tijolos de solo-cimento com resíduos de construção

TÉCHNE 113 | AGOSTO DE 200660

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Tijolos de solo-cimentocom resíduos deconstruçãoAnecessidade de preservação am-

biental e a tendência de escassezdos recursos naturais fazem comque a construção civil passe a adqui-rir novos conceitos, buscando solu-ções técnicas que visem a sustentabi-lidade de suas atividades. Nesse sen-tido, o aproveitamento dos resíduosde construção e demolição (RCD)destaca-se como possível alternati-va, na medida em que busca valori-zar os materiais descartados nasobras de engenharia, atribuindo-lhes a condição de material nobre.Ressalta-se que o aproveitamentodos RCD na própria construção, emdeterminadas situações, pode atémesmo trazer vantagens técnicas eredução de custos, como é o caso douso dos resíduos de concreto naconfecção de tijolos prensados desolo-cimento.

Fabricação dos tijolosNa fabricação dos tijolos são uti-

lizados os seguintes materiais: solo,cimento e água. A água é usada empequena quantidade, o suficientepara se obter a umidade ótima para aprensagem do tijolo. A resistênciamédia à compressão dos tijolos, se-gundo a NBR 8491 – Tijolo de solo-cimento – especificação, não deve serinferior a 2,0 MPa aos sete dias, e aabsorção média de água deve ser in-ferior a 20%. A norma recomenda o

Márcia Ikarugi Bomfim de SouzaEngenheira civil, mestre em EngenhariaCivil pela Unesp em Ilha Solteira (SP)

[email protected]

Joelma Aparecida PereiraAluna de Graduação em Engenharia Civil

pela Unesp em Ilha [email protected]

Antonio Anderson da Silva SegantiniEngenheiro civil, prof. dr. da Unesp em

Ilha Solteira (SP)[email protected]

impostos. Além dessas vantagens, otijolo de solo-cimento agrada tam-bém do ponto de vista ecológico,pois não passa pelo processo dequeima, no qual se consomem gran-des quantidades de madeira ou deóleo combustível, como é o caso dostijolos produzidos em cerâmicas eolarias.

Encontram-se no mercado em-presas que oferecem diversos mode-los de prensas para a fabricação dostijolos. Algumas prensas fabricamaté cinco tipos diferentes de tijolos,bastando para isso apenas trocar osseus moldes. Existem empresas quefabricam máquinas com revesti-mento interno (refil) da caixa ma-triz, onde o solo é prensado. Emgeral essa parte da máquina sofregrande desgaste devido ao atritocom o solo, bastando, na sua manu-tenção, apenas efetuar a substituiçãodo molde interno.

O aprimoramento dos equipa-mentos para a fabricação dos tijolostem contribuído para a racionaliza-ção das técnicas de construção, pos-sibilitando a elaboração de projetoscom maior qualidade, permitindo ouso dos tijolos inclusive em obras depadrão mais sofisticado. Podem serproduzidos tijolos maciços, tijolosmodulares com encaixe, canaletas,placas de revestimento e até elemen-tos decorativos. Apresenta-se, na fi-

uso do cimento Portland comum.Quanto ao solo, é preferível utilizarsolos arenosos. Os mais adequadossão os que possuem 100% dos grãospassando na peneira 4,8 mm; de 10%a 50% passando na peneira 0,075mm; limite de liquidez LL ≤ 45%; elimite de plasticidade LP ≤ 18%.Solos com essas características pro-piciam condições para que se tenhamenor consumo de cimento e obten-ção de tijolos de melhor qualidade.

As vantagens da utilização dos ti-jolos de solo-cimento vão desde a fa-bricação até a sua utilização no can-teiro de obras. Os equipamentos uti-lizados são simples e de baixo custo,possibilitando operação no própriocanteiro. Isso reduz os custos comtransporte, energia, mão-de-obra e

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gura 1, uma ilustração da amarraçãoem encontro de paredes, cujo assen-tamento é feito por meio do encaixedos tijolos vazados de solo-cimento.

A técnica de assentar os tijolospor encaixe proporciona maior ra-pidez na execução da alvenaria. Osfuros coincidentes possibilitam apassagem de tubulações, permitindotambém a execução de colunasgrauteadas. Na figura 2 é mostradauma construção em três pavimen-tos, executada com tijolos prensadosde solo-cimento.

