeridas.
Para a preparação da massa inicialmente é utilizado um desintegrador, como ilustra a Figura 3, onde ocorre a quebra dos blocos de argila em pequenos torrões e posteriormente a mistura com água para facilitar a homogeneização.
25 Figura 3 - Desintegrador.
Também é necessário o uso de um laminador onde é feito o direcionamento de suas partículas. Rolos fazem a compactação da argila, tornando-a menos porosa, mais densa, eliminando bolhas de ar ou aglomerados remanescentes. Esse processo proporciona uma maior densidade à massa argilosa, eliminando pedriscos e raízes ainda existentes. Dessa forma o processo de extrusão se torna mais fácil e mais preciso, ou seja, minimiza o surgimento de defeitos nas peças cerâmicas. Algumas extrusoras apresentam laminador acoplado na entrada do equipamento (VILLAR, 1988). A laminação completa a homogeneização, quebra os grãos de argila diminuindo assim sua granulometria, consequentemente, melhorando a qualidade do acabamento do produto final.
A extrusão é um método de conformação amplamente utilizado. A extrusora, ou maromba, é responsável por dar forma à massa plástica. Esta é forçada, por um pistão ou eixo helicoidal, a passar continuamente em um molde ou boquilha tomando a forma deste, gerando então uma coluna contínua, com forma já definida, a qual é seccionada em comprimentos apropriados, formando telhas, tijolos maciços e furados, lajotas, entre outros (NORTON, 1973). A Figura 4 ilustra esse procedimento. O corte das peças pode ser manual ou automático. A massa cerâmica em forma de coluna sai ainda úmida da boquilha, passa por uma esteira até chegar à máquina de corte, onde é interceptada por fios de aços esticados que efetuam o corte.
26 Figura 4 - Extrusão.
A secagem é de vital importância para a indústria cerâmica, uma vez que levadas as peças ao forno com umidade excessiva, esta mesma umidade evaporará muito rapidamente, gerando assim trincas, fissuras, perdas de resistência e até a explosão da peça (Vicenzi, 1999). Esse processo consiste na eliminação da água utilizada na fabricação dos produtos cerâmicos, que deve ocorrer de forma lenta e gradual para que não haja defeitos nas peças e para que a água seja eliminada igual e gradativamente de toda a massa, até que uma pequena percentagem permaneça para manter a coesão da argila e para que não ocorra desagregação antes da queima. Existem dois tipos de secagem utilizados na fabricação de tijolos, a natural e a artificial. A primeira depende do fator climático, possui tempo elevado de secagem e pode afetar a qualidade das peças, esse processo pode ser visualizado na Figura 5 .
27 Figura 5 - Secagem natural.
Em geral, na secagem natural não há controle de temperatura e umidade e dificilmente há homogeneidade na umidade das peças. Quando o bloco cerâmico contém excesso de água, além do tempo requerido de secagem ser maior, a perda de água resulta em grandes retrações, originando deformações e trincas superficiais (Sposto, 2011). Já o segundo método aumenta a produtividade com menor tempo de secagem e melhora a qualidade da peça (maior homogeneidade na umidade das peças), mas para isso exige equipamentos e maior controle. Após a secagem o material fica sensível a choques, portanto devem-se evitar solavancos e trepidações durante o transporte.
De todos os estágios no processo de produção de peças cerâmicas, a queima é mais importante (NORTON, 1973). Isto porque nessa fase a massa cerâmica sofre reações e transformações físico-químicas necessárias para conceder ao produto final suas propriedades requeridas, verifica-se a soldagem dos grãos, diminuição da porosidade e ganho de resistência. No forno, que pode ser contínuo ou intermitente, os blocos passarão por um tratamento
28 térmico a temperaturas da ordem de 750ºC a 900ºC. O ciclo de queima pode durar de minutos a dias, dependendo do tipo de produto cerâmico
Após a queima e resfriamento, os blocos cerâmicos estão aptos para a comercialização.
Segundo Pedroti (2011), o processo de extrusão propicia, devido a diferentes fatores, elevadas perdas tanto de material quanto de peças. No processo de extrusão a perda está basicamente relacionada à umidade necessária para moldagem, já na secagem e queima devido à imperfeições e transporte. Quando não descartados devidos às deformações elevadas esses blocos se tornam grandes problemas nos canteiros de obra, pois essa deformidade exige correções com o uso de argamassas.
4.2. OLARIAS DE CURITIBA E REGIÃO METROPOLITANA
Segundo o Panorama Regional da Construção Civil, elaborado pelo SEBRAE em 2010, o setor da cerâmica vermelha no Paraná é composto principalmente por microempresas familiares de pequenos e médios produtores de atuação em mercados locais, devido às limitações de localização apresentadas pelas reservas de argila e os custos de transporte.
