Adição do resíduo da lavagem de areia no blend de argila

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

CAROLINA SALOMÉ OLDAKOSKI DIRCEU VITOR PILATO

ADIÇÃO DO RESÍDUO DA LAVAGEM DE AREIA NO BLEND DE ARGILA PARA A FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE VEDAÇÃO

CURITIBA

2013


ADIÇÃO DO RESÍDUO DA LAVAGEM DE AREIA NO BLEND DE ARGILA PARA

A FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE VEDAÇÃO

Trabalho apresentado como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil no Curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná. Orientadora: Profª.Dra. Laila Valduga Artigas

CURITIBA 2013

TERMO DE APROVAÇÃO


ADIÇÃO DO RESÍDUO DA LAVAGEM DE AREIA NO BLEND DE ARGILA PARA A FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE VEDAÇÃO

Dissertação aprovada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil no Curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, pela seguinte banca examinadora:

____________________________________ Profa. Dra. Laila Valduga Artigas

Orientadora – Departamento de Construção Civil, UFPR

___________________________________ Profa. Dra. Nayara Soares Klein

Departamento de Construção Civil, UFPR

__________________________________ Prof. Msc. Carlos Gustavo Nastari Marcondes

Departamento de Construção Civil, UFPR

Curitiba, 11 de dezembro 2013

AGRADECIMENTOS

Primeiramente, aos nossos pais, por sempre nos apoiarem e dedicarem tanto do vosso tempo conosco. Somos eternamente gratos a vocês. Vocês foram nossos alicerces para esta conquista.

A Deus, por nunca nos deixar desistir do que queríamos, por dar-nos, acima de tudo, a fé.

A nossa orientadora, Laila Valduga Artigas, pelo entusiasmo e conhecimento compartilhados conosco, desde nossa primeira reunião.

Aos senhores(as), Guilherme Orso, Zeco Bobato, Shirley Cosin, Leonardo

Miranda e tantos outros, que compartilharam seus conhecimentos conosco, sem pedir nada em troca.

À Pedreira Costa, a qual disponibilizou material para adição, em especial, à

Shamantta e Jonathan Costa pela disposição em explicar todo o processo produtivo de sua empresa.

À Cerâmica São Pedro e seus funcionários, por ceder-nos equipamentos

para a realização de ensaios, em especial, ao seu proprietário, senhor Gerson Raksa.

Á Cerâmica Duas Palmeiras e a Conspilato Materiais para Construção, pelos

materiais e equipamentos fornecidos, sem os quais este trabalho não poderia ser feito. E aos seus funcionários, pelo auxilio no processo produtivo das amostras. Agradecemos de maneira especial, aos senhores, Alvir Antonio Pilato, Altemar Pilato e Abelar Pilato, por apoiar os trabalhos mais pesados em torno do presente trabalho.

Aos Docentes do curso de Engenharia Civil da UFPR, pelo conhecimento à

nós transmitido. A toda a equipe do LAME, Laboratório de Materiais e Estruturas, em

especial aos senhores Douglas e Ricardo, pelo tempo gasto em nos ajudar. Aos membros da banca examinadora, por se mostrarem aptos a participar

desta fase tão importante em nossas vidas. Aos colegas de curso, pelo apoio e entusiasmo em toda a caminhada até

aqui. E aos membros do Time de futebol "QCBFC", por estarem sempre presentes nos momentos de descontração.

Aos verdadeiros amigos, por entender nossa ausência nesse período de

árduo trabalho.

A caminhada para um ambiente mais sustentável é muito longa, porém só será atingida se começarmos a nos preocupar desde já com o tamanho da destruição que causamos em nosso Planeta. Não devemos nos preocupar com o tamanho do benefício ao qual conseguiremos e sim que podemos, de uma forma ou de outra, compensar um pouco do que retiramos do meio ambiente. Se nossos passos forem curtos, porém precisos e eficazes, poderemos ter a certeza de que estaremos trilhando o caminho certo rumo à sustentabilidade.

Dirceu Vitor Pilato

RESUMO

Devido à grande importância da cerâmica vermelha de vedação dentro da engenharia civil brasileira, é inerente a preocupação com as reservas de matéria-prima para a produção desse material. O presente trabalho visa adicionar o resíduo da lavagem de areia natural à argila, com o objetivo de reduzir a quantidade de argila a ser utilizada na produção de blocos de vedação e eliminar a deposição do resíduo no leito dos rios. Para isto, foram arbitrados valores de adição de 10%, 15% e 20% de resíduo em massa, mantendo-se o mesmo processo ao qual passam os blocos cerâmicos quando produzidos. As amostras foram ensaiadas com base na norma da ABNT NBR15270-3:2005, segundo os ensaios de determinação das características geométricas, índice de absorção d'água, absorção de água inicial e resistência à compressão. Para efeito de emprego imediato do resíduo no processo produtivo, as amostras foram comparadas com blocos de produção normal de uma empresa localizada em Curitiba. Os resultados mostraram que o resíduo pode ser empregado no processo produtivo cerâmico, porém, em porcentagem de 10% ou inferiores tendo em vista o déficit significativo de resistência mecânica apresentado nas amostras com 15% e 20%. Nos demais ensaios, os blocos com adição do resíduo se comportaram de maneira muito semelhante aos blocos de produção normal, tendo um pequeno aumento nas suas dimensões e no índice de absorção d’água, mas permanecendo dentro dos padrões exigidos pela norma brasileira. Para efeito ambiental, a adição desse resíduo torna-se de grande valia, uma vez que seu descarte não seria mais feito em rios no entorno das mineradoras de areia e diminuiria a quantidade de argila necessária para a produção de blocos cerâmicos de vedação.

Palavras-chave: Argila. Bloco cerâmico. Resíduo.

ABSTRACT

Due to the importance of the ceramic seal within Brazilian civil engineering, is inherent concern with stocks of raw material for the production of this material. The present work aims to add the residue wash natural clay sand, aiming to reduce the amount of clay to be used in the production of bricks and eliminate the deposition of the residue from the riverbeds. For this, addition values of 10%, 15% and 20% by mass of residue were arbitrary, keeping the same process which are produced when the ceramic block. The samples were tested with the ABNT NBR15270-3:2005 , according to tests to determine the geometric characteristics, water absorption rate , initial water absorption and resistance to compression. For immediate employment effect of the residue in the production process, the samples were compared with blocks of a normal production company located in Curitiba. The results showed that the residue can be used in ceramic production process, however, a percentage of 10% or less in view of the significant deficit in strength shown in samples with 15% and 20%. In other tests, the blocks with the addition of residue behaved very similarly to normal production blocks way, taking a small increase in size and the rate of water absorption , but remaining within the standards required by the Brazilian standard. For environmental effect, the addition of this residue becomes valuable, since their disposal would not be done in the rivers surrounding the mining of sand and decrease the amount of clay needed for the production of ceramic bricks.

Key-words: Clay. Ceramic block. Residue.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - FLUXOGRAMA DE PROCESSO PRODUTIVO DA CERÂMICA VERMELHA. ............... 16

FIGURA 2 – PREPARAÇÃO DO BLEND ............................................................................................. 17

FIGURA 3 – CONFORMAÇÃO DO BLOCO CERÂMICO .................................................................... 19

FIGURA 4 – SECAGEM DOS BLOCOS CERÂMICOS EM ESTUFA .................................................. 20

FIGURA 5 – FORNO CONTÍNUO, TIPO TÚNEL ................................................................................. 22

FIGURA 6 – FORNO INTERMITENTE, TIPO PAULISTA .................................................................... 22

FIGURA 7 – VALETA DE DECANTAÇÃO ............................................................................................ 26

FIGURA 8 – RESÍDUO DA LAVAGEM DA AREIA APÓS SECAGEM ................................................. 26

FIGURA 9 - HOMEGENEIZACAO DA MISTURA DO RESÍDUO AO BLEND DE ARGILA ................. 30

FIGURA 10 – COLOCAÇÃO DA MISTURA NA ESTEIRA PARA TRANSPORTE ATÉ O LAMINADOR

.......................................................................................................................................... 31

FIGURA 11 – MATERIAL APÓS PASSAR PELO LAMINADOR .......................................................... 31

FIGURA 12 – BLEND CHEGANDO NA EXTRUSORA APÓS LAMINAÇÃO ....................................... 32

FIGURA 13 – BLOCO COM ADIÇÃO SAINDO DA EXTRUSORA ...................................................... 32

FIGURA 14 – CORTE DO BLOCO APÓS A SAÍDA DA EXTRUSORA ............................................... 33

FIGURA 15 – ESTOCAGEM DOS BLOCOS COM ADIÇÃO PARA SECAGEM AO AR LIVRE .......... 33

FIGURA 16 – BLOCOS CERÂMICOS NO FORNO PARA POSTERIOR QUEIMA ............................. 34

FIGURA 17 - IDENTIFICAÇÃO DAS DIMENSÕES DO BLOCO ......................................................... 35

FIGURA 18 – MEDIÇÃO DO DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DO BLOCO ......................... 35

FIGURA 19 – PLANEZA DAS FACES – REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE DESVIO

CÔNCAVO E CONVEXO ................................................................................................. 36

FIGURA 20 – POSIÇÕES PARA AS MEDIÇÕES DAS ESPESSURAS DAS PAREDES EXTERNAS E

SEPTOS ........................................................................................................................... 36

FIGURA 21 – MEDIÇÃO DA ALTURA DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO ...................... 37

FIGURA 22 – MEDIÇÃO DA LARGURA DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO ................... 37

FIGURA 23 – MEDIÇÃO DO SEPTO DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO ........................ 38

FIGURA 24 – BLOCOS CERÂMICOS IMERSOS EM TANQUE COM ÁGUA ..................................... 39

FIGURA 25 – PESAGEM DOS BLOCOS APÓS RETIRADA DO EXCESSO DE ÁGUA .................... 39

FIGURA 26 – PENEIRAMENTO DA AREIA PARA O PREPARO DA ARGAMASSA .......................... 40

FIGURA 27 - PESAGEM DA AREIA USADA NA ARGAMASSA DE CAPEAMENTO ......................... 41

FIGURA 28 - PESAGEM DO CIMENTO USADO NA ARGAMASSA DE CAPEAMENTO .................. 41

FIGURA 29 – BLOCOS CERÂMICOS CAPEADOS ............................................................................. 42

FIGURA 30 – SATURAÇÃO DOS BLOCOS CAPEADOS ................................................................... 43

FIGURA 31 – EXECUÇÃO DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA ............................................................... 44

