CENTRO UNIVERSITÁRIO UNINOVAFAPI
CURSO BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
ANA LUIZA SAMPAIO SILVA
DESENVOLVIMENTO DE TIJOLO SOLO-CIMENTO COM INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS CERÂMICOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Teresina
2019
ANA LUIZA SAMPAIO SILVA
DESENVOLVIMENTO DE TIJOLO SOLO-CIMENTO COM INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS CERÂMICOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Trabalho de Conclusão de Curso – TCC,
apresentado ao Centro Universitário
UNINOVAFAPI, como requisito para
obtenção de título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Me. Renan Maycon
Mendes Gomes
Teresina
2019
FICHA CATALOGRÁFICA
Catalogação na publicação Antonio Luis Fonseca Silva– CRB/1035
Francisco Renato Sampaio da Silva – CRB/1028
S586d Silva, Ana Luiza Sampaio.
Desenvolvimento de tijolo solo-cimento com incorporação de resíduos cerâmicos da construção civil / Ana Luiza Sampaio Silva. – Teresina: Uninovafapi, 2019.
Orientador (a): Prof. Me. Renan Maycon Mendes Gomes. Centro Universitário UNINOVAFAPI, 2019.
71. p.; il. 23cm.
Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Centro Universitário UNINOVAFAPI, Teresina, 2019.
1. Tijolo Ecológico. 2. Resíduo de Construção Civil. 3. Materiais Cerâmicos. 4. Reutilização de resíduo. 5. Caracterização. I.Título. II. Gomes, Renan Maycon Mendes.
CDD 691
AGRADECIMENTOS
É com enorme alegria que se finda mais etapa da minha vida dessa forma, agradeço
primeiramente a Deus por sua imensa misericórdia, por cuidar tão bem de mim e estar sempre
ao meu lado.
Sou grata aos meus pais, Selma e Wilame por todos os ensinamentos repassados ao longo desses
anos de vida, e sendo os maiores exemplos de força, dedicação e amor. Agradeço a minha irmã,
Ana Maria por me apoiar sempre. Como também agradeço a todos os meus familiares que
sempre se fizeram presentes em minha vida. E agradeço aos meus amigos e ao Álefe, por todo
amor e carinho.
Deixo também minha enorme gratidão ao meu orientador Professor Mestre Renan Maycon
Mendes Gomes, por tão grande apoio, paciência e dedicação.
Não poderia deixar de agradecer aos meus mestres e professores, por todos os ensinamentos
repassados, em especial aos professores: Tarcysio, Cardoso, Mark Anderson, Clécio.
Deixo a minha gratidão ao técnico laboratorista Marcelo do Centro Universitário Uninovafapi,
que tanto me auxiliou na realização dos ensaios. E a todos aqueles que contribuíram para a
minha formação profissional e pessoal.
Muito Obrigada!
RESUMO
O setor de edificações, que é um dos principais setores da construção civil, é responsável por
um grande consumo de tijolos e blocos cerâmicos, por ser um dos principais insumos utilizados
no fechamento de vãos em casas e apartamento. Vale ressaltar que, o tijolo cerâmico é
constituído de argila, no caso um recurso natural não renovável finito e além disso, o setor ainda
convive com um alto nível de perdas desse insumo, que raramente são quantificados e
mensurados. Considerando também o crescente interesse da sociedade a respeito dos impactos
ambientais gerados pelo setor de construção civil, torna-se evidente a necessidade de estudos
que possam viabilizar soluções ambientais, de forma econômica. Esta pesquisa tem como
objetivo apresentar dados relevantes sobre as perdas no setor da construção civil, bem como
coletar, processar e caracterizar o resíduo de construção civil (RCC) cerâmico, obtido em uma
cerâmica da região de Teresina-PI. Além de, selecionar e caracterizar dois tipos de solos que
são utilizados na região. E confeccionar tijolos de Solo-Cimento com adição de resíduo de
material cerâmico. A caracterização das amostras de solos envolveu a análise granulométrica,
a determinação dos Limites de Attemberg, a análise química através do ensaio de fluorescência
de raios X (FRX). E os tijolos foram estudados quanto a análise dimensional, resistência a
compressão simples, absorção de água e realizado a análise estatística para resistência à
compressão simples e absorção de água. Dessa forma, foi possível inferir que a incorporação
de resíduo de materiais cerâmicos, sobretudo na substituição como agregado miúdo,
colaborando para a reutilização de material evitando assim, o descarte inadequado, apresentou
resultados satisfatórios para a fabricação de tijolos de Solo-Cimento. Visto que a adição de 9%
de resíduo de material cerâmico apresentou resultados satisfatório, no que preconiza a NBR
10833:2012, para confecção de tijolo de Solo-Cimento.
Palavra-Chave: Tijolo Solo-Cimento, Resíduo de Construção Civil; Materiais Cerâmicos;
Reutilização de Resíduo, Caracterização.
ABSTRACT
The building sector, which is one of the main sectors of construction, is responsible for a large
consumption of bricks and ceramic blocks, for example, the main applications used in the
closing of houses and apartments. It is worth mentioning that ceramic brick is made up of clay,
in the case of a finite non-renewable natural resource and in addition, the industry still lives
with a high level of input effort, which are quantified and measured. . There has also been
interest in environmental projects generated by the construction industry, it becomes evident
the need for studies that can make environmental solutions viable, economically. This search is
the same as collecting, the process of the civil of the civil building (RCC), made in the region
of Teresina-PI. In addition, select and characterize two types of soils that are used in the region.
And make bricks of soil-cement with addition of alcohol of ceramic material. The
characterization of soil samples involved a granulometric analysis, an analysis of the limits of
Attemberg, a chemical analysis by conducting an X-ray fluorescence (FRX) research. And,
"Sims, So Guided", "The So Long For Zombies", "the wired of the hemaculation", and the
analysis of the analysis of the effort of water simple and absorption the water. In this way, it
was possible to infer that an incorporation of ceramic materials, mainly in the substitution as a
small aggregate, collaborating for a reuse of materials avoiding, therefore, the inadequate
disposal, the satisfactory results for the manufacture of soil-cement bricks. Since the addition
of 9% of ceramic waste obtained satisfactory results, which do not fall under NBR 10833: 2012,
for the construction of soil-cement brick.
Keyword: Soil-Cement Brick, Waste from Construction; Ceramic Materials; Waste Reuse,
Characterization.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Tijolo Ecológico. ....................................................................................................... 9
Figura 2 – Produção do Tijolo Solo-Cimento. ......................................................................... 11
Figura 3 – Fluxograma das etapas de fabricação de tijolo de Solo-Cimento. .......................... 13
Figura 4 – Resíduo de Construção Civil. .................................................................................. 16
Figura 5 – Resíduos da Construção Civil. ................................................................................ 20
Figura 6 – Gestão de resíduos. ................................................................................................. 21
Figura 7 – Municípios da região Nordeste com manejo e processamento de RCC. ................ 22
Figura 8 – Resíduos de cerâmica vermelha. ............................................................................. 23
Figura 9 – Fluxograma da metodologia a ser utilizada. ........................................................... 24
Figura 10 – Realização do ensaio de peneiramento. ................................................................ 25
Figura 11 – Mesa Vibratória. .................................................................................................... 26
Figura 12 – Material pesado e colocado em estufa. ................................................................. 26
Figura 13 – Material colocado em estufa. ................................................................................ 27
Figura 14 – Material resultante do ensaio de granulometria. ................................................... 27
Figura 15 – Aparelho Casagrande, para realização do ensaio de Limite de Liquidez. ............ 29
Figura 16 – Cinzel, utensilio para auxílio no ensaio de Limite de Liquidez. ........................... 29
Figura 17 – Homogeneização do material para o ensaio de Limite de Liquidez. .................... 30
Figura 18 – Material disposto sobre o aparelho de casa grande. .............................................. 30
Figura 19 – Material retirado do aparelho casa grande. ........................................................... 31
Figura 20 – Realização do ensaio de Limite de Plasticidade. .................................................. 31
Figura 21 – Realização do ensaio de Limite de Plasticidade. .................................................. 32
Figura 22 – Analisador FRX. ................................................................................................... 32
Figura 23 – Análise química do material, utilizando o FRX. ................................................... 33
Figura 24 – Homogeneização do solo, cimento e resíduo. ....................................................... 34
Figura 25 – Máquina trituradora de solos. ................................................................................ 35
Figura 26 – Máquina de prensa hidráulica para fabricação dos corpos de prova. .................... 35
Figura 27 – Moldagem dos corpos de prova. ........................................................................... 36
Figura 28 – Tijolo de Solo-Cimento. ........................................................................................ 36
Figura 29 – Processo de cura hidráulica por aspersão manual. ................................................ 37
Figura 30 – Processo de cura hidráulica por aspersão manual. ................................................ 37
Figura 31 – Corpos de prova sendo cortado para ensaio de compressão simples. ................... 38
Figura 32 – Ilustração de corpos de prova preparados a partir de tijolo vazado para ensaio de
compressão simples. .......................................................................................................... 39
Figura 33 – Corpo de prova cortado ao meio e com suas superfícies planas. .......................... 39
Figura 34 – Corpo de prova sendo ensaiado para obtenção de resistência............................... 40
Figura 35 – Estufa utilizada para o ensaio de absorção de água. ............................................. 40
Figura 36 – Coleta do peso seco do tijolo para o ensaio de absorção de água. ........................ 41
Figura 37 – Corpos de prova submersos para o ensaio de absorção de água. .......................... 41
Figura 38 – Curva Granulométrica do Solo 01......................................................................... 44
Figura 39 – Determinação do Limite de Liquidez. ................................................................... 46
Figura 40 – Curva Granulométrica do Solo 02......................................................................... 49
Figura 41 – Curva Granulométrica do Resíduo. ....................................................................... 51
Figura 42 – Gráfico com valores médios de resistência a compressão. ................................... 53
Figura 43 – Gráfico de análise de absorção de água. ............................................................... 56
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Quantidade de RCC coletada em 2009 e 2010. ...................................................... 17
Tabela 2 – Estados da Região Nordeste que coletam RCC. ..................................................... 18
Tabela 3 – Composição média dos resíduos de obras no Brasil. .............................................. 19
Tabela 4 – Proporções utilizadas na fabricação do tijolo Solo-Cimento. ................................. 34
Tabela 5 – Resumo Granulométrico do Solo 01. ..................................................................... 43
Tabela 6 – Resumo Granulométrico do Solo 01. .................................................................... 43
Tabela 7 – Determinação do Limite de Liquidez do Solo 01. .................................................. 45
Tabela 8 – Determinação do Limite de Plasticidade. ............................................................... 46
Tabela 9 – Análise Química do Solo 01. .................................................................................. 47
Tabela 10 – Resumo Granulométrico do Solo 02. ................................................................... 48
Tabela 11 – Resumo Granulométrico do Solo 02. ................................................................... 48
Tabela 12 – Análise Química do Solo 02. ................................................................................ 50
Tabela 13 – Resumo Granulométrico do Resíduo. ................................................................... 50
Tabela 14 – Resumo Granulométrico do Resíduo. ................................................................... 51
Tabela 15 – Análise Química do Resíduo. ............................................................................... 52
Tabela 16 – Dimensões médias para os corpos de prova. ........................................................ 52
Tabela 17 – Valores médios de resistência a compressão. ....................................................... 53
Tabela 18 – Valores de resistência à compressão dos corpos de prova. .................................. 54
Tabela 19 – Valores de absorção de água com adição de 0% de Resíduo. .............................. 55
Tabela 20 – Valores de absorção de água com adição de 3% de Resíduo. .............................. 55
Tabela 21 – Valores de absorção de água com adição de 6% de Resíduo. .............................. 55
Tabela 22 – Valores de absorção de água com adição de 9% de Resíduo. .............................. 56
Tabela 23 – Teste ANOVA para os parâmetros de resistência à compressão simples. ........... 57
Tabela 24 – Teste Tukey para os parâmetros de resistência à compressão simples. ................ 58
Tabela 25 – Teste ANOVA para os parâmetros de absorção de água. ..................................... 58
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 5
1.1 Objetivos ............................................................................................................................. 6
1.1.1 Geral .................................................................................................................................. 6
1.1.2 Específicos ........................................................................................................................ 6
1.2 Justificativa ........................................................................................................................ 6
2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................ 8
2.1 Construção Civil ................................................................................................................ 8
2.2 Tijolo de Solo-Cimento ..................................................................................................... 9
2.2.1 História do Solo-Cimento ............................................................................................... 10
2.2.2 Composição do Solo-Cimento ........................................................................................ 10
2.2.3 Processo de Fabricação do Tijolo Modular de Solo-Cimento ........................................ 13
2.2.4 Viabilidade de Aplicação ................................................................................................ 14
2.3 Déficit Habitacional ......................................................................................................... 15
2.4 Resíduo Sólidos ................................................................................................................ 16
2.4.1 Resíduos de construção civil (RCC) ............................................................................... 16
2.4.2 Geração de Resíduos de Construção Civil e os Impactos Ambientais ........................... 18
2.4.3 Gerenciamento de Resíduos ............................................................................................ 20
2.5 Material Cerâmico .......................................................................................................... 22
3 METODOLOGIA ........................................................................................................... 24
3.1 Caracterização da matéria-prima .................................................................................. 24
3.2 Produção dos corpos de prova ....................................................................................... 33
3.3 Ensaio de análise dimensional ........................................................................................ 38
3.4 Ensaio de resistência à compressão simples .................................................................. 38
3.5 Ensaio de absorção de água ............................................................................................ 40
3.6 Análise Estatística ............................................................................................................ 42
4 RESULTADOS ANALISADOS ..................................................................................... 43
4.1 Caracterização do Solo 01 (coloração avermelhada) ................................................... 43
4.2 Caracterização do Solo 02 (coloração amarelado) ....................................................... 47
4.3 Caracterização do Resíduo de material cerâmico ........................................................ 50
4.4 Ensaio de análise dimensional ........................................................................................ 52
4.5 Ensaio de resistência a compressão simples .................................................................. 53
4.6 Ensaio de absorção de água ............................................................................................ 54
4.7 Análise Estatística ............................................................................................................ 57
4.7.1 Resistência à compressão simples ................................................................................... 57
4.7.2 Absorção de água ............................................................................................................ 58
5 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 60
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 62
5
1 INTRODUÇÃO
O setor da construção civil é quantificado como o maior consumidor de recursos
naturais, uma vez que utiliza e necessita de energia de forma intensa. E os impactos relacionados
a geração de resíduos sólidos são decorrentes da sua disposição irregular sem os requisitos
ambientais mínimos exigidos. (BRASILEIRO et al., 2015).
