Comportamento mecânico à compressão de blocos de
concreto para alvenaria compostos com pó de serra em
função do tratamento adotado no resíduo
Ana Betânia Silva Moreira, Paulo Sérgio Lima Souza e Alcebíades Negrão Macêdo, Universidade
Federal do Pará. Email: ana_betania@yahoo.com.br, paseliso@ufpa.br, anmacedo@ufpa.br.
Resumo: O principal objetivo deste trabalho é contribuir para formação do compósito
cimento-madeira, através da formação de blocos para a alvenaria de vedação. Para tal, adotou-se como parâmetro a análise do comportamento quanto à resistência à compressão diante do tratamento aplicado no resíduo de serragem. O resíduo utilizado no estudo é proveniente da indústria madeireira da região metropolitana de Belém (PA), cuja espécie disponível foi Dinizia Excelsa Ducke (Angelim Vermelho). Os blocos foram formados a partir de um estudo de dosagem, para então substituir 5% em massa do agregado miúdo pelo pó de serragem. Antes de misturar o resíduo ao concreto, este passou por um tratamento de forma a minimizar os efeitos retardadores de pega. Foram estudados dois processos de tratamento dos resíduos de madeira. O primeiro, estudado por GRANDI (1995), foi o da lavagem dos resíduos em solução alcalina (cal) na proporção de 5% p/p (peso/peso). O segundo foi à imersão do resíduo em sulfato de alumínio, adotado por LIMA (2005). A análise foi feita a partir de ensaios mecânicos de resistência à compressão dos blocos aos 7 e 28 dias. Os resultados dos ensaios mostraram uma baixa eficiência do tratamento à base de solução alcalina (cal) e um bom desempenho do tratamento a base de sulfato de alumínio; e que é possível a produção de blocos de vedação com substituição de 5% do agregado miúdo para este tipo de tratamento e espécie estudada.
Palavras-chave: resíduos, compósito, cimento, pó de serragem, blocos de concreto.
Compressive mechanical behavior of masonry concrete blocks compounds with sawdust as a function of treatment used in residue
Abstract: The aim of this paper is to contribute to development of the cement-wood
composite through the formation of masonry sealing blocks. To this end, it was adopted as an evaluation parameter the compression resistance as a function of the applied treatment in residue sawdust. The residue used in the research is from the timber industry in the metropolitan region of Belém (PA), whose available species was Dinizia Excelsa Ducke (Angelim Red). The blocks were cast based on results of a dosing study and it was adopted the replacing of 5% weight of fine aggregate for sawdust. The waste was submitted to treatments before mixing it to concrete in order to minimize the curing retardants effects. Two cases of wood waste treatment were evaluated. The first one, studied by GRANDI (1995), was the residue washing in alkaline solution (lime) in a proportion of 5% w/w (weight / weight). The second was to the immersion of the residue in aluminum sulfate, adopted by LIMA (2005). The analysis was made from the mechanical tests of blocks compression strength at the ages of 7 and 28 days. Test results showed a low efficiency in the treatment based in alkaline solution (lime) and a good performance of the one based in the aluminum sulfate. It was also observed that the production of blocks were a replacement of 5% of fine aggregates by waste submitted to aluminum sulfate treatments is possible and may present adequate results.
1. Introdução
Nos últimos anos percebe-se que a indústria da construção civil assumiu além do papel social, mais uma responsabilidade, a ambiental. Isto porque é um setor produtivo, e como tal, gera impactos ambientais, sendo pela extração e uso de matéria-prima, produção de materiais de construção, pelo seu processo construtivo, pela geração de entulhos, e até mesmo pela falta de reaproveitamento e desperdícios. Em grande parte isto é reflexo da cultura presente no setor bem como, da falta de planejamento e mão-de-obra especializada. Em contrapartida é notório que a construção civil também tem grande potencial para reaproveitamento de resíduos, e é atualmente o grande reciclador de resíduos provenientes de outras indústrias, ou seja, ao mesmo tempo em que é geradora de resíduos a mesma tem grande capacidade para reaproveitamento destes. Isto se deve as propriedades de certos resíduos ou materiais secundários que possibilitam sua aplicação na construção civil de maneira abrangente, em substituição parcial ou total da matéria-prima utilizada como insumo convencional.