O mesmo estudo caracteriza a região centro-sul como a mais dinâmica e desenvolvida de todo Paraná tendo a Região Metropolitana de Curitiba como a principal concentradora de pessoas, empresas e renda. Essa região detém o maior polo de empresas ligadas à Indústria de Construção Civil do Paraná, com mais de 60% de participação na massa salarial de todos os elos da cadeia produtiva. A produção de cerâmica vermelha dessa região fica em 1º lugar no estado, com um número de 311 indústrias, de um total de 599 em 2010.
Com o objetivo de levantar as indústrias presentes em Curitiba e Região Metropolitana, com base em diversas fontes, – como sites de busca de
29 comércio, propagandas e listas telefônicas – foi elaborado um panorama da principal área de produção do setor.
É importante frisar que grandes partes dessas olarias são de pequeno porte e fornecem seus produtos para lojas de materiais de construção da região, ou até mesmo diretamente ao consumidor. Diante da descoberta da quantidade excessiva desse tipo de indústria, é possível que muitas delas não possuam divulgação e não possam ser facilmente encontradas.
De acordo com o SINDICER-PR, em 2013 estavam registradas aproximadamente 80 fábricas em Curitiba e Região Metropolitana, porém muitas delas já se encontravam inativas. Na busca foi levantado um total de 59 olarias em funcionamento. Essas estão localizadas conforme o mapa ilustrado na Figura 6.
Figura 6 - Mapa de localização das indústrias de blocos cerâmicos em Curitiba e Região Metropolitana
30 Para facilitar na visualização, os dados foram aplicados em um gráfico que demonstra a porcentagem de olarias por região, Figura 7 - Número de Indústrias de Blocos cerâmicos por Região.
Figura 7 - Número de Indústrias de Blocos cerâmicos por Região
A partir da Figura 6 e Figura 7 é possível notar que a grande maioria de olarias encontra-se na região do Umbará, em Curitiba, concentrando 57% das indústrias. Logo após, porém com diferença significativa, está o bairro Campo de Santana com 13,79% das olarias, seguido pelo município de São José dos Pinhais com 10,34%. 56,90% 13,79% 10,34% 6,90% 1,72% 1,72% 1,72% 1,72% 1,72% 1,72% 1,72% Umbará Campo de Santana São José dos Pinhais Fazenda Rio Grande Guaraituba Boqueirão Jardim das Américas Araucária Jardim Botânico Campo Largo Campina Grande do Sul
31 4.3. REQUISITOS DE QUALIDADE PARA BLOCOS CERÂMICOS DE
VEDAÇÃO
Os requisitos gerais, requisitos específicos e as inspeções dos blocos cerâmicos são apresentados na NBR 15270-1: 2005 - Componente cerâmico, Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação – Terminologia e Requisitos.
Segundo essa norma, o bloco cerâmico tem que ser fabricado a partir de matéria-prima argilosa e queimado em altas temperaturas. Cada bloco deve ser identificado com o nome da empresa, onde foi produzido e sua dimensão.
Uma característica que deve ser citada também é sua conformidade, não podendo haver quebras, irregularidade ou deformação que podem prejudicar o seu desempenho.
Seu formato é de um prisma reto. Suas dimensões são baseadas na Figura 8 e devem seguir um padrão de acordo com a Tabela 1.
Figura 8 - Bloco Cerâmico de Vedações com Furos na Horizontal. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005
32 Dimensões L x H x C Módulo Dimensional M = 10cm Dimensões de Fabricação (cm)
Largura (L) Altura (H) Comprimento (C) Bloco Principal 1/2 Bloco (1) M x (1) M x (2) M 9 9 19 9 (1) M x (1) M x (5/2) M 24 11,5 (1) M x (3/2) M x (2) M 14 19 9 (1) M x (3/2) M x (5/2) M 24 11,5 (1) M x (3/2) M x (3) M 29 14 (1) M x (2) M x (2) M 19 19 9 (1) M x (2) M x (5/2) M 24 11,5 (1) M x (2) M x (3) M 29 14 (1) M x (2) M x (4) M 39 19 (5/4) M x (5/4) M x (5/2) M 11,5 11,5 24 11,5 (5/4) M x(3/2) M x (5/2) M 14 24 11,5 (5/4) M x (2) M x (2) M 19 19 9 (5/4) M x (2) M x (5/2) M 24 11,5 (5/4) M x (2) M x (3) M 29 14 (5/4) M x (2) M x (4) M 14 19 39 19 (3/2) M x (2) M x (2) M 19 9 (3/2) M x (2) M x (5/2) M 24 11,5 (3/2) M x (2) M x (3) M 29 14 (3/2) M x (2) M x (4) M 39 19 (2) M x (2) M x (2) M 19 19 19 9 (2) M x (2) M x (5/2) M 24 11,5 (2) M x (2) M x (3) M 29 14 (2) M x (2) M x (4) M 39 19 (5/2) M x (5/2) M x (5/2) M 24 24 24 11,5 (5/2) M x (5/2) M x (3) M 29 14 (5/2) M x (5/2) M x (4) M 39 19
Tabela 1 - Dimensão de Fabricação de Blocos Cerâmicos de Vedação. Fonte: NBR 15270-1:2005.