Por conseguinte, as necessidades do crescimento urbano e populacional continuam em
ascensão constante, como: o déficit habitacional, as ampliações e as reformas. E as
consequências vão desde o desperdício de materiais até o aumento pela demanda por recursos
ambientais.
A viabilidade de tecnologias sustentáveis para o setor da construção civil seria uma
das formas de contribuir com o desenvolvimento ambiental, tornando possível minimizar os
danos causados pela cadeia produtiva.
O desenvolvimento de parâmetros sustentáveis tornou-se um dos grandes pilares da
sociedade, servindo como incentivo pela busca por medidas alternativas que minimizem os
impactos ambientais. Soares (2008), reforça que para mitigar esses impactos são necessárias
ações de utilização de resíduos.
Gomes (2018), destaca que apesar das normas brasileiras sobre a destinação de
resíduos sólidos serem bem estabelecidas, ocorre uma destinação inadequada desses materiais.
Visto que, são comumente jogados em lixões, rios, ruas e locais abandonados, gerando diversos
problemas ambientais e de saúde humana.
Por meio do gerenciamento de resíduos de construção em conjunto com tecnologias
de caracterização dos materiais, viabilizaria a identificação de oportunidades de reuso e
reciclagem. Tal transformação é capaz de produzir novos produtos efetivamente utilizáveis pela
sociedade, contribuindo para o aumento da sustentabilidade ambiental.
Dessa forma, a incorporação de materiais sustentáveis como a utilização do tijolo Solo-
Cimento com adição de RCC (de materiais cerâmicos), possibilitariam a viabilidade do
desenvolvimento de tecnologias que possam contribuir com a harmonização da problemática
ambiental. E considerando o crescente interesse da sociedade sobre os impactos ambientais
gerados, torna-se evidente a necessidade de estudos que possam viabilizar soluções para essa
problemática, reutilizando assim recursos potencialmente poluidores.
A utilização do tijolo Solo-Cimento com incorporação de resíduo cerâmico apresenta-
se como uma alternativa capaz de proporcionar segurança e estabilidade de uma edificação.
Pois, a incorporação do pó de resíduo cerâmico na mistura Solo-Cimento foi capaz de produzir
6
melhorias nas características tecnológicas do tijolo Solo-Cimento. Sendo assim, uma alternativa
viável ambientalmente sustentável, reintroduzindo esse material na cadeia produtiva.
Em conformidade, já existem alguns estudos que mostram a eficácia de produtos que
em sua composição agregam material reciclado. E tendo em vista isso, foram aplicados estudos
e ensaios para verificação das Especificações Técnicas propostas em normas, para ter domínio
e certificar a viabilidade técnica e econômica para futuras aplicações em mercado.
1.1 Objetivos
1.1.1 Geral
Analisar as características do tijolo Solo-Cimento com incorporação, em
diferentes porcentagens, de resíduos cerâmicos de construção civil, verificando sua
viabilidade técnica e ambiental.
1.1.2 Específicos
Selecionar e caracterizar o solo utilizado para a fabricação do tijolo Solo-
Cimento;
Caracterizar o resíduo de material cerâmico utilizado resultante da construção
civil;
Fabricar corpos de prova de tijolo Solo-Cimento com adição de resíduos
cerâmicos de construção civil nas porcentagens de 0%, 3%, 6% e 9%.
Realizar os ensaios de analise dimensional, de absorção de água e de resistência
a compressão segundo a NBR 8491/2012, NBR 8492/2012 e NBR 10833/2012;
Analisar os resultados e compará-los mediante os ensaios realizados, para
verificar sua viabilidade técnica e ambiental.
1.2 Justificativa
O ambiente da construção civil vem passando por inúmeras discussões no que diz
respeito aos impactos ambientais gerados. A incessante busca por materiais que causem baixo
impacto ambiental e que tenham baixo custo são mecanismos de estudos na atualidade.
Dessa forma, já se tem várias pesquisas que foram conduzidas com o tijolo solo-
cimento com a adição de outros materiais. A exemplo, tem-se o trabalho de Santos (2016) que
conduziu o estudo de produção do tijolo cerâmico ecológico com adição de escória de alto
7
forno, atestando que esse material é capaz de garantir resistência mecânica acima dos valores
exigidos pela norma ABNT NBR 8491. (ABNT, 2012).
Já Perius et. al (2016), analisaram o desempenho de tijolos de solo-cimento com
incorporação de agregados reciclados, utilizando resíduos de construção e demolição (RCD). E
demonstraram que a substituição do solo pelo RCD, promoveu um incremento na resistência a
compressão dos tijolos e uma diminuição nos índices de absorção.
Dessa forma, precisam-se buscar maneiras para substituir alguns materiais
convencionais que são utilizados no campo da construção civil. Sendo desenvolvidos insumos
alternativos que possam proporcionar menores degradações ambientais, como também
incentivar a adoção da reciclagem de materiais. Focando em projetos cada vez mais eficientes.
O tema do trabalho foi escolhido de maneira a aliar o uso do solo, que é uma matéria-
prima natural, ao uso do RCC de material cerãmico, que provém da reciclagem de material de
descarte de obras. Essa escolha é justificada tendo em vista a carência de materiais
ecologicamente corretos no mercado.
8
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Construção Civil
A construção civil é uma das atividades mais antigas que se tem conhecimento e desde
os primórdios da humanidade foi executada de forma artesanal, gerando como subproduto,
grande quantidade de resíduos de diversas naturezas. Hoje, a Indústria da Construção Civil é
reconhecida como uma das mais importantes atividades para o desenvolvimento econômico e
social, contudo, comporta-se ainda como grande geradora de impactos ambientais.
(BRASILEIRO et al., 2015).
O consumo de grandes quantidades de recursos naturais e a consequente produção de
resíduos sólidos urbanos, gerados pelo desenvolvimento acelerado e o grande adensamento
populacional, na maioria das cidades na atualidade são alguns desses fatores. Dentre os resíduos
sólidos urbanos, um dos que causam maior impacto ambiental é o entulho ou RCC- Resíduos
de Construção Civil. (SILVA, 2014).
A falta de gerenciamento de resíduos sólidos afeta as cidades nos aspectos sociais,
econômicos e ambientais. Desta forma, ações no sentido de enfrentar este problema tiveram
início no final da década de 1980 em alguns países da Europa. Enquanto que no Brasil até 2002
não tinham políticas públicas para os resíduos gerados pelo setor da construção civil, entrando
em vigor a Resolução nº 307 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), a qual
estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil,
visando proporcionar benefícios de ordem social, econômica e ambiental. (BRASILEIRO et
al., 2015).
Por conseguinte, o setor da construção civil está estruturado em torno de uma cadeia
de produção linear aberta, gerando como subprodutos os Resíduos de Construção Civil (RCC)
e os Resíduos da Construção e Demolição (RCD). Tais resíduos podem ser fonte alternativa de
matéria-prima a ser reutilizada por essa esfera, mudando o paradigma da produção industrial
para um modelo fechado de produção, onde os resíduos são reciclados, incorporando-se ao
processo produtivo. (SILVA, 2014).
Geralmente, a maioria dos resíduos gerados nos canteiros de obras e de demolição são
compostos por restos de argamassas, tijolo, alvenaria, concreto, cerâmica, gesso, madeira,
metais e etc., que são descartados em aterros sanitários devido à ausência de mercados para
suas formas recicladas. O RCC pode servir de matéria-prima para agregados de ótima
qualidade, podendo ser utilizados num leque de variedades de processos construtivos:
9
confecção de tijolos, blocos pré-moldados, meio-fio, calçadas, argamassa de revestimento,
camadas de base e sub-base, entre outros. (BRASILEIRO et al., 2015).
Segundo Pereira et al. (2015), na atualidade, estudos relacionados as técnicas e
materiais de construção que busquem a preservação ambiental vem ganhando espaço, aliados a
uma visão de desenvolvimento econômico, social e sustentável. Desse modo, a produção de
tijolos Solo-Cimento mostra-se uma alternativa a ser aplicada pois, o setor da construção civil
é um dos setores que mais causa impactos ambientais. Contudo, a adoção de tecnologias como,
a utilização de resíduos da construção civil pode vir a reduzir a quantidade de recursos naturais
retirados do ambiente.
2.2 Tijolo de Solo-Cimento
O tijolo de Solo-Cimento é resultado da mistura homogênea de solo, cimento e água
em proporções devidamente determinadas, e depois compactado na forma de tijolos, blocos ou
paredes monolíticas. Após o seu processo de cura, endurece e ganha consistência, resistência e
durabilidade, podendo ser aplicado em vários tipos de obras. (TÉCHNE, 2004).
Figura 1 – Tijolo Ecológico.
Fonte: Tijolos São Carlos, 2018.
O tijolo de Solo-Cimento, como mostra a Figura 1, é derivado da mistura de solo,
cimento e água. Entretanto, os solos mais adequados para sua fabricação são os que possuem
em sua composição teores de areia entre 45% e 50%. E quando não possui tais condições e
características, deverá ser feito uma correção do solo, para que se possa garantir um produto
final de qualidade e segurança. (PEREIRA et al., 2015).