Assim, é necessária a busca de uma alternativa viável que reutilize este resíduo, evitando que o mesmo seja um agente poluidor. Na região amazônica a indústria da madeira gera uma grande quantidade de resíduos que são armazenados diretamente no ambiente e/ou queimados a céu aberto, gerando em ambos os casos problemas ambientais. Portanto, o tema deste estudo é baseado na produção de um material compósito formado a partir de uma matriz cimentante reforçada pelo resíduo de madeira da região amazônica. Apesar de poucas, algumas pesquisas já foram elaboradas envolvendo a viabilidade da formação de compósito cimento-madeira com espécies da região. Como os resultados foram satisfatórios para algumas espécies têm-se então a oportunidade de se testar a viabilidade de produção de componentes de construção que tenha como base a mistura cimento-madeira. Neste estudo a avaliação deste material compósito foi feita através da confecção de blocos de vedação utilizando o resíduo de madeira da espécie Dinizia Excelsa
Ducke (Angelim Vermelho), com dois tratamentos diferentes, em substituição parcial do
agregado miúdo.
2. Materiais e métodos 2.1. Aglomerante mineral
O aglomerante mineral utilizado no programa experimental é, segundo a NBR 5733 (ABNT, 1991), classificado como cimento portland CPV-ARI (alta resistência inicial). Além, da possibilidade de desmolde imediato devido à alta resistência nos primeiros dias de idade, o que resulta em maior produtividade.
Apesar do elevado teor de alcalinidade, devido sua composição ser em maiores
proporções de C3S e C2S quando comparado a outros tipos de cimento, levou-se em
consideração o tempo da reação de hidratação, que é mais curto em relação aos outros tipos de aglomerante, portando como a reação é rápida e não haveria tempo hábil para que as fibras fossem degradas pela alcalinidade.
Ainda assim, de acordo com Beraldo e Arzolla (apud DANTAS FILHO, 2004), o cimento de alta resistência inicial (tipo CP V – ARI), é um cimento mais tolerável à presença das partículas vegetais. Algumas características deste cimento foram fornecidas pelo fabricante e ratificadas em ensaios realizados no laboratório de materiais de construção civil da UFPA (Universidade Federal do Pará), sendo apresentadas na tabela 1 a seguir.
Tabela 1 – Propriedades do Cimento Portland de Alta Resistência Inicial CP V-ARI
ENSAIOS QUÍMICOS
Ensaio NBR Unidade Resultados Especificação Norma NBR 5733/91
Perda ao Fogo – PF 5743/89 % 3,21 ≤4,5
Óxido de Magnésio - MgO 9203/85 % 2,88 ≤6,5 Anidro Sulfúrico – SO3 5745/89 % 3,60 ≤3,5
Resíduo Insolúvel 8347/92 % 1,22 ≤1,0
Equivalente Alcalino em Na2O (0,658 x K2O% + Na2O%)
- % 0,88 Não Aplicável
Óxido de Cálcio Livre – CaO (Livre)
7227/90 % 1,44 Não Aplicável
ENSAIOS FÍSICOS E MECÂNICOS
Ensaio NBR Unidade Resultados Especificação Norma NBR 5733/91 Área Específica (Blaine) 7224/96 m2/Kg 4.950 ≥3000 Massa Específica 6474/84 g/cm3 3,11 Não Aplicável Densidade Aparente - g/cm3 1,07 Não Aplicável Finura – Resíduo na Peneira
de 0,075mm (#200)
11579/91 % 0,42 ≤6
Finura – Resíduo na Peneira de 0,044mm (#325)
11579/91 % 2,62 Não Aplicável
Água da Pasta de Consistência Normal
11580/91 mim 31,1 Não Aplicável
Início de Pega 11581/91 mim 133 ≥60
Fim de Pega 11581/91 mim 201 ≤720
Expansibilidade de Lê Chatelier – a quente
11582/91 mm 0 ≤5,0
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
Idade (dias) Mim Máx Média Desvio Especificação Norma NBR 5733/91 1 22,1 30,1 26,1 2,08 ≥14,0 3 31,6 37,6 34,8 1,46 ≥24,0 7 34,1 41,4 38,3 1,69 ≥34,0 28 42,7 50,4 45,0 1,34 Não Aplicável 2.2. Resíduos de madeira
O resíduo de madeira utilizado é proveniente da indústria madeireira da região metropolitana de Belém. Utilizou-se, portanto, resíduos da espécie Dinizia Excelsa Ducke (Angelim Vermelho) amplamente utilizada pelo setor moveleiro local.