33 Para atender os requisitos estabelecidos na norma e garantir a qualidade do material, as dimensões efetivas de largura, altura e comprimento, apresentadas na Tabela 1 tem uma tolerância individual de ±5 mm. As dimensões conforme a média dos blocos tem uma tolerância de ±3 mm. A espessura do septo deve apresentar o valor limite de 6 mm em paredes internas e 7mm para as externas. O desvio em relação ao esquadro, apresentado na
Figura 9, não deve ultrapassar 3 mm, visto que ao acumular diversos blocos essa diferença pode ser extremamente significativa e influenciar no prumo da parede, comprometendo o desempenho estrutural e economia de materiais.
Figura 9 - Desvio em Relação ao Esquadro. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005
Outra importante verificação é a flecha, que mede a irregularidade na planeza do bloco, e deve ter no máximo 3 mm de desvio, como ilustra a Figura 10.
34 Figura 10 - Planeza das Faces ou Flechas. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005
A resistência à compressão do bloco, deve ser maior ou igual a 1,5 MPa (para blocos usados com furos na horizontal) e maior ou igual a 3,0 MPa (para blocos com furos na vertical).
O índice de absorção de água tem deve estar entre 8% a 22%;
Nos requisitos especiais, é estabelecido que as inspeções devem ter seu local de aplicação combinado entre o fornecedor e o cliente. Cada lote tem que possuir até 100.000 blocos cerâmicos. Deve-se realizar amostragem simples para as identificações dos blocos, e uma dupla amostragem para as suas características visuais. A Tabela 2 apresenta a quantidades de blocos necessárias para cada amostragem conforme a ABNT NBR 15270-1: 2005.
Lotes Número de Blocos Verificações 1ª Amostragem 2ª Amostragem 1000 a 100000 13 13 Identificação e Características Visuais
Tabela 2- Numero de Bloco dos Lotes e da Amostragem. Fonte: ABNT NBR 15270-1:2005
35 Para realização dos ensaios das características geométricas (dimensões, esquadro e flecha) e de resistência da compressão dos blocos, é empregada uma amostra constituída de 13 corpos-de-prova por lote. Já para o ensaio do índice de absorção de água, são necessários apenas 6 corpos-de-prova. É indicado que antes da realização dos ensaios de resistência e absorção, tenham-se já primeiramente os resultados aprovados das características geométricas do bloco cerâmico.
4.4. IMPACTOS DA FALTA DE QUALIDADE DE BLOCOS CERÂMICOS
Segundo Souza, 1998, o consumo excessivo de materiais pode ocorrer em diferentes fases do empreendimento conforme pode demonstrado na Tabela 3.
Fases Concepção Execução Utilização
Perda Diferença entre a quantidade de material previsto num projeto otimizado e a realmente necessária de acordo com um projeto Diferença entre a quantidade prevista no projeto e a quantidade efetivamente consumida Diferença entre a quantidade de material prevista para a manutenção e a quantidade efetivamente consumida num certo período de tempo Natureza das Perdas Material incorporado Material incorporado e entulho Material incorporado e entulho
Tabela 3 - As Diferentes fases de um empreendimento e a ocorrência de perda de materiais. Fonte: Adaptado de Souza et al (1994)
36 Admitindo o fluxograma de processos para a aplicação dos blocos cerâmicos disposto na Figura 11Erro! Fonte de referência não encontrada., é possível citar os impactos em cada uma das etapas.
Figura 11- Fluxograma de processos
Durante o processo de recebimento, segundo Neto (2010), destacam-se a utilização de equipamentos de transporte inadequados, ou simplesmente a falta de cuidados que permitem a queda e muitas vezes a quebra de um número elevado de unidades. Este número pode ser aumentado com a falta da resistência apropriada.
O mesmo impacto pode ser causado pela falta de resistência durante a estocagem. O incorreto armazenamento, aliado a uma baixa resistência do material podem ocasionar quebras nos blocos inferiores.
