RENATA GABRIELA ARROYO TONELLI

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

RENATA GABRIELA ARROYO TONELLI

VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS TIJOLOS

DE SOLO-CIMENTO FABRICADOS COM ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE

CONSTRUÇÃO CIVIL DA CIDADE DE SINOP – MT

SINOP - MT

2014/2

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

RENATA GABRIELA ARROYO TONELLI

VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS TIJOLOS

DE SOLO-CIMENTO FABRICADOS COM ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE

CONSTRUÇÃO CIVIL DA CIDADE DE SINOP – MT

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca

Examinadora do Curso de Engenharia Civil –

UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Profª Orientadora: Karen Wrobel Straub.

SINOP - MT

2014/2

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Ensaio de Compactação do Solo1/2011. ... 23 Tabela 2 - Ensaio Granulométrico do Solo 1/2011 ... 24

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Depósito de resíduos sólidos de Sinop. ... 15

Figura 2 - Classificação resíduos sólidos de Sinop. ... 16

Figura 3 - Alguns dos modelos de tijolos de solo-cimento comercializados atualmente... 20

Figura 4 - Resíduo de concreto triturado. ... 21

Figura 5 - Tijolo de solo-cimento com resíduo concreto. ... 22

Figura 6 - Corpos de prova cilíndricos. ... 26

Figura 7 – Corpo de prova cilíndrico submetido ao ensaio de compressão simples. 27 Figura 8 – Corpo de prova de tijolo. ... 28

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland; CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente; NBR - Norma Brasileira;

RCC – Resíduos Sólidos da Construção Civil;

RCD - Resíduos Sólidos Da Construção Civil e Demolição; RCNC - Resistência à Compressão Não Confinada;

RSU – Resíduos Sólidos Urbanos;

UNESCO - Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura.

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Verificação da resistência à compressão dos tijolos de solo-cimento fabricados com adição de resíduos de construção civil da cidade de Sinop – MT.

2. Tema: 30100003 - Engenharia Civil.

3. Delimitação do Tema: 30101018 - Materiais e componentes de construção.

4. Proponente(s): Renata Gabriela Arroyo Tonelli.

5. Orientador (a): Karen Wrobel Straub.

6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT (Campus Sinop).

7. Público Alvo: Comunidade acadêmica e empresas interessadas na área.

8. Localização: Avenida dos Ingás, nº 3001, Jardim Imperial - Sinop/Mato Grosso, CEP 78550-00.

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 HIPÓTESES ... 10 5 OBJETIVOS ... 11 5.1 OBJETIVO GERAL ... 11 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 11 6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12

6.1 O MERCADO DA CONSTRUÇÃO CIVIL ... 12

6.2 SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL ... 12

6.3 CONSTRUÇÕES SUSTENTÁVEIS ... 13

6.4 RESÍDUOS SÓLIDOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL – RCC ... 14

6.4.1 RCC Produzido Em Sinop ... 15

6.4.2 Resíduos de concreto ... 16

6.5 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS ... 17

6.5.1 Solo - Cimento ... 17

6.5.1.1 Tijolos de Solo-Cimento ... 18

6.5.1.2 Tijolos de Solo-Cimento confeccionados com resíduos de concreto ...20

7 METODOLOGIA ... 23

7.1 OBJETO DA PESQUISA ... 23

7.2 MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS ... 23

7.2.1 Solo ... 23

7.2.2 Cimento ... 24

7.2.3 Água ... 24

7.2.4 Resíduos ... 24

7.3 TRAÇOS PARA TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO A SEREM TESTADOS .. 25

7.4 CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA ... 25

7.5 ENSAIOS ... 26

7.5.1 Solo-cimento – Ensaio de Compactação (NBR 12023/1992) ... 27

7.5.2 Ensaio de compressão simples de corpos de prova (NBR 12025/1992) ... 27

7.5.3 Determinação de absorção de água (NBR 13555/1996) ... 28

7.6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 29

8 CRONOGRAMA ... 30

1 INTRODUÇÃO

O crescimento populacional e o desenvolvimento urbano mostram-se cada vez mais intensos e podem ser considerados como as principais causas de mudanças e sérios impactos negativos ao meio ambiente.

Juntamente com o desenvolvimento, cresce também a busca de alternativas novas na construção civil, umas das atividades mais importantes da economia brasileira. Souza (2006) afirma que a preocupação com os impactos ambientais e a escassez dos recursos naturais leva os profissionais buscarem conceitos novos e técnicas de crescimento sustentável, já que nos dias atuais vem sendo um desafio praticar sustentabilidade nas atividades econômicas.