Tabela 2 – Caracterização do resíduo – serragem
DETERMINAÇÕES MÉTODO DE ENSAIO RESULTADOS OBTIDOS
Composição Granulométrica NBR7217 (ABNT,1987) NBR 7217 (ABNT, 1987) Abertura da Peneira (mm) Porcentagem Retida (em massa) ABNT (mm) Individual Acumulada 4,8 0 0,00
Massa Unitária: Seco e Solto NBR 7251(ABNT, 1982) 0,253Kg/dm3 Massa Unitária: Seco e
Compactado NBR 7251(ABNT, 1982) 0,285Kg/dm
A serragem foi recolhida em grandes sacos plásticos, e secas em estufa durante 24horas a uma temperatura de 90ºC e posteriormente foi classificada granulometricamente, ou seja, passadas na peneira #4.8, caracterizando o material como fino (pó de serra), tabela 2.
2.3. Areia
A areia utilizada na produção de concreto é de natureza quartzosa oriunda de cava de rio, extraída de jazidas localizadas na cidade de Ourém (PA). O material foi caracterizado com os ensaios de composição granulométrica, DMC, módulo de finura, massa específica, massa unitária e coeficiente de inchamento de acordo com as normas da ABNT, conforme tabela 3.
2.4. Seixo
Utilizou-se o seixo rolado como agregado graúdo, pois é o material mais utilizado na região para produção de concreto. Este material é de natureza quartzosa, sendo extraído de uma jazida no nordeste do estado do Pará. O seixo foi devidamente seco e caracterizado com os ensaios de composição granulométrica, DMC, resistência à abrasão Los Angeles, massa específica e massa unitária de acordo com as normas da ABNT, tabela 4.
Tabela 3 – Caracterização do agregado miúdo – areia
DETERMINAÇÕES MÉTODO DE ENSAIO RESULTADOS OBTIDOS
Composição Granulométrica NBR 7217 (ABNT, 1987) NBR 7217 (ABNT, 1987) Abertura da Peneira (mm) Porcentagem Retida (em massa) ABNT (mm) Individual Acumulada 4,8 0 0,00 2,4 30 30 1,2 190 22,00 0,6 7810 80,00 0,3 1330 94,00 0,15 500 99,00 Fundo 140 100,00 DMC NBR 7217 (ABNT, 1987) 2,4 mm
Módulo de Finura NBR 7217 (ABNT, 1987) 1,91 Massa Específica NBR 9776 (ABNT, 1987) 2,64 Kg/dm3 Massa Unitária NBR 7251 (ABNT, 1982) 1,560 Kg/dm3 Coef. de Inchamento NBR 6467 (ABNT, 1987) 1,40 Imp. Orgânicas NBR 7220 (ABNT, 1987) > 300 p.p.m
Tabela 4 – Caracterização do agregado graúdo - seixo
DETERMINAÇÕES MÉTODO DE ENSAIO RESULTADOS OBTIDOS
Composição Granulométrica NBR 7217(ABNT, 1987) NBR 7217 (ABNT, 1987) Abertura daPeneira (mm) Porcentagem Retida (em massa) ABNT (mm) Individual Acumulada 25 0 0 19 0 0 12 112 11,00 9 1247 14,00 4,8 5407 68,80 2,4 0 68,80 total 1000,00 100,00 Módulo de Finura NBR7217 (ABNT,1987) 7,07
Massa Específica NBR9776 (ABNT, 1987) 2,63 Kg/dm3 Massa Unitária NBR7251 (ABNT, 1982) 1,55 Kg/dm3
Dmax NBR7217 (ABNT, 1987) 19 mm
Abrasão NBR 6465 (ABNT, 1987) 58,91 %
2.5. Programa experimental a) Estudo de dosagem
O estudo de dosagem se fez necessário para melhor adequar os materiais disponíveis na região para a confecção de blocos de concreto. Deste modo, foram objetos de estudo a definição das faixas ótimas das composições granulométricas, proporções agregado graúdo/miúdo, bem como a proporção aglomerante/agregado.