Na etapa de execução da alvenaria é possível notar a maior incidência de perdas decorrente da falta de qualidade do material. As características geométricas e a flecha influenciam diretamente no consumo de argamassa. Produzem uma irregularidade na alvenaria, que pode vir a ser um abaulamento nas faces internas ou externas da parede, decorrente da flecha; ou uma falta de prumo, provocada pela falta de padronização geométrica. Uma vez que o objetivo é alcançar a excelência na qualidade, essa alvenaria deverá ser corrigida com o revestimento; aumentando o consumo previsto desse material. Quando analisado o índice de absorção de água, o INMETRO (2014) prevê que paredes de tijolos com alta absorção de água revelam problemas na aderência da argamassa de reboco, pois a água existente na composição da argamassa é absorvida, resultando em uma massa seca sem poder de fixação. Além de causar a perda da resistência do revestimento, podendo até chegar a ser necessária sua troca.
37
5. METODOLOGIA
5.1. COLETA DAS AMOSTRAS
Com base nos estudos abordados no tópico 4.2, foram selecionadas 3 fábricas para a retirada das amostras.
Para auxiliar na escolha foi efetuada uma pesquisa de qual seria a principal distribuidora de material para grandes construtoras da região. A partir desse levantamento foi descoberto que a grande maioria consome blocos produzidos pelo Fornecedor 1, sendo essa a primeira olaria selecionada. Possui uma produção média de 1,6 milhão de peças por mês e está localizada no bairro Campo de Santana.
Visando atingir empreendimentos menores, casas e sobrados particulares, foi escolhido o Fornecedor 2, provedor de blocos para grandes empresas de materiais de construção. Com uma rede de distribuição maior, atendendo a clientes que necessitam menores quantidades de material, atualmente produz 1,4 milhão de peças por mês e está localizada no bairro Umbará.
Como foi apresentado, grande parte das indústrias de cerâmica são pequenas e familiares, logo, para ampliar a amostragem de forma diversificada foram recolhidas amostras do Fornecedor 3 que produz apenas 450 mil de peças por mês, possuindo clientes inclusive diretamente no varejo. Encontra-se no Bairro Campo de Santana ainda em Curitiba-PR.
A quantidade da amostragem foi determinada pela norma ABNT NBR 15270-1:2005. Para inspeção por ensaio adota-se 13 corpos de prova, definido como 1ª amostragem.
38 5.2. ENSAIOS DOS CORPOS-DE-PROVA
5.2.1. DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS
Todos os ensaios foram realizados com base na norma ABNT NBR 15270-3:2005 - Componentes cerâmicos, Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação – Métodos de ensaio.
Para as características geométricas, são definidos como itens obrigatórios para blocos cerâmicos os valores de: dimensões das faces; espessura dos septos e paredes externas; desvio em relação ao esquadro e planeza das faces. Com um total de 13 amostras de cada distribuidor, valor estabelecido em norma, foram determinadas todas as características acima citadas de cada bloco cerâmico.
a) Dimensões das faces:
Os blocos foram colocados em uma superfície plana e logo após, com o auxílio do paquímetro, foram realizadas as medições nas faces, sempre medidas pelo eixo do bloco, conforme NBR 15270-3 (ABNT, 2005). Este procedimento pode ser visualizado na Figura 12 - ilustração retirada da norma que exemplifica o correto local de medição da largura dos blocos.
39 Figura 12 - Pontos Indicados para efetuar as medições de largura nos blocos.
Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005
b) Determinação da espessura das paredes externas e septos dos blocos:
Com os blocos também em superfície plana e auxílio do paquímetro, foram executadas as medições das paredes externas e internas, denominadas septos, sempre na região central destas. O resultado é dado pelas 4 menores medidas, como prevê a norma ABNT NBR 15270-1. A Figura 13 demonstra o procedimento pela norma.
40 Figura 13 - Pontos Indicados para efetuar as medições das paredes externas e
septos dos blocos. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005
c) Determinação do desvio em relação ao esquadro:
Com o auxílio do esquadro metálico, foi medido o desvio entre uma das faces destinadas ao assentamento do bloco, e a maior face destinada ao revestimento, conforme ilustra a Figura 14.
Figura 14 - Instruções para realizar a determinação do desvio em relação ao esquadro. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005
41 d) Determinação da planeza das faces:
Da mesma forma que a determinação do desvio em relação ao esquadro, a determinação da planeza das faces utiliza os mesmos materiais. Porém a diferença é obtida em uma das faces destinada ao assentamento, verificando a flecha na diagonal, conforme ilustra a Figura 15.
