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ESTUDO DE CONFORMIDADES EM RELAO ABNT DE BLOCOS CERMICOS PRENSADOS E QUEIMADOS

LEONARDO GONALVES PEDROTI

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE - UENF CAMPOS DOS GOYTACAZES - RJ AGOSTO 2007

ESTUDO DE CONFORMIDADES EM RELAO ABNT DE BLOCOS CERMICOS PRENSADOS E QUEIMADOS

LEONARDO GONALVES PEDROTI

Dissertao de Mestrado apresentado ao Centro de Cincia e Tecnologia da Universidade Estadual Norte do Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigncias para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Prof. Jonas Alexandre

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE - UENF CAMPOS DOS GOYTACAZES - RJ AGOSTO 2007

ESTUDO DE CONFORMIDADES EM RELAO ABNT DE BLOCOS CERMICOS PRENSADOS E QUEIMADOS

LEONARDO GONALVES PEDROTI

Dissertao de Mestrado apresentado ao Centro de Cincia e Tecnologia da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigncias para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia CivilAprovada em de 2007

Comisso Examinadora:

Prof. Luiz Antonio Silveira Lopes (D.Sc., IME) IME

Prof. Gustavo de Castro Xavier (D.Sc) UENF

Prof. Jean Marie Dsir (D.Sc.) UFRGS Co-orientador

Prof. Jonas Alexandre (D.Sc.) UENF Orientador

FICHA CATALOGRFICA Preparada pela Biblioteca do CCT / UENF 13/2008

Pedroti, Leonardo Gonalves Estudo de conformidades em relao ABNT de blocos cermicos prensados e queimados / Leonardo Gonalves Pedroti. Campos dos Goytacazes, 2007. xi, 106 f. : il. Dissertao (Mestrado em Engenharia Civil) --Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Centro de Cincia e Tecnologia. Laboratrio de Engenharia Civil. Campos dos Goytacazes, 2007. Orientador: Jonas Alexandre. Co-orientador: Jean Marie Dsir rea de concentrao: Estruturas Bibliografia: f. 99-106 1. Alvenaria estrutural 2. Blocos cermicos 3. Solo-cimento 4. Prensados e queimados 5. Anlise numrica l. Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Centro de Cincia e Tecnologia. Laboratrio de Engenharia Civil lI. Ttulo CDD 624.183

I SUMRIO Resumo ......................................................................................................... Abstract ......................................................................................................... Lista de Figuras ............................................................................................. Lista de Tabelas ............................................................................................ Lista de Smbolos e Abreviaturas .................................................................. 1. Introduo ................................................................................................. 1.1 Motivao ................................................................................................ 2. Reviso da Literatura ................................................................................ 2.1 Solo ............................................................................................... 2.1.1 Compactao do solo ..................................................... 2.2 Argila ............................................................................................. 2.2.1 Argila na Indstria Cermica ........................................... 2.3 Material Cermico ......................................................................... 2.3.1 Queima ............................................................................ 2.3.2 Processo de Fabricao ................................................. 2.3.3 Perdas ............................................................................. 2.3.4 Patologias em blocos cermicos ..................................... 2.4 Solo-cimento ................................................................................. 2.4.1 Fabricao dos Tijolos em solo-cimento ......................... 2.4.2 Patologias nos blocos em solo-cimento .......................... 2.5 Adobe ........................................................................................... 2.6 Alvenaria Estrutural ...................................................................... 2.6.1 Alvenaria Estrutural Cermica ........................................ 2.6.2 Elementos de Estudos das Alvenarias ........................... 2.6.2.1 Resistncia do bloco, prisma e paredes ........... 2.6.2.2 Avaliaes segundo a NBR 15.270 .................. 2.6.3 Modelagem numrica ..................................................... 3. Metodologia ............................................................................................... 3.1 Matria-prima: argila ..................................................................... 3.2 Metodologia para preparao das amostras ................................ 3.2.1 Caracterizao fsica ....................................................... 3.2.1.1 Anlise granulomtrica ...................................... IV V VI X XI 01 02 04 04 04 05 06 07 08 09 10 12 13 15 17 18 19 22 22 24 28 28 40 40 40 41 41

