TIJOLOS DE ADOBE ESCOLA DE MINAS / 2015 / PROF. RICARDO FIOROTTO / MARTHA HOPPE / PAULA MATIAS

OBJETIVO

Este projeto tem como objetivo a fabricação de tijolos de adobe destinados à construção de casas através da utilização dos materiais disponíveis localmente.

Algumas restrições:

- falta de rotas de transporte para aquisição de materiais;

- utilização de materiais de baixo custoapenas;

- projeto fundamentalmente ecológico.

Objetivo principal:

- Encontrar melhor método para a fabricação dos tijolos de adobe a partir da comparação de composições diferentes(areia+argila/areia+argila+cal/areia+argila+cinza).

(Figura 1: Casa de tijolos de adobe.)

MATERIAIS

Materiais usados na produçãodos tijolos de adobe:

• argila;

• areia;

• cinza;

• cal;

• fibras;

• água.

(Figura 2: Argila) (Figura 3: Areia)

(Figura 4: Cinza) (Figura 5: Cal)

(Figura 6: Fibras) (Figura 7: Água)

PREPARAÇÃO DA ARGILA

Preparação da argila para utilização:

- coleta da argila;

- secagem ao ar livre (na sombra);

- peneiramento da argila.

(Figura 8: Peneiramento da argila) (Figura 9: Local de coleta da argila/Campus Morro do Cruzeiro - UFOP)

CARACTERÍSTICAS DA ARGILA

Toda argila utilizada para a confecção dos tijolos de adobe foi extraída do Campus Morro do Cruzeiro – UFOP nas proximidades dos Laboratórios de Engenharia Civil.

• Data da coleta: 11/09/2015 - diachuvoso.

• Umidade relativa do ar: 20%.

Após a extração da argila, foi realizado o ensaio granulométrico para duas amostras de argila, cada uma contendo 500g de material.

Os resultados estão expostos na tabela ao lado (Tabela 1).

Granulometria:

Tamanho da peneira Massa 1 (g) Massa 2 (g) Diferença (g)

4,57 6,8 6,4 0,4

2,36 29,3 29,1 0,2

1,19 40,0 40,2 0,2

600 45,1 44,5 0,6

300 82,7 83,9 1,2

150 113,6 114,9 1,3

75 90,2 88,6 1,6

Passante (peneira 75) 92,4 92,5 0,1

Massa total: 500,1 500,1 0(Tabela 1: Ensaio granulométrico-Argila)

FERRAMENTAS

Abaixo, seguem listadas as ferramentas utilizadas na confecção dos tijolos de adobe:

- molde/fôrma;

- colher de pedreiro;

- espátulas;

- copo de medição;

- balde;

- peneiras;

- placas de madeira.

(Figura 10: Feramentas utilizadas na confecção dos tijolos de adobe)

PROPORÇÕES

(Figura 11: Homogenização da mistura)

Abaixo, seguem as proporções utilizadas na confecção dos primeiros tijolos de adobe.

• Data: 05/09/2015

Materiais Areia+Argila Areia+Argila+Cinza Areia+Argila+Cal

Argila 9 partes 9 partes 9 partes

Areia 1 parte 1 parte 1 parte

Cal - - 1 parte

Cinza - 1 parte -

Água 625 ml 670 ml 745 ml(Tabela 2: Proporções de materiais usadas na produção dos primeiros tijolos de adobe)

PRIMEIRAS TENTATIVAS

As primeiras tentativas não exibiram bonsresultados.

Causas:• o molde não era adequado. Ele foi

adaptado, como mostrado na Figura 12.• o molde deveria ser virado de ponta a

cabeça a fim de desenformar os tijolos de adobe. Esta medida resultou adobes com superfícies irregulares como mostrado nas Figuras 13 e 14.

Novas medidas:• adição de menor quantidade de água;• confecção de novo molde.

(Figura 12: Molde adaptado para a confecção dos primeiros adobes)

(Figura 13: Primeiros adobes - Superfície iregular)

(Figura 14: Primeiros adobes - Superfície iregular)

Adobe Consistência Ao desenformar Observações

Adobe I Dificuldades para *adicionar menos

(Areia+Argila+Cinza) desenformar água à mistura

Adobe II (esperou-se um dia *adicionar mais

(Areia+Argila+Cal) para a secagem do adobe) areia à mistura

Ambos fáceis de moldar;

muito úmidos.