FIGURA 32 – BLOCOS ROMPIDOS NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO ................. 44

FIGURA 33 – TANQUE PARA EXECUÇÃO DO ENSAIO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL ......... 45

FIGURA 34 – EXECUÇÃO DO ENSAIO DE ABSORÇÃO INICIAL ..................................................... 46

FIGURA 35 – GRÁFICO DOS RESULTADOS DA ABSORÇÃO DE ÁGUA ........................................ 61

FIGURA 36 - GRÁFICO COM A MÉDIA DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA À

COMPRESSÃO ................................................................................................................ 64

FIGURA 37 – GRÁFICO COM A MÉDIA DOS RESULTADOS DOS ÍNDICES DE ABSORÇÃO

INICIAL ............................................................................................................................. 67

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – DIMENSÕES DE FABRICAÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS DE VEDAÇÃO................ 23

TABELA 2 – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS INDIVIDUAIS RELACIONADAS À DIMENSÃO

EFETIVA ........................................................................................................................... 23

TABELA 3 - TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS RELACIONADAS À MÉDIA DAS DIMENSÕES

EFETIVAS ......................................................................................................................... 24

TABELA 4 – ESPECIFICAÇÃO PARA A RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ...................................... 24

TABELA 5 – NÚMERO DE BLOCOS DOS LOTES E DA AMOSTRAGEM ......................................... 25

TABELA 6 – UMIDADE DAS AMOSTRAS DOS MATERIAIS .............................................................. 29

TABELA 7 – DIMENSÕES DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (EM CM) .................................................... 48

TABELA 8 - DIMENSÕES DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (EM CM) ...................................... 49

TABELA 9 - DIMENSÕES DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 15% (EM CM) ...................................... 49

TABELA 10 - DIMENSÕES DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 20% (EM CM) .................................... 50

TABELA 11 – MÉDIAS DAS DIMENSÕES DOS BLOCOS COM E SEM ADIÇÃO DO RESÍDUO (EM

CM) ................................................................................................................................... 50

TABELA 12 – FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO

(EM MM) ........................................................................................................................... 51

TABELA 13–FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO

DE 10% (EM MM) ............................................................................................................. 52

TABELA 14 –FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO

DE 15% (EM MM) ............................................................................................................. 52

TABELA 15 –FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO

DE 20% (EM MM) ............................................................................................................. 53

TABELA 16 – MÉDIA DAS FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS

COM E SEM ADIÇÃO (EM MM) ....................................................................................... 53

TABELA 17 – ESPESSURA DAS PAREDES EXTERNAS E DOS SEPTOS DOS BLOCOS SEM

ADIÇÃO (EM MM) ............................................................................................................ 54

TABELA 18 - ESPESSURA DAS PAREDES EXTERNAS E DOS SEPTOS - BLOCOS COM ADIÇÃO

DE 10% (EM MM) ............................................................................................................. 55


DE 15% (EM MM) ............................................................................................................. 55


DE 20% (EM MM) ............................................................................................................. 56

TABELA 21 – ÁREA BRUTA DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (AB) (EM CM²) ....................................... 57

TABELA 22 - ÁREA BRUTA DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (AB) (EM CM²) ......................... 57



TABELA 25- ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA) DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO .......................... 59

TABELA 26 - ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA) DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% .......... 59



TABELA 29 – RESULTADOS DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO .......... 62

TABELA 30 - RESULTADOS DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10%

.......................................................................................................................................... 62


.......................................................................................................................................... 63


.......................................................................................................................................... 63

TABELA 33 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO .................................... 66

TABELA 34 – ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% ..................... 66

TABELA 35 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 15% ..................... 66

TABELA 36 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 20% ..................... 67

SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10

1.1.CONSIDERAÇÕES GERAIS .............................................................................. 10

2.OBJETIVOS ........................................................................................................... 12

2.1.OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 12

2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 12

3.JUSTIFICATIVA ..................................................................................................... 13

4.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ...................................................................... 14

4.1.BLOCO CERÂMICO ........................................................................................... 14

4.1.1.Matéria prima e fabricação ............................................................................... 15

4.1.2.Requisitos de qualidade ................................................................................... 22

4.2.RESÍDUO DA LAVAGEM DE AREIA .................................................................. 25

5.METODOLOGIA .................................................................................................... 28

5.1.COLETA DAS AMOSTRAS SEM RESÍDUO ....................................................... 28

5.2.COLETA E ADEQUAÇÃO DO RESÍDUO ........................................................... 28

5.3.ADIÇÃO DO RESIDUO AO BLEND .................................................................... 29

5.4.DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS ......................... 34

5.5.DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA) .......................... 38

5.6.DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ................................... 39

5.7.DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO INICIAL (AAI) .......................... 45

6.RESULTADOS ....................................................................................................... 47

6.1.INSPEÇÃO VISUAL ............................................................................................ 47

6.2.CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: LARGURA, ALTURA E COMPRIMENTO

.......................................................................................................48

6.3.CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: FLECHA E DESVIO AO ESQUADRO .. 51

6.4.CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: SEPTOS ............................................... 54

6.5CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: ÁREA BRUTA........................................ 56

6.6.ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ ÁGUA ..................................................................... 59

6.7.RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ...................................................................... 62

6.8.ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL ......................................................................... 65

7.BENEFÍCIOS AMBIENTAIS OBTIDOS ................................................................. 69

8.CONCLUSÃO ........................................................................................................ 70

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 71

10

1. INTRODUÇÃO

1.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS

Antes, assunto que se limitava aos estudiosos e militantes, a questão do

meio ambiente virou tema mundial e hoje encontra-se presente nos mais diversos

segmentos da sociedade. A preocupação com a preservação do meio ambiente já é

vista como prioridade pelos poderes públicos e a adesão da sociedade se faz cada

vez mais necessária. (OLIVEIRA, 2008)

Segundo Del Carlo (2008), a engenharia moderna é obrigada a trabalhar

com três variáveis consideradas como básicas e que foram historicamente

ignoradas: responsabilidade ambiental, responsabilidade social e sustentabilidade. O

fato é que, a engenharia deve se aproximar das reais necessidades humanas,

principalmente porque a indústria da construção civil é protagonista no cenário atual

de poluição ambiental.

Afunilando a cadeia produtiva da construção civil, temos as olarias, que

consomem cerca de 15 milhões de toneladas de argila mensalmente (ANICER,

2003), potencial este, que pode ser explorado no que tange à incorporação de

resíduos no processo produtivo ceramista.

Dadas as características da argila como sendo uma mistura de óxidos (SiO2,

Al2O2, FeO) e possuir baixa granulometria, pode-se considerar que resíduos inertes

de tamanho menor ou igual ao da argila podem ser adicionados a sua mistura, dada

uma dosagem correta, para que as características finais do bloco cerâmico não

sofram influências negativas.

Para tanto, o uso destes materiais deve estar relacionado à já existência

dele em forma de fino, ou seja, se o material existe, mas precisa ser moído, para o

uso na argila já se torna inviável, tendo em vista o alto custo para a moagem e o

baixo valor agregado da argila natural.

11

Havendo, portanto, uma geratriz de material fino próxima ao polo produtor de

cerâmica, pode-se estudar a possibilidade de adição à argila natural, visando à

retirada de um resíduo da natureza e economizando quantidades de um material

não renovável, além de ter a possibilidade de melhorar o desempenho do bloco

cerâmico.

Nesse contexto, insere-se o resíduo de lavagem de areia natural, o qual não

precisa de nenhuma moagem para atingir a finura necessária para a adição na argila

sã.

12

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GERAL

O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de blocos cerâmicos

após adições de diferentes quantidades de resíduo derivado da lavagem de areia

natural. Serão usados métodos de ensaio segundo a Norma Brasileira para a análise

do desempenho do material inicial e final.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a. Ensaiar amostras de bloco cerâmico da olaria em estudo, quanto ás

características geométricas, resistência mecânica, absorção de água total e

ao índice de absorção inicial;

b. Realizar misturas do resíduo ao blend da argila, em teores de 10%, 15% e

20%;

c. Efetuar os mesmos ensaios realizados nas amostras, comparando com os

resultados obtidos inicialmente.

13

3. JUSTIFICATIVA

O estudo presente se justifica pela iminente escassez a que o futuro breve

nos reserva para qualquer material não renovável. A argila, sem dúvida, se

enquadra neste paradigma, o qual pode ser mudado com a substituição integral ou

parcial de rejeitos ou materiais renováveis no processo produtivo ceramista. A

contento, o meio ambiente também é beneficiado, pela simples eliminação de um

tipo de rejeito, de areia lavada, que se incorporará no blend de argilas.

De qualquer forma, dado o emprego de energia que o processo de extração

de areia demanda, é cabível estudar modos de aproveitar todos os seus produtos

para que o balanço energético desse tipo de mineração torne-se cada vez melhor.

14

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

O costume da obtenção de produtos da argila é muito antigo, começou em

lugares onde não existia essa matéria em abundância, primeiro por cozimento ao sol

e depois por cozimento ao forno. É tão antigo, que sua existência foi mencionada na

bíblia, como material utilizado como bloco cerâmico na construção da Torre de Babel

(PETRUCCI, 2007).

Com o passar do tempo os materiais derivados da argila foram evoluindo,

absorvendo as tecnologias disponíveis e tornando possíveis diversos

empreendimentos construídos pelo homem.

4.1. BLOCO CERÂMICO

O bloco cerâmico é o principal elemento da alvenaria, sendo o produto que

mais tem influencia neste tipo de método construtivo.

Tendo em vista a diversidade de edificações arquitetadas pelo homem, seu

formato e dimensão variam de acordo com seu uso final, variando de pequenas

peças usadas para decoração e revestimento, até grandes blocos usados como

elementos estruturais.

No Brasil, a participação dos cerâmicos tem maior influência nas áreas de

vedação e estrutural, sendo uma pequena parcela utilizada como revestimento.