II 3.2.1.2 ndices de consistncia ..................................... 3.2.1.3 Massa especfica e real dos gros .................... 3.2.2 Caracterizao qumica .................................................. 3.3 Metodologia para confeco dos blocos prensados e queimados 3.3.1 Controle de umidade e confeco dos blocos ................ 3.3.1.1 Blocos cermicos extrudados ........................... 3.3.1.2 Blocos em solo-cimento .................................... 3.4 Ensaio de resistncia mecnica dos blocos ................................. 3.5 Ensaio em prismas de blocos prensados e queimados ............... 3.6 Absoro dgua ........................................................................... 3.7 Ensaio de desgaste: Slake Durability ........................................... 3.8 Durabilidade: Ciclos de Secagem e Molhagem ............................ 3.9 Modelagem Numrica ................................................................... 3.9.1 Bloco ............................................................................... 3.9.2 Prisma ............................................................................. 3.9.3 Meia Parede .................................................................... 3.10 Resumo das etapas e dos ensaios experimentais realizados nos blocos ........................................................................................... 4. Resultados e discusso ............................................................................ 4.1 Introduo ..................................................................................... 4.2 Caracterizao Fsica da Matria Prima ....................................... 4.2.1 Anlise granulomtrica .................................................... 4.2.2 ndices de consistncia ................................................... 4.2.3 Massa especfica real dos gros ..................................... 4.3 Caracterizao qumica ................................................................ 4.4 Estudo da determinao da umidade de prensagem dos blocos (BPQ) em uma prensa manual e em uma prensa mecnica ............. 4.4.1 Umidade x resistncia mecnica (ETAPA 0) ............... 4.4.2 Umidade x resistncia mecnica (ETAPA PMEC) ....... 4.5 Ensaios das propriedades mecnicas dos blocos prensados e queimados (ETAPA-PMANUAL) ........................................................ 4.5.1 Ensaios de resistncia mecnica em blocos prensados e queimados ............................................................................. 4.5.2 Ensaios de absoro em blocos prensados e 65 64 62 63 64 59 60 60 60 60 61 61 61 41 41 42 42 44 47 48 49 49 50 50 52 53 54 56 58

III queimados ................................................................................ 4.5.3 Ensaios de durabilidade em blocos prensados e queimados ................................................................................ 4.5.4 Ensaios de resistncia mecnica em prismas de blocos prensados e queimados manualmente ................................... 4.6 Ensaios em blocos de solo-cimento ............................................. 4.6.1 Resistncia em blocos de solo-cimento .......................... 4.6.2 Absoro em blocos de solo-cimento ............................. 4.6.3 Durabilidade em blocos de solo-cimento ........................ 4.7 Ensaios em blocos cermicos extrudados ................................... 4.7.1 Resistncia em blocos cermicos ................................... 4.7.2 Absoro em blocos cermicos ...................................... 4.7.3 Durabilidade em blocos cermicos ................................. 4.8 Comparao entre as Propriedades Fsicas e Mecnicas dos Blocos Analisados .............................................................................. 4.8.1 Ensaios de absoro ....................................................... 4.8.2 Ensaios de resistncia dos blocos .................................. 4.8.3 Ensaios de durabilidade .................................................. 4.9 Modelagem numrica ....................................................... 4.9.1 Bloco ............................................................................. 4.9.2 Prisma ........................................................................... 4.9.3 Parede ........................................................................... 5. Concluses e sugestes ........................................................................... 6. Referncias bibliogrficas ......................................................................... 77 77 78 79 81 82 86 92 96 99 70 72 72 72 73 74 74 75 75 67 66

IV

RESUMO O municpio de Campos dos Goytacazes um dos principais produtores de peas cermicas para serem utilizadas na construo civil do estado do Rio de Janeiro. O processo de produo normalmente usado nessas indstrias a extruso, em que o material argiloso umed