Segundo Ganhão (2011), um dos objetivos da construção sustentável é construir uma habitação sem prejudicar o ambiente, tentando obter condições de conforto que resultem num aumento da qualidade de vida dos habitantes. Ao mesmo tempo em que a construção tradicional foca apenas em qualidade, tempo e custo, a construção sustentável abrange várias vertentes, como a ambiental e social. Com base nestas definições, este trabalho traz como alternativa a utilização dos tijolos constituídos de solo-cimento e algum componente a mais, como resíduos de construção e demolição, especificadamente de concreto, favorecendo no traço do mesmo. Segundo Souza, Segantini e Pereira (2008), o aproveitamento de resíduos sólidos como o de concreto é uma boa alternativa, pois além de reciclar, gera uma economia dos outros materiais no preparo do mesmo.

Desta forma, este projeto de pesquisa pretende verificar a possibilidade da utilização de resíduos da construção civil da cidade de Sinop – MT para a fabricação de tijolos de solo-cimento, no que diz respeito a seu desempenho estrutural e que futuramente venham a ser utilizados como elementos de alvenaria para construções sustentáveis na região.

2 PROBLEMATIZAÇÃO

A exploração demasiada de recursos naturais contribuicada vez mais para os impactos ambientais na construção civil. Procura-se uma forma adequada de amenizar essas ações através de métodos construtivos sustentáveis.

Segundo Menezes, Pontes e Afonso (2011), os resíduos de construção civil (RCC) ou construção e demolição (RCD) são considerados como grande problema ambiental. Atualmente os entulhos representam 70% dos resíduos sólidos urbanos.

De fato, a maioria das atividades que são realizadas no âmbito da construção civil são geradoras de entulho. Ainda que as perdas neste setor seja a prevalecente causa de resíduos, nas obras de reforma, por exemplo, a ausência de cultura relacionada à reciclagem e reutilização provoca formação de entulho também. (SOUZA, 2006).

As técnicas da área de sustentabilidade não são aplicadas em grande escala no Brasil, este assunto é pouco discutido em Sinop-MT, pois como Cândido (2013) abrangeu em seu artigo, esta cidade não possui usina para reciclar resíduos da construção mesmo gerando um volume significativo de resíduos (123 toneladas/dia). Portanto, torna-se um grande problema ambiental e social a destinação desses resíduos em Sinop.

3 JUSTIFICATIVA

O desenvolvimento econômico está diretamente relacionado ao aquecimento do mercado da construção civil, sendo este o responsável por grande parte dos impactos ambientais observados nos últimos anos. Portanto, verifica-se a importância de incentivar e investir em técnicas construtivas que colaborem tanto para o desenvolvimento sustentável quanto para o custo competitivo.

As principais preocupações que surgem ao longo do tempo dizem respeito aos recursos naturais, do tipo finito, e com isso surge à necessidade de buscas cada vez maiores de técnicas construtivas que causem menos impacto no ambiente, soluções que diminuam os problemas gerados pela extração excessiva de matéria prima, e métodos na fabricação de alguns materiais para construção que não degradem o meio. (SOUZA, 2006). Diante dessas preocupações, o tijolo de solo-cimento se destaca e vem ganhando uma grande participação do mercado, e os principais motivos são: os materiais utilizados em sua fabricação são de fácil extração e manipulação, o processo de feitio é simples e ecologicamente correto, fazendo dele uma boa solução para tais problemas tratados. (CIESIELSKI, 2013).

Segantini e Wada (2011) destacam que diferentemente dos tijolos normais de argila queimada, que não possuem reaproveitamento quando são quebrados, os tijolos de solo-cimento, mesmo após a quebra, podem ser triturados e reutilizados na sua própria produção. Ainda os mesmos autores estimam que esses tipos de tijolos possam proporcionar reduções no custo final das obras de até 40%.

A partir da ideia de utilizar resíduos no preparo dos tijolos de solo-cimento Souza, Sagantini e Pereira (2008), acreditam que quando os resíduos de concreto são triturados, eles ficam com características análogas às de uma areia do tipo grossa, corrigindo composições granulométricas de diferentes tipos de solos, tornando os mesmos viáveis na confecção da mistura de solo-cimento.

A ideia deste projeto de pesquisa colaborará para a destinação adequada dos resíduos da construção civil, e para a introdução de um material com melhor desempenho estrutural. A utilização do material descrito contribuirá para a conservação do meio ambiente, além de fornecê-lo a um preço competitivo, terá economia de materiais, possibilitando a inclusão desta técnica como ecologicamente correta.

4 HIPÓTESES

É possível utilizar os resíduos da construção civil de Sinop para a fabricação dos tijolos de solo-cimento garantindo o desempenho no que diz respeito à resistência à compressão, e contribuir para o incremento das construções sustentáveis, assim como oferecer ao mercado de materiais custos viáveis.

5 OBJETIVOS

5.1 OBJETIVO GERAL

O objetivo do referente trabalho é verificar o desempenho no que diz respeito à resistência à compressão dos tijolos de solo-cimento com adição de resíduos de concreto da cidade de Sinop – MT.