Especificamente na região de Curitiba nota-se uma quantidade grande de olarias

que concentram sua produção nos blocos cerâmicos de vedação, que é objeto

nesse estudo.

15

4.1.1. Matéria prima e fabricação

A base de todo bloco cerâmico remonta à argila, que por sua vez, segundo

Petrucci (2007), é formada pela desintegração de rochas ígneas, sendo o feldspato

sua origem mais comum, podendo ainda ser formada de micaxistos e gnaisses. É

também constituída de compostos minerais, que contém fundamentalmente silicatos

de alumínio hidratados.

De acordo com Grim (1953), a argila é um material terroso de granulometria

fina que apresenta certa plasticidade quando em contato com a água.

Amarante (1993) define argilas como produtos de alteração intempérica de

rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Em seu estado natural, as argilas são

constituídas de minerais primários (que sem encontram presentes nas rochas, e

apenas alteraram sua composição) e/ou minerais secundários (produzidos pela ação

de agentes químicos sobre os minerais primários). Pela sua formação e localização,

as argilas podem ser consideradas residuais, formadas in situ(que sofreram pouco

ou nenhum transporte e contém uma proporção de minerais primários maior que as

argilas sedimentares) e/ou sedimentares (que foram transportadas e depositadas,

encontrando-se poucos minerais associados às rochas, com exceção de quartzo e

alguma muscovita).

Portanto, as argilas são uma mistura de materiais de baixa granulometria e

baixo índice de material orgânico, o que a torna um material interessante do ponto

de vista tecnológico, pelo fato destes materiais possuírem em suas composições

alguns fundentes, que ao ultrapassarem uma determinada temperatura (900° a

1100°C) adquirem resistência mecânica elevada ao sintetizarem.

A característica essencial da argila como matéria-prima para a produção dos

diferentes produtos cerâmicos é a sua plasticidade no estado úmido, qualidade

quase não superada por nenhuma outra matéria-prima, que adquire rigidez ao secar

e dureza ao ser queimada (LOYOLA,2000).

O número de argilas empregado por cada cerâmica depende do custo de

cada argila e também do que se deseja obter como produto final, satisfazendo os

16

objetivos da norma brasileira NBR 15270:2005. Segundo Motta et. Al.(2001) a

maioria das olarias e cerâmicas utilizam um tipo de argila monocomponente,

chamada de simples ou natural.

Tendo em vista as diferentes argilas que compõe o Brasil, será feito um

recorte regional, que abrange Curitiba e sua região metropolitana para este estudo.

Para esta região utiliza-se uma formulação geralmente empírica e varia de acordo

com cada ceramista, mas em geral é composta de uma argila “gorda”, caracterizada

pela alta plasticidade e composição basicamente de argilominerais, e de argila

“magra”, rica em quartzo, que baixa a plasticidade da mistura e permite a devida

drenagem das peças, tanto na secagem quanto na queima.

Geralmente são praticados os seguintes processos até o produto final:

Adequação e preparação da matéria-prima (ou bled), conformação, secagem e

queima.

O processo de produção da indústria cerâmica é apresentado no fluxograma

da FIGURA 1.

FIGURA 1 - FLUXOGRAMA DE PROCESSO PRODUTIVO DA CERÂMICA VERMELHA.

FONTE: Adaptado de JULIATO(1995).

17

i. Adequação e preparação

Após ser extraída de seu depósito natural, a argila deve passar pelo

processo de sazonamento, que consiste na deposição da própria argila a céu aberto,

formando camadas subseqüentes por, no mínimo, 6 meses. Este processo traz

como vantagens o aumento da plasticidade e a lavagem de sais solúveis, além da

decomposição de material orgânico.

Em seguida é feita a preparação do blend, que consiste na mistura de um ou

mais tipos de argila e, consequentemente, de resíduos provenientes de diversas

fontes.

FIGURA 2 – PREPARAÇÃO DO BLEND

Para a preparação são empregados os seguintes equipamentos, na

respectiva ordem de atuação:

• Britadores de diversos tipos;

• Caixão alimentador;

• Destorroador;

• Misturador;

• Laminador;

18

ii. Conformação

Este processo compreende a etapa final de moldagem dos blocos na etapa

plástica da argila e pode ser concebido através de dois tipos distintos de moldagem,

que são a prensagem e a extrusão.

A prensagem advém dos primórdios da indústria cerâmica, onde a argila é

compactada dentro de uma forma, e após sua moldagem, é desformada adquirindo

a forma de bloco. A única diferença deste processo conforme se passaram os anos

foi o advento da mecanização do sistema, embora o processo seja exatamente o

mesmo.

Em geral, o processo a prensagem leva a obtenção de uma qualidade

superficial e controle dimensional superiores aos obtidos pelo processo da extrusão.

O processo da extrusão é de utilização bem mais ampla em todos os

segmentos da indústria cerâmica em geral, tais como indústrias de tijolos maciços,

furados, telhas, manilhas, perfis, barras etc.

Segundo Soares (2002), a obtenção de produtos pelo processo de extrusão

consiste em compactar uma massa plástica numa câmara de alta pressão equipada

por um conjunto moto-bomba para a retirada do ar, (vácuo), contra um molde

(boquilha) no formato desejado.

O sistema mais utilizado de extrusão é o de hélice (rosca sem-fim), que

permite fluxo contínuo, homogeneização aceitável, e boa distribuição de pressões na

saída do equipamento. A principal vantagem desse tipo de sistema é a variabilidade

de produtos que conseguem ser feitos, uma vez que a única peça a ser trocada de

produto a produto é a boquilha de saída.

19

FIGURA 3 – CONFORMAÇÃO DO BLOCO CERÂMICO

Uma característica importante a ser levantada é a compactação que a peça

pode ter, conforme o método de conformação escolhido. De acordo com a umidade

da argila, pode-se obter maiores ou menores valores de compactação e esta influi

diretamente nas características da peça antes da queima (permeabilidade e

resistência mecânica) e da peça já queimada (resistência mecânica, tamanho da

peça, absorção de água).

iii. Secagem

A secagem tem como função eliminar a água que foi utilizada na moldagem.

A água sairá apenas pela superfície da peça, portanto quanto maior for a área de

contato peça-ar menor será o tempo necessário para a secagem.

Segundo Vicenzi (1999), a secagem é de vital importância para a indústria

cerâmica, uma vez que levadas as peças ao forno, com umidade excessiva, esta

mesma umidade evaporará muito rapidamente, gerando assim trincas, fissuras,

perdas de resistência e até a explosão da peça.

Para tal processo pode ser utilizada secagem natural ou artificial,

dependendo do custo de cada processo.

A secagem natural é feita pelos elementos da natureza, tais como o sol e o

vento, porém, devido à sazonalidade climática, as empresas que trabalham com

20

esse tipo de método devem ter reservas de blocos, para que, em tempos de

temperaturas baixas a produção não se interrompa.

O método artificial de secagem geralmente é feito por um túnel, onde os

blocos são expostos a uma corrente de ar (seca e quente) gerada pelo forno e

distribuída por ventiladores com acionamento elétrico.

Contudo, os blocos não podem sofrer secagens muito rápidas pelo fato de

que as partículas da argila podem contrair-se com a saída da água, e isso também

pode causar fissuras (quanto maior for a umidade utilizada na conformação, maior

será a contração).

FIGURA 4 – SECAGEM DOS BLOCOS CERÂMICOS EM ESTUFA

iv. Queima

É a fase final do processo produtivo cerâmico e também o processo que

caracteriza a forma do material em estudo.

É a partir desta fase que a argila torna-se um material diferente daquele

extraído da jazida, conferindo-lhe significativo ganho de resistência, diminuição da

porosidade e também um aumento da sua densidade.

Este processo ocorre graças à sintetização de materiais que compõe a

argila, conforme Pureza (2004):

21

1) Até 200ºC: eliminação da água higroscópica ou residual e da água interfoliar ou zeolítica;

2) De 350º a 650ºC: combustão das substâncias orgânicas e dissociação dos sulfetos com liberação de CO2e SO2;

3) De 600º a 800ºC: colapso do retículo dos argilominerais com liberação da água de constituição;

4) De 800º a 950ºC: decomposição dos carbonatos com liberação de CO2;

5) De 900 a 1000C: reação da sílica e da alumina com outros elementos, e formação de silicoaluminatos complexos que conferem ao corpo cerâmico as propriedades físico-mecânicas características.

Para atingir o ponto de sintetização, utilizam-se diversos tipos de fornos, que

variam conforme a produção, o produto a que se deseja conseguir e o capital que o

ceramista pretende investir.

Podemos citar, como principais tipos, os fornos contínuos e intermitentes.

• Contínuos: têm como principais vantagens o baixo consumo de

combustível e a produtividade contínua. Porém, exigem um investimento

inicial demasiadamente grande que demora a voltar para o ceramista.

Como exemplo, cita-se o forno túnel.

• Intermitentes: Estes tipos de fornos são, geralmente, construídos

gastando-se bem menos se comparados aos fornos túneis. Para cada

caso de necessidade existe um tipo diferente de forno intermitente, uma

vez que existe uma gama de tipos diferentes deles. Como exemplos,

podem ser citados os fornos tipo Hoffmann, vagão, paulista, caieira e

abóbada.

22

FIGURA 5 – FORNO CONTÍNUO, TIPO TÚNEL

FIGURA 6 – FORNO INTERMITENTE, TIPO PAULISTA

4.1.2. Requisitos de qualidade

A qualidade do bloco cerâmico é especificada pelas normas da ABNT

NBR15270-1:2005 Componentes cerâmicos, Parte 1: Blocos cerâmicos para

alvenaria de vedação – Terminologia e Requisitos e NBR15271-3:2005

23

Componentes cerâmicos, Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de

vedação – Métodos de ensaio.

Segundo a NBR 15270-1 (ABNT, 2005), os blocos cerâmicos para vedação

obrigatoriamente deverão:

-trazer a identificação do fabricante e do bloco;

- ser fornecidos em lotes constituídos de tijolos de mesmo tipo e qualidade;

- não apresentar defeitos sistemáticos, tais como trincas, quebras,

superfícies irregulares, deformações e desuniformidade de cor;

- seguir formas e dimensões nominais conforme critérios apresentados nas

tabelas 1, 2 e 3.