10
Esse material representa uma alternativa em busca de edificações cada vez mais
sustentáveis, uma vez que agrega menor custo, reaproveitamento de materiais e dispensa o
processo de queima. Outro aspecto positivo, consiste na racionalização da técnica construtiva
devido a utilização de blocos modulares que proporcionam a redução no desperdício de
material, além de garantir maior rapidez no processo construtivo, resultando assim em
economia com mão de obra.
A utilização do desenvolvimento tecnológico na construção civil para fabricação de
tijolos modulares de solo cimento vem se impondo como desafio a diversos pesquisadores,
profissionais e até mesmo a sociedade, com o intuito de amenizar os impactos gerados no setor
da construção. (NASCIMENTO et al., 2018).
Ainda segundo Nascimento et al. (2018), ressaltam que além do solo como matéria
prima em abundância utilizado na fabricação do tijolo de solo-cimento, pode-se usar resíduos
do próprio material de solo-cimento de outras construções, ou seja, isso representaria em uma
redução ainda maior, tendo em vista reaproveitamento do mesmo material.
2.2.1 História do Solo-Cimento
Estudos mostram que o material de solo-cimento foi inicialmente empregado no Brasil
para a confecção de estradas no qual, foi introduzido para construção de bases e sub-bases de
pavimentos.
A partir de 1936 com a regulamentação do seu uso pela Associação Brasileira de
Cimento Portland (ABCP), suas utilizações se intensificaram. O solo-cimento começou a ser
empregado em construções em 1948, quando residências feitas com paredes monolíticas foram
construídas em Petrópolis (RJ). (SAMPAIO et al., 2017).
No entanto, o solo-cimento só foi amplamente aplicado em moradias por volta de 1978,
quando o antigo Banco Nacional da Habitação (BNH) aprovou a técnica para construções de
habitações populares. Na época, estudos feitos pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas
do Estado de São Paulo) e pelo CEPED (Centro de Pesquisas e Desenvolvimento)
comprovaram que, além do bom desempenho termo acústico, o solo-cimento aplicado em
construções levava a uma redução de custos de 20% a 40%. (TÉCHNE, 2004).
2.2.2 Composição do Solo-Cimento
A NBR 12023 (ABNT, 2012), define o solo-cimento como, um produto enrijecido,
que resulta da cura de uma mistura íntima e compactada de solo, cimento e água, como mostra
11
a Figura 2, em proporções estabelecidas através de dosagem, executada conforme a NBR 12253
(ABNT, 2012).
Figura 2 – Produção do Tijolo Solo-Cimento.
Fonte: Gomes, 2018.
O cimento, a água e o solo constituem os principais componentes do tijolo Solo-
Cimento, entretanto, podem ser utilizados alguns materiais alternativos para a confecção desse
produto, como é o caso do plástico, dos resíduos de demolição, dos rejeitos de produção
industrial, da borracha, do vidro e outros. (GOMES, 2018).
O solo compreende um material que cobre a superfície da terra, sendo produto do
intemperismo e processos erosivos a partir da ação dos ventos, da água das chuvas, do calor ou
de microrganismos.
É um material natural renovável em grande abundancia disponível no mundo, e
conhecendo suas principais características, pode ser utilizado como suporte
para construções ou materiais de construções, além de poder substituir ou reduzir diversos tipos
de insumos, proporcionando uma redução de custos.
O solo como material de construção tem sido utilizado há pelo menos dez mil anos,
sendo registrado em culturas antigas como a grega e a romana. Algumas destas obras resistem
ao tempo, conservando sua qualidade estética e principalmente, sua qualidade estrutural.
(BAUER, 2008).
A utilização da terra crua na construção civil não é apenas por representar um valor
abaixo do mercado que favoreça a população de baixa renda, mas visa uma redução de impactos
gerados pela construção, tendo em vista a quantidade de solo disponível para o processo de
fabricação. (PINTO, 2015).
A NBR 10833/2012, recomenda alguns parâmetros para as principais características
que o solo deve possuir para que se possa fabricar tijolo e bloco de solo-cimento com utilização
de prensa manual ou hidráulica.
12
O solo deve atender às seguintes características:
100% de material que passa na peneira de número com abertura de malha de
4,75 mm (n. º 4);
10% a 50% de material que passa na peneira com abertura de malha 0,075 mm
(n. º 200);
Limite de liquidez menor ou igual a 45%;
Índice de plasticidade menor ou igual a 18%.
Ainda de acordo com a ABNT NBR 10833 (2012), ela garante que o solo não deve
conter matéria orgânica em quantidade que prejudique a hidratação do cimento
A palavra cimento é originada do latim caementu, que na antiga Roma designava uma
espécie de pedra natural de rochedos não esquadrejada (quebrada). Foi em meados de 1830 que
o inglês Joseph Aspdin patenteou o processo de fabricação de um ligante que resultava da
mistura calcinada em proporções certas e definida, de calcário e argila, conhecida
mundialmente até hoje. O resultado foi um pó que, por apresentar cor e características
semelhantes a uma pedra abundante na Ilha de Portland, foi denominado “cimento Portland”.
(SANTOS, 2016).
A Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP, 2018) delineia o cimento como
um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob a ação
de água; sendo resultado de uma mistura de clínquer, gesso e adições normatizadas. Na forma
de concreto, torna-se uma pedra artificial, que pode ganhar formas e volumes, de acordo com
as necessidades de cada obra.
O cimento é o principal material de construção usado como aglomerante, servindo para
ligar agregados e produzir argamassas. Dessa forma, é um dos produtos mais utilizados pelo
homem devido as suas características, como resistência, durabilidade, trabalhabilidade e
moldabilidade (durante o seu estado fresco).
A água é um componente utilizado em quase todos os serviços da construção civil,
sendo um dos principais elementos para a confecção de concretos e argamassas. É um material
que tem forte influência sobre a qualidade e segurança das obras, dessa forma deve ser isenta
de impurezas e estar dentro dos parâmetros exigidos e recomendados pelas normas técnicas.
A NBR 8491 “instrui que a água usada deve ser isenta de impurezas nocivas à
hidratação do cimento”. Em modo geral, à água a ser utilizada no processo de fabricação do
13
tijolo solo-cimento deve ser potável para que não apresente danos ao processo de hidratação do
cimento e consequentemente visando evitar determinadas patologias. (ABNT, 2012).
2.2.3 Processo de Fabricação do Tijolo Modular de Solo-Cimento
A produção dos tijolos de Solo-Cimento pode variar de acordo com os objetivos de
sua utilização, ou seja, sua finalidade. Diante disso, faz-se necessário analisar os materiais para
que esses atendam aos seus pré-requisitos (resistência mecânica, impermeabilidade,
durabilidade, textura, peso, dentre outros). (PISANI, 2015).
Assim, o Solo-Cimento resulta da mistura homogênea de solo, cimento Portland e
água, em proporções adequadas, sendo moldados e prensados. Depois da retirada dos moldes,
são mantidos em local coberto, e devem ser submetidos ao processo de cura, por meio de
sucessivas molhagens. Após isso podem ser estocados e executados em obras.
Podem-se relacionar as seguintes etapas, conforme fluxograma ilustrado na Figura 3
abaixo.
Figura 3 – Fluxograma das etapas de fabricação de tijolo de Solo-Cimento.
Fonte: Adaptado de Pisani (2015).
Os componentes de um tijolo solo-cimento são: solo devidamente preparado (sendo
retirado todo e qualquer material que possa provocar alguma patologia no tijolo), cimento
Execução da obra
Transporte do tijolo curado
Cura e estocagem
Moldagem
Amassamento
Dosagem
Escolha do solo
14
Portland, água potável e outros componentes (que possam melhorar alguma de suas
propriedades).
O processo de amassamento deve ser realizado até que toda sua massa esteja
totalmente homogênea, a fim de atestar que todo o seu volume esteja com propriedades iguais.
Na moldagem, transferir, imediatamente, a mistura para o molde e executar a prensagem, logo
após, retira-los e empilha-los, à sombra, sobre uma superfície plana e lisa. (ABNT, 2012).
Ainda de acordo com a ABNT NBR 10833/2012, após a moldagem e durante os sete
primeiros dias, os tijolos devem ser umedecidos, a fim de garantir a cura necessária. E os tijolos,
podem ser utilizados após 14 dias de sua fabricação.
Devem ser tomados certos cuidados durante o desmolde dos tijolos, a fim de evitar
danos oriundos de movimentações com o material ainda úmido. Outra precaução se dá aos três
primeiros dias de cura, no qual, deve ser pulverizado água sobre os tijolos, de duas a quatro
vezes por dia. E cada dia a mais de cura, o tijolo apresenta resistência maior, sendo que após
vinte e oito dias a cura está completa e o bloco apresenta aproximadamente 95% da sua
resistência de cálculo, sendo esse o prazo ideal para transporte e utilização. (PISANI, 2015).
2.2.4 Viabilidade de Aplicação
O tijolo de Solo-Cimento é um material fabricado com a mistura de solo, cimento e
água. O produto resultante é favorável ao desenvolvimento sustentável, visto que gasta pouca
energia por dispensar o processo de queima como também, é considerado de baixo custo por
poder ser confeccionado no próprio local da obra dispensando o transporte.
A utilização do tijolo de solo-cimento possui diversas vantagens. Dentre as principais,
a economia de até 50% do custo final da obra em relação aos blocos convencionais de cerâmica,
a diminuição de até 30% do tempo final da construção e a economia de até 100% da utilização
de argamassa de assentamento. (SAMPAIO et al., 2017).
Além disso, nas alvenarias construídas com os blocos de Solo-Cimento, as colunas são
embutidas em seus furos, fazendo com que o peso das alvenarias seja distribuído sobre as
paredes, gerando uma alvenaria estrutural mais segura. A utilização dos tijolos ecológicos
também dispensa o uso de 100% de madeira para a confecção de colunas, além do fácil
acabamento, da durabilidade e da limpeza da obra devido à ausência de entulho. (SAMPAIO et
al., 2017).
Segundo Pereira et al. (2015), pesquisas desenvolvidas por universidades, pelo ABCP
(Associação Brasileira de Cimento Portland) e pelo IPT (Instituto de Pesquisa e Tecnologias do
15
Estado de São Paulo), a produção de tijolo de Solo-Cimento possibilita a inserção de resíduos
na sua composição, seja devido a função de correção do solo ou pela substituição parcial de
solo ou cimento.
2.3 Déficit Habitacional
De acordo com Gomes (2018), cerca de 5,2 milhões de famílias estão sem moradias,
sendo um grande problema de cunho social para o país. A viabilidade de aplicação de novas
tecnologias, aliada a novos produtos constituiria uma medida para ampliar o acesso a
habitações. Dessa forma, o tijolo de Solo-Cimento por apresentar uma produção simplificada
e, relativamente barata em comparação aos blocos de alvenaria, poderia vir a ser um subsídio
para a redução desse déficit.
O tijolo de Solo-Cimento é um produto que demanda baixo consumo de energia na
extração de sua matéria prima como também, dispensa o processo de queima, contribuindo
assim para ser uma alternativa viável de implantação nas construções de edificações. Pois, além
de estar de acordo com as diretrizes do desenvolvimento sustentável, pode apresentar baixo
custo. (GOMES, 2018).
Segundo o livro “Demanda Futura por Moradias: Demografia, Habitação e Mercado”,
desde o início dos anos 2000, a política habitacional brasileira passou por profundas
transformações que levaram ao aumento da produção imobiliária para fins residenciais. Esses
avanços possibilitaram a expansão do crédito imobiliário e, com o apoio da política de
subsídios, trouxeram para o mercado um conjunto grande de famílias que antes não tinham
acesso ao mercado financeiro. O crescimento do crédito e o aumento dos investimentos
habitacionais não só deram conta da enorme demanda demográfica que emergiu nesse período,
como permitiram a ligeira redução do déficit habitacional. (GIVISIEZ et al., 2018).