Aproveitamento dos resíduos de concreto

A idéia de aproveitar os resíduosde concreto na composição do solopara a confecção do solo-cimentosurgiu em razão de se constatar queos solos arenosos são os mais indi-cados para a obtenção do solo-ci-mento. E foi exatamente isso o quese buscou com a incorporação dosresíduos de concreto, pois se tratade um material granular, cujas ca-racterísticas granulométricas, apósa britagem, assemelham-se às de

Figura 1 – Encontro de paredes feitocom tijolos vazados de solo-cimento

Tabela 1 – COMPOSIÇÕES DO SOLO-CIMENTO

Traço Composição da mistura (kg) Equivalente em massa (%)Solo (kg) Resíduo (kg) Cimento (kg) Soma (kg) Solo (%) Resíduo (%) Cimento (%) Soma (%)

SC0-6 100 0 6,0 106,0 94,3 0,0 5,7 100,0

SC0-8 100 0 8,0 108,0 92,6 0,0 7,4 100,0

SC0-10 100 0 10,0 110,0 90,9 0,0 9,1 100,0

SC20-6 100 20 7,2 127,2 78,6 15,7 5,7 100,0

SC20-8 100 20 9,6 129,6 77,2 15,4 7,4 100,0

SC20-10 100 20 12,0 132,0 75,8 15,2 9,1 100,0

SC40-6 100 40 8,4 148,4 67,4 27,0 5,7 100,0

SC40-8 100 40 11,2 151,2 66,1 26,5 7,4 100,0

SC40-10 100 40 14,0 154,0 64,9 26,0 9,1 100,0

SC60-6 100 60 9,6 169,6 59,0 35,4 5,7 100,0

SC60-8 100 60 12,8 172,8 57,9 34,7 7,4 100,0

SC60-10 100 60 16,0 176,0 56,8 34,1 9,1 100,0

Figura 2 – Construção em trêspavimentos com tijolos de solo-cimento

Font

e: w

ww.

vim

aqpr

ensa

s.co

m.b

r

Figura 3 –Tijolos de solo-cimento com resíduo

Font

e: w

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vim

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ensa

s.co

m.b

r

A R T I G O


Figura 4 – Ensaio de compressão dos tijolos

Figura 5 – Ensaio de compressãodos prismas

Figura 6 – Ensaio de retração linear

Tabela 2 – COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICAMaterial Argila (%) Silte (%) Areia fina (%) Areia média (%) Areia grossa (%)Solo 21,0 18,0 59,0 2,0 0,0RC 0,0 0,0 8,2 36,4 55,4Solo + 20% de RC 11,5 12 56,4 14,4 5,7Solo + 40% de RC 9,3 10,7 47,8 22,4 9,9Solo + 60% de RC 8,0 8,5 42,7 27,8 12,9

Tabela 3 – LIMITES DE CONSISTÊNCIAMaterial LL (%) < 45% LP (%) < 18% IP (%)Solo natural 27,7 18,3 9,4Solo + 20% de RC 21,9 15,8 6,1Solo + 40% de RC 21,6 15,7 5,9Solo + 60% de RC 21,4 15,6 5,8

Tabela 4 – ENSAIO DE COMPACTAÇÃOTraço Umidade ótima Massa específica aparente

(%) seca máxima (g/cm3)Solo Natural 12,7 1,89SC0-6 13,0 1,87SC0-8 13,0 1,88SC0-10 13,0 1,87SC20-6 12,0 1,91SC20-8 12,3 1,90SC20-10 11,8 1,89SC40-6 11,3 1,98SC40-8 11,2 1,94SC40-10 11,8 1,93SC60-6 11,2 1,94SC60-8 11,5 1,94SC60-10 11,4 1,94

Tabela 5 – RETRAÇÃO LINEARTraço Retração

linear (mm)Solo natural 24,0Solo + 20% de RC 7,9Solo + 40% de RC 7,0Solo+ 60% de RC 6,7