TABELA 1 – DIMENSÕES DE FABRICAÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS DE VEDAÇÃO

Dimensões L x H x C

Módulo dimensional M = 10cm

Dimensões de fabricação (cm)

Largura (L) Altura (H) Comprimento (C)

Bloco Principal 1/2 Bloco

(1)M x (1) M x (2) M

9

9 19 9

(1)M x (1) M x (5/2) M 24 11,5

(1)M x (3/2) M x (2) M

14

19 9

(1)M x (3/2) M x (5/2) M 24 11,5

(1)M x (3/2) M x (3) M 29 14

FONTE: ABNT (2005).

TABELA 2 – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS INDIVIDUAIS RELACIONADAS À

DIMENSÃO EFETIVA

Grandezas Controladas Tolerância Individual (mm)

Largura (L)

± 5 Altura (H)

Comprimento (C)

FONTE: ABNT (2005)

24

TABELA 3 - TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS RELACIONADAS À MÉDIA DAS DIMENSÕES EFETIVAS

Grandezas Controladas Tolerância Individual (mm)

Largura (L)

± 3 Altura (H)

Comprimento (C)

FONTE: ABNT (2005)

- possuir como limite mínimo o valor de 6mm para a espessura dos septos e

de 7mm para a espessura das paredes externas;

- ter um desvio em relação ao esquadro e uma fecha de no máximo 3mm;

- atender aos valores mínimos de resistência à compressão, indicados na

TABELA 4.

TABELA 4 – ESPECIFICAÇÃO PARA A RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Posição dos furos fb

Mpa

Para blocos usados com furos na horizontal ≥ 1,5

Para blocos usados com furos na vertical ≥ 3,0

FONTE: ABNT (2005)

- ter sua inspeção realizada: por medição direta, a verificar em lotes não

superiores a 10000 blocos; e por ensaio, conforme o número de peças por lote (por

exemplo, para um lote com peças entre 3001 e 35000 tijolos, a quantidade da

amostra deve ser de 13 peças).

A TABELA 5, representada abaixo, recomenda duas amostragens de treze

blocos cada uma.

25

TABELA 5 – NÚMERO DE BLOCOS DOS LOTES E DA AMOSTRAGEM

Lotes

Número de blocos

Verificações 1ª amostragem ou amostragem simples

2ª amostragem

1000 a 100000 13 13 Dimensões

características, visuais

NOTA: Recomenda-se que, por questões de racionalidade, a inspeção por ensaios seja realizada após a aprovação do lote na inspeção geral

FONTE: ABNT (2005)

4.2. RESÍDUO DA LAVAGEM DE AREIA

A areia é de vital importância para a engenharia civil, no entanto o processo

de extração da areia natural revela um potencial destruidor, tendo em vista o meio

ambiente.

Além de degradar áreas enormes de planícies de rios (extração em área de

várzea), o processo de lavagem produz um material fino que é carreado com a água

usada para a lavagem.

O processo de extração da areia consiste em retirar a camada superficial de

argila e, posteriormente, conduzir a areia que aflora para o lavador. No lavador são

separados os materiais graúdos (pedregulho e seixo rolado) e miúdos (areia de

diversas granulometrias). O material restante (lodo) segue para cavas ou valetas de

decantação, onde a água voltará para o processo, separando-se do resíduo,

vulgarmente chamado de goma, como mostrado na FIGURA 7.

26

FIGURA 7 – VALETA DE DECANTAÇÃO

Quando uma cava ou valeta preenche-se completamente, a mesma é

esvaziada com o auxílio de uma escavadeira hidráulica, que retira a goma e a expõe

ao ambiente. Desta forma o material pode ser transportado até as olarias por

caminhões basculantes.

FIGURA 8 – RESÍDUO DA LAVAGEM DA AREIA APÓS SECAGEM

A extração direta do resíduo das cavas impossibilita o seu transporte

imediato, por se tratar de um produto muito líquido.

27

O resíduo em questão é inerte e possui baixa granulometria em seu estado

natural, fato este, facilitador da sua adição ao blend, uma vez que não necessita de

moagem para o material chegar nesta finura e incorporar-se adequadamente à

argilas.

Atualmente o resíduo não é aproveitado, sendo descartado em cavas ou rios

adjacentes às mineradoras, comprometendo severamente a qualidade da água.

28

5. METODOLOGIA

A metodologia empregada nesse trabalho se restringe apenas a olaria

Cerâmica Duas Palmeiras, de Curitiba, especializada na fabricação de blocos

cerâmicos de vedação.

O parâmetro utilizado para a adição é a massa. Para tanto foram

adicionadas porcentagem de resíduo em substituições parciais à argila comum,

medidas estas, conseguidas com o auxílio de uma balança. As porcentagens iniciais

foram arbitradas em 5, 10 e 15%.

Tendo em vista o maquinário utilizado nas indústrias cerâmicas ser grande e

pesado, impossibilitou-se o uso da adição de 5%, devido à sensibilidade e precisão

dos equipamentos serem muito baixas. Após um teste comprobatório, eliminou-se

este teor de adição, arbitrando-se desta vez teores de 10, 15 e 20%.

5.1. COLETA DAS AMOSTRAS SEM RESÍDUO

As amostras foram coletadas diretamente nas instalações da indústria,

pertencendo a um mesmo lote. Foram coletados 31 blocos cerâmicos, sendo 13

elementos para primeira amostragem, 13 para a segunda amostragem e quatro para

reserva para um eventual incidente, conforme propõe a NBR 15270-1 (ABNT, 2005).

5.2. COLETA E ADEQUAÇÃO DO RESÍDUO

Considerando a viabilidade da pesquisa, e que a mesma possa ser aplicada

na prática, o resíduo foi coletado de um areal da região de Curitiba, próxima de onde

se encontra a olaria em estudo, em função das despesas com transporte desse

resíduo tornarem seu uso inviável.

29

Para verificar a necessidade de ajuste da umidade do resíduo para sua

incorporação no blend, a umidade dos dois materiais (resíduo e argila) foram

medidas previamente.

Para tanto, uma alíquota de cada material foi seca em estufa à 100°C, em

laboratório, durante 24h, para posterior pesagem e cálculo.

Os cálculos das umidades das amostras, pela equação 1 indicaram pouca

variação na umidade, os resultados estão representados na TABELA 6.

TABELA 6 – UMIDADE DAS AMOSTRAS DOS MATERIAIS

CÁPSULA h(%) MÉDIA

ARGILA 1 27,80%

28,42% ARGILA 2 28,51%

ARGILA 3 28,94%

RESÍDUO 1 29,67%

28,61% RESÍDUO 2 29,51%

RESÍDUO 3 26,65%

A umidade do resíduo ficou muito próxima à da argila, o que viabiliza sua

adição, pois é possível utilizá-lo em seu estado natural, excluindo a necessidade de

secagem do resíduo ou adição de água à mistura.

5.3. ADIÇÃO DO RESIDUO AO BLEND

Primeiramente, utilizando a adição de 10% do resíduo em uma massa de

100kg, iniciou-se o procedimento de fabricação dos 37 blocos com adição para fins

de teste, sendo eles, 13 para o ensaio de determinação das características

geométricas, 6 para o ensaio de absorção total, 6 para o ensaio de resistência a

compressão, 6 para o ensaio de determinação do índice de absorção inicial e 6 para

30

folga. Contudo, observou-se que não seria possível discriminar exatamente onde se

inicia e termina o processo de fabricação desses blocos, optando-se por aumentar a

margem de segurança, isto é, alterar a massa para 300kg, para que se possa

selecionar corretamente os blocos com suas respectivas adições.

5.3.1. Homogeneização do blend

Definidas as quantidades de argila e resíduo (totalizando 300kg de massa

total) iniciou-se o processo de mistura. Para este procedimento utilizou-se um

recipiente plástico de 3,1kg de massa e uma balança com sensibilidade de 100g.

Pesadas as quantidades exatas para cada adição, reduzindo o peso do

recipiente, foi feita a mistura do resíduo à argila com o auxílio de uma pá (FIGURA

9).

FIGURA 9 - HOMEGENEIZACAO DA MISTURA DO RESÍDUO AO BLEND DE ARGILA

Esse processo foi feito em substituição à mistura com pá carregadeira,

empregado no processo convencional, sendo este o único diferencial do processo

com adição.

Em seguida, o material foi misturado, laminado, extrudado, cortado

(conformado) e colocado para secar em prateleiras que podem ser movimentadas

31

com o auxílio de uma empilhadeira, conforme o processo normal de produção (vide

FIGURA 10 a FIGURA 15).

FIGURA 10 – COLOCAÇÃO DA MISTURA NA ESTEIRA PARA TRANSPORTE ATÉ O

LAMINADOR

FIGURA 11 – MATERIAL APÓS PASSAR PELO LAMINADOR

32

FIGURA 12 – BLEND CHEGANDO NA EXTRUSORA APÓS LAMINAÇÃO

FIGURA 13 – BLOCO COM ADIÇÃO SAINDO DA EXTRUSORA

33

FIGURA 14 – CORTE DO BLOCO APÓS A SAÍDA DA EXTRUSORA

FIGURA 15 – ESTOCAGEM DOS BLOCOS COM ADIÇÃO PARA SECAGEM AO AR LIVRE

De cada mistura produziu-se aproximadamente 50 blocos, em decorrência

do aumento do blend para 300kg, obtendo-se o total de 150 amostras, que

permaneceram secando ao ar livre por duas semanas. Posteriormente seguiram

para queima, em um forno intermitente tipo Paulista com temperatura variando entre

850º e 1000ºC, localizando-se no terço médio superior do forno, como mostrado na

FIGURA 16.

34

FIGURA 16 – BLOCOS CERÂMICOS NO FORNO PARA POSTERIOR QUEIMA

Após 36 horas os blocos foram retirados do forno e permaneceram por mais

6 horas resfriando, para dar inicio aos ensaios.

5.4. DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS

As características geométricas dos blocos cerâmicos foram determinadas

pelas análises das dimensões das faces, sempre medidas pelo eixo do bloco,

conforme NBR 15270-3 (ABNT, 2005).

Para esse procedimento, foram utilizados os seguintes instrumentos:

• Régua com sensibilidade de 0,5mm.