5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Identificar os resíduos da construção civil de Sinop que podem vir a ser utilizados, neste caso, oriundos de blocos de concreto;

 Verificar a resistência dos corpos de prova cilíndricos e de tijolos através do ensaio de resistência à compressão simples;

 Determinar o traço do tijolo de solo-cimento que apresentará melhor desempenho em relação à absorção de água e resistência à compressão simples.

6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

6.1 O MERCADO DA CONSTRUÇÃO CIVIL

A construção civil é umas das áreas que mais cresce atualmente, e como consequência temos produção intensa, desperdício e impacto ambiental excessivo. Alguns autores já tratam desta ideia em seus estudos Zanta, Costa e Evangelista (2010), por exemplo, afirmam que a construção civil é uma das indústrias que mais recebem críticas negativas e que geram mais resíduos sólidos na sociedade.

Sabendo que atualmente as construções precisam de um olhar mais criterioso desde o projeto, execução até a finalização, as bibliografias trazem essa preocupação em seu contexto. Visando ressaltar o que ocorre no mercado da construção civil, Sagantini e Wada (2011) diz que como a mesma gera grandes volumes de resíduos e enormes desperdícios de materiais nobres (areia, pedra, madeira, cimento, etc.) consequentemente torna este, um sério problema ambiental, principalmente pela escassez dos dias atuais, de locais para a destinação de grandes volumes de matérias, em que na maioria são rejeitados nas construções.

De acordo com Menezes, Pontes e Afonso (2011), os resíduos da construção civil representam mais de 70% do valor total de resíduos sólidos urbanos (RSU) de uma cidade que seja de médio ou grande porte no Brasil.

Esse problema vem sendo destacado cada vez mais no ramo da engenharia, pois existe o aumento no conflito entre o desenvolvimento urbano, que ocorre cada vez mais rápido, e a preservação do meio ambiente, que merecia uma atenção maior. A sustentabilidade aplicada nas construções pode se tornar uma solução para esse tipo de conflito, investindo no processo de planejamento.

6.2 SUSTENTABILIDADE

NA CONSTRUÇÃO CIVIL

O conceito de sustentabilidade está cada vez mais presente no dia-a-dia das pessoas e a necessidade de aplicá-lo à construção civil cresce cada vez mais.

De acordo com Pinheiro (2006), a motivação ambiental da sustentabilidade visa diminuir significativamente a utilização de recursos em uma construção e a produção de resíduos, e conservar o desempenho dos sistemas naturais. “O objetivo é que o consumo de energia, água e materiais ocorra a uma taxa passível de ser renovada, isto é, manter-se de forma indefinida e sem impactos ambientais significativos.” (Pinheiro, 2006, p. 86).

Partindo de uma ideia de sustentabilidade Pinheiro, (2006) também acredita que podemos encontrar soluções viáveis numa perspectiva de deixar o planeta habitável para as próximas gerações, a partir de um desenvolvimento que supra as necessidades atuais, sem causar danos para que as gerações futuras possam suprir as delas.

É muito importante que as características ambientais dos materiais de construção sejam sempre informadas de forma qualificada e consistente, para que todos os envolvidos em uma obra, desde projetistas aos clientes, sejam orientados, dessa forma ajudando na hora da escolha dos mesmos. A qualidade do ambiente construído tem muita influência na qualidade do ambiente urbano, ela ultrapassa as considerações de um caráter meramente estético, sendo totalmente intensa e abrangente. E neste contexto entra a sustentabilidade, dando as devidas funções para cada medida tomada, e constituindo itens para tornar uma construção sustentável. (PINHEIRO, 2006).

6.3 CONSTRUÇÕES SUSTENTÁVEIS

Ultimamente é evidente que a necessidade de construção de moradias aumenta no mundo todo. A dificuldade de solução dos problemas de déficit habitacional por construções convencionais acaba proporcionando o surgimento de novas alternativas e novos métodos de construção. E é aí que entra as construções sustentáveis com suas diretrizes e aplicações. (SOUZA, 2006).

O conceito de construções sustentáveis ainda gera muitas dúvidas, as primeiras definições são antigas, mas podemos nos basear nelas atualmente. Segundo Pinheiro (2006, p.105):

A partir do conceito de sustentabilidade, surgiu de uma forma mais sistemática na década de 90 o conceito de construção sustentável. A definição mais aceitável foi a apresentada por Charles Kibert em 1994 que define Construção Sustentável como a "criação e gestão responsável de um ambiente construído saudável, tendo em consideração os princípios ecológicos (para evitar danos ambientais) e a utilização eficiente dos recursos.

A construção sustentável apresenta uma nova metodologia para orientar as várias etapas da obra. Pois na maior parte dos casos as principais preocupações são sobre o tempo, qualidade e custo associados à obra. As temáticas como tempo, qualidade e custo são consideradas juntamente com as preocupações ambientais

(consumo de recursos, emissões de poluentes, a saúde e a biodiversidade) o que acaba criando uma nova concepção onde a qualidade de vida e o desenvolvimento são os principais objetivos. (PINHEIRO, 2006).