Segundo dados da Fundação João Pinheiro, em 2015, o déficit habitacional brasileiro
era de 6,187 milhões de moradias, e em 2007, o déficit habitacional brasileiro girava em torno
de 6,273 milhões de moradias. Em conformidade, as estimativas indicam a necessidade de
construir 1,574 milhão de moradias por ano, no período 2016 a 2020, o que totaliza uma
produção de 7,782 milhões de habitações em cinco anos. A maior parte da produção deverá ser
realizada nas regiões Sudeste e Nordeste (35,6% e 27,2% do total, respectivamente).
(GIVISIEZ et al., 2018, 231 P.)
16
2.4 Resíduo Sólidos
Os resíduos sólidos compreendem os detritos sólidos ou semi-sólidos gerados pela
atividade humana ou não, que embora possam não apresentar utilidade, contudo após
transformação podem se tornar insumos para novas atividades.
Na busca por soluções para a problemática da gestão de resíduos sólidos, o Ministério
das cidades aprovou em 2010 o novo plano de Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS).
No qual, estabelece responsabilidades para a sociedade como um todo – cidadãos, governos,
setor privado e sociedade civil organizada – de gestão ambientalmente adequada dos resíduos
sólidos. (MMA, 2018).
Os resíduos se dirigidos de maneira correta podem adquirir valor comercial, sendo
utilizados em forma de novas matérias-primas ou novos insumos. Tais atitudes tendem a
diminuir o consumo dos recursos naturais, como proporcionar a geração de emprego e renda, e
diminuir os impactos ambientais provocados pela disposição inadequada dos resíduos. (MMA,
2018).
A PNRS prevê a redução na geração de resíduos, propondo hábitos mais sustentáveis
e um conjunto de propostas a incentivar o aumento da reciclagem, da reutilização dos resíduos
sólidos e da destinação ambientalmente adequada dos rejeitos (aquilo que não pode ser
reciclado ou reutilizado). (MMA, 2018).
2.4.1 Resíduos de construção civil (RCC)
Os resíduos de construção civil (RCC) são os provenientes de construções, reformas e
reparos de obras de construção civil, assim como os materiais resultantes de preparação e da
escavação de terrenos, tais como: tijolo, bloco cerâmico, concreto em geral, solos, rochas,
metais, resinas, colas, tintas, madeira, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico,
vidros, plástico, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulho de obras, e
exemplificado pela Figura 4. (SCHWENGBER, 2015).
Figura 4 – Resíduo de Construção Civil.
Fonte: Alfa resíduos, 2018.
17
Segundo Ossa et al. (2016), o crescimento da indústria da construção civil tem
considerável participação no aumento da produção de resíduos de construção civil (RCC), que
intensificou os problemas de descarte inadequado nas grandes cidades. E a redução do consumo
de agregados naturais e aumento da utilização de material reciclado pode ser utilizado para
promover o desenvolvimento sustentável da indústria e a proteção ambiental.
A definição do CONAMA (2002) sobre a origem dos resíduos da construção civil
evidencia que os RCC têm origem nas próprias atividades da construção civil, a partir dos
canteiros de obras, onde são executadas várias etapas para a realização e construção de um
empreendimento pelas empresas da construção civil. (SCHWENGBER, 2015).
O Caderno de Diagnostico – Resíduos da Construção Civil (2011), apresenta a
quantidade de RCC coletada diariamente por região, nos anos de 2009 e 2010, como pode ser
observada pelas Tabelas 1 e 2.
Tabela 1 – Quantidade de RCC coletada em 2009 e 2010.
Região
2009 2010
RCC coletado
(t/dia)
RCC coletado
(t/dia)
Norte 3.405 3.514
Nordeste 15.663 17.995
Centro Oeste 10.997 11.525
Sudeste 46.990 51.582
Sul 14.389 14.738
Fonte: Caderno de Diagnostico – Resíduos de Construção Civil, Fernandez (2011).
Como mostra a Tabela 1, são definidas as regiões que compõem o país juntamente
com as quantidades de RCC coletada durante os anos de 2009 e 2010. A exemplo de explicação,
a região Nordeste durante o ano de 2009, coletou cerca de 15.663 toneladas, de resíduos de
construção civil, por dia.
18
Tabela 2 – Estados da Região Nordeste que coletam RCC.
Estado
Total de
município
participantes
da pesquisa
Quantidade
coletada de
RCC de
origem pública
(t/ano)
Quantidade
coletada de
RCC de origem
privada
(t/ano)
Número de
município
com coleta
executada
pela
prefeitura
Número de
município
que cobra
pelo serviço
de coleta
Alagoas 4 144.506 200 4 0
Bahia 16 965.190,7 72.773,73 14 4
Ceará 6 214.045,2 133.307,1 5 0
Maranhão 4 300 Não fornecido 1 Não
fornecido
Paraíba 4 26.814,2 Não fornecido 3 0
Pernambuco 5 2.389,26 13.872 2 0
Piauí 9 5.884 96 8 1
Rio Grande
do Norte 14 191.677,6 40.810,7 12 1
Sergipe 4 145.825,4 13.954,98 4 1
Fonte: Caderno de Diagnostico – Resíduos de Construção Civil, Fernandez (2011).
A Tabela 2, mostra algumas especificações a repeito da coleta de RCC nos estados do
país como, a quantidade coletada de resíduo oriundo do setor público, a exemplo temos o Piauí
que coletou cerca 5.884 toneladas de resíduos por ano.
2.4.2 Geração de Resíduos de Construção Civil e os Impactos Ambientais
Os resíduos de construção civil têm se destacado pelo enorme volume gerado
diariamente nas grandes cidades, fruto do desperdício e falta de gerenciamento ambiental.
Cotidianamente, são descartados resíduos de argamassa, areia, cerâmicas, concretos, madeira,
papeis, plásticos, tijolos e outros. Nesse contexto, o desperdício na construção civil vem sendo
combatido com a qualificação da mão de obra, maior controle de aplicação dos materiais e
projetos melhor detalhados. (FERRAZ et al., 2004).
A construção civil representa cerca de 14% do PIB nacional, esse setor também é
responsável por um dos maiores consumidores de matérias-primas naturais. Estima-se que
sejam utilizados entre 20% e 50% do total de recursos naturais consumidos pela sociedade.
19
Dessa forma, o entulho chega a representar 60% dos resíduos sólidos urbanos produzidos, esse
material corresponde as sobras ou rejeitos constituídos por todo material oriundo do desperdício
do processo construtivo adotado em obras novas, reformas ou demolições. (MESQUITA,
2012).
Para um melhor entendimento, faz se necessário conhecer a composição média dos
resíduos de construção civil. Em conformidade, a Tabela 3 apresenta a caracterização dos
materiais constituintes dos resíduos em obras pelo Brasil. (FERNANDEZ, 2011).
Tabela 3 – Composição média dos resíduos de obras no Brasil.
Componentes Porcentagem (%)
Argamassa 63
Blocos e concreto 29
Outros 7
Orgânicos 1
Total 100
Fonte: Fernandez (2011).
A Tabela 3, mostra a composição média dos resíduos de construção civil, ou seja, os
principais materiais constituintes encontrados durante a coleta RCC.
A cidade de Teresina vem passado por um processo de verticalização nos últimos anos,
no qual se observa a construção de enormes prédios em sua área urbana, acompanhada da
geração de uma grande quantidade de resíduos de construção. O município produz uma média
mensal de 5.392 toneladas de entulhos que são lançados em aterros sanitários ou em locais que
precisam de aterro. (MESQUITA, 2012).
Em contrapartida, há poucos estudos para avaliar esses resíduos de construção civil.
Dessa forma, este trabalho reveste-se de suma importância, pois visa o conhecimento do
potencial de aproveitamento desse material como também, incentivar a reciclagem
possibilitando ganhos econômicos e ambientais. (MESQUITA, 2012).
Os recursos naturais apresentam aumento de exploração considerável devido ao
crescimento da economia e da população. Por consecutivo, tem-se um crescimento das
degradações de áreas urbanas como, o assoreamento de rios e córregos, obstrução de sistemas
de drenagem urbana, que em períodos de chuva, as consequências são enchentes das vias de
tráfego, como também, desmatamentos, erosões e contaminações do solo e do curso d’água.
(FERRAZ et al., 2004).
20
O grande acumulo de resíduos vem se transformando em um grave problema urbano
desde a década de 80, ocasionado pela intensa industrialização e crescimento populacional. Tal
objeção se caracteriza pela escassez de área de disposição de resíduos, causadas pela ocupação
e valorização de áreas urbanas, problemas de saneamento público, gerenciamento dos resíduos
e contaminação ambiental. (FERRAZ et al., 2004).
Figura 5 – Resíduos da Construção Civil.
Fonte: Luciane Kawa, 2018.
A geração de resíduos tem uma participação importante no conjunto dos detritos
produzidos. Por conseguinte, a ausência de tratamento adequado para tais materiais é
responsável pela origem de graves problemas ambientais, como mostra a Figura 5, o que
demonstra a necessidade da implantação de políticas públicas voltadas para o gerenciamento
desses resíduos. (FERRAZ et al., 2004).
Dessa forma, o Conselho Nacional de Meio Ambiente criou diretrizes para buscar
eliminar os impactos ambientais decorrentes do descontrole das atividades relacionadas à
geração, transporte e destinação desses materiais. Como também, adotar medidas que busquem
minimizar a geração de resíduos e a reutilização ou reciclagem; ou quando for invariável, que
os mesmos sejam tenham destinação adequada. (RESOLUÇÃO Nº 307 - CONAMA, 2002).
2.4.3 Gerenciamento de Resíduos
O gerenciamento de resíduos compreende um sistema de gestão na tentativa de reduzir,
reutilizar ou reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, praticas,
procedimentos e recursos para desenvolver e implementar ações previstas ambientalmente
corretas, exemplificado com a Figura 6. (RESOLUÇÃO Nº 307 - CONAMA, 2002).
21
Figura 6 – Gestão de resíduos.
Fonte: E-quilibre, 2018.
O conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) determinou diretrizes para os
projetos de gerenciamento de resíduos da construção civil, que terá como objetivo estabelecer
procedimentos necessários para disciplinamento, manejo e destinação adequada dos resíduos.
(RESOLUÇÃO Nº 307 - CONAMA, 2002).
Ainda de acordo com as diretrizes do CONAMA, os projetos de gerenciamento devem
contemplar as seguintes etapas:
Caracterização: o gerador deverá identificar e quantificar os seus resíduos;
Triagem: seleção e separação dos materiais, sendo preferencialmente realizada
pelo gerador, na origem ou nas áreas de destinação licenciadas para essa
finalidade;
Acondicionamento: garantir o confinamento dos resíduos após a geração até a
etapa de transporte, assegurando as condições de reutilização e de reciclagem
quando forem o caso;
Transporte: está de acordo com as normas técnicas vigentes para o transporte
de resíduos;
Destinação: ambientalmente legal e correta.
A Figura 7 apresenta uma distribuição e quantificação do manejo e processamento de
resíduos de construção civil (RCC) pela região Nordeste, numerando a quantidade de
municípios com a existência de manejo e processamento.
22
Figura 7 – Municípios da região Nordeste com manejo e processamento de RCC.
Fonte: Caderno de Diagnostico – Resíduos de Construção Civil, Ferandez (2011).