Figura 15 - Representação esquemática para determinação da planeza das faces. Fonte: ABNT NBR 15270-3:2005
42 5.2.2. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA
É definido na norma ABNT NBR 15270-3:2005 - Componentes cerâmicos, Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação – como métodos de ensaio obrigatório para a avaliação de conformidade.
a) Determinação da massa seca :
Os corpos foram submetidos à secagem em estufa, logo após serem retiradas as impurezas, como pó e partículas. A cada hora o bloco foi retirado da estufa para realização da pesagem, até que a diferença entre uma e outra fosse menor do que 0,25%, como estabelece a norma. O valor da medição final é o peso do corpo-de-prova após a estabilização.
b) Determinação da massa úmida
Após a determinação da massa seca os corpos-de-prova foram totalmente imersos em água a temperatura ambiente durante 24h. O resultado foi determinado pela pesagem dos blocos, após a limpeza com um pano úmido. A Figura 16 ilustra o procedimento executado no laboratório.
43 c) Determinação do índice de absorção d’água
O índice de absorção d’água é determinado pela expressão:
Sendo:
= Massa úmida (g);
= Massa seca (g).
5.2.3. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO INICIAL
Ensaio facultativo, definido pela mesma norma dos ensaios anteriores, para determinação de características especiais.
Após a limpeza das impurezas, as amostras identificadas foram secas em estufa a uma temperatura de (105 ± 5) ºC por 24 horas. Após a retirada da estufa, foram resfriadas por mais 2 horas até atingirem a temperatura ambiente e depois pesadas em balança obtendo-se a massa inicial (seca).
Procedeu-se então com o nivelamento dos apoios e em seguida tanque foi cheio de água, até que os perfis ficassem submersos com uma lâmina d’água de (3,0 ± 0,2) mm. Os blocos foram colocados individualmente sobre os apoios nivelados, onde permaneceram por 60 segundos. Retirado o excesso de água com um pano úmido, os blocos foram pesados novamente para obter a massa final (úmida). A Figura 17 ilustra o procedimento citado acima.
44 Figura 17 – Execução do ensaio de absorção inicial.
Para determinar o índice de absorção de água inicial foi utilizada a expressão:
Sendo:
= variação de massa obtida no ensaio (g);
= Área líquida dos blocos ensaiados (cm²).
Caso o índice de absorção de água inicial (AAI) seja superior a (30 g/193,55 cm²)/min, os blocos devem ser umedecidos antes do assentamento para o seu melhor desempenho. Se o valor do índice de absorção inicial (AAI) resultar menor que o limite mencionado, os blocos podem ser assentados sem serem previamente umedecidos.
45 5.2.4. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
O procedimento de ensaio é especificado pela NBR 15270-3:2005 - Componentes cerâmicos, Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação – Métodos de ensaio.
A aparelhagem necessária para o ensaio de determinação de resistência à compressão é composta por uma prensa; neste caso foi utilizada a prensa Emic MUE100.
Primeiramente, foi feita a determinação das características geométricas (altura, largura e comprimento) de todas as amostras. As faces inferiores e superiores dos corpos de prova foram regularizadas com argamassa colante interior ACI da marca Votorantim. A Figura 18 e a Figura 19 a seguir ilustram o capeamento de ambos os lados.
46 Figura 19 - Capeamento das amostras lado 2.
Após a secagem do capeamento dos corpos de prova, os mesmos foram imersos em água em temperatura ambiente por 6 horas para que atingissem a condição saturada. Ao serem retirados da imersão, o excesso de água foi removido com o auxílio de um pano úmido.
Deve-se salientar que todos os corpos-de-prova foram ensaiados com a carga aplicada na direção do esforço que o bloco deve suportar durante o seu emprego, ou seja, perpendicular ao comprimento e na face destinada ao assentamento. A Figura 20 ilustra a prensa executando o ensaio em uma das amostras.
47 A NBR 15270-1 (ABNT, 2005) exige que a resistência mínima dos blocos cerâmicos com furos na horizontal seja de 1,5 MPa.
Para o cálculo da tensão a qual o bloco é submetido divide-se o valor da força pela média das áreas brutas das duas faces de trabalho de cada bloco, multiplicando-se por 10, obtém-se o valor em Mega Pascal (MPa).
5.2.5. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA A TRAÇÃO DO REVESTIMENTO
Ensaio realizado de acordo com procedimento especificado na Norma ABNT NBR 13528 – Revestimento de paredes de argamassas inorgânicas – Determinação da resistência de aderência a tração.
Inicialmente foram separadas as 3 amostras de cada fornecedor com os maiores resultados de índices de absorção inicial. Os blocos foram assentados de modo a formar uma só parede.