O papel dos setores de uma obra é decisivo na hora de planejar e seguir a sustentabilidade, dentre eles o da extração dos materiais, o da construção, os clientes das construções, os gestores e os responsáveis pela manutenção. Podemos assim dizer que essa nova forma de conceber uma construção satisfaz as necessidades humanas de forma eficiente, ao mesmo tempo em que protege e preserva a qualidade ambiental do meio e os recursos naturais nele existente. (PINHEIRO, 2006).

6.4 RESÍDUOS SÓLIDOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL – RCC

Considerado um dos assuntos mais tratado atualmente, os resíduos gerados na construção civil e o seu destino vem sendo cada vez mais estudado, no que diz respeito a sua definição, classificação e aproveitamento.

Quase todas as atividades realizadas no âmbito da construção civil geram entulho. No procedimento construtivo ocorrem muitas perdas que são as principais causas dos entulhos gerados. Mas, nem todas as perdas são transformadas em resíduos, uma parte acaba ficando na obra. Já nas obras em que envolvem reforma ou demolição a principal causa da geração de entulho é a falta de informação sobre reutilização e reciclagem do mesmo. (SOUZA, 2006).

“Os resíduos da construção e demolição (RCD) constituem-se de restos de argamassa e concreto (representam maior quantidade de massa), de brita e areia, tijolos, materiais cerâmicos, metais, plásticos, madeiras, papéis e vidros.” (SOUZA; SEGANTINI; PEREIRA, 2008, p.206). Alguns destes podem ser transformados em agregados ou material arenoso para uso em matrizes de solo-cimento.

Para o aproveitamento dos resíduos quando este for reciclado, é necessário saber sua classificação. A Norma Brasileira - NBR 10004/2004 (p. 5) classifica os resíduos de acordo com seus riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública:

 Resíduo Classe I (Perigoso): Incluem os materiais inflamáveis, corrosivos, radioativos, tóxicos e patogênicos;

 Resíduo Classe II (não-inerte): Não se enquadram como classe I ou classe III. Podem ser combustíveis, biodegradáveis e/ou solúveis em água.

 Resíduos Classe III (Inertes): aqueles que quando em contato com água destilada ou deionizada, conforme teste de solubilização (NBR 10006/2004), não tem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos de potabilidade da água.

A partir da classificação citada, se tem uma noção de como e qual classe utilizar, mas não é apenas isso, para a reciclagem de um resíduo é indicado considerar sua disponibilidade e transporte como fatores decisivos economicamente, além de levarem-se em conta suas particularidades e seu risco ambiental. (LIMA, 2010).

6.4.1 RCC Produzido Em Sinop

Sinop possui muitas empresas que atuam na área da construção civil, mas poucas delas trabalham com gerenciamento de resíduos gerados em suas diversas obras. Na maioria das vezes, uma empresa especializada nesse assunto é contratada para fazer esse serviço, e o que ocorre em alguns casos é à disposição dos resíduos no próprio depósito de resíduos secos de Sinop, conforme a figura 1. Não é feito nenhum tipo de classificação no material, o que acaba misturando os que podem ser reciclados com os que não são indicados para isso. (CÂNDIDO, 2013).

Figura 1 - Depósito de resíduos sólidos de Sinop. Fonte: (CÂNDIDO, 2013).

De acordo com Santos (2012,) a cidade de Sinop, gera cerca de 7633,44 toneladas de resíduos de construções por mês. Foi feito um levantamento por Cândido (2013) do tipo de resíduos que são gerados nas obras de Sinop de acordo com a figura 2.

Figura 2 - Classificação resíduos sólidos de Sinop. Fonte: (CÂNDIDO, 2013).

6.4.2 Resíduos de concreto

Segundo Gonçalvez (2011), o concreto que é desperdiçado na indústria da construção civil, vem de elementos que são rejeitados pelo controle de qualidade (estado endurecido) e sobras de concreto fresco ao final de algum processo. Existindo inúmeros processos que podem ser aplicados na sua reciclagem. A reciclagem mais utilizada é para os resíduos de concreto em estado endurecido, com o objetivo de reutilizá-los como agregados em novas misturas ou para confecção de sub-bases e bases de rodovia.

Existem dois tipos de agregados reciclados, os agregados de resíduo misto e os agregados de resíduos de concretos, o qual deve ser composto em maior proporção por elementos a base de cimento Portland e rochas.

Gonçalvez (2011) explica que é necessária uma espécie de tratamento para se utilizar os resíduos de concreto, pois geralmente são encontrados em dimensões grandes. Existem quatro operações: cominuição, separação por tamanho, concentração e auxiliares.