A Figura 7 retrata sobre o manejo e processamento de RCC. O manejo de resíduos
engloba atividades operacionais de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final
dos resíduos. Já o processamento se caracteriza pelas atividades de adoção de tecnologias
aplicáveis aos resíduos, desde sua produção até o destino final, com o objetivo de mitigar o
impacto negativo sobre o meio ambiente e em transformá-los em fator de geração de renda,
com a reutilização, reciclagem e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos.
Dessa forma, observa-se que no estado do Piauí ocorre um manejo de RCC em 121
municípios, já o processamento de RCC ocorre apenas em 1 município, números coletados no
Caderno de Diagnóstico – Resíduos de Construção Civil (2011).
2.5 Material Cerâmico
Um dos principais subsetores da construção civil, o de edificações é responsável por
um grande consumo de tijolos e blocos cerâmicos, por ser um dos principais insumos utilizado
para o fechamento de vãos em casas e apartamento. O tijolo cerâmico é constituído de argila,
no caso um recurso natural não renovável finito. Apesar de ser um dos setores mais importante,
a indústria da construção civil ainda mantém alto nível de perdas desse insumo, que raramente
são quantificados e mensurados, como mostra a Figura 8. (HOLANDA, 2011).
87
384
167139
189157
121141
69
2242 31
6 623
1
425
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Número de Municípios com serviços de manejo de RCC
Número de Municípios com existência de processamento de RCC
23
Figura 8 – Resíduos de cerâmica vermelha.
Fonte: Ambiente Legal, 2018.
Segundo Holanda (2011), o crescente desenvolvimento das cidades brasileiras
aumentou a demanda por novas moradias e que ao mesmo tempo surge a construção de novas
industrias, estradas e obras de infraestrutura, evidenciando a importância do ramo da construção
civil com o crescimento do país e a sua interferência no meio ambiente.
Na cidade de Teresina- PI encontra-se um grande polo cerâmico cujos principais
produtos de fabricação são tijolos e telhas, sendo produtos de grande destaque pelo Brasil. A
instalação desse polo é motivada pela grande quantidade de jazida de argilas de queima
vermelha na região. (SOARES, 2010).
O uso do bloco cerâmico data de quase cinco mil anos, sendo o mais antigo material
fabricado pelo homem ainda em utilização e geralmente é o material de construção preferido
pelos usuários. O termo argila faz referência a um material de granulometria fina, que apresenta
um comportamento plástico quando misturado com uma quantidade limitada de água. Tal
material não é encontrado em sua forma pura, e sim como mistura de vários tipos de
componentes. E seus constituintes são de fundamental importância para o processo de
fabricação dos tijolos, pois a presença e a quantidade de cada um dos componentes é o que
determina as propriedades de cada bloco. (HOLANDA, 2011).
A argila por ser um material não renovável finito, busca-se informações e estudos que
possam auxiliar no desenvolvimento de produtos e processos recicláveis. E o resultado poderá
ser refletido através da obtenção de tijolos de melhor qualidade, seja por mudanças nas
formulações das misturas ou por melhorias no processo de fabricação, através do controle das
matérias-primas. (HOLANDA, 2011).
24
3 METODOLOGIA
Essa pesquisa tem interesses em analisar as características do tijolo solo-cimento com
incorporação, em diferentes porcentagens, de resíduos de construção civil (RCC) de material
cerâmico, verificando a viabilidade técnica desse produto.
A Figura 9 exemplifica as etapas a serem utilizadas neste trabalho.
Figura 9 – Fluxograma da metodologia a ser utilizada.
Fonte: Autor, 2018.
3.1 Caracterização da matéria-prima
A fase inicial da pesquisa compreendeu na coleta e caracterização das matérias primas
que foram utilizadas para a confecção do tijolo de solo-cimento, tendo por objetivo classificar
o material para a produção dos corpos de provas.
Dessa forma, foram coletados duas amostras distintas de solos, denominados nesse
trabalho de Solo 01 e Solo 02, na Estrada da Caçimba Velha e no Povoado Soinho, e o resíduo
cerâmico é provenientes da cerâmica Livramento na cidade de Timon-MA. O cimento utilizado
Caracterização do solo e do resíduo
Produção dos corpos de prova
Análise dimensional dos corpos de prova
Ensaio de resistência a compressão simples
Ensaio de absorção de água
Análise dos resultados
25
foi o Portland CP II-E 32, que se destina às aplicaçoes de uso gerais, sob a forma de argamassa,
concreto simples, concreto armado e concreto protendido, elementos pré-moldados e artefatos
de cimento, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.
No laboratório de solos do Centro Universitário Uninovafapi, foi realizado o
quarteamento das amostras de solos, com o objetivo de obter uma amostra mais homogênea e
representativa possível. Nessa etapa, o material foi colocado sobre uma lona e divido em quatro
partes iguais e numerados, logo após, sucedeu-se na união de duas partes e refeito o processo
de quarteamento novamente, até que se chegasse na massa de amostra mais representativa
possivel.
Ocorreu a separação de amostras de solos para a realização do ensaio de granulométria,
e contou com o auxílio da mesa vibratória para agilizar o processo. Este ensaio visa analisar
fisicamente o material e caracterizá-lo quanto o tamanho dos grãos e distribuição.
Na caracterização dos resíduos cerâmicos, foram realizados processos para sua
caracterização física, através de ensaio granulométrico também.
O ensaio de granulométria é utilizado para determinar a distribuição granulométrica
do solo, ou seja, a porcentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de grãos,
representa na massa total utilizada. E o objetivo principal é conhecer a distribuição
granulométrica do agregado e possibilitar a determinação de suas caracteristicas físicas.
As Figuras 10 e 11 mostram respectivamente as peneiras para realização do ensaio e a
mesa vibratória, que foram utilizados para o ensaios de caracterização granulometrica do solo
e do resíduo cerâmico.
Figura 10 – Realização do ensaio de peneiramento.
Fonte: Autor, 2018.
26
Figura 11 – Mesa Vibratória.
Fonte: Autor, 2018.
Para o ensaio de análise granulométrica pesou-se cerca de 100g de material,
descontando o peso da capsula, e que foi para a estufa por um periodo de 24 horas, com
temperatura em torno de 105°C, como mostra as Figuras 12 e 13 abaixo. Para então ser passado
pelas peneiras de caracterização.
Figura 12 – Material pesado e colocado em estufa.
Fonte: Autor, 2019
27
Figura 13 – Material colocado em estufa.
Fonte: Autor, 2019.
A Figura 14 abaixo, mostra o resultado obtido após a passagem do material pelas
peneiras de caracterização ganulométrica.
Figura 14 – Material resultante do ensaio de granulometria.
Fonte: Autor, 2019.
Após a realização do ensaio granulométrico, procedeu-se com os ensaios para definir os
limites de Atterberg como, o limite de liquidez e o limite plasticidade dos solos utilizados.
28
Os solos podem apresentar diversos tipos de consistências, variando de acordo com a
quantidade de água presente. Tais consistências podem ser sólida, semi-sólida, plástica ou de
um fluído denso. E o teor de umidade que separa o estado plástico do estado líquido é chamado
de limite de liquidez (LL) e representa o máximo teor de água para aceitar a moldagem. A
umidade que delimita o estado semi-sólido do plástico é conhecida como limite de plasticidade
(LP), o que indica o teor de água mínimo presente na massa para permitir a conformação.
(GOMES, 2018).
As amostras de solos coletadas foram colocada ao ar livre para remoção do excesso de
umidade por um período de 24 h. Transcorrido isso, procedeu suas pesagens, pesando cerca de
100g de material com o auxílio de uma balança de precisão.
Feito isso, a amostra foi colocada em estufa para remover toda a sua umidade, e esse
período durou cerca de 24 horas. Logo após, a amostra passou novamente pelo processo de
aferição do peso.
A finalidade de tais atividades visa encontrar a umidade higroscópica do solo no qual,
é obtido conforme equação descrita abaixo.
ℎ =𝑃ú𝑚𝑖𝑑𝑜 −𝑃𝑠𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑠𝑒𝑐𝑜 × 100 (Eq.1)
Onde: h, representa a umidade em %
Limite de Liquidez: Conforme recomenda a NBR 6459 (ABNT, 2016).
Material utilizado:
Aparelho de Casagrande;
Cinzel;
Balança:
Cápsula de porcelana;
Espatula metálica;
Água destilada.
A metodologia adotada para a determinação do LL contou com a amostra
homogeneizada no qual, foi assentada sobre o aparelho. E se realizou ranhuras com o cinzel no
material, e dando início aos golpes a fim de que a ranhura se fechasse. Sendo retirada uma
29
quantidade de solo quando houve o fechamento da ranhura para determinar a umidade, porem
deve-se repetir o processo com acrescimo de mais água na amostra, para repeti-lo por 5 vezes.
Figura 15 – Aparelho Casagrande, para realização do ensaio de Limite de Liquidez.
Fonte: Autor, 2018.
Figura 16 – Cinzel, utensilio para auxílio no ensaio de Limite de Liquidez.
Fonte: Autor, 2018.
As Figuras 15 e 16 representam os equipamentos que serão utilizados para ensaios de
Limite de Liquidez, que permitem determinar os limites de consistência do solo.
30
Figura 17 – Homogeneização do material para o ensaio de Limite de Liquidez.
Fonte: Autor, 2019.
Figura 18 – Material disposto sobre o aparelho de casa grande.
Fonte: Autor, 2019.
E as Figuras 17 e 18, mostram a realização do ensaio de Limite de Liquidez (LL) no
material em estudo. E a Figura 19, mostra o material retirado do aparelho de Casa Grande e
que foi levado para esrtufa para só entao obter-se o valor de LL.
31
Figura 19 – Material retirado do aparelho casa grande.
Fonte: Autor, 2019.
Limite de Plasticidade: Conforme recomenda a NBR 7180 (ABNT, 2016).
Material utilizado:
Estufa;
Cápsula de porcelana;
Espatula metálica;
Balança de precisão;
Placa de vidro esmerilhada.
Para o limite de plasticidade a metodologia utilizada contou com a homogeneização
da amostra, formando uma pequena bola. Após isso, iniciou o seu agitamento sobre uma placa
de vidro, com pressão suficiente da palma da mão, até formar um cilindro que se fragmenta, à
uma espessura de 3mm. Ocorrendo a pesagem para obteção do peso úmido, e sendo colocado
em estufa para determinação do peso seco, e logo após foi determinado a umidade do material.
Esse processo foi repetido por 3 vezes.
Figura 20 – Realização do ensaio de Limite de Plasticidade.
Fonte: Autor, 2019.
32
Figura 21 – Realização do ensaio de Limite de Plasticidade.
Fonte: Autor, 2019.
A Figura 20, demonstra o precesso de realização do ensaio de Limite de Plasticidade.
E a Figura 21, mostra o material coletado pelo ensaio e que foi colocado em estufa por 24 horas
para posterior obtenção do resultado.
E para completar a caracterização das amostras, foi realizado uma análise química,
através da técnica de Fluorescência de Raio X (FRX).
A Fluorescência de Raio X (FRX) é uma técnica que permite a identificação dos
elementos constituintes no solo, como também permite observar a proporção de cada elemento
na amostra. Assim, o FRX caracteriza-se por ser um processo de análise que permite a
observação de substâncias em varios estados, como gases, soluções, liquidos, etc.
E a Figura 22 mostra o aparelho de análise utilizado.
Figura 22 – Analisador FRX.
Fonte: Autor, 2019.
33
Já a Figura 23, mostra o aparelho de FRX analisando um dos tipos de solo em estudo
para que possa obter a sua composição química.
Figura 23 – Análise química do material, utilizando o FRX.
Fonte: Autor, 2019.
Para os ensaios de FRX ocorreu a trituração do material com utilização de almofariz e
pistilo para que o mesmo passe pela peneira de N° 200, permitindo que até mesmo os materiais
não passantes fossem analisados. Assim o material seguiu para laboratório onde foram
realizados os ensaios.