Após a secagem da argamassa de assentamento, um lado da estrutura foi chapiscado e rebocado com argamassa industrializada, deixando a outra face com a identificação de cada amostra a vista. A norma regente indica a execução do ensaio no revestimento com idade de 28 dias, porém, devido ao cronograma exíguo, o procedimento foi executado com 14 dias. A Figura 21 ilustra os corpos de prova após a preparação.
48 Figura 21 - Preparação das amostras para o ensaio da resistência de aderência
a tração.
Como solicita a norma, foi executado um corte do revestimento a seco, com o equipamento mantido na posição ortogonal, estendido de 1 mm a 5 mm dentro do substrato.
Logo após, a superfície foi limpa e preparada para a colagem das pastilhas, de 50 mm de diâmetro, cada uma em cima de um bloco analisado. Para isso foi aplicada uma cola a base de epóxi (Figura 22) e seguido o tempo de 2 horas indicado pelo fabricante para a secagem.
Figura 22 - Colagem das pastilhas para a execução do ensaio da resistência de aderência a tração.
49 O equipamento utilizado foi um dinamômetro de tração, que quando inserido o diâmetro da pastilha, já nos fornecia a resistência de aderência em MPa. A Figura 23 ilustra o ensaio sendo executado.
Figura 23 - Execução do ensaio da resistência de aderência a tração.
5.3. ESTIMATIVA DA QUEBRA DURANTE O MANUSEIO
Para fazer a estimativa de perdas durante o manuseio dos blocos cerâmicos e identificar as principais causas de desperdício do mesmo, foi feito um estudo de caso com observação in loco de uma obra em Curitiba-PR, entre as datas 28 e 30 de outubro de 2014.
O acompanhamento iniciou no descarregamento dos blocos, incluindo o local onde ocorreu o armazenamento até a utilização nos pavimentos onde estava sendo executado o assentamento dos blocos.
Para o levantamento numérico foram analisados 15 paletes, cada um com 504 blocos. O processo foi divido em 3 etapas: Descarregamento e armazenagem, transporte para o pavimento e execução. No final de cada etapa os paletes foram recontados e feita a anotação das perdas referentes.
50
6. RESULTADOS
Os blocos cerâmicos de vedação (seis furos) coletados foram classificados conforme norma técnica descrita no Capítulo 4.3, como (1)Mx(3/2)Mx(2)M, dos Fornecedores 1 e 3, equivalente a 9x14x19 cm, e (1)Mx(2)Mx(2)M, do Fornecedor 2, equivalente a 9x19x19 cm. Foram analisados quanto às suas dimensões (largura, altura, comprimento, flecha, septos e desvio ao esquadro), índices de absorção d’água, resistência à compressão e absorção de água inicial, de acordo com os procedimentos estabelecidos pelas normas técnicas NBR 15270-1 (ABNT, 2005) e NBR 15270-3 (ABNT, 2005).
Os resultados encontrados foram comparados com os índices máximos e mínimos para aceitação do lote.
6.1. DIMENSÕES EFETIVAS
Todos os valores foram comparados com os limites estabelecidos pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005), que designa uma tolerância de 5 mm, para mais e para menos, nos valores individuais e 3 mm para médias. Para a aceitação do lote é permitido apenas 2 amostras não conformes, 3 ou mais incidem na reprovação. Pode se observar nas tabelas a seguir os resultados dos 3 Fornecedores.
51 6.1.1. LARGURA
A Tabela 4, Tabela 5 e Tabela 6 mostram os resultados das larguras medidas das amostras dos Fornecedores 1, 2 e 3. Pode se observar que não foi obtida nenhuma amostra irregular. Logo, até então, o lote seria aprovado.
Fornecedor 1
Bloco L1 Desvio L2 Desvio 1 87,73 2,27 88,1 1,90 2 86,41 3,59 86,06 3,94 3 87,7 2,30 89,05 0,95 4 86,84 3,16 87,36 2,64 5 87,01 2,99 87,13 2,87 6 87,83 2,17 87,2 2,80 7 86,91 3,09 86,86 3,14 11 87,1 2,90 87,61 2,39 12 87,04 2,96 86,93 3,07 13 87,16 2,84 87,54 2,46 14 86,53 3,47 86,37 3,63 15 87,11 2,89 86,72 3,28 16 87,01 2,99 87,84 2,16 MÉDIA 87,11 2,89 87,29 2,71
Tabela 4 – Resultados largura. Fornecedor 1.