Tabela 6 – ABSORÇÃO DE ÁGUA

DOS TIJOLOS

Traço Absorção (%)SC0-6 17,5

SC0-8 17,2

SC0-10 17,0

SC20-6 14,7

SC20-8 14,5

SC20-10 14,3

SC40-6 14,1

SC40-8 13,5

SC40-10 13,3

SC60-6 12,8

SC60-8 12,6

SC60-10 12,5

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uma areia grossa. Em trabalhos rea-lizados no campus da Unesp emIlha Solteira (SP), constatou-se quea incorporação de resíduos de con-creto, na confecção de tijolos desolo-cimento, propiciou melhoriassubstanciais nas propriedades deresistência e absorção do solo-ci-mento, obtendo-se resultados mui-to melhores que aqueles aos estipu-lados nas normas brasileiras. Outroaspecto observado, em vista dos re-sultados alcançados, foi a inerentepossibilidade de se reduzir o consu-mo de cimento na confecção dos ti-jolos. O aproveitamento dos resí-duos de concreto na confecção dostijolos, portanto, pode ser uma im-

portante contribuição para a socie-dade, na medida em que viabilizauma opção técnica de baixo custo,plenamente inserida no contexto dodesenvolvimento sustentável.

Metodologia experimentalNa composição do solo-cimen-

to, além do estudo com o solo natu-ral, foram estudadas mais três mis-turas: solo mais 20% de resíduo deconcreto (RC); solo mais 40% deRC; e solo mais 60% de RC, (em re-lação à massa de solo). Para cadauma dessas composições foram uti-lizados três teores de cimento (6%,8% e 10%) em relação à massa damistura solo-resíduo.

Considerando-se traços com100 kg de solo, mostra-se na tabela1 o consumo de cada material napreparação dos traços correspon-dentes. Mostram-se também ascomposições equivalentes, em por-centagem, de cada material em rela-ção à massa total.

Foram confeccionados tijolos(figura 3) para a realização dos en-saios de compressão simples (figura4) aos 7, 28, 56, 120 e 240 dias. Fo-ram também confeccionados pris-mas com dois, três e quatro tijolos(figura 5). Os tijolos utilizados naconfecção dos prismas foram con-feccionados utilizando-se a dosagemSC60-6. Os ensaios com prismasforam realizados aos sete e 28 dias.

Os ensaios de caracterização dosmateriais componentes do solo-ci-mento e dos tijolos foram realiza-dos em conformidade com as se-guintes normas:

NBR 6457 – Preparação de amos-tras de solo e ensaio de caracterização.

NBR 6459 – Determinação do li-mite de liquidez.

NBR 7180 – Determinação do li-mite de plasticidade.

NBR 7181 – Análise granulomé-trica de solos.

NBR 7182 – Ensaio de compacta-ção.

NBR 8491 – Tijolos maciços desolo-cimento.

NBR 8492 – Tijolo de solo-ci-mento – Determinação da resistênciaà compressão e da absorção d'água.

Com a finalidade de se avaliar aretração linear das composições,realizou-se o ensaio sugerido peloCeped (1999). Nesse ensaio, o solo éumedecido até ficar com consistên-cia plástica, semelhante à de uma ar-gamassa de emboço. Em seguida écolocado dentro de uma caixa demadeira com 60 cm x 8,5 cm x 3,5cm, previamente lubrificada comóleo mineral. Após o adensamentomanual, o material fica em repouso àsombra por sete dias, quando entãose procede a leitura da retração nosentido do comprimento da caixa(figura 6). O solo será consideradoviável para a confecção do solo-ci-

Tabela 7 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS TIJOLOS

Traço Resistência média (MPa)7 dias 28 dias 56 dias 120 dias 240 dias

SC0-6 1,60 3,40 4,11 4,70 4,84

SC0-8 2,31 4,20 5,03 6,63 6,80

SC0-10 2,69 5,57 7,30 7,71 7,96

SC20-6 2,50 3,74 4,15 5,02 5,49

SC20-8 2,89 4,74 5,34 7,21 7,35

SC20-10 3,21 5,93 7,43 8,26 8,62

SC40-6 2,78 4,39 4,94 5,81 6,03

SC40-8 3,03 5,18 6,23 8,14 8,22

SC40-10 3,74 6,86 8,12 9,31 9,94

SC60-6 2,78 4,64 4,94 5,73 6,07

SC60-8 3,08 5,09 6,44 8,02 8,23

SC60-10 3,86 6,96 7,97 9,80 9,94

11109876543210

Resi

stên

cia

à co

mpr

essã

o (M

Pa) –

7 d

ias

0 20 40 60

Quantida e de resíduo (%)d

6% de cimento8% de cimento10% de cimento

Figura 7 – Influência da quantidade deresíduos na resistência dos tijolos aossete dias