3.2 Produção dos corpos de prova
A confecção dos corpos de provas foi baseada no exposto pela NBR 10833, que relata
sobre o procedimento de fabricação de tijolo e bloco de solo-cimento com utilização de prensa
hidráulica. (ABNT, 2012).
Após a análise prévia da caracterização dos solos em estudo, a produção dos corpos de
prova foi realizada com a utilização do Solo-02. Este solo foi escolhido por já ter sido coletado
em grande volume e em virtude da maior quantidade de ensaios realizados na amostra. Ressalta-
se que o material é composto essencialmente de areia média e que apresentou valores
divergentes da NBR 10833:2012. E não foram confeccionados corpos de prova utilizando o
Solo-01, por conta da dificuldade de desformar os corpos de provas.
34
Os tijolos, com utilização do Solo-02, foram fabricados em uma residência na zona
rural da cidade de Teresina-PI, no Povoado Soinho.
Os corpos de prova foram confeccionados em lotes de 10 tijolos com as proporções de
0%, 3%, 6% e 9% de resíduo cerâmico em relação ao quantitativo de solo, ou seja, foi retirado
a porcentagem de solo e acrescentado a mesma proporção de resíduo. E as proporções de solo,
cimento e resíduo são apresentados na Tabela 4 abaixo.
Tabela 4 – Proporções utilizadas na fabricação do tijolo Solo-Cimento.
Amostra Solo
(quilogramas)
Cimento
(quilogramas)
Traço
(quilogramas)
Teor de Resíduo
(quilogramas)
0% 35,00 5,0 8 solo : 1 cimento 0,0
3% 33,95 5,0 8 solo : 1 cimento 1,05
6% 32,90 5,0 8 solo : 1 cimento 2,10
9% 31,85 5,0 8 solo : 1 cimento 3,15
Fonte: Autor, 2019.
Inicialmente, foi realizada a homogeneinazação do solo e cimento com o auxílio de
uma máquina trituradora para solos, como mostra as Figuras 24 e 25 abaixo, sendo a mistura
agitada para obter-se uma consistência ideal para a moldagem dos corpos de prova.
Figura 24 – Homogeneização do solo, cimento e resíduo.
Fonte: Autor, 2019.
35
Figura 25 – Máquina trituradora de solos.
Fonte: Autor, 2019.
Em seguida, foi transferido a massa para a máquina de prensa hidráulica, com pressão
de 150 kgf/cm². As Figuras 26 e 27 ilustram o processo de realização da moldagem dos tijolos.
Figura 26 – Máquina de prensa hidráulica para fabricação dos corpos de prova.
Fonte: Autor, 2019.
36
Figura 27 – Moldagem dos corpos de prova.
Fonte: Autor, 2019.
Dessa forma, foram confeccionados 10 tijolos, como ilustra a Figura 28, de cada teor,
com porcentagens de 0%, 3%, 6% e 9% de adição de resíduo em relação a quantidade de solo
da mistura. Sendo os 10 submetidos a análise dimensional, 7 destinados ao ensaio de
compressão e 3 para o ensaio de absorção de água.
Figura 28 – Tijolo de Solo-Cimento.
Fonte: Autor, 2019.
37
Após a confecção dos tijolos, os mesmos foram empilhados sobre uma superficie plana
e lisa, e submetidos a um processo de cura hídrica por aspersão manual (com auxílio de um
regador), exemplificados pelas Figura 29 e 30, durante um prazo de 7 dias. No qual, foram
umedecidos todos os dias para possibilitar a hidratação do cimento.
Findado esse período de cura, procedeu-se com a realização dos ensaios de análise
dimensional, resistência a compressão simples e absorção de água.
Figura 29 – Processo de cura hidráulica por aspersão manual.
Fonte: Autor, 2019.
Figura 30 – Processo de cura hidráulica por aspersão manual.
Fonte: Autor, 2019.
38
3.3 Ensaio de análise dimensional
Para o ensaio de análise dimensional, os blocos foram ensaiados conforme a NBR
8492:2012. Que recomenda que a amostra ensaiada deve satisfazer as tolerãncias permitidas
nas dimensoões nominais dos tijolos de ± 1,00 mm para o comprimento (C), largura (L) e altura
(H).
A aparelhagem utilizada foi uma escala metálica com resolução de pelo menos 0,5 mm
e comprimento adequado à dimensão máxima do tijolo. Para cada dimensão do corpo de prova
foi executada pelo menos três determinações em pontos distintos de cada face, sendo realizada
uma determinação em cada extremidade e uma no meio do corpo de prova, com exatidão de 0,5
mm.
3.4 Ensaio de resistência à compressão simples
Os corpos de prova foram cortados ao meio, como mostra a Figura 31,
perpendicularmente à sua maior dimensão. E superpostos, por suas faces maiores, as duas
metades obtidas e as superfícies cortadas invertidas, de acordo com a Figura 32, ligando-as com
uma camada fina de pasta de cimento Portland, pré contraída com repouso de 30 min e espessura
de 2 e 3 mm.
Figura 31 – Corpos de prova sendo cortado para ensaio de compressão simples.
Fonte: Autor, 2019.
39
Figura 32 – Ilustração de corpos de prova preparados a partir de tijolo vazado para ensaio de
compressão simples.
Fonte: ABNT, 2012.
O corpo de prova obtido anteriormente, antes de ser submetido ao ensaio, deve
apresentar suas faces planas e paralelas para que haja perfeito contato entre as superfícies de
trabalho, podendo ser regularizado por meio de retífica adequada ou capeamento com pasta de
cimento Portland, com espessura máxima de 3 mm. Desse modo, com o auxílio de uma espátula,
retirar as rebarbas existentes. A Figura 33, exemplifica o tijolo cortado ao meio e com suas
superficies planas.
Figura 33 – Corpo de prova cortado ao meio e com suas superfícies planas.
Fonte: Autor, 2019.
Após o endureciemnto do material utilizado, os corpos de provas foram identificados
e submergidos em água por pelo menos 6 horas.
Decorridos os processos acima citados, os corpos de provas foram colocados na
máquina à compressão no qual, foi aplicada carga uniforme e com velocidade de ensaio de 500
N/s (50kgf/s), como mostra a Figura 34 abaixo.
40
Figura 34 – Corpo de prova sendo ensaiado para obtenção de resistência.
Fonte: Autor, 2019.
As amostras ensaiadas devem estar de acordo com a ABNT NBR 8492/2012, não
podendo apresentar média dos valores de resistência à compressão menor do que 2,0 Mpa e
nem valor individual inferior a 1,7 Mpa, com idade mínima de sete dias.
3.5 Ensaio de absorção de água
Para o ensaio de absorção de água, os blocos foram colocados em estufa, apresentada
na Figura 35, com temperatura entre 105ºC e 110ºC até a constância de massa, obtendo-se a
massa do corpo de prova seco, de acordo com a Figura 36.
Figura 35 – Estufa utilizada para o ensaio de absorção de água.
Fonte: Autor, 2018.
41
Figura 36 – Coleta do peso seco do tijolo para o ensaio de absorção de água.
Fonte: Autor, 2019.
Em seguida, foram submersos em um tanque durante 24h, e a Figura 37 ilustra os
corpos de prova submersos em água. Após sua retirada da água, foram enxugados com um pano
levemente umidecido e pesados (antes de decorridos 3 minutos), obtendo-se a massa do tijolo
saturado.
Figura 37 – Corpos de prova submersos para o ensaio de absorção de água.
Fonte: Autor, 2019.
As amostras ensaiadas devem estar de acordo com a ABNT NBR 8492/2012, não
podendo apresentar média dos valores de absorção de água maior do que 20% e nem valor
individual superior a 22%, com idade mínima de sete dias.
42
3.6 Análise Estatística
Para a análise estatística foi organizado em planilhas do Excel os dados obtidos, para
realização de análise descritiva das variáveis observadas. Dessa forma, ocorerreu comparação
das médias das variáveis de absorção de água e de resistência à compressão simples, utilizando
o Excel e o software Past.
Os dados de análise descritiva foram exportados para o programa Past, para realizar a
aferição estatística dos resultados. No qual, foram obtidos valores de Variância (ANOVA) e
comparação das médias (testes de Tukey). Esses ensaios fizeram a comparação das médias das
variáveis absorção de água e resistência à compressão simples.
43
4 RESULTADOS ANALISADOS
4.1 Caracterização do Solo 01 (coloração avermelhada)
O primeiro tipo de solo analisado, denominado de Solo 01, utilizado para a fabricação
dos corpos de prova, é constituído de materiais de natureza argilosa, sendo coletado na região
da cidade de Teresina-PI.
Inicialmente, para a caracterização desse material foi realizado o ensaio de
peneiramento para encontrar a granulometria dos grãos do solo. Ressalta-se que o ensaio foi
conduzido de forma análoga ao descrito na metodologia do presente trabalho.
Dessa forma, o ensaio de análise granulométrica da amostra forneceu os seguintes
dados, conforme mostra a Tabela 5 abaixo.
Tabela 5 – Resumo Granulométrico do Solo 01.
Resumo Granulométrico
Malha Peso Retido % Retida % Retida Acumulada % Passante
4 0 0 0 100,00
10 10,44 10,46 10,46 89,54
30 32,57 32,65 43,11 56,89
40 8,68 8,70 51,81 48,19
50 9,62 9,64 61,45 38,55
80 22,81 22,86 84,31 15,69
100 2,34 2,35 86,66 13,34
200 8,57 8,59 95,25 4,75
FUNDO 4,74 4,75 100,00 0,00
Fonte: Autor, 2019.
E o resumo para a classificação dos intervalos de tamanhos dos grãos são mostrados
na Tabela 6.
Tabela 6 – Resumo Granulométrico do Solo 01.
Resumo Granulométrico
Pedregulho (>4,8mm) 0%
Areia Grossa (4,8 - 2,0mm) 10,46%
44
Resumo Granulométrico
Areia Média (2,0 - 0,42mm) 41,35%
Areia Fina (0,42 - 0,074mm) 43,44%
Silte+Argila (< 0,074mm) 4,75%
Total 100,00%
Fonte: Autor, 2019.
A Figura 38 expõe o gráfico da curva granulométrica para o Solo 01, e analisando a
figura é possível concluir que o material em estudo se apresenta como bem graduado.
Figura 38 – Curva Granulométrica do Solo 01.
Fonte: Autor, 2019.
Com base na Tabela 5 e no gráfico da Figura 38, é possível extrair que o primeiro tipo
de solo analisado, Solo 01, não atendeu aos critérios estabelecidos pela NBR 10833:2012,
quanto a porcentagem de material que passa na peneira de abertura de malha nº 200, visto que
não atingiu a recomendação de ter entre 10% e 50% de material passante na peneira de malha
4,75mm.
45
Posteriormente, ao ensaio de análise granulométrica, foi realizado o ensaio de Limites
de Attenberg, conforme descrito na metodologia deste trabalho. Os resultados podem ser
observados na Tabela 7 e no gráfico da Figura 39.
O ensaio de determinação do Limite de Liquidez forneceu os seguintes dados
conforme mostra a Tabela 7.
Tabela 7 – Determinação do Limite de Liquidez do Solo 01.
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ
(ABNT NBR 6459)
Capsula N° 06 02 12 10 07
Golpes 12 22 31 38 41
Peso bruto úmido g 9,96 10,71 10,36 11,09 11,07
Peso bruto seco g 9,10 9,73 9,45 9,94 9,91
Peso da capsula g 5,52 5,70 5,86 5,65 5,76
Peso da água g 0,86 0,98 0,91 1,15 1,16
Peso do solo seco g 8,24 8,75 8,54 8,79 8,75
Umidade % 10,44 11,20 10,66 13,08 13,26
Fonte: Autor, 2019.