• Paquímetro com sensibilidade de 0,05mm;

• Esquadro metálico de 90º +- 0,5º

Os procedimentos para a realização do ensaio foram os seguintes:

a) Os blocos foram colocados em uma superfície plana e indeformável;

b) A medição dos blocos foi realizada nas faces, de forma a obter as medidas

de comprimento (C), largura (L), altura (H), flecha (f), septos internos e

externos (e) e o desvio em relação ao esquadro (D).

35

c) Foram anotados todos os valores obtidos e posteriormente registrados em

planilha eletrônica;

d) Através do produto das dimensões efetivas (L x C) determinou-se a área

bruta (Ab).

A FIGURA 17 identifica a largura, altura e comprimento do bloco.

FIGURA 17 - IDENTIFICAÇÃO DAS DIMENSÕES DO BLOCO

FONTE: ABNT NBR 15270-3 (2005)

FIGURA 18 – MEDIÇÃO DO DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DO BLOCO


36

FIGURA 19 – PLANEZA DAS FACES – REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE DESVIO

CÔNCAVO E CONVEXO


FIGURA 20 – POSIÇÕES PARA AS MEDIÇÕES DAS ESPESSURAS DAS PAREDES

EXTERNAS E SEPTOS


37

FIGURA 21 – MEDIÇÃO DA ALTURA DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO

FIGURA 22 – MEDIÇÃO DA LARGURA DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO

38

FIGURA 23 – MEDIÇÃO DO SEPTO DO BLOCO CERÂMICO COM PAQUÍMETRO

5.5. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA)

O cálculo de absorção de água foi obtido através da metodologia baseada

na NBR 15270-3 (ABNT, 2005) e descrita a seguir:

Os corpos de prova foram secos em estufa à 100ºC durante 24 horas, até

massa constante, pesados em balança elétrica obtendo-se a massa seca (Ms).

Posteriormente os blocos foram imersos em água em temperatura ambiente por

mais 24h, como mostra a FIGURA 24. Retirado o excesso de água com um pano

úmido, pesou-se novamente, para obter a massa do corpo saturado (Mu), como pode

ser observado. Para o cálculo do índice de absorção de água foi utilizada a

EQUAÇÃO1 (ABNT, 2005).

AA�%� = ��

�x100 (1)

39

FIGURA 24 – BLOCOS CERÂMICOS IMERSOS EM TANQUE COM ÁGUA

FIGURA 25 – PESAGEM DOS BLOCOS APÓS RETIRADA DO EXCESSO DE ÁGUA

5.6. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

O ensaio de determinação da resistência à compressão do bloco foi baseado

na metodologia da NBR 15270-3 (ABNT, 2005), e descrito a seguir:

Primeiramente foram escolhidas 6 amostras das 3 adições e 6 amostras de

blocos de produção normal, 4 para execução do ensaio e 2 para reserva. A escolha

40

dos blocos foi feita visualmente, escolhendo-se tijolos sem trincas e imperfeições

aparentes. Foi feita a determinação das características geométricas (altura, largura e

comprimento) de todas as amostras.

Conforme a NBR 15270-3 (ABNT, 2005), os corpos-de-prova foram

capeados com argamassa simples de cimento e areia (traço 1:1,5), com relação

água-cimento de 0,7. Não se utilizou a pasta de cimento, pois em capeamento-teste

efetuado por Santos (2006), constatou-se a fissuração da superfície durante o

processo de cura da pasta.

Para o preparo da argamassa, a areia foi seca em estufa e peneirada

através peneiras normais de malhas quadradas, com aberturas de 1,2 e 0,71mm. O

agregado miúdo utilizado foi o material que passou pela peneira 0,71 mm, como

apresentado na FIGURA 26.

FIGURA 26 – PENEIRAMENTO DA AREIA PARA O PREPARO DA ARGAMASSA

A dosagem dos materiais componentes da argamassa simples foi aferida

através da pesagem dos materiais envolvidos, conforme FIGURA 27 e FIGURA 28.

41

FIGURA 27 - PESAGEM DA AREIA USADA NA ARGAMASSA DE CAPEAMENTO

FIGURA 28 - PESAGEM DO CIMENTO USADO NA ARGAMASSA DE CAPEAMENTO

Os blocos cerâmicos foram capeados com esta argamassa simples, sobre

as faces superior e inferior, com espessura máxima de capa de 3mm. Durante o

capeamento, os corpos-de-prova foram assentes sobre uma superfície de madeira

compensada, totalmente plana e sem imperfeições, a qual foi previamente untada

com óleo vegetal e forrada com folhas de papel de jornal. Com o auxilio de uma

colher de pedreiro, a argamassa preparada foi gradualmente colocada na face de

assentamento dos blocos, e depois pressionada contra o compensado, de modo a

nivelar perfeitamente com o substrato. As rebarbas foram retiradas com a colher de

42

pedreiro. A FIGURA 29 mostra os blocos já capeados na face inferior e sendo

capeados na face superior.

FIGURA 29 – BLOCOS CERÂMICOS CAPEADOS

Decorridas três horas do capeamento de uma face do bloco cerâmico, para

que o cimento adquirisse resistência, iniciou-se o capeamento da outra face,

seguindo os mesmos procedimentos citados anteriormente.

Terminado o capeamento, os blocos permaneceram secando por 24h, para

então serem imersos em água em temperatura ambiente por 6 horas, para o

processo de saturação dos corpos-de-prova, conforme mostrado na FIGURA 30.

43

FIGURA 30 – SATURAÇÃO DOS BLOCOS CAPEADOS

Os blocos foram retirados da imersão, o excesso de água foi removido com

o auxílio de um pano úmido, e transportados até o laboratório de ensaio de ruptura,

localizado na Cerâmica São Pedro, uma empresa de fabricação de blocos cerâmicos

estruturais na Região Metropolitana de Curitiba.

Antes de serem colocados na prensa, os blocos foram enrolados

transversalmente com plástico aderente, semelhante ao utilizado em pallets de tijolo

cozido, para evitar sujar o laboratório com cacos de tijolos.

A prensa utilizada no ensaio é da marca EMIC® de 200kN, ou seja, 20

toneladas, e é utilizada exclusivamente para o rompimento de blocos cerâmicos.

Para o cálculo da tensão a qual o bloco é submetido divide-se o valor da

força pela área bruta, obtendo-se o valor em KN/cm² e multiplicando-se por 10,

obtém-se o valor em Mega Pascal (MPa).

44

FIGURA 31 – EXECUÇÃO DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA

Para os blocos cerâmicos com furos na horizontal, que é o caso dos

ensaiados, a resistência mínima exigida pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005) é de 1,5

MPa.

A FIGURA 32 mostra os blocos cerâmicos rompidos no ensaio de resistência

à compressão, os quais foram descartados posteriormente.

FIGURA 32 – BLOCOS ROMPIDOS NO ENSAIO DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO

45

5.7. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO INICIAL (AAI)

Para a determinação do índice de absorção inicial adotou-se o procedimento

descrito pela NBR 15270-3 (ABNT, 2005) que, embora facultativo, é descrito a

seguir:

Após a limpeza, identificação e retirada das rebarbas, os blocos foram

colocados em estufa a uma temperatura de 100ºC por 24 horas, resfriados por mais

2 horas até atingirem a temperatura ambiente e pesados em balança obtendo-se a

massa seca.

Para a realização do ensaio foram utilizados os seguintes equipamentos:

• Um tanque plástico com área de 2.600 cm²;

• Um apoio metálico soldado a 2 perfis T e 4 parafusos para a

regulagem da altura e nível do apoio;

• Paquímetro com precisão de 0.05 mm;

• Régua metálica;

• Nível de bolha.

A FIGURA 33 mostra o tanque utilizado para execução do ensaio.

FIGURA 33 – TANQUE PARA EXECUÇÃO DO ENSAIO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA

INICIAL

46

Procedeu-se então o nivelamento do conjunto apoio-perfis e em seguida foi

adicionada água ao tanque, até que os perfis ficassem submersos com uma lâmina

d’água de 3 mm. Cada bloco foi colocado sobre os apoios, de forma individual, e

permaneceram durante 60 segundos. Retirado o excesso de água com um pano

úmido, os blocos foram pesados novamente para obter a massa úmida .Para o

cálculo da absorção inicial foi utilizada a EQUAÇÃO 2 (ABNT, 2005).

AAI = 193,55x��

Á�� (2)

FIGURA 34 – EXECUÇÃO DO ENSAIO DE ABSORÇÃO INICIAL

Se o valor do índice de absorção inicial (AAI) for superior a (30 g/193,55

cm²)/min, os blocos deverão ser molhados antes do assentamento, para garantir um

melhor desempenho. Se o valor do índice (AAI) resultar menor que o limite

mencionado, os blocos podem ser assentados sem ser previamente umedecidos.

47

6. RESULTADOS

Os blocos cerâmicos de vedação (seis furos) classificados conforme norma

técnica descrita no capitulo anterior como (1)Mx(3/2)Mx(3)M e equivalente a

9x14x19 cm, foram analisados quanto às suas dimensões (largura, altura,

comprimento, flecha, septos e desvio ao esquadro), índices de absorção d’água,

resistência à compressão e absorção de água inicial, de acordo com os

procedimentos estabelecidos pelas normas técnicas NBR 15270-1 (ABNT, 2005) e

NBR 15270-3 (ABNT, 2005).

6.1. INSPEÇÃO VISUAL

Para os blocos sem adição do resíduo foram selecionadas 13 amostras,

para determinação das características geométricas, e desse montante foram

retiradas 6 para execução dos demais ensaios. Para os blocos com adição foram

selecionadas 19 amostras de cada porcentagem, devido à necessidade de execução

simultânea dos ensaios pelo curto prazo para finalização, sendo6 para execução do

ensaio do índice de absorção d’ água, 6 para o de absorção de água inicial, 6 para o

de resistência à compressão e um para reserva, sendo que em todos foram

determinadas as características geométricas.

48

6.2. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: LARGURA, ALTURA E

COMPRIMENTO

A TABELA 7 apresenta os valores de largura, altura e comprimento obtidos

das amostras sem adição. Posteriormente, os resultados com adição de 10, 15 e

20%, respectivamente.