52 Fornecedor 2
Bloco L1 Desvio L2 Desvio 1 87,82 2,18 87,79 2,21 2 88,58 1,42 89,07 0,93 3 88,27 1,73 88,47 1,53 4 87,22 2,78 87,85 2,15 5 89,37 0,63 88,57 1,43 6 89,58 0,42 88,19 1,81 7 87,41 2,59 88,03 1,97 8 88,44 1,56 87,82 2,18 9 87,96 2,04 88,41 1,59 10 87,03 2,97 87,44 2,56 11 88,77 1,23 88,74 1,26 12 87,86 2,14 87,98 2,02 16 87,87 2,13 88,2 1,80 MÉDIA 88,17 1,83 88,20 1,80
Tabela 5 - Resultados largura. Fornecedor 2.
Fornecedor 3
Bloco L1 Desvio L2 Desvio 1 88,7 1,30 90,15 - 0,15 4 90,51 - 0,51 89,98 0,02 5 91,27 - 1,27 90,58 - 0,58 6 92,62 - 2,62 89,89 0,11 7 91,77 - 1,77 89,75 0,25 8 90,28 - 0,28 90,76 - 0,76 9 91,16 - 1,16 90,43 - 0,43 10 90,93 - 0,93 89,43 0,57 11 91,94 - 1,94 93,32 - 3,32 13 90,26 - 0,26 89,76 0,24 14 91,88 - 1,88 90,93 - 0,93 15 90,69 - 0,69 92,01 - 2,01 16 92,81 - 2,81 90,91 - 0,91 MÉDIA 91,14 - 1,14 90,61 - 0,61
53 Para facilitar a visualização também são apresentados os resultados em forma de gráfico, conforme ilustram a Figura 24, Figura 25 e Figura 26
Figura 24 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 1.
Figura 25 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 2.
80 82 84 86 88 90 92 94 96
Largura Fornecedor 1
Face 1 Face 2 Mínimo da Norma Máximo da Norma
80 82 84 86 88 90 92 94 96
Largura Fornecedor 3
54 Figura 26 - Resultados largura em gráfico. Fornecedor 3.
6.1.2. ALTURA
Ao contrário dos resultados encontrados na largura, houve diversas irregularidades nas amostras dos Fornecedores 1 e 2. Os valores médios dos desvios foram maiores do que os 3mm permitidos, assim como foram encontrados mais de 3 unidades com desvios excedentes em cada fornecedor. A Tabela 7 indica em vermelho e negrito os 3 blocos com desvios acima do permitido pela norma. Enquanto a Figura 27 ilustra com um gráfico os resultados. 80 82 84 86 88 90 92 94 96 Largura Fornecedor 2
55 Fornecedor 1
Bloco h1 Desvio h2 Desvio 1 136,15 3,85 136,39 3,61 2 134,36 5,64 139,08 0,92 3 135,37 4,63 136,92 3,08 4 133,72 6,28 136,9 3,10 5 135,6 4,40 136,12 3,88 6 135,54 4,46 135,68 4,32 7 135,46 4,54 136,19 3,81 11 136,9 3,10 137,01 2,99 12 136,9 3,10 135,03 4,97 13 136,59 3,41 136,2 3,80 14 133,86 6,14 135,49 4,51 15 135,49 4,51 135,31 4,69 16 136,18 3,82 136,88 3,12 MÉDIA 135,55 4,45 136,40 3,60
Tabela 7 - Resultados altura. Fornecedor 1.
Figura 27- Resultados altura em gráfico. Fornecedor 1.
128 130 132 134 136 138 140 142 144 146
Altura Fornecedor 1
56 A maior incidência de desvio pode ser vista Tabela 8 e Figura 28. Todos os blocos do Fornecedor 2 foram reprovados, segundo os critérios da norma referente, com mais de 5 mm de desvio.
Fornecedor 2
Bloco h1 Desvio h2 Desvio 1 185,49 4,51 182,83 7,17 2 184,58 5,42 185,72 4,28 3 184,19 5,81 181,87 8,13 4 182,83 7,17 182,11 7,89 5 183,15 6,85 182,9 7,10 6 182,48 7,52 182,76 7,24 7 183,28 6,72 181,95 8,05 8 182,43 7,57 183,21 6,79 9 182,27 7,73 182,69 7,31 10 181,57 8,43 181,52 8,48 11 185,18 4,82 183,72 6,28 12 182,28 7,72 182,15 7,85 16 183,48 6,52 182,8 7,20 MÉDIA 183,32 6,68 182,79 7,21 Tabela 8 - Resultados altura. Fornecedor 2.
Figura 28 - Resultados altura em gráfico. Fornecedor 2.
170 175 180 185 190 195 200
Altura Fornecedor 2
57 Ao contrário dos dois resultados encontrados acima, a amostra do
Fornecedor 3 foi inteira aprovada (Tabela 9 e Figura 29).