O limite de liquidez é determinado através da umidade para o qual o sulco se fecha
com 25 golpes. Dessa forma, para o presente solo em estudo, o limite de liquidez apresentado
foi de 11,4%, mostrado pela Figura 39 abaixo. Estando de acordo com a NBR 10833:2012, que
amostra de solo deve ser igual ou inferior a 45%.
Com secagem
prévia 105°/110° C
46
Figura 39 – Determinação do Limite de Liquidez.
Fonte: Autor, 2019.
O ensaio de determinação do Limite de Plasticidade, seguiu conforme o exposto na
metodologia, e forneceu os seguintes dados conforme mostra a Tabela 8.
Tabela 8 – Determinação do Limite de Plasticidade.
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE
PLASTICIDADE
(ABNT NBR 7180)
CÁPSULA N° 06 07 02 12 10
PESO BRUTO ÚMIDO g 5,15 5,16 5,42 5,20 4,86
PESO BRUTO SECO g 4,91 5,00 5,21 4,94 4,73
PESO DA CÁPSULA g 3,95 3,96 4,06 3,63 3,78
PESO DA ÁGUA g 0,24 0,16 0,21 0,26 0,13
PESO DO SOLO SECO g 4,67 4,84 5,00 4,68 4,60
UMIDADE % 5,14 3,31 4,20 5,56 2,83
LP= 4,21
Fonte: Autor, 2019.
Com secagem
prévia 105°/110° C
47
O limite de Plasticidade corresponde à média dos valores de umidade. E o resultado
do ensaio ficou em 4,21%. Dessa forma, o Índice de Plasticidade corresponde a diferença entre
o limite de liquidez e o limite de plasticidade. Assim, o valor obtido para o Índice de
Plasticidade foi de 7,19%, ficando caracterizado como um material de plasticidade mediana, e
dentro dos limites recomendados pela norma, que deve ser igual ou inferior a 18%.
A análise química do solo foi realizada pelo ensaio de Fluorescência de Raio-X (FRX),
que foi conduzido no laboratório da CPRM (Seviços Geologicos do Brasil Geral), localizado
na cidade de Teresina-PI.
O material foi passado na peneira ABNT nº200 sendo encaminhado para análise e a
caracterização química do material, que revelou a composição apresentada na Tabela 9. De
acordo com a essa tabela, pode-se inferir que cerca de 70% do solo é constituído de Ferro,
indicando que o material apresentará um comportamento argiloso.
Tabela 9 – Análise Química do Solo 01.
Componente Concentração (Ppm)
Ferro (Fe) 29438,77
Titânio (Ti) 7094,12
Potássio (K) 2616,1
Cálcio (Ca) 1118,78
Fonte: Autor, 2019.
4.2 Caracterização do Solo 02 (coloração amarelado)
A segunda amostra de solo, nomeada de Solo 02, foi coletada de uma jazida que se
localiza na estrada da Cacimba Velha, na região da cidade de Teresina-PI. Esse material
apresentou uma textura arenosa-argilosa, e que é facilmente encontrado na região.
O ensaio de granulometria do solo forneceu os seguintes dados conforme mostra a
Tabela 10.
48
Tabela 10 – Resumo Granulométrico do Solo 02.
Resumo Granulométrico
Malha Peso Retido % Retida % Retida
Acumulada % Passante
4 0 0 0 100
10 0,09 0,09 0,09 99,91
30 2,39 2,39 2,48 97,52
40 4,1 4,10 6,58 93,42
50 15,97 15,97 22,55 77,45
80 40,33 40,33 62,87 37,13
100 12,49 12,49 75,36 24,64
200 21,15 21,15 96,01 3,49
FUNDO 3,49 3,49 100,00 0,00
Fonte: Autor, 2019.
E o resumo granulométrico bem como, a classificação dos intervalos de tamanhos dos
grãos são mostrados na Tabela 11.
Tabela 11 – Resumo Granulométrico do Solo 02.
Resumo Granulométrico
Pedregulho (>4,8mm) 0%
Areia Grossa (4,8 - 2,0mm) 0,09%
Areia Média (2,0 - 0,42mm) 2,39%
Areia Fina (0,42 - 0,074mm) 94,03%
Silte+Argila (< 0,074mm) 3,49%
Total 100%
Fonte: Autor, 2019.
A Figura 40 expõe o gráfico da curva granulométrica para o Solo 02 e analisando a
figura é possível concluir que o material em estudo se apresentou como bem graduado.
49
Figura 40 – Curva Granulométrica do Solo 02.
Fonte: Autor, 2019.
Conforme mostra a Tabela 11 o Solo 02 é composto essencialmente de areia fina, com
a presença de 94,03% de areia fina.
Entretanto, o material não está de acordo com o recomendado pela NBR 10833:2012,
que afirma que o solo utilizado para confecção de tijolo solo-cimento deve possuir uma
porcentagem entre 10% e 50% de material que passa na peneira com abertura de malha nº 200
e a norma afirma também que o material deve ser 100% passante na peneira de abertura nº 04.
Com a análise, inferiu-se o Solo 02 se enquadrou apenas no que preconiza a norma para o
material passante na peneira de nº 04.
E em virtude do baixo teor de silte e argila do Solo 02, não foi possível realizar os
ensaios de limites de Attemberg. Dessa forma, o presente solo não se enquadra nos parâmetros
requeridos pela NBR 10833:2012, que requer um limite de liquidez menor ou igual a 45% e um
índice de plasticidade menor ou igual a 18%.
Para caracterização química e mineralógica foi realizado as técnicas de Fluorescência
de Raio X (FRX), que foi conduzido no laboratório da CPRM (Serviços Geológicos do Brasil
Geral) da cidade de Teresina-PI.
A análise química do material revelou a composição apresentada na tabela 12. De
acordo com a tabela, pode-se inferir que o solo é constituído de principalmente por Silício e
Ferro.
50
Tabela 12 – Análise Química do Solo 02.
Componente Concentração (Ppm)
Silício (Si) 201950,0
Ferro (Fe) 10523,7
Fósforo (P) 4933,89
Titânio (Ti) 6054
Cálcio (Ca) 1237,19
Fonte: Autor, 2019.
O Silício (Si) é um componente de mais materiais arenosos, evidenciando que o
presente solo tem muitos resíduos. Já a presença de Ferro (Fe), indica caracteristicas de material
argiloso.
4.3 Caracterização do Resíduo de material cerâmico
O resultado do ensaio granulométrico do resíduo pode ser visualizado nas Tabela 13 e
14, e na Figura 41 que apresenta o gráfico da curva granulométrica.
Tabela 13 – Resumo Granulométrico do Resíduo.
Resumo Granulométrico
Malha Peso Retido % Retida % Retida
Acumulada % Passante
4 0 0 0 100,00
10 0,53 0,53 0,53 99,48
30 14,4 14,50 15,03 84,97
40 9,11 9,17 24,20 75,81
50 7,6 7,65 31,85 68,17
80 9,58 9,64 41,49 58,52
100 4,01 4,04 45,53 54,50
200 17,69 17,81 63,34 36,69
FUNDO 36,42 36,66 100,00 0,00
Fonte: Autor, 2019.
51
Tabela 14 – Resumo Granulométrico do Resíduo.
Resumo Granulométrico
Pedregulho (>4,8mm) 0%
Areia Grossa (4,8 - 2,0mm) 0,54%
Areia Média (2,0 - 0,42mm) 23,67%
Areia Fina (0,42 - 0,074mm) 39,14%
Silte+Argila (< 0,074mm) 36,66%
Total 100%
Fonte: Autor, 2019.
A Figura 41 expõe o gráfico da curva granulométrica para o Resíduo Cerâmico e
analisando-a é possível concluir que o material em estudo se apresentou como bem graduado.
Figura 41 – Curva Granulométrica do Resíduo.
Fonte: Autor, 2019.
Conforme mostra a Tabela 14 o Resíduo é composto essencialmente por areia fina,
silte e argila.
52
Tabela 15 – Análise Química do Resíduo.
Componente Concentração (Ppm)
Ferro (Fe) 18701,3
Potássio (K) 17035
Titânio (Ti) 5997
Cálcio (Ca) 2674,72
Fonte: Autor, 2019.
A análise química do resíduo representada na Tabela 15, mostra os principais
componentes presentes no resíduo cerâmico. E como pode ser observado, encontrou-se cerca
elevadas concentrações de Ferro e de Potássio.
4.4 Ensaio de análise dimensional
A análise dimensional consistiu com a aquisição de pelo menos 3 pontos distintos de
cada face do tijolo, sendo uma para cada extremidade e outra ao centro do corpo de prova.
Dessa forma, aferiu-se as dimensões dos 10 tijolos de cada porcentagem de amostra, e tirou-se
uma média. Obtendo os resultados expostos nas Tabela 16 abaixo.
Tabela 16 – Dimensões médias para os corpos de prova.
Amostra C L H
(mm) (mm) (mm)
0% 120,30 240,2 70,4
3% 120,03 240,3 70,3
6% 120,01 240,1 70,2
9% 120,01 240,1 70,3
Obs.: L = largura; C = comprimento, H = altura.
Fonte: Autor, 2019.
De acordo com a análise dos resultados obtidos para o ensaio de analise dimensional,
todos os corpos de prova dos quatro tipos de porcentagens estão de acordo com o que preconiza
a NBR 8491:2012, não apresentando variações nominais dos tijolos de 1mm, nem para mais e
nem para menos.
53
4.5 Ensaio de resistência a compressão simples
O ensaio de resistência a compressão foi realizado em sete tijolos, para cada grupo de
formulação (0%, 3%, 6% e 9%), com velocidade de ensaio de 500 N/s (500 kgf/s) pela máquina
de prensa universal, Contenco- Fabricante dos Produtos Pavitest. Sendo realizado no
laboratório de materiais do Centro Universitário Uninovafapi, na cidade de Teresina-PI.
A Tabela 17 e a Figura 42 abaixo, mostram os valores médios de resistência à
compressão simples.
Tabela 17 – Valores médios de resistência a compressão.
Amostra MPa
0% 2,31
3% 2,14
6% 1,92
9% 2,36
Fonte: Autor, 2019.
Figura 42 – Gráfico com valores médios de resistência a compressão.
Fonte: Autor, 2019.
2,31
2,14
1,92
2,36
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0% de Resíduo 3% de Resíduo 6% de Residuo 9% de Residuo
RES
ISTÊ
NC
IA (
MP
A)
Resistência em Mpa
Resistência em Mpa
54
Tabela 18 – Valores de resistência à compressão dos corpos de prova.
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
(Mpa)
0% RESÍDUO 3% RESÍDUO 6% RESÍDUO 9% RESÍDUO
2,86 1,89 1,22 2,66
1,68 2,47 1,84 2,39
1,76 2,31 1,07 2,76
2,13 1,72 1,19 2,46
2,74 2,37 2,03 2,01
3,08 2,12 2,10 1,87
1,89 2,10 1,71 2,35
Fonte: Autor, 2019.
Conforme mostra a Tabela 18, o percentual de 6% de adição de resíduo foi o pior caso
observado visto que, houve apenas duas amostras que atingiram o valor de 1,7 MPa. Já os tijolos
com adição de 3% e 9% de resíduo se enquadraram dentro dos parâmetros exigidos pela NBR
8491:2012, que prevê valor individual de 1,7 MPa e 2,0 MPa para média dos valores de
resistência a compressão.
Entretanto, acredita-se que a deficiência do solo utilizado possa ter influenciado nos
resultados obtidos uma vez que, esse material não ficou de acordo com as características
prevista em norma para a caracterização do solo, reduzindo a resistência máxima do produto.
Por conseguinte, convém refazer os corpos de prova utilizando uma matéria prima mais
apropriada.
4.6 Ensaio de absorção de água
E o último ensaio realizado foi o teste para absorção de água no qual, foram utilizados
três tijolos, sendo três unidades para cada tipo de formulação (0%, 3%, 6% e 9% de adição de
resíduo de material cerâmico).