TABELA 7 – DIMENSÕES DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (em cm)

Bloco L₁ L₂ h₁ h₂ C₁ C₂

1 8,80 8,80 14,00 14,00 18,80 18,80

2 8,80 8,75 14,00 13,95 18,87 18,75

3 8,90 8,90 14,00 14,00 18,80 18,80

4 8,85 8,70 14,00 13,95 18,80 18,75

5 8,85 8,90 14,00 14,00 18,90 18,95

6 8,85 8,80 14,00 13,90 18,70 18,65

7 8,70 8,75 14,00 14,00 18,80 18,80

8 8,87 8,90 13,95 14,00 18,70 18,70

9 8,90 8,95 13,95 14,00 18,75 18,70

10 8,90 9,00 13,95 14,05 18,80 18,85

11 8,95 8,95 14,00 14,00 18,85 18,80

12 8,90 8,90 14,00 14,00 18,80 18,75

13 8,90 8,85 14,00 14,05 18,60 18,60

MÉDIA 8,86 8,86 13,99 13,99 18,78 18,76

49

TABELA 8 - DIMENSÕES DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (em cm)


A1 8,80 8,80 14,00 14,10 18,70 18,70

A2 9,05 9,05 14,05 14,15 19,00 19,00

A3 9,10 9,05 14,10 14,10 18,80 18,80

A4 9,05 9,05 14,13 14,15 19,00 19,20

A5 9,00 9,00 14,10 14,15 18,90 19,00

A6 9,05 9,00 14,20 14,10 19,00 19,00

A7 9,00 9,00 14,10 14,10 19,00 19,05

A8 9,05 8,95 14,00 14,10 18,90 18,90

A9 9,00 9,00 14,00 14,10 18,90 18,80

A10 9,00 9,00 14,15 14,10 19,10 19,10

A11 9,05 9,05 14,10 14,10 19,05 18,90

A12 8,95 9,10 13,95 14,10 18,90 18,90

A13 9,00 9,05 14,10 14,05 18,90 18,90

MÉDIA 9,01 9,01 14,08 14,11 18,93 18,94



B1 9,10 9,00 14,20 14,20 19,00 18,90

B2 8,95 9,05 14,20 14,15 19,00 19,05

B3 9,05 9,05 14,20 14,15 19,00 18,90

B4 9,05 9,10 14,25 14,20 19,10 19,10

B5 9,00 9,00 14,25 14,30 19,05 19,00

B6 9,00 9,10 14,25 14,20 18,90 18,90

B7 9,10 9,00 14,20 14,25 19,00 19,00

B8 9,00 8,95 14,10 14,15 18,90 18,90

B9 9,05 9,15 14,25 14,20 19,00 19,00

B10 9,05 9,00 14,20 14,20 19,00 19,00

B11 9,00 9,00 14,15 14,20 19,10 19,10

B12 8,95 9,00 14,25 14,20 19,10 19,10

B13 9,05 9,00 14,20 14,20 19,10 19,10

MÉDIA 9,03 9,03 14,21 14,20 19,02 19,00

50



C1 9,00 9,00 14,20 14,20 19,00 19,00

C2 9,05 9,00 14,20 14,20 18,90 18,90

C3 9,00 9,00 14,15 14,15 18,90 19,00

C4 9,15 9,00 14,15 14,10 19,00 18,90

C5 9,05 9,00 14,20 14,25 19,10 19,00

C6 9,00 8,95 14,20 14,15 18,90 19,00

C7 9,00 9,00 14,20 14,20 18,95 18,90

C8 8,95 9,00 14,10 14,20 18,90 18,80

C9 9,05 8,95 14,20 14,10 18,80 18,90

C10 9,10 9,00 14,20 14,10 18,90 18,90

C11 9,05 9,10 14,15 14,25 19,00 18,80

C12 9,10 9,10 14,15 14,20 19,00 18,90

C13 9,05 8,95 14,10 14,15 19,00 18,85

MÉDIA 9,04 9,00 14,17 14,17 18,95 18,91

TABELA 11 – MÉDIAS DAS DIMENSÕES DOS BLOCOS COM E SEM ADIÇÃO DO RESÍDUO (em cm)

BLOCO L1 L2 H1 H2 C1 C2

Sem adição

8,86 8,86 13,99 13,99 18,78 18,76

0,10 9,01 9,01 14,08 14,11 18,93 18,94

0,15 9,03 9,03 14,21 14,20 19,02 19,00

0,20 9,04 9,00 14,17 14,17 18,95 18,91

Tanto os blocos sem adição, quanto os com adições, estão dentro dos

padrões estabelecidos pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005), que estabelece uma

tolerância de 5mm, para mais e para menos, nos valores individuais, e 3mm para a

média das dimensões efetivas.

51

6.3. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: FLECHA E DESVIO AO ESQUADRO

Na TABELA 12 são apresentados os resultados da medição do desvio em

relação ao esquadro e das flechas dos blocos sem adição. Posteriormente (TABELA

12, TABELA 13, TABELA 14 E TABELA 15), os resultados com adição de 10, 15 e

20%, respectivamente.

TABELA 12 – FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (em mm)

Bloco f₁ f₂ f₃ D

1 1,0 1,00 0,50 0,00

2 0,00 1,00 0,50 0,50

3 0,00 0,50 0,50 0,00

4 0,50 1,00 0,00 0,10

5 1,00 0,00 1,00 0,10

6 1,00 0,00 0,50 0,10

7 0,00 0,00 0,00 0,00

8 1,00 1,00 0,00 0,50

9 1,00 1,00 0,00 0,00

10 0,00 1,00 0,00 0,50

11 0,50 1,00 0,00 0,00

12 0,50 0,50 0,00 0,00

13 2,00 0,50 0,00 0,00

MÉDIA 0,70 0,70 0,20 0,10

52

TABELA 13–FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (em mm)


A1 1,50 0,50 0,00 0,00

A2 0,50 0,70 0,00 0,00

A3 0,20 0,00 0,00 0,00

A4 0,20 0,00 0,50 0,00

A5 0,1o 0,00 0,00 0,00

A6 0,20 1,00 0,00 0,50

A7 0,50 0,10 0,10 0,00

A8 0,20 1,00 0,00 0,00

A9 0,50 0,00 0,00 0,10

A10 0,30 0,10 0,00 0,00

A11 0,00 0,50 1,00 0,00

A12 0,50 0,00 0,00 0,00

A13 0,00 0,00 0,00 0,00

MÉDIA 0,60 0,30 0,10 0,00

TABELA 14 –FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 15% (em mm)


B1 0,00 1,00 2,00 0,10

B2 1,00 0,50 0,00 0,00

B3 0,00 1,00 3,00 0,50

B4 0,00 1,00 2,00 0,00

B5 2,00 0,50 0,00 0,00

B6 0,00 0,50 0,00 0,10

B7 0,00 1,00 3,00 0,00

B8 0,00 0,00 0,00 0,00

B9 3,00 1,00 0,00 0,00

B10 1,00 0,50 0,00 0,00

B11 3,00 1,00 0,00 0,00

B12 3,00 1,00 0,00 0,00

B13 0,00 0,00 0,00 0,00

MÉDIA 1,00 0,70 0,80 0,10

53

TABELA 15 –FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 20% (em mm)


C1 2,00 0,50 0,00 0,00

C2 2,00 0,50 0,00 0,00

C3 1,00 0,50 0,00 0,00

C4 3,00 2,00 0,00 0,10

C5 2,00 1,00 0,00 0,10

C6 0,00 0,00 1,00 0,00

C7 0,50 1,00 0,00 0,00

C8 0,00 0,00 0,00 0,00

C9 3,00 1,00 0,00 0,00

C10 3,00 1,00 0,00 0,00

C11 3,00 2,00 1,00 0,00

C12 3,00 1,00 0,00 0,00

C13 0,00 3,00 4,00 0,00

MÉDIA 1,70 1,00 0,50 0,00

TABELA 16 – MÉDIA DAS FLECHAS E DESVIOS EM RELAÇÃO AO ESQUADRO DOS BLOCOS COM E SEM ADIÇÃO (em mm)

BLOCO F1 F2 F3 D

Sem adição

0,70 0,70 0,20 0,10

10% 0,60 0,30 0,10 0,00

15% 1,00 0,70 0,80 0,10

20% 1,70 1,00 0,50 0,00

Todos os blocos, com e sem adição, estão com os valores das flechas e do

desvio em relação ao esquadro dentro dos padrões exigidos pela NBR 15270-1

(ABNT, 2005), que estabelece um valor máximo de 3mm para o desvio em relação

ao esquadro e para as flechas.

54

6.4. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: SEPTOS

A TABELA 17 representa as dimensões obtidas dos septos e das

espessuras das paredes externas dos blocos sem adição. E, posteriormente

(TABELA 18, TABELA 19 e TABELA 20), os resultados com adição de 10, 15 e 20%,

respectivamente.