(Tabela 3: Observações feitas sobre os primeiros tijolos de adobe.)

CONFCEÇÃO DO NOVO MOLDE

Uma vez que o molde utilizado para a confecção dos primeiros tijolos de adobe não atendeu às necessidades do projeto, um novo molde foi confeccionado ( Figuras 15 e 16).

(Figuras 15 e 16: Confecção do novo molde)

ADOBES – UTILIZAÇÃO DO NOVO MOLDE(Figuras 17, 18, 19 e 20: Utilização da nova fôrma para a confecção dos tijolos de adobe)

A utilização do novo molde gerou resultados excelentes: tijolos de adobe com superfícies regulares.• Observação: Os tijolos foram desenformados imediatamente após sua confecção.

TIJOLOS DE ADOBE TRÊS DIAS APÓS CONFECÇÃO

(Figura 21: Tijolos de adobe três dias após sua confecção. Processo de secagem ao ar livre - na sombra)

ENSAIOS

Sete dias após a confecção dos tijolos de adobe, foram realizados ensaios para analisar propriedades como sua resistência e sua durabilidade mediante a ação de agentes externos (intemperismo).

Ensaios realizados:

• Ensaio de Absorção de Água;

• Ensaio de Resistência;

(Figuras 22 e 23: Representação esquemática dos ensaaios de Resistência e Absorção de Água, respectivamente)

ABSORÇÃO DE ÁGUA

Ensaio de Absorção de Água

Sete dias após a confecção dos tijolos de adobe; estes foram pesados e imersos em água por 24 horas.

Após 24 horas, os tijolos de adobe foramnovamente pesados e mediu-se a perda de massados mesmos.

Os resultados do Ensaio de Absorção de Água estão exibidos na tabela ao lado (Tabela 4).

Composição dos tijolos:

• A3 e A5 – Areia+Argila

• Ci1 e Ci4 – Areia+Argila+Cinza

• Ca5 e Ca6 – Areia+Argila+Cal

Análise dos resultados:

A partir dos resultados obtidos, não pode-se constatar qual composição seria mais durável/resistente à umidade e à agentes externos em uma situação real, pois as porcentagens de perda de água encontradas após imersão para todas composições foram bem próximas.

O único resultado que não se aproximou tanto dos outros foi a perda de massa para o adobe Ca6 (29%). Esse resultado pode ser explicado devido à perda de parte de material que compunha o adobe durante sua imersão.

(Figura 24: Tijolos de adobe imersos em água/ Ensaio de Absorção de Água)

(Tabela 3: Resultados do Ensaio de Absorção de Água)

Adobe Massa inicial (g) Massa após imersão (g) Perda de Massa (g) Perda de Massa (%)

A3 2992.2 3638.7 646.5 21.61%

A5 2842.0 3510.2 668.2 23.51%

Ci1 2945.7 3600.3 654.6 22.22%

Ci4 2881.6 3524.8 643.2 22.32%

Ca5 2854.9 3454.6 599.7 21.01%

Ca6 2755.7 3578.3 822.6 29.85%

Ensaio de Absorção de Água

RESISTÊNCIA

Ensaio de Resistência

Uma vez que a superfície dos adobes apresentavacertas irregularidades, os tijolos tiveram que passarpor um processo de capiamento a base de enxofrea fim de regularizar sua superfície (Figura 25).

Entretanto, mesmo após o capiamento, a superfícieque deveria entrar em contato com a prensaapresentou dimensão (comprimento) maior que o diâmetro da prensa.

Esse fator fez com que o rompimento do adobe acontecesse de maneira indevida (Figura 25).

As resistências encontradas após o rompimento dos adobes não atenderam as expectativas (Gráfico 1).

Medida: Tentar diminuir a superfície de contato entre a prensa e o tijolo de adobe.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

0 2 4 6 8 10

CI8

A1

CA3

(Figura 25: Tijolo de adobe capiado com enxofre)

(Figura 26: Tijolo de adobe após rompimento na prensa)(Gráfico 1 )

RESISTÊNCIA

A fim de reduzir o comprimento dos tijolos de adobe, utilizou-se uma serra para partí-los ao meio (Figura 27).