6.5 TÉCNICAS CONSTRUTIVAS

Baseando-se em pesquisas e artigos, pode se encontrar vários métodos construtivos que incentivem a sustentabilidade e que sua própria composição seja sustentável. Seja com reciclagem de resíduos, com solo e cimento, existem várias maneiras de adaptar materiais, e com eles executar uma construção sustentável.

Os projetos nesta área têm objetivos específicos, como por exemplo, o aumento da vida útil de um edifício, os materiais adequados precisam ser especificados, e o desperdício de resíduos da obra reduzido, pois na maioria dos casos o mesmo ocorre por erro de projeto, e por uso de métodos inadequados. (CÔRREA, 2009).

O objetivo maior de tantas pesquisas a respeito é encontrar um método construtivo adequado, em que os requisitos necessários para a obra sejam atendidos, incluindo a sustentabilidade. Baseando-se nesse contexto Côrrea (2009) afirma que método apropriado também colabora na busca da redução do desperdício. Sabendo que a diminuição de desperdício provoca a redução no consumo de energia, isso contribui profundamente para que uma construção civil seja mais sustentável.

6.5.1 Solo - Cimento

Uma das técnicas é o uso do solo-cimento. O solo é um material abundante e fácil de obter na natureza, desde muito tempo atrás ele é usado para construir abrigos que protegiam as pessoas da agressividade existente no meio ambiente, principalmente em lugares que a madeira e as rochas eram difíceis de manusear e transportar (LIMA, 2010).

Um dos exemplos de grandes construções usando solo é citado por Lima (2010), é a muralha da China, ela tem cerca de três mil quilômetros de extensão. A habitação Taos Pueblo, no novo México, também serve como exemplo, e até foi assinalada pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura - UNESCO como patrimônio mundial, por ser uma das “favelas” mais velha do mundo. “A alvenaria em solo-cimento caracteriza-se por apresentar um sistema econômico e facilitado de construção” (Penteado e Marinho, 2011, p. 9).

Lima (2010) e Souza (2006) afirmam que as pesquisas sobre solo-cimento no Brasil começaram a ganhar destaque na década de 1930, aproximadamente, assim que foi regulamentada sua aplicação pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP).

Penteado e Marinho (2011) comentam que ao longo dos anos esta técnica foi sendo cada vez menos utilizada. Mesmo o Brasil conhecendo as vantagens de se usar tal material no lugar de alvenaria convencional, com o surgimento de novos materiais industrializados o interesse por solo-cimento foi diminuindo.

O maior uso deste material ainda é em pavimentos, mais especificamente a base, que é feita de solo-cimentos compactado, mas também é usado em reforços e melhorias de solos, em barragens e contenção, e em substituição de alvenaria convencional. (GRANDE, 2003).

O uso do solo-cimento possui inúmeras vantagens, e segundo Lima (2010, p. 26), algumas delas são:

 Abundância do solo;

 O baixo custo de produção;

 Redução do uso de argamassas,

 Diminuição do desperdício nos canteiros de obras,

 Isenção de mão-de-obra especializada,

 Redução dos resíduos de construção,

 Dispensa a queima em fornos, como acontece com os tijolos convencionais, entre outros.

O solo-cimento é composto, sobretudo por solo, cimento e água, a cal pode ser usada em alguns casos, se necessitar corrigir a acidez do solo ou para majorar as propriedades dos materiais. (GRANDE, 2003).

Souza, Segantini e Pereira (2008) afirmam que na composição do solo-cimento, o solo é o material que entra em maior proporção, devendo ser selecionado de modo que permita o menor consumo possível de cimento.

6.5.1.1 Tijolos de Solo-Cimento

Segundo Souza (2006, p. 29) o processo de fabricação dos tijolos abrange as seguintes etapas:

 Preparação do solo: que consiste em destorroar e peneirar o solo seco;

 Preparo da mistura: adiciona-se o cimento ao solo preparado e realiza-se a mistura dos materiais secos; depois, adiciona-se água e mistura-se o material até uniformizar-se a umidade do solo;

 Moldagem dos tijolos: pode ser efetuada em prensas manuais ou hidráulicas;

 Cura e armazenamento: durante os sete primeiros dias os tijolos devem ser mantidos úmidos por meio de sucessivas molhagens ou câmaras úmidas.

Grande (2003) assegura que as vantagens dos tijolos de solo-cimento vão desde sua fabricação até sua utilização no canteiro de obras. Se sua produção é viável ou não, isso depende necessariamente da existência de solos apropriados para a sua composição.