TABELA 17 – ESPESSURA DAS PAREDES EXTERNAS E DOS SEPTOS DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (em mm)

Bloco e₁ e₂ e₃ e₄ e₅

1 9,00 8,00 9,00 9,00 9,00

2 9,00 8,00 9,00 9,00 9,00

3 9,00 8,00 8,50 8,50 8,30

4 8,50 9,00 9,00 9,00 10,00

5 8,00 8,00 8,50 8,00 8,00

6 8,50 7,50 9,50 9,00 9,00

7 9,00 8,50 7,00 8,50 9,00

8 9,50 9,00 8,00 9,00 9,00

9 9,00 8,50 7,00 9,00 9,00

10 9,00 8,50 8,00 8,70 9,00

11 9,00 8,50 7,00 8,50 8,50

12 9,50 8,50 7,70 8,50 9,00

13 8,50 9,00 7,50 9,00 8,50

MÉDIA 8,90 8,40 8,10 8,70 8,90

55

TABELA 18 - ESPESSURA DAS PAREDES EXTERNAS E DOS SEPTOS - BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (em mm)


A1 9,50 9,00 7,00 8,50 10,00

A2 9,00 8,50 8,00 9,00 9,00

A3 9,50 9,00 7,00 8,50 9,50

A4 9,00 8,50 7,00 9,00 8,50

A5 10,00 8,00 7,50 9,50 8,00

A6 9,50 9,50 8,00 8,50 9,00

A7 9,00 9,00 7,00 9,00 8,50

A8 9,00 8,50 7,00 9,00 9,00

A9 8,50 9,50 7,00 9,00 8,50

A10 10,00 8,50 7,00 9,00 8,50

A11 9,50 8,50 7,00 9,50 9,00

A12 10,00 8,50 7,00 8,50 8,50

A13 9,00 8,50 7,00 9,00 9,00

MÉDIA 9,30 8,70 7,20 8,90 8,80



B1 9,00 8,50 8,00 9,00 9,00

B2 8,50 9,50 7,50 9,00 9,00

B3 9,00 9,50 7,00 8,50 9,00

B4 8,50 9,00 7,00 9,50 9,50

B5 9,00 9,50 8,00 10,00 9,50

B6 9,00 9,00 8,00 9,50 9,00

B7 9,00 9,00 7,00 9,00 11,00

B8 9,50 9,00 8,00 9,00 9,00

B9 10,00 9,50 9,00 9,00 10,00

B10 9,00 8,50 8,50 9,00 9,00

B11 8,50 9,00 7,50 11,00 9,00

B12 9,00 9,00 7,00 9,50 9,00

B13 9,50 8,50 8,50 9,00 9,00

MÉDIA 9,00 9,00 7,80 9,30 9,30

56



C1 9,00 9,00 7,00 9,00 9,50

C2 9,00 9,00 7,00 9,00 9,50

C3 9,50 8,50 9,00 9,00 8,50

C4 9,00 8,50 9,00 8,50 9,00

C5 8,50 9,00 8,00 10,00 9,00

C6 8,50 9,50 8,00 9,50 10,00

C7 10,00 8,50 7,00 9,00 9,50

C8 9,00 9,00 7,50 9,00 9,50

C9 9,50 8,00 8,50 8,50 9,00

C10 8,50 9,00 8,50 9,00 8,50

C11 9,00 10,00 7,00 9,50 9,00

C12 8,00 9,50 8,00 8,50 10,00

C13 9,00 9,00 9,00 8,00 8,50

MÉDIA 9,00 9,00 8,00 9,00 9,20

Pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005), a espessura dos septos dos blocos

cerâmicos de vedação deve ser no mínimo 6mm e das paredes externas no mínimo

7mm, ou seja, todos os blocos estão dentro dos padrões da norma.

6.5. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS: ÁREA BRUTA

Na TABELA 21 apresentam-se os valores da área bruta (Ab) dos blocos sem

adição, obtidos pela multiplicação do comprimento pela largura (CxL). E,

posteriormente (TABELA 22 a TABELA 24), os valores das áreas brutas dos blocos

com adição de 10, 15 e 20%, respectivamente.

57

TABELA 21 – ÁREA BRUTA DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO (Ab) (em cm²)

Bloco Ab1 Ab2 Ab médio

1 165,44 165,44 165,44

2 166,06 164,06 165,06

3 167,32 167,32 167,32

4 166,38 163,13 164,75

5 167,27 168,66 167,96

6 165,50 164,12 164,81

7 163,56 164,50 164,03

8 165,87 166,43 166,15

9 166,88 167,37 167,12

10 167,32 169,65 168,49

11 168,71 168,26 168,48

12 167,32 166,88 167,10

13 165,54 164,61 165,08

MÉDIA 166,40 166,19 166,29

TABELA 22 - ÁREA BRUTA DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10% (Ab) (em cm²)

Bloco Ab1 Ab2 Ab médio

A1 164,56 164,56 164,56

A2 171,95 171,95 171,95

A3 171,08 170,14 170,61

A4 171,95 173,76 172,86

A5 170,10 171,00 170,55

A6 171,95 171,00 171,48

A7 171,00 171,45 171,23

A8 171,05 169,16 170,10

A9 170,10 169,20 169,65

A10 171,90 171,90 171,90

A11 172,40 171,05 171,72

A12 169,16 171,99 170,57

A13 170,10 171,05 170,57

MÉDIA 170,56 170,63 170,60

58


Bloco Ab1 Ab2 Ab médo

B1 172,90 170,10 171,50

B2 170,05 172,40 171,23

B3 171,95 171,05 171,50

B4 172,86 173,81 173,33

B5 171,45 171,00 171,23

B6 170,10 171,99 171,05

B7 172,90 171,00 171,95

B8 170,10 169,16 169,63

B9 171,95 173,85 172,90

B10 171,95 171,00 171,48

B11 171,90 171,90 171,90

B12 170,95 171,90 171,42

B13 172,86 171,90 172,38

MÉDIA 171,69 171,62 171,65


Bloco ÁREA BRUTA

1 ÁREA BRUTA

2 MÉDIA ÁREA

BRUTA

C1 171,00 171,00 171,00

C2 171,05 170,10 170,57

C3 170,10 171,00 170,55

C4 173,85 170,10 171,98

C5 172,86 171,00 171,93

C6 170,10 170,05 170,08

C7 170,55 170,10 170,33

C8 169,16 169,20 169,18

C9 170,14 169,16 169,65

C10 171,99 170,10 171,05

C11 171,95 171,08 171,52

C12 172,90 171,99 172,45

C13 171,95 168,71 170,33

MÉDIA 171,35 170,28 170,81

59

6.6. ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ ÁGUA

O índice de absorção de água segundo a NBR 15270-1 (ABNT, 2005), que

firma os requisitos físicos e mecânicos exigíveis em blocos de vedação, deve estar

dentro do intervalo de 8 a 22%.

Na TABELA 25 estão demonstrados os valores do índice de absorção

d’água dos blocos sem adição. E, posteriormente (TABELA 26 a TABELA 28), os

valores do índice dos blocos com adição de 10, 15 e 20%, respectivamente.

TABELA 25- ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA) DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO

BLOCO MASSA SECA (g) MASSA ÚMIDA (g) AA (%)

1 1720 2081,00 20,99%

2 1740 2094,00 20,34%

3 1730 2072,00 19,77%

4 1720 2081,00 20,99%

5 1790 2161,00 20,73%

6 1710 2076,00 21,40%

MÉDIA 1735 2094,17 20,70%

TABELA 26 - ÍNDICE DE ABSORÇÃO D’ÁGUA (AA) DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10%


1 1772,46 2146,25 21,09%

4 1797,59 2187,19 21,67%

8 1790,51 2171,79 21,29%

10 1797,19 2186,51 21,66%

12 1779,23 2156,53 21,21%

13 1778,72 2164,74 21,70%

MÉDIA 1785,95 2168,84 21,44%

60



2 1875,74 2242,94 19,58%

3 1816,03 2206,27 21,49%

7 1841,80 2244,07 21,84%

8 1813,00 2202,55 21,49%

9 1825,26 2221,85 21,73%

11 1842,55 2237,17 21,42%

MÉDIA 1835,73 2225,81 21,26%



2 1842,91 2242,54 21,68%

3 1850,04 2248,37 21,53%

6 1852,56 2253,94 21,67%

11 1851,54 2253,94 21,73%

12 1847,82 2244,78 21,48%

13 1849,76 2248,63 21,56%

MÉDIA 1849,11 2248,70 21,61%

Na FIGURA 35 está demonstrado o gráfico montado a partir dos resultados

das médias das análises de absorção dos blocos com e sem adição e a barra de

erros indicando o desvio padrão de cada amostra.

61

FIGURA 35 – GRÁFICO DOS RESULTADOS DA ABSORÇÃO DE ÁGUA

Os resultados indicam que todas as porcentagens de adição do resíduo

estão dentro das exigências da NBR 15270-1 (ABNT, 2005), quanto ao quesito

absorção total do bloco (máximo 22%), a adição praticamente não alterou a

absorção total do bloco.

Porém, analisando o desvio padrão das amostras é possível notar que a

amostra sem adição e a com adição de 15% apresentam valores de desvio maiores

que as demais. Considerando estes valores de desvio padrão, observa-se que os

valores de absorção total para estas duas séries podem ser muito próximos dos

demais.

O alto poder de absorção em blocos cerâmicos de vedação pode causar

riscos e problemas na absorção de água da argamassa no momento da utilização,

deixando a argamassa seca e prejudicando sua aderência, bem como pode

ocasionar problemas de infiltração das paredes compostas por estes materiais

(KAMINATA, 2008).

20,70

21,4421,26

21,61

19,00

19,50

20,00

20,50

21,00

21,50

22,00

22,50

Ab

sorç

ão T

ota

l (%

)

Amostras

Absorção Total

sem

10%

15%

20%

62

6.7. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

O valor mínimo para resistência à compressão de blocos cerâmicos para

vedação, com furos na horizontal, exigido pela NBR 15270-1 (ABNT, 2005) é de 1,5

MPa.

A TABELA 29 apresenta os valores obtidos no ensaio de resistência à

compressão para os blocos sem adição do resíduo. A TABELA 30, TABELA 31 e

TABELA 32 apresentam os resultados para os blocos com adição de 10, 15 e 20%,

nesta ordem.

TABELA 29 – RESULTADOS DO ENSAIO DE RESISTÊNCIA DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO

BLOCO Média Ab Carga Máx.

(kN) Resist. Compressão

(kN/cm²) Resistência

Compressão (MPa)

2 165,06 43,33 0,26 2,63

3 167,32 33,27 0,20 1,99

5 167,96 27,17 0,16 1,62

13 165,08 44,25 0,27 2,68

MÉDIA 166,35 37,01 0,22 2,22


BLOCO Média Ab

(cm²) Carga Máx.


(kN/cm²) Resistência

Compressão (Mpa)

14 167,71 18,28 0,11 1,09

17 168,19 33,97 0,20 2,02

18 166,38 25,66 0,15 1,54

19 168,63 31,29 0,19 1,86

MÉDIA 167,72 27,30 0,16 1,63

63


BLOCO Média Ab

(cm²) Carga Máx.


(kN/cm²) Resistência Compressão

(Mpa)

14 169,10 14,90 0,09 0,88

16 171,90 14,63 0,09 0,85

17 170,95 27,69 0,16 1,62

19 171,29 20,74 0,12 1,21

MÉDIA 170,81 19,49 0,11 1,14


BLOCO Média Ab

(cm²) Carga Máx.