Esta dosagem foi baseada no método da ABCP (FERREIRA JÚNIOR, 1995), que tem como objetivo encontrar a melhor proporção entre o agregado miúdo e graúdo através da maior compacidade possível. Assim, definiram-se faixas de proporção entre os agregados (20/80; 25/75; 30/70; 35/65; 50/50 e 60/40), e avaliou-se a compacidade pela massa unitária obtida com a mistura e seu adensamento, feito através de soquete metálico. Desta forma, os agregados foram previamente misturados e colocado no recipiente metálico, de volume conhecido e com a borda adaptada com um quadro de madeira para arrasamento de material. Após a compactação da mistura, obtiveram-se os valores de massa, e encontrou-se uma curva ótima de compacidade, como pode ser vista na figura 1.
35/65 30/70 25/75 20/80 50/50 60/40 1,84 1,86 1,88 1,9 1,92 1,94 1,96 Proporções AM : AG M assa U n it ár ia
Figura 1 – Proporção de misturas.
Através do gráfico definiu-se o traço que teve melhor desempenho em relação à massa unitária da proporção entre agregados, ou seja, maior massa, que foi a proporção 50/50. Partiu-se então para a definição do traço, onde se definiu a elaboração de 04 traços no total, dos quais dois seriam mais ricos em aglomerante, de acordo com estudos para blocos pré-moldados de Alves (2004). Estudou-se a proporção aglomerante:agregados e teor de umidade. As análises mostraram o comportamento da mistura no que se refere à consistência de moldagem e posterior da resistência à compressão. Foram adotados os traços 1:5, 1:7, 1:8 e 1:10 de acordo com a tabela 5.
O estudo então adequou a melhor proporção de materiais para a formação do bloco, e posteriormente, após analise da resistência a compressão, definiu-se o melhor traço para se fazer a substituição de 5% de areia pelo pó de serra.
Como parâmetro de avaliação inicial, a consistência da mistura foi analisada através da formação de pelotas, característica de concretos secos, ou seja, a mistura do concreto não apresenta aparência plástica e homogênea, mas sim uma aparência seca e menos coesa. A compacidade da mistura foi obtida de acordo com o equipamento adotado para a produção dos blocos, vibro-prensa.
Um fator de extrema importância que deve ser analisado com cuidado para concretos de consistência seca é o teor de água, para tal adotou-se como referência Kokubo et al (1996, apud RIBEIRO, 2005), onde a porcentage m de água ideal varia entre 4% e 7% da massa dos materiais secos, isso para que as peças possam ser moldadas sem que haja excesso ou falta de água. Porém, verificou-se que para os traços 1:5 e 1:7, houve segregação de material no momento da moldagem e compactação na máquina, além da não formação de pelotas, ou seja, a consistência não estava adequada, e isso esta diretamente relacionada à quantidade de água adotada nesses traços.
Figura 2 – Consistência seca: abatimento zero.
Esses fatos estão relacionados às características dos materiais que foram adotados nesse estudo, que diferem dos materiais comumente utilizados em outras regiões do país, não devendo, portanto adotar os mesmos teores de água. Por exemplo, o seixo, segundo Aranha (2004), possui elevada friabilidade, o que quer dizer que em sua composição até 30% é de areia. Já em relação às areias disponíveis no Pará, Aranha (2004), caracteriza-as
Tabela 5 – Definição de traço para moldagem
MISTURAS 1:5 1:7 1:8 1:10
Traço Unitário 1: 2,5 : 2,5 1: 3,5 : 3,5 1: 4 : 4 1: 5 : 5
Água/cimento 0,40 0,50 0,60 0,7
Tabela 6 – Definição de traço para moldagem
MISTURAS 1:5 1:7 1:8 1:10
Traço Unitário 1: 2,5 : 2,5 1: 3,5 : 3,5 1: 4 : 4 1: 5 : 5
pela uniformidade e elevada finura. Portanto, com essas características, a necessidade de água foi um pouco maior, fazendo com que o intervalo proposto por Kokubo, tivesse um aumento próximo de 0,5% em relação ao teor de água, mantendo o teor de umidade no intervalo de 6,5% a 7,5%. O estudo inicial dos traços 1:5 e 1:7 foi alterado, como indicado na tabela 06, obtendo-se um concreto com maior uniformidade, mais coeso, de melhor consistência devido à formação de pelotas e de maior homogeneidade, figura 2.