Os tijolos de solo-cimento representam uma alternativa em plena sintonia com as diretrizes do desenvolvimento sustentável, e segundo Grande (2003) e Souza (2006) os motivos são:

 Demandam baixo consumo de energia na extração da matéria-prima;

 Dispensam o processo de queima;

 Reduzem a precisão de transporte;

 Os tijolos podem ser produzidos com solo do próprio local da obra;

 Podem racionalizar o processo construtivo, por meio do uso de tijolos modulares;

 Reduzem desperdícios e diminuem o volume de entulho gerado;

 Propiciam maior rapidez no processo construtivo;

 Geram economia de materiais e de mão-de-obra;

 Os equipamentos utilizados em sua fabricação são simples e apresentam baixo custo;

 Não sofre processo de cozimento;

 Não consumem grandes quantidades de madeira ou de outros combustíveis, como é o caso dos tijolos produzidos em olarias;

 Quando quebram podem ser reaproveitados (moídos e prensados novamente);

Além dessas citadas acima, outra vantagem dos tijolos de solo-cimento é que eles possuem aberturas que ficam sobrepostas no assentamento e formam um tipo de duto por onde podem ser passados os fios e as tubulações hidráulicas, como se

pode notar na figura 3. Assim, eliminam os fechos nas paredes e com isso acabam reduzindo o consumo de argamassas de assentamento e de regularização. (SOUZA, SAGANTINI, PEREIRA, 2008).

A aparência final e a qualidade das peças são superiores, possuem proporção em suas dimensões e faces planas, com isso o consumo de argamassa é menor. Os tijolos de solo-cimento podem ser usados em alvenaria aparente, sendo necessária apenas uma pintura impermeável para o acabamento. (SOUZA, 2006).

Segundo Grande (2003), os tijolos de solo-cimento podem ser empregados tanto na alvenaria de vedação quanto na estrutural, se os critérios estabelecidos nos projetos forem atendidos.

Figura 3 - Alguns dos modelos de tijolos de solo-cimento comercializados atualmente. Fonte: (CIESIELSKI, 2013)

6.5.1.2 Tijolos de Solo-Cimento confeccionados com resíduos de concreto

Existem vários estudos que são feitos para verificar se a adição de materiais alternativos como borracha, papel, vidro, granito, concreto, resíduos da construção ou demolição, pode ajudar agregando maior estima ambiental a esse material, e tornando-o mais resistente e melhor trabalhável se for o caso. (LIMA, 2010).

A fim de reduzir custos, evitar desperdícios, aproveitar resíduos e aumentar a resistência dos tijolos de solo-cimento, um tipo de material pode ser adicionado em sua fabricação, como por exemplo, o resíduo de concreto mostrado na figura 4.

Souza (2006) aprofundou seus estudos sobre a adição de resíduos da construção (RCC) a tijolos de solo-cimento, com intuito de encontrar soluções para melhorar sua qualidade técnica dos tijolos. O resultado da adição mostrou que tal resíduo melhora as propriedades mecânicas do solo-cimento, e dessa forma pode-se reduzir custos, os tijolos podem pode-ser prensados com melhor qualidade, pode-sendo então uma excelente alternativa para o aproveitamento do concreto vindo dos RCC.

“O uso do solo-cimento com aproveitamento dos resíduos de construção pode ser uma boa alternativa, e pode contribuir no sentido de reduzir custos e induzir os projetistas ao hábito de construir harmonizando locais e sistema construtivo.” (SOUZA, 2006, p. 31).

Figura 4 - Resíduo de concreto triturado. Fonte: (SOUZA, 2006).

“As propriedades estudadas do solo-cimento apresentaram melhorias com a adição dos resíduos de concreto, sendo então uma excelente alternativa para melhorar as características dos solos [...]” (SOUZA; SEGANTINI; PEREIRA, 2008, p. 212).

Adicionar resíduos de concreto reduziu de forma significativa a retração na secagem do solo, o tornando indicado para a confecção desses tijolos representados na figura 5. Os traços com solo coletado em Ilha Solteira – SP, misturado com 20%, 40% e 60% de resíduo de concreto, com 6%, 8%, 10% de cimento, respectivamente, atenderam às especificações das normas brasileiras, possibilitando utilizar uma quantidade reduzida de cimento, dosagens de aproximadamente 6% de cimento na confecção dos tijolos. (SOUZA; SEGANTINI; PEREIRA, 2008).

Figura 5 - Tijolo de solo-cimento com resíduo concreto. Fonte: (SOUZA, 2006).

7 METODOLOGIA

7.1 OBJETO DA PESQUISA

A pesquisa será realizada na cidade de Sinop/MT, possibilitando a verificação da viabilidade de aplicação dessa técnica na região. Os processos necessários para o desenvolvimento das análises serão realizados no laboratório de solos Universidade do Estado de Mato Grosso. A metodologia do presente trabalho consiste em analisar os materiais em estudo, confeccionar os corpos de provas cilíndricos de solo-cimento, e por fim determinar os parâmetros de resistência à compressão simples e absorção de água dos tijolos de solo-cimento com adição de resíduos, comparando-os aos confeccionados apenas com solo-cimento.