Fornecedor 3
Bloco h1 Desvio h2 Desvio 1 137,46 2,54 136,31 3,69 4 140,28 - 0,28 141,67 - 1,67 5 138,3 1,70 139,6 0,40 6 138,41 1,59 137,71 2,29 7 135,8 4,20 136,19 3,81 8 137,4 2,60 137,02 2,98 9 135,57 4,43 136,37 3,63 10 136,37 3,63 137,34 2,66 11 137,68 2,32 138,17 1,83 13 136,98 3,02 137,7 2,30 14 137,65 2,35 137,73 2,27 15 138,17 1,83 136,59 3,41 16 137,65 2,35 137,32 2,68 MÉDIA 137,52 2,48 137,67 2,33 Tabela 9 - Resultados altura. Fornecedor 3.
Figura 29 - Resultados altura em gráfico. Fornecedor 3.
130 132 134 136 138 140 142 144 146
Altura Fornecedor 3
58 6.1.3. COMPRIMENTO
Ao contrário da altura, na medida do comprimento foram encontradas irregularidades, mas apenas com o Fornecedor 2. A Tabela 10, Tabela 11 e Tabela 12 ilustram os resultados obtidos, grifados em vermelho e em negrito estão os blocos discrepantes. Enquanto as Figura 30, Figura 31 e Figura 32 apresentam os mesmos resultados graficamente.
Fornecedor 1
Bloco C1 Desvio C2 Desvio 1 187,02 2,98 189,71 0,29 2 190,87 - 0,87 188,91 1,09 3 187,29 2,71 190,98 - 0,98 4 191,89 - 1,89 188,47 1,53 5 186,92 3,08 190,37 - 0,37 6 189,92 0,08 187,1 2,90 7 190,77 - 0,77 188,06 1,94 11 186,63 3,37 187,37 2,63 12 191,8 - 1,80 191,03 - 1,03 13 191,57 - 1,57 188,19 1,81 14 187,72 2,28 188,12 1,88 15 192,13 - 2,13 188,86 1,14 16 191,91 - 1,91 191,73 - 1,73 MÉDIA 189,73 0,27 189,15 0,85
59 Fornecedor 2
Bloco C1 Desvio C2 Desvio 1 185,42 4,58 186,76 3,24 2 187,19 2,81 190,27 - 0,27 3 184,88 5,12 187,53 2,47 4 186,68 3,32 185,06 4,94 5 187,91 2,09 184,98 5,02 6 185,85 4,15 188,78 1,22 7 187,89 2,11 184,19 5,81 8 184,34 5,66 186,67 3,33 9 184,73 5,27 187,42 2,58 10 183,76 6,24 186,01 3,99 11 188,04 1,96 185,02 4,98 12 186,5 3,50 184,41 5,59 16 189,4 0,60 183,13 6,87 MÉDIA 186,35 3,65 186,17 3,83
Tabela 11 - Resultados comprimento. Fornecedor 2.
Fornecedor 3
Bloco C1 Desvio C2 Desvio 1 187,24 2,76 185,99 4,01 4 185,74 4,26 186,41 3,59 5 189,95 0,05 189,51 0,49 6 188,79 1,21 188,92 1,08 7 186,58 3,42 187,08 2,92 8 188,05 1,95 187,8 2,20 9 190,46 - 0,46 190,35 - 0,35 10 189,18 0,82 187,34 2,66 11 185,95 4,05 187,91 2,09 13 186,29 3,71 188,57 1,43 14 189,14 0,86 188,45 1,55 15 190,35 - 0,35 187,37 2,63 16 190,66 - 0,66 191,33 - 1,33 MÉDIA 188,34 1,66 188,23 1,77
60 Figura 30 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 1.
Figura 31 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 2.
180 182 184 186 188 190 192 194 196
Comprimento Fornecedor 1
Face 1 Face 2 Mínimo da Norma Máximo da Norma
176 178 180 182 184 186 188 190 192 194 196
Comprimento Fornecedor 2
61 Figura 32 - Resultados comprimento em gráfico. Fornecedor 3.
6.1.4. SEPTO E PAREDES EXTERNAS
A Tabela 13 apresenta os resultados obtidos de septos e paredes externas do Fornecedor 1. E, posteriormente, nas Tabela 14 e Tabela 15 os resultados dos Fornecedores 2 e 3. Pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005), a espessura dos septos dos blocos cerâmicos de vedação deve ser no mínimo 6mm e das paredes externas no mínimo 7mm, ou seja, todos os blocos estão dentro dos padrões da norma.
180 182 184 186 188 190 192 194 196