Para a mistura do concreto foi utilizada uma betoneira de eixo horizontal e para a moldagem dos blocos uma vibro prensa semi-automática. Foi avaliado principalmente além do tempo de mistura do material na betoneira, o tempo máximo de vibro compressão, afim de não prejudicar na desforma do concreto, evitando fissuras nas paredes dos blocos e a segregação do material no momento de compressão. Esse tempo geralmente depende do tipo de equipamento utilizado na moldagem e sincronia da equipe que produz o bloco (mistura e moldagem). Para este estudo delimitou-se um tempo máximo de 3 minutos para a mistura e 2 minutos para vibro compactação.
A cada moldagem eram produzidos um conjunto de 3 blocos, onde eram levados ao local de armazenamento para cura inicial. Os blocos eram transportados sobre os “palets” de sustentação para local coberto e ausente de insolação direta, para que 2hs após a moldagem iniciassem a cura propriamente dita. Esta cura durou 24hs, onde os blocos foram cobertos com manta úmida e receberam aspersão de água a cada 2hs. Somente após o 3º dia de idade, o lote foi transportado para o laboratório de materiais onde foi capeado para regularização de suas superfícies e submetidos a ensaios de resistência à compressão em uma máquina universal ASMLER com capacidade de carga de 1000kN, atendendo a NBR 7184 (ABNT-1992), figura 3.
Figura 3 – Ensaio de resistência à compressão dos blocos.
7,6 2,4 4,4 3,5 8,3 4,4 6,45 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1:5 1:7 1:8 1:10 7 dias 28 dias MP a MP a
Analisando-se os resultados do ensaio de resistência a compressão, escolheu-se o traço de melhor desempenho para a formação dos blocos de referência e para a substituição de 5% de areia pelo resíduo de pó de serra. A figura 4 mostra os resultados do ensaio dos blocos de referência.
De acordo com os resultados apresentados, as famílias 1:5 e 1:8 alcançaram os melhores resultados de resistências. Portanto, escolheu-se o traço 1:8, que em média alcançou 6,45 Mpa aos 28 dias. Essa escolha se deu em virtude do mesmo ser mais econômico em relação à quantidade de cimento.
b) Tratamento do resíduo de madeira
Para se executar o traço de substituição os resíduos foram submetidos a dois tipos de tratamento. Isto porque, algumas fibras vegetais podem ter sua utilização restringida devido à grande quantidade de açúcar presente em sua composição. No caso da madeira ao entrar em contato com a água libera açúcar, e na maioria das vezes também libera ácidos, fenóis, resinas, taninos e sais. São estas substâncias que acabam por interferir no processo de reação de hidratação do aglomerante.
Segundo Agopyan (apud SAVASTANO E AGOPYAN, 1998) e Latorraca (apud LATORRACA E SILVA, 2003), o açúcar existente nos vegetais é liberado quando esta fibra vegetal entra em contato com a água de hidratação do cimento na formação do compósito. A liberação destas substâncias acaba por interferir na hidratação dos aglomerantes reduzindo a velocidade de reação com os mesmos, retardando a pega do cimento e aumentando o tempo de cura. A dificuldade de remoção de açúcares em algumas fibras inviabiliza sua utilização. As outras substâncias presentes na estrutura dos tecidos vegetais tais como os fenóis e ácidos, podem retardar e em alguns casos impedir a pega do cimento, sendo necessária à utilização de algum processo de compatibilização da madeira com a matriz de cimento, para que ocorra a menor influência possível no processo de hidratação do cimento.
Nesta pesquisa seguiu-se o seguinte procedimento, após os resíduos serem recolhidos foram secos em estufa durante 24hs, a uma temperatura controlada e não superior a 90ºC para que não ocorresse a degradação da fibra. Esta secagem em estufa tem a finalidade básica de diminuir a quantidade de água, e eventualmente alguma parcela dos extrativos presentes nos lumens celulares dos resíduos. Assim, foi retirada do material toda umidade excedente fazendo com que o mesmo atingisse um ponto de equilíbrio. Após a secagem, foi realizado o peneiramento do material, onde se utilizou a peneira de graduação #4.8, para que o material ficasse com formato uniforme (pó de serra).
Após peneiramento, os resíduos foram submetidos a dois tipos de tratamento: o primeiro, sugerido por Grandi (1991) e utilizado por Dantas Filho (2004), que é a lavagem em solução alcalina, e o segundo, que foi a lavagem em solução de sulfato de alumínio, adotado por Lima (2005). Através desses processos buscaram-se os melhores resultados nos valores de resistência à compressão do compósito (cimento e pó de serra).