11109876543210

Resi

stên

cia

á co

mpr

essã

o (M

Pa) –

240

dia

s

0 20 40 60

Quantida e de resíduo (%)d


Figura 8 – Influência da quantidade deresíduos na resistência dos tijolos aos240 dias

A R T I G O


LP ≤ 18%. Conforme se observa,houve redução do LL e do LP apósa adição dos RC e todas as mistu-ras com RC apresentaram limitesadequados para a confecção dosolo-cimento. Já o solo naturalapresentou LP = 18,3%, portantosuperior aos 18% recomendadospelo Ceped (1999). Quanto ao LL,todas as misturas se enquadraramdentro dos limites recomendados.

CompactaçãoNa tabela 4 são apresentados os

valores de umidade ótima e massaespecífica aparente seca máxima, ob-tidos no ensaio de compactação.

Observou-se, com a adição doRC, que os valores de umidade ótimadiminuíram e os de massa específicaaparente seca aumentaram. Eviden-cia-se, portanto, que a adição do RCpropicia a obtenção de materiaismais compactos, com melhor aco-modação interna dos grãos na com-pactação. A tendência, portanto, é ade se obter materiais mais resistentese com menor absorção de umidade.

RetraçãoOs valores obtidos nos ensaios de

retração linear são apresentados natabela 5.

O ensaio realizado com o solonatural, sem adição do RC, apresen-tou uma fenda na parte central daamostra e a retração total foi de 24mm, acima, portanto, do limite re-comendado pelo Ceped (1999), queé de 20 mm. Dessa forma, o solo na-tural utilizado nesse trabalho nãoseria apropriado para a confecção dosolo-cimento. Porém, com a adiçãodo RC, houve uma diminuição subs-tancial nos valores de retração, de24% para 7%. Além disso, não se ob-servou, em nenhuma das amostras, aocorrência de fendas na parte centralda caixa, significando haver umaforte tendência de redução da retra-ção por secagem em razão da incor-poração do resíduo mineral.

AbsorçãoNa tabela 6 são apresentados os va-

lores obtidos nos ensaios de absorção.

109876543210

Resi

stên

cia

à c

ompr

essã

o (M

Pa)

7 28 56Idade em dias

120 240


Figura 9 – Resistência à compressãodos tijolos sem resíduo

109876543210Re

sist

ênci

a à

com

pres

são

(MPa

)


120 240

6% de cimento e 20% de resíduo8% de cimento10% de cimento

e 20% de resíduoe 20% de resíduo

Figura 10 – Resistência à compressão dostijolos com 20% de resíduo de concreto

109876543210Re

sist

ênci

aà

com

pres

são

(MPa

)


120 240



Figura 11 – Resistência à compressãodos tijolos com 40% de resíduo deconcreto

109876543210

Resi

stên

cia

à co

mpr

essã

o (M

Pa)


120 240



Figura 12 – Resistência à compressãodos tijolos com 60% de resíduo deconcreto

mento somente se a soma da fendasfor inferior a 20 mm e não apresen-tar nenhuma fenda na parte centralda caixa.

Análise granulométricaOs resultados obtidos na análise

granulométrica são apresentados natabela 2.

Nota-se que o RC ficou consti-tuído por 8,2% de areia fina, 36,4%de areia média, e 55,4% de areiagrossa. Esse material, portanto,pode ser utilizado para corrigir agranulometria de solos finos, como

é o caso do solo arenoso fino em es-tudo. A mistura contendo 40% deRC, como se observa, ficou com20% de silte + argila e 80% de areia.Essa composição é consideradaideal por muitos pesquisadores dosolo-cimento.

Limites de consistênciaApresenta-se na tabela 3 os valo-

res obtidos para os limites de con-sistência.