(kN/cm²) Resist. Compressão

(Mpa)

14 169,18 17,96 0,11 1,06

16 169,60 26,83 0,16 1,58

17 168,71 24,09 0,14 1,43

18 168,21 22,62 0,13 1,34

MÉDIA 168,93 22,88 0,14 1,35

A FIGURA 36 apresenta o gráfico montado a partir dos resultados das

médias das análises do ensaio de resistência à compressão, apresentando,

também, as barras de erros com desvio padrão das amostras.

64

FIGURA 36 - GRÁFICO COM A MÉDIA DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Os resultados indicam que apenas a adição com 10% do resíduo em massa

atinge a resistência mínima exigida por norma, que é de 1,5 MPa.

A queda na resistência deve-se provavelmente ao fato de o resíduo se

comportar como argila não-plástica (argila 'magra'). Para um resultado efetivo, sem

queda na resistência mecânica, a porcentagem de resíduo adicionada deveria

substituir a parcela correspondente de argila não plástica. No presente estudo isto

não ocorreu, uma vez que o blend utilizado foi retirado de uma mistura já feita com

pá carregadeira, com composição de 40% argila 'magra' e 60% argila 'gorda'.

O comportamento esperado para a resistência mecânica seria que a adição

do resíduo diminuísse-a gradativamente com o aumento da porcentagem de adição,

mas isso não ocorreu, pois a adição com 15% ficou abaixo da de 20%. Porém, isto

pode ser justificado pelo desvio padrão das amostras, relativamente alto.

O fato da adição com 15% ter apresentado um valor de resistência abaixo da

adição de 20% deve-se, provavelmente, a uma homogeneização não tão eficiente

da mistura do resíduo ao blend. Este valor discrepante do resultado no ensaio de

resistência à compressão corrobora o valor também discrepante para este valor de

adição também no ensaio de absorção de água total.

2,23

1,63

1,14

1,35

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Res

istê

nci

a à

com

pre

ssão

(kN

)

Sem adição

10%

15%

20%

65

Além disso, analisando todos os valores com o maior desvio padrão, todas

as amostras estariam dentro dos padrões da norma quanto à resistência à

compressão. Porém, para se ter certeza disso, seria necessário uma análise

estatística para afirmar se adições acima de 10% atendem ou não às exigências da

NBR 15270-1 (ABNT, 2005).

6.8. ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL

Apesar do ensaio de absorção inicial não ser obrigatório, ele é importante,

pois avalia a necessidade de umedecimento dos blocos antes do assentamento,

para que o tijolo não absorva a água da argamassa e esta tenha sua aderência

prejudicada.

A NBR 15270-3 (ABNT, 2005) prevê um valor máximo de 30g/193,55 por

minuto de absorção da face de assentamento. Acima disso é necessário umedecer

os blocos antes de assentá-los.

Para a execução do ensaio foram selecionadas 6 (seis) amostras aleatórias

de cada adição, diferentes das utilizadas no ensaio de absorção de água.

A TABELA 33 apresenta os valores obtidos no ensaio de absorção inicial

para os blocos sem adição do resíduo. E, em seguida (TABELA 34, TABELA 35 e

TABELA 36), os valores para os blocos com adição de 10, 15e 20%, nesta ordem.

66

TABELA 33 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS SEM ADIÇÃO

BLOCO ÁREA Massa Seca

(g) Massa Úmida

(g) Δp AAI

1 165,44 1725 1740 15 17,55

2 165,06 1741 1754 13 15,24

3 167,32 1731 1741 10 11,57

4 164,75 1723 1738 15 17,62

5 167,96 1799 1810 11 12,68

6 164,81 1710 1724 14 16,44

MÉDIA 165,89 1738,17 1751,17 13,00 15,18

TABELA 34 – ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 10%


(g) Massa Úmida

(g) Δp AAI

2 171,95 1798,25 1810,47 12,22 13,76

3 170,61 1773,16 1787,01 13,85 15,71

5 170,55 1787,17 1799,12 11,95 13,56

6 171,48 1800,55 1812,76 12,21 13,78

7 171,23 1798,54 1810,89 12,35 13,96

11 171,72 1786,49 1798,40 11,91 13,42

MÉDIA 171,26 1790,69 1803,11 12,42 14,03

TABELA 35 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 15%


(g) Massa Úmida

(g) Δp AAI

1 171,50 1836,05 1849,11 13,06 14,74

4 173,33 1843,49 1856,54 13,05 14,57

5 171,23 1839,53 1851,41 11,88 13,43

6 171,05 1834,49 1847,93 13,44 15,21

12 171,42 1838,09 1851,55 13,46 15,20

13 172,38 1855,47 1868,84 13,37 15,01

MÉDIA 171,82 1841,19 1854,23 13,04 14,69

67

TABELA 36 - ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL DOS BLOCOS COM ADIÇÃO DE 20%


(g) Massa Úmida

(g) Δp AAI

1 171,00 1856,37 1872,14 15,77 17,85

5 171,93 1856,83 1871,66 14,83 16,70

7 170,33 1851,25 1865,26 14,01 15,92

8 169,18 1840,20 1855,60 15,40 17,62

9 169,65 1835,46 1850,43 14,97 17,08

10 171,05 1847,54 1861,98 14,44 16,34

MÉDIA 170,52 1847,94 1862,85 14,90 16,92

Como visto nas tabelas acima, todas as adições estão com o valor do índice

de absorção inicial abaixo de 30g/193,55, ou seja, não necessitam ser umedecidos

antes do assentamento.

A FIGURA 37 apresenta um gráfico obtido com os valores médios do índice

de absorção de água inicial com a barra de erros indicando o desvio padrão.

Pelo gráfico comprovamos que todos os teores de adição do resíduo estão

dentro dos limites especificados por norma para que não seja necessário umedece-

los anteriormente ao assentamento.

FIGURA 37 – GRÁFICO COM A MÉDIA DOS RESULTADOS DOS ÍNDICES DE

ABSORÇÃO INICIAL

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

Amostras

Índ

ice

de

Ab

sorç

ão In

icia

l

Sem

10%

15%

20%

68

O resultado esperado para a absorção inicial era que o resíduo fizesse seu

valor aumentar gradativamente com o aumento da porcentagem, o que não ocorreu,

pois algumas porcentagens de adição aumentaram seu valor e outras diminuíram.

No entanto, se considerado o desvio padrão das amostras os resultados podem não

ser significativamente diferentes.

Além disso, apesar dos blocos com adição do resíduo possuírem mais poros,

talvez os poros não estejam conectados, fazendo com que o valor da absorção

inicial não seja maior que os blocos sem adição. Uma análise da microestrutura dos

blocos poderia comprovar esta hipótese.

69

7. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS OBTIDOS

Na região estudada, a extração de areia está diretamente ligada à extração

da argila, sendo que, para extrair-se areia, deve ser retirada a camada de argila que

está acima dela.

Como o mercado ainda demanda uma enorme quantidade de areia, não é

pela economia de argila conseguida com esse estudo que cessará a devastação de

áreas para a extração mineral de areia. Todavia, podem-se enumerar duas

características importantes conseguidas com o presente trabalho, em relação ao

meio ambiente:

1) Com a utilização do resíduo da lavagem de areia, pode-se diminuir

consideravelmente o aporte de material particulado às margens de

rios próximos às jazidas de areia/argila. Este tipo de ganho

ambiental é difícil de ser mensurado, tendo em vista a grande

dimensão dos rios que ficam próximos às mineradoras. Porém, é

de grande valia no quesito sociedade, pois cada ser humano que

vive atualmente em cidades, depende direta ou indiretamente da

saúde dos corpos d'agua, pois a maior parte da água utilizada

pelas grandes cidades é captada em rios.

2) Do mesmo modo, ao utilizar este resíduo para algum fim, a energia

gasta para se retirar a areia do seu local de origem, é melhor

aproveitada, não havendo um desperdício explicito de materiais

resultantes da sua lavagem, no caso, o resíduo ou goma.

A adição de 10% do resíduo em massa ao blend de argila faria com que,

aproximadamente, 1.000 toneladas do resíduo fossem aproveitadas anualmente.

Como consequência, a mesma quantidade seria economizada em argila natural,

considerando que a olaria em estudo fabrica aproximadamente 240.000 peças por

mês.

Tal como está acontecendo na cidade de São Paulo, onde já há carência de argila,

deve-se sempre considerar formas de preservar matérias-primas, mesmo que muito

abundantes, para que se possa, aos poucos, prolongar sua existência em nosso

planeta.

70

8. CONCLUSÃO

O resíduo da lavagem de areia apresentou-se viável para uso imediato na

olaria estudada, porém deve-se atentar ao correto teor de resíduo adicionado à

mistura original.

Na adição de 10% os resultados dos ensaios foram satisfatórios,

apresentando desempenho muito parecido com os blocos sem adição. Os blocos

foram aprovados em todos os ensaios a que foram submetidos, conforme rege a

norma NBR 15270-1 (ABNT, 2005).

As amostras com 15% e 20% de adição em massa estão dentro dos padrões

da norma nos quesitos dimensional e de absorção, porém não atingiram a

resistência mínima exigida por norma, o que inviabilizaria sua utilização. Porém,

como a resistência mecânica dos blocos com adição de 20% não está muito abaixo

da estabelecida por norma e analisando os desvios padrão das amostras com

adição de 15 e 20% é possível que os blocos atinjam a resistência mínima. Portanto,

é viável um estudo de significância estatística para melhor avaliação dos resultados.

A possível homogeneização não tão correta da mistura com adição do

resíduo ao blend de argila pode ter feito com que as amostras com adição de 15%

ficassem com valores de resistência à compressão menores que os blocos com

adição de 20%, sendo necessário um estudo para comprovação disto. Cabe também

uma dosagem mais específica de outros tipos de argila, ou mesmo, uma mistura em

maior quantidade, proporcionando uma melhor qualidade do blend inicial.

Ao analisar os resultados estatisticamente, nota-se que a adição do resíduo

praticamente não afetou as propriedades do blocos, com um ressalvo apenas para a

resistência mecânica, que deve ser estudada, ou apenas utilizar a opção de 10% de

adição do resíduo em massa.

O ganho ambiental conseguido é muito grande, dando margem para novos

trabalhos a respeito de adições na argila na região metropolitana de Curitiba.

71

REFERÊNCIAS

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Adição do resíduo da lavagem de areia no blend de argila