Para a imersão na solução alcalina, a quantidade de cal empregada foi de 5% p/p (peso/peso) da massa unitária do pó de serra e diluído na proporção de 10 litros de água para 1 kg de pó de serra seco. A cal empregada foi a hidratada, tipo CH-III, de uso corrente em pinturas. O material de serragem ficou em imersão por 24 horas, sendo em seguida lavado em água corrente e seco a sombra por 3 dias. No entanto, apos esse período os resíduos ainda estavam bastante úmidos. Assim, foram necessários mais dias para a secagem. O material permaneceu a sombra, onde se constatou que o ideal seria o intervalo de 7 a 10 diaspara que tivessem com o teor de umidade considerado adequado para a confecção dos blocos. De acordo com testes de moldagem, o teor de umidade ótimo do resíduo para boa consistência do concreto foi de aproximadamente 30%. A imersão do pó de serra na solução sulfatada foi feita da mesma forma que na solução alcalina e a concentração do produto foi de 150 g/l. Na figura 5 são mostrados os extrativos liberados pela madeira após imersão.
Figura 5 – Aspecto dos extrativos liberados após 24hs de imersão.
c) Moldagem dos blocos com pó de serra
Fazendo o comparativo de massa seca (antes do tratamento) e massa úmida (após o tratamento), verificou-se que no momento da mistura do resíduo ao concreto, o mesmo apresentava-se com um teor umidade de aproximadamente 30%. O fato de o resíduo ser introduzido úmido na mistura foi benéfico para o processo de moldagem dos blocos, pois fez com que o mesmo não absorvesse água de amassamento da mistura.
De acordo com os resultados do ensaio de resistência a compressão escolheu-se o traço 1:8, tabela 7, que foi o de melhor desempenho para a formação dos blocos com a substituição de 5% de areia pelo resíduo de pó de serra, não sendo um traço tão rico em cimento, trazendo maior economia para a confecção dos blocos.
Para a obtenção do traço fez-se inicialmente a mistura prévia dos agregados, posteriormente foi introduzido o aglomerante e metade da água e após 30 segundos foi adicionado o resíduo e o restante da água. O tempo máximo de mistura foi de 3 minutos.
Figura 6 – Bloco com 5% de Pó de Serra.
Utilizando a vibro-prensa semi-automática, os blocos foram moldados da seguinte forma: lançamento do concreto, adensamento por vibração e compressão mecânica, onde foi avaliado o tempo máximo de 2 minutos de vibro-compactação afim de não prejudicar a desforma do concreto, evitando fissuras em suas paredes. Durante as duas primeiras horas
Tabela 7 – Definição do traço - 5% de substituição
MISTURA 1:8
Traço Unitário 1: 3,95:0,05 :4
Água/cimento 0,60
permaneceram em local coberto, livre de insolação direta, e foram cobertos com manta úmida e durante 24 h. Foi feita aspersão de água sobre os blocos a cada 2hs. Na figura 6 é mostrado o aspecto dos blocos com resíduo de madeira após a moldagem.
Após três dias da moldagem, os mesmos foram transportados para o laboratório de Engenharia Civil da UFPA (LEC/UFPA), para capeamento e aos sete dias serem realizados os ensaios de resistência a compressão. Foram moldados ao todo 10 blocos, distribuídos para os ensaios de resistência conforme indicado na tabela 8, restando 01 bloco de reserva. Conforme a NBR 7173 (ABNT, 1982) o numero de blocos mínimos para amostragem em fase de qualificação são de 10 blocos, e pelo menos a metade deve ser destinada ao ensaio de resistência.
Tabela 8 – Número de blocos por traço para cada ensaio
ENSAIOS BLOCOS IDADE
Resistência à compressão 3 7 dias
3 28 dias
Absorção 3 28 dias
TOTAL 9
3. Resultados
a) Resistência à compressão dos blocos
Os ensaios foram realizados no LEC/UFPA de acordo com a NBR 7184 (ABNT - 1992), utilizando o mesmo equipamento para avaliação da resistência à compressão dos blocos de referência. Os resultados dos ensaios de resistência à compressão dos blocos para os resíduos tratados em solução alcalina são apresentados na tabela 9.
Existem algumas possíveis razões que explicam a perda de resistência à compressão nos blocos formados pelo compósito cimento-madeira em relação aos de referência. Uma dessas razões esta geralmente ligada à absorção de água pelas fibras e partículas e posterior liberação na argamassa. No caso deste estudo, como o resíduo foi introduzido na mistura úmido, entende-se que a absorção foi pequena.