A partir da análise das curvas ao lado(Gráfico 2), concluiu-se que os pioresresultados foram para os adobes compostospor Areia+Argila+Cinza.

Todos os adobes apresentaram resistências baixas.

Desafio: Melhorar a resistência dos tijolos de adobe a partir da adição de fibras na sua composição.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

0 1 2 3 4 5 6

A3-1

A3-2

CA5-1

CA5-2

CI1-1

CI1-2

CI4-2

(Figura 27: Tijolo de adobe sendo cerrado)

(Gráfico 2)

(Figura 28: Tijolo de adobe sendo rompido na prensa)

TIJOLO DE ADOBE COM ADIÇÃO DE FIBRAS

Mudanças na composição do adobe :

A fim de aumentar a resistênciados tijolos de adobe, adicionou-se fibras vegetais à nova mistura. Observou-se que a “massa” tornou-se mais compacta (Figura30).

(Figura 29: Adição de fibras na composição do tijolo de adobe) (Figura 30: Tijolo de adobe com adição de fibras após ser desenformado)

TIJOLOS DE ADOBE COM ADIÇÃO DE FIBRAS

(Figura 31 e 32: Tijolos de adobe com adição de fibras)

CONCLUSÕES

A partir do gráfico ao lado (Gráfico 3) nota-se que, após a adição de fibras vegetais, obteve-se resistências mais elevadas.

Notou-se também que quantidades elevadas de cinza levaram à redução dos valores de resistência.

Logo, a partir dos resultadosdesenvolvidas neste projeto, concluiu-se que a melhor “receita” para a confecção de tijolos de adobe é Argila+Areia+Cinza+Fibras, sendo que a quantidade de cinza adicionada deveseguir as proporções iniciais.

Universidade Federal de Ouro Preto Laboratório

Relatório de Ensaio

Máquina: Emic DL20000 Célula: Trd 12 Extensômetro: - Data: 04/11/2015 Hora: 15:03:55 Trabalho n° 0980Programa: Tesc versão 4.00 Método de Ensaio: Bloco Cerâmico Vedação 20ton (200kN)

Ident. Amostra: >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>Amostra: Adobe 3 Cliente: Martha OS:

Corpo de ID Área Média Força Máxima Resistência Incremento de

Prova Compressão Tensão

(mm2) (N) (MPa) (MPa/s)

CP 1 F1 a 10141.74 14669 1.4 0.04CP 2 F2 2 10643.95 9459 0.9 0.04

CP 3 Ci 5.1 a 9876.61 7272 0.7 0.04CP 4 Ci 5.2 a 10241.95 6949 0.7 0.04

CP 5 Ci 10.1 a 9504.49 5084 0.5 *CP 6 Ci 15.1 a 10315.00 3029 0.3 *

CP 7 Ci 15.2 a 10201.32 4937 0.5 0.03CP 8 Ci 20.1 a 9341.08 1508 0.2 *

CP 9 Ci 20.2 a 10147.16 4186 0.4 0.03CP 10 F1 b 10156.44 12320 1.2 0.04

CP 11 F2 b 9721.15 9347 1.0 0.04CP 12 Ci 5.1 b 10302.15 8380 0.8 0.04

CP 13 Ci 5.2 b 9861.85 6521 0.7 0.04CP 14 Ci 10.1 b 9774.71 5266 0.5 0.03

CP 15 Ci 10.2 b 10090.01 7349 0.7 0.04CP 16 Ci 15.1 B 9793.68 3506 0.4 *

CP 17 Ci 15.2 b 9627.13 4467 0.5 *CP 18 Ci 20.1 b 10337.21 2658 0.3 0.03

CP 19 Ci 20.2 b 9724.08 4684 0.5 0.04CP 20 Ci 10.2 a 10230.25 8681 0.8 0.04

Número CPs 0 20 20 20 15Média * 10000 6514 0.6481 0.03795

Mediana * 10120 5894 0.6000 0.03912Desv.Padrão * 328.1 3299 0.3215 0.004798

Coef.Var.(%) * 3.281 50.64 49.61 12.64Mínimo * 9341 1508 0.1614 0.02599

Máximo * 10640 14670 1.446 0.04397

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.000.000

0.300

0.600

0.900

1.200

1.500

Tempo (s)

Tensão (MPa)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (Gráfico 3)