7.2 MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS

7.2.1 Solo

Os ensaios para caracterização do solo a ser utilizado já foram feitos anteriormente por Uieno (2011). O solo nomeado como “1/2011” foi disponibilizado pela Prefeitura municipal de Sinop, e coletado nas proximidades do rio Teles Pires, próximo a MT 220, nas coordenadas geográficas 11°53'21.60"S e 55°38'25.19"O.

Segundo Uieno (2011), já no laboratório de solos da Prefeitura, o solo apresentado passou pelos ensaios de Determinação do Limite de Liquidez (NBR6459/1984), Determinação do Limite de Plasticidade (NBR7180/1984), Determinação da massa específica (NBR6508/1984) e pela Análise Granulométrica (NBR7181/1968). Os resultados estão apresentados nas tabelas abaixo.

Tabela 1 - Ensaio de Compactação do Solo1/2011. Fonte: (UIENO, 2011).

Amostra de Solo Natural Wot(%) ɣd max (KN/m³)

1 22,9 14,98

2 23,3 14,97

3 23,7 14,8

Tabela 2 - Ensaio Granulométrico do Solo 1/2011 Fonte: (UIENO, 2011). Amostra Média 1 2 3 4 Limite de Liquidez (%) 33,1 31,2 31,8 32,1 32 Índice de Plasticidade (%) 6,8 4,5 5,8 6,2 6 Pedregulho (%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0 Areia Grossa (%) 2,0 2,0 2,8 2,0 2 Areia Fina (%) 27,3 27,8 31,0 27,4 28 Passante na Peneira de 0,074 mm (%) 70,6 70,3 66,2 70,5 70 Índice de Grupo 7 Classificação TRB A-4

“O Solo 1 A-2-4 (0), segundo a classificação HRB seria uma areia siltosa com comportamento de excelente a bom para subleito.” (UIENO, 2011, p. 36). Para o presente trabalho será utilizado o solo 1/2011, devido ao fato de que para misturas de solo-cimento, os solos arenosos são mais indicados. “Na medida em que aumenta o teor de argila do solo, aumenta também o consumo de cimento.” (PENTEADO, MARINHO, 2011, p. 17).

7.2.2 Cimento

O cimento a ser utilizado será o Cimento Portland que é classificado pela (NBR 11578/1991 – Cimento Portland composto) como CP – II – Z, feito pela fábrica da Votorantim, composto com pozolana, e resistência mínima á compressão de 32 MPa aos 28 dias de cura.

7.2.3 Água

Para a confecção dos corpos de prova será utilizada água do abastecimento público da cidade de Sinop – MT.

7.2.4 Resíduos

Serão empregados resíduos de concreto, classificado como classe A (resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados) pelo CONAMA (2006), triturados de forma a obter um material granular, que seja semelhante a areia grossa usada na construção civil.

Os resíduos a serem utilizados na confecção dos tijolos de solo-cimento serão fornecidos por uma fábrica de blocos da cidade de Sinop, e o processo de trituração será realizado por uma construtora também instalada na região.

Por questão de prazo e trabalhabilidade, serão utilizados resíduos “limpos”, somente de concreto, pois a classificação e gerenciamento de resíduos sólidos demanda tempo. Entretanto é importante destacar que os tijolos de solo-cimento podem ser produzidos com os outros tipos de resíduos sólidos da construção civil, desde que passados por um processo de seleção.

7.3 TRAÇOS PARA TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO A SEREM

TESTADOS

Com base em outras pesquisas foi possível definir os traços a estudar-se. A ideia principal é a diminuição de cimento na mistura e o aumento do acréscimo residual:

 Solo + 4% de Cimento;

 Solo + 6% de Cimento;

 Solo + 4% de Cimento + 60% de Resíduo;

 Solo + 6% de Cimento + 60% de Resíduo;

 Solo + 4% de Cimento + 80% de Resíduo; Solo + 6% de Cimento + 80% de Resíduo;

7.4 CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA

A confecção dos corpos de prova será realizada no laboratório de solos da faculdade UNEMAT, e baseada na NBR12024/1992 (Solo-cimento - Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos) e na NBR 10833/1989 (Fabricação de tijolo maciço e bloco vazado de solo-cimento com utilização de prensa hidráulica). Serão confeccionados seis corpos de prova para cada traço.

Cilíndricos:

Para moldar os corpos de prova, utiliza-se cilindro pequeno (cilindro de Proctor). A compactação é feita em três camadas com quantidades iguais de solo, aplicando golpes de soquete a uma altura de 30 cm, e o soquete tem aproximadamente 2,5 kg. No mínimo é preciso moldar três corpos de prova. Por fim

remove o corpo de prova do molde e o identifica adequadamente de acordo com a figura 6.

Segundo a NBR 12024/1992 os corpos de prova aptos para ensaio devem obedecer às prescrições seguintes:

a) grau de compactação entre 98% e 102%;

b) umidade de moldagem no intervalo de ± 0,5 ponto porcentual em torno da umidade ótima.