O Manual de Construção comSolo-Cimento, Ceped (1999), re-comenda valores de LL ≤ 45% e de

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LEIA MAIS

Manual de Construção comSolo-cimento. Ceped (Centro dePesquisa e Desenvolvimento).Camaçari-BA, 1999. 116p.Análise da adição de resíduosde concreto em tijolosprensados de solo-cimento.Dissertação de Mestrado. MárciaIkarugi Bomfim Souza. Unesp –Campus de Ilha Solteira, 2006,122p.

Tabela 8 - RESISTÊNCIA MÉDIA À

COMPRESSÃO DOS PRISMAS

Prismas Resistência Média (MPa)

7 dias 28 dias2 tijolos 3,37 4,38

3 tijolos 3,08 3,90

4 tijolos 2,66 3,70

5

4

3

2

1

0Resi

stên

cia

méd

ia (M

Pa)

2 3Número de tijolos dos prismas

4

7 dias 28 dias

Figura 13 – Resistência à compressãodos prismas

Verificou-se que todos os traçosatenderam a NBR 8492, que preco-niza absorção máxima de 20%.Nota-se, também, que a adição doRC promoveu redução nos valoresde absorção. Em média, o valor obti-do para o solo-cimento sem RC foide 17,2%, enquanto que para o solo-cimento com 60% de RC foi de12,6%. Esse aspecto também é im-portante, pois quanto menor a ab-sorção, melhor será o desempenhoda alvenaria.

Resistência à compressão dos tijolos Apresentam-se na tabela 7 os re-

sultados obtidos no ensaio de com-pressão dos tijolos.

Resistência versus quantidade de RCNa figura 7 é apresentado o grá-

fico de resistência à compressãodos tijolos em função da quantida-de de RC aos sete dias, e na figura 8,aos 240 dias.

Nota-se que as adições de RCaté 40%, em relação à massa desolo, proporcionaram aumentos naresistência à compressão dos tijo-los. Já para adições entre 40% e

60%, observou-se uma tendênciade estabilização. A realização de en-saios com tijolos produzidos commais de 60% de resíduo, portanto,se faz necessária para que se possater uma melhor definição do com-portamento do material e possivel-mente uma avaliação do teor ótimode RC incorporado, que conduza avalores mínimos de custo, associa-dos com valores de resistência den-tro dos limites preconizados nasnormas brasileiras.

Resistência versus idade de cura eteor de cimento

São apresentados, nas figuras 9 a12, os gráficos de resistência média àcompressão em função da idade decura e do teor de cimento.

A resistência média dos corpos-de-prova com 6% de cimento, semRC, aos sete dias (figura 12) nãoatendeu às prescrições da NBR 8492,que prescreve um valor médio maiorou igual a 2,0 MPa. Observa-se paratodas as amostras em estudo quehouve um aumento da resistênciaem função do tempo de cura e tam-bém em função do aumento daquantidade de cimento.

Foram também realizados en-saios em prismas com dois tijolos,três tijolos e quatro tijolos, aos setedias e aos 28 dias. Os resultados obti-dos são apresentados na tabela 8 e nafigura 13.

ConclusõesObjetivou-se, com a realização

deste trabalho, por meio do aprovei-tamento do RC melhorar as caracte-rísticas granulométricas do solo are-noso fino, característico da regiãoOeste do Estado de São Paulo, e tam-bém de outras regiões do Centro-Suldo Brasil, tendo em vista a sua apli-cação na confecção de tijolos desolo-cimento. Em vista dos resulta-dos obtidos e das análises efetuadas,concluiu-se que:� O RC utilizado mostrou-se exce-lente material para melhorar as ca-racterísticas do solo em estudo, pro-piciando condições técnicas favorá-veis para a confecção dos tijolos de

solo-cimento com qualidade e redu-ção no consumo de cimento.� Os tijolos produzidos com o RCatenderam aos requisitos mínimosestabelecidos nas normas brasileiras.� Houve aumento de resistência àcompressão, em função do aumen-to da quantidade de RC, para ostraços com até 40% de RC em rela-ção à massa de solo. Para os traçoscom 60% de RC os valores de resis-tência ficaram próximos dos obti-dos com 40% de RC, indicandohaver estabilização no aumento daresistência para adições entre 40%e 60% de RC.

tijolos de solo-cimento com resíduos de construção

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