Conforme relatado por (SAVASTANO JUNIOR et al, 1994), a água, após contato com as fibras ou partículas de madeira, libera para a matriz de cimento diversos extrativos, dentre eles, fenóis, taninos e açúcares, que contribuem diretamente para o retardo da reação de pega e endurecimento da matriz, e isto é percebido no ganho de resistência nos primeiros dias, que foi muito pequeno, caracterizando o retardamento da pega do cimento, mesmo utilizando CP V ARI e o tratamento adotado. No intervalo entre sétimo e o vigésimo oitavo dia, percebeu-se um aumento de 3,5 a 4 vezes em relação aos sete dias iniciais, o que indica que a reação de hidratação teve retardamento devido aos extrativos liberados pelas fibras.
Já para as fibras tratadas na solução de sulfato de alumínio, obteve-se o resultado apresentado na tabela 10.
Tabela 9 – Resistência mecânica à compressão – solução alcalina
BLOCOS T5 (5% de Serragem)
RESISTÊNCIA AOS 7 DIAS (MPa) RESISTÊNCIA AOS 28 DIAS (MPa)
Bloco 01 0.30 Bloco 04 1.35 Bloco 02 0.30 Bloco 05 1.40 Bloco 03 0.35 Bloco 06 1.42
Em análise comparativa observou-se que o tratamento com sulfato de alumínio obteve um aumento significativo nos resultados de resistência a compressão nos teores de 5% de substituição quando comparado ao tratamento a base de cal, conforme mostrado na figura 7, que expõe a média dos resultados de resistência à compressão dos blocos.
4,4 0,32 1,36 6,45 1,39 3,98 0 1 2 3 4 5 6 7
Referencia 5% resíduo Cal 5% resíduo Sulfato
7 dias 28 dias
MP
a
Figura 7 – Resistência à compressão dos blocos de referência e com 5% de resíduo.
Em análise comparativa observou-se que o tratamento com sulfato de alumínio obteve um aumento significativo nos resultados dos ensaios de resistência a compressão nos teores de 5% de substituição de resíduo quando comparado ao tratamento a base de cal. A imersão do resíduo em sulfato de alumínio aumentou em média até 2,93 vezes a resistência quando comparado a imersão alcalina, no entanto em relação ao traço de referência ainda permaneceu inferior. Segundo a NBR7173 (ABNT, 1982) os valores mínimos de resistência à compressão necessários para que os blocos possam ser utilizados na construção civil é de 2,0 MPa individual e de 2,5 MPa em média.
4. Conclusões
Os resultados obtidos neste estudo foram relevantes principalmente por se tratar de uma espécie nativa da região amazônica na formação do compósito cimento-madeira para formar blocos de concreto para vedação.
Os blocos cujo resíduo foi tratado em solução alcalina, tiveram como resultado um valor inferior ao mínimo exigido pela NBR7173 (ABNT, 1982), alcançando em média 1,39 MPa ao 28º dia de ensaio, portanto, não sendo considerados adequados para a construção civil.
Os blocos com o resíduo tratado em solução sulfatada apresentaram valores de resistência à compressão tanto individuais quanto em média (3,98 MPa) ao 28º dia de
Tabela 10 – Resistência mecânica à compressão – solução sulfatada
BLOCOS T5 (5% de Serragem)
RESISTÊNCIA AOS 7 DIAS (MPa) RESISTÊNCIA AOS 28 DIAS (MPa) Bloco 01 1.30 Bloco 04 3.35 Bloco 02 1.35 Bloco 05 4.30 Bloco 03 1.42 Bloco 06 4.30
ensaio superiores às exigências normativas, caracterizando que este tipo de tratamento permite a produção de blocos com características adequadas para blocos de vedação.
O tratamento dado a serragem (resíduo) em solução alcalina não é eficiente e o tratamento não é suficiente para inibir de forma aceitável os efeitos adversos da liberação de extrativos da madeira na cura do concreto.
Com relação à imersão do resíduo em solução de sulfato de alumínio, o resultado foi mais eficaz para a espécie utilizada, pois houve um aumento considerável nos valores de resistência à compressão dos blocos, alcançando em média 1,36 MPa aos sete dias e 3,98MPa ao 28 dias.
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