Figura 6 - Corpos de prova cilíndricos. Fonte: (SOUZA, 2006).

Tijolos:

Os tijolos devem ser confeccionados em uma prensa manual (o modelo não foi decidido ainda), com o material na umidade ótima, previamente determinado para cada composição no ensaio de compactação dos corpos de prova cilíndricos. Deve-se transferir a mistura imediatamente para o molde e executar a prensagem. Após seis horas de moldagem, levam-se os tijolos para o ambiente úmido assim como os outros tipos de corpos de prova, o tempo de cura é o mesmo também. Os tijolos ou blocos devem ser utilizados no mínimo após 14 dias de sua fabricação.

7.5 ENSAIOS

O ensaio de compressão simples será realizado em uma empresa do ramo da engenharia da cidade de Sinop-MT e os demais ensaios serão executados no laboratório de solos da UNEMAT.

7.5.1 Solo-cimento – Ensaio de Compactação (NBR 12023/1992)

Prepara-se a amostra de solo, são adicionados cimento (teores indicados na tabela 6), água e realizada a compactação no cilindro de Proctor com as medidas indicadas pela Norma 12024/1992.

Após o ensaio indica-se anotar os valores da umidade ótima e da massa específica aparente seca máxima, faz-se um gráfico onde na abscissa coloca os valores dos teores de umidade das amostras e na ordenada os valores das massas especificas aparentes secas correspondentes.

7.5.2 Ensaio de compressão simples de corpos de prova (NBR 12025/1992)

Cilíndrico:

Após o período de cura de sete dias imersos na água, os corpos de prova são levados para romper no teste de compressão simples como demonstrado nas figuras 7. Anotam-se os resultados, se forem realizados mais ensaios deste em datas diferentes como 28 e 56 dias, os corpos de prova devem permanecer imersos até o dia do rompimento.

Figura 7 – Corpo de prova cilíndrico submetido ao ensaio de compressão simples. Fonte: SOUZA, (2006).

Tijolos:

De acordo com NBR8492/1994 (Tijolo de maciço de solo - cimento – Determinação da resistência a compressão simples e absorção d’água) a aparelhagem pode ser de qualquer tipo, desde que possibilite a distribuição uniforme

da carga e a aplicação dos esforços do corpo de prova de modo progressivo e sem choque. De cada amostra devem ser preparados seis corpos de prova da seguinte maneira:

a) cortar o tijolo ao meio, perpendicularmente à sua maior dimensão;

b) sobrepor as duas metades obtidas e as superfícies cortadas invertidas, ligando-as com uma camada fina de pasta de cimento Portland de (2 a 3) mm de espessura .

Os valores individuais de resistência à compressão, expressos em Mpa ou (kgf/cm*), são obtidos dividindo-se a carga máxima durante o ensaio (em N ou kgf) pela média das áreas das duas faces de trabalho (em mm ou cm2).

A NBR 8491/1984 (Tijolo de maciço de solo-cimento – Requisitos) determina que a resistência média dos tijolos, deve ser igual ou maior que 2,0 MPa no sétimo dia, mas os valores individuais não podem ser menores que 1,7 Mpa, no mesmo período.

Figura 8 – Corpo de prova de tijolo. Fonte: NBR 8492, 1994.

7.5.3 Determinação de absorção de água (NBR 13555/1996)

É indicado moldar no mínimo dois corpos de prova de acordo com o método da NBR 12024/1992. Depois do período de cura de sete dias, os corpos de prova que estarão na câmara úmida, deverão ser levados a uma estufa até atingir uma

massa constante em gramas. Colocam-se de novo os corpos de prova no mesma câmara por um dia exatamente, deve retirá-los secar previamente e pesá-los, obtendo a massa.

Passando esses passos, é preciso determinar o valor da absorção d’água, “A”, de cada corpo de prova, expresso em porcentagem. Após esses processos, determinar o valor médio da absorção d’água dos corpos de prova ensaiados.

7.6 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Com base nos dados dos ensaios de compactação, compressão e absorção dos diferentes traços de tijolos de solo-cimento com adição de resíduos será possível compará-los com os tijolos fabricados apenas com solo-cimento na região e verificar qual deles é mais vantajoso em relação a sua viabilidade técnica.

8 CRONOGRAMA

ATIVIDADES OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN

Aprovação do projeto de pesquisa

Encontros com o orientador

Pesquisa bibliográfica preliminar Leituras e elaboração de

resumos

Seleção dos materiais

Confecção dos corpos de prova

Realização dos ensaios

Análise dos dados Revisão bibliográfica complementar Redação do artigo

Revisão e entrega oficial do artigo

Apresentação do artigo em banca

9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Disponível em: <http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/aplicacoes/solo-cimento>, acesso em 11 de outubro de 2014.

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