As Tabelas a seguir apresentam os valores obtidos no ensaio de absorção de água.
55
Tabela 19 – Valores de absorção de água com adição de 0% de Resíduo.
ABSORÇÃO DE ÁGUA
0% RESÍDUO
PESO SECO
(g)
PESO ÚMIDO
(g)
ABSORÇÃO
(%)
1 3255,14 3731,78 12,77
2 3265,67 3746,56 12,83
3 3235,69 3720,1 13,02
MÉDIA 12,88
Fonte: Autor, 2019.
Tabela 20 – Valores de absorção de água com adição de 3% de Resíduo.
ABSORÇÃO DE ÁGUA
3% RESÍDUO
PESO SECO
(g)
PESO ÚMIDO
(g)
ABSORÇÃO
(%)
1 3184,73 3685,95 13,60
2 3241,33 3715,3 12,76
3 3249,77 3721,48 12,68
MÉDIA 13,01
Fonte: Autor, 2019.
Tabela 21 – Valores de absorção de água com adição de 6% de Resíduo.
ABSORÇÃO DE ÁGUA
6% RESÍDUO
PESO SECO
(g)
PESO ÚMIDO
(g)
ABSORÇÃO
(%)
1 3106,33 3638,27 14,62
2 3166,3 3663,41 13,57
3 3186,79 3680,71 13,42
MÉDIA 13,87
Fonte: Autor, 2019.
56
Tabela 22 – Valores de absorção de água com adição de 9% de Resíduo.
ABSORÇÃO DE ÁGUA
9% RESÍDUO
PESO SECO
(g)
PESO ÚMIDO
(g)
ABSORÇÃO
(%)
1 3249,03 3756,29 13,50
2 3414,17 3932,26 13,18
3 3334,39 3833,11 13,01
MÉDIA 13,23
Fonte: Autor, 2019.
E com a análise dos resultados obtidos, mostrado também pelo gráfico da Figura 43
abaixo, nenhuma das amostras ultrapassaram os valores exigidos pela NBR 8491:2012, que
preconiza que as amostras ensaiadas não podem exceder a média dos valores de absorção de
água maior do que 20% nem valores individuais superiores a 22%, com idade mínima de 7 dias.
Figura 43 – Gráfico de análise de absorção de água.
Fonte: Autor, 2019.
Conforme mostram as tabelas 19, 20, 21 e 22, nenhuma das amostras excedeu os
valores normatizados pela NBR 8491:2012, que estabelece que as médias dos valores de
12,77
13,6
14,62
13,5
12,83 12,76
13,57
13,1813,02
12,68
13,42
13,01
11,5
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
0% de Resíduo 3% de Resíduo 6% de Resíduo 9% de Resíduo
PO
REC
ENTA
GEM
(%
)
Absorção de Água
Tijolo 1 Tijolo 2 Tijolo 3
57
absorção de água não excedam 20% e nem que apresentem valores individuais maiores que
22%.
4.7 Análise Estatística
4.7.1 Resistência à compressão simples
Para avaliar a variância dos parâmetros de resistência a compressão simples e absorção
de água dos tijolos fabricados com o Solo 02, utilizou-se da análise de variância por meio do
teste ANOVA e teste Tukey.
A análise estatística dos dados de resistência a compressão simples foi por meio do
teste ANOVA e obteve-se os respectivos parâmetros como mostra a Tabela 23 abaixo.
Tabela 23 – Teste ANOVA para os parâmetros de resistência à compressão simples.
CAUSAS DA
VARIAÇÃO
GRAU DE
LIBERDADE
SOMA DOS
QUADRADOS
QUADRADO
MÉDIO
VALOR
F
VALOR
P
F
CRÍTICO
Entre grupos 3 2,55 0,85
4,92 0,008 3,01
Nos grupos 24 4,15 017
Total 27 6,70
Fonte: Autor, 2019.
Como pode ser observado na Tabela 23, nos tijolos fabricados com o Solo-02, houve
variação significativa entre os parâmetros analisados para resistência à compressão simples,
visto que o Valor de F (4,92) foi maior de que o valor de F CRÍTICO (3,01). Essa confirmação
de variação significativa pode ser explicada pelo VALOR P (0,008) que para parâmetro de
análise precisa ser P < 0,05.
Dessa forma, realizou-se o teste Tukey para comparar melhor os tratamentos. Os
resultados podem ser observados na tabela 24.
58
Tabela 24 – Teste Tukey para os parâmetros de resistência à compressão simples.
TRATAMENTOS COMPARADOS VALOR P
0% - 3% 0,3774
0% - 6% 0,01868*
0% - 9% 0,9956
3% - 0% 1,055
3% - 6% 0,09303
3% - 9% 0,7632
6% - 0% 4,531
6% - 3% 3,476
6% - 9% 0,01093*
9% - 0% 0,3276
9% - 3% 1,383
9% - 6% 4,859
Fonte: Autor, 2019.
Analisando a Tabela 24 é possível concluir que para a formulação de 0% de adição de
resíduo e para a formulação de 6% de adição de resíduo houve diferença estatisticamente
significativa. E também houve variação significativa entre as formulações de 6% e 9% de adição
de resíduo. Dessa forma, com o incremento de resíduo houve uma variação estatisticamente
significativa.
4.7.2 Absorção de água
A análise da variância pelo teste ANOVA para a absorção de água dos tijolos
fabricados com o Solo 02, mostrou os resultados apresentados na tabela 25.
Tabela 25 – Teste ANOVA para os parâmetros de absorção de água.
CAUSAS DA
VARIAÇÃO
GRAU DE
LIBERDADE
SOMA DOS
QUADRADOS
QUADRADO
MÉDIO
VALOR
F
VALOR
P
F
CRÍTICO
Entre grupos 3 1,74 0,58
3,03 0,094 4,07 Nos grupos 8 1,53 0,19
Total 11 3,27
Fonte: Autor, 2019.
59
De acordo com os dados obtidos e ilustrados na Tabela 25, não houve variância
estatística significante (P < 0,05) para os parâmetros de absorção de água. Entretanto, pode-se
observar que a adição de resíduo aumentou gradativamente a absorção de água, possivelmente,
em virtude da granulometria do resíduo de material cerâmico.
Dessa forma, uma possível justificativa seria ao fato do espaço amostral ser reduzido,
visto que para análise de absorção de água a norma recomenda a utilização de apenas 3 tijolos,
porém, para análise estatística é recomendado a utilização de 5 amostras. Os valores de P
apresentam uma tendência insignificância ao parâmetro percentual de absorção de água.
60
5 CONCLUSÃO
Projetos e estudos anteriores comprovaram que as utilizações de solo para a fabricação
de tijolos apresentam relativa influência em seu comportamento final, como a elevação de sua
resistência. Dessa forma, o presente trabalho buscou fazer um estudo com a utilização de um
solo adequado, como também, buscar uma diminuição da quantidade de resíduos cerâmicos que
não possuem utilização.
Com a análise dos resultados pode-se inferir que a escolha e adoção do tipo de solo é
um fator principal para a fabricação de tijolo de Solo-Cimento.
E que mesmo com a utilização de um solo com as características físicas que não se
adequaram aos parâmetros normativos, foi possível obter resultados satisfatórios e que possuem
relevância como: a resistência a compressão e a absorção de água.
A análise comparativa entre os dois tipos solos levou aos resultados de que o Solo 01
apresenta um resumo granulométrico mais satisfatório que o Solo 02, no que recomenda a NBR
10833:2012 para a fabricação de tijolo de Solo Cimento. Bem como, com o Solo 01 foi possível
realizar os ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade, o que não foi possível fazer
com o Solo 02.
Entretanto, como explicado no corpo do presente trabalho a utilização do Solo 02 para
a fabricação dos corpos de prova deveu-se a coleta do mesmo em uma maior quantidade, como
também a sua melhor adequação ao desmolde dos tijolos. E isso pode ser explicado pela
presença de Ferro no Solo 01, o que é característico de um argilo mineral. Contudo, esse
material pode conter um tipo de argilo mineral de baixa coesão, que dificultou o desmolde dos
tijolos.
Quanto a análise dimensional dos tijolos, conclui-se que as dimensões referentes a
comprimento, largura e altura, não apresentaram diferença de valor nominal maior ou menor
de que 1 mm. Estando assim, dentro dos limites aceitáveis pela NBR 8491:2012.
Com a análise de resistência a compressão é possível inferir que os tijolos com as
porcentagens de 0%, 3% e 9% de adição de resíduo cerâmico apresentaram adequabilidade aos
valores preconizados pela NBR 8491:2012. Mas, as três unidades de tijolos com o teor de 6%
de resíduo que não obtiveram resultados satisfatórios, ficando abaixo dos limites exigidos por
norma, que são de 1,7 MPa para valor individual ou 2 MPa para média de valores analisados.
E foi possível observar que o aumento na concentração de resíduo influenciou na
resistência dos tijolos visto que, notou-se um aumento gradativo na resistência a compressão
com a elevação da porcentagem de adição de resíduo.
61
E conforme pode ser visto pela análise estatística para resistência à compressão
simples houve uma variação estatística significativa quando há o incremento de resíduo ao
material para fabricação dos tijolos de Solo-Cimento.
Os resultados para absorção de água demonstraram que todos os corpos de prova
atenderam os limites estabelecidos pela NBR 8491:2012 no qual, o valor individual não pode
ser superior a 22% e a média de valores não pode ser maior de 20%. E a adição de resíduo
contribuiu para a redução dos vazios, visto que o material possui uma grande quantidade de
partículas finas.
A produção de um tijolo de Solo-Cimento com a proporção de 8:1 de solo/cimento, e
a adição de resíduo cerâmico, especialmente para a porcentagem de 9% de resíduo, é uma
alternativa satisfatória pois, obteve-se os maiores valores para a resistência a compressão. E a
diminuição da porosidade e o ganho ambiental pela reutilização de resíduo sobrepõe-se aos
demais resultados.
Dessa forma, conclui-se que para a fabricação de tijolos de Solo-Cimento com adição
de resíduo, recomenda-se a utilização de um solo com características mais argilosas para que
possa se enquadrar aos requisitos normativos de caracterização da matéria prima.
Ressalta-se ainda, que o tijolo de Solo-Cimento com adição de resíduo de material
cerâmico, constitui uma alternativa viável tecnicamente. Além de contribuir para a diminuição
dos impactos ambientais, devido a reintrodução do resíduo na cadeia produtiva, por
proporcionar um reaproveitamento desse material.
Por meio dessa pesquisa, buscou-se desenvolver uma formulação de tijolo de Solo-
Cimento que poderá atrair o mercado, devido ao baixo custo econômico agregado ao produto,
como também, pelo seu baixo impacto ambiental. Assim, facilitar o acesso a habitações de
baixo e médio padrão, em especial para a região Nordeste, por permitir uma redução nos custos
de produção e contribuir com a preservação do meio ambiente.
Para tanto, pretende-se ainda viabilizar a realização de estudos subsequentes que
possam dar continuidade a sustentabilidade ambiental, manejo e reaproveitamento adequado
dos resíduos de construção civil.
Por conseguinte, após a finalização desse estudo chegou-se à conclusão de que a
formulação ideal é a adição de 9% de resíduo cerâmico ao tijolo de Solo-Cimento visto que,
obteve-se melhores resultados para o ensaio de resistência a compressão apesar de a análise de
absorção de água não ter sido a melhor, mas esse resultado pode estar ligado a maior presença
de partículas finas e que, por consecutivo proporciona uma absorção maior de água.
62
REFERÊNCIAS
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cimento - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2012a.
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de tijolo e bloco de solo-cimento com utilização de prensa manual ou hidráulica. Rio de Janeiro:
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cimento: Ensaio de compactação. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.
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