universidade federal do rio grande do norte programa de … · v À instituição ifba....

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

ESTUDO DA FIBRA DE COCO COMO REFORÇO EM TIJOLO DE SOLOCIMENTO

Dissertação submetida à apreciação pela,


Como parte dos requisitos para a obtenção do grau de

MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA

CLÁUDIO MARIO NASCIMENTO Mestrando

Prof. Dr. JOSÉ UBIRAGI DE LIMA MENDES Orientador

Natal, Julho de 2011.

II


PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA MECÂNICA

ESTUDO DA FIBRA DE COCO COMO REFORÇO EM TIJOLO DE SOLOCIMENTO

CLÁUDIO MARIO NASCIMENTO

Esta dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de

MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA

Sendo aprovada em sua forma final.

_______________________________ JOSÉ UBIRAGI DE LIMA MENDES

(ORIENTADOR)

BANCA EXAMINADORA

_________________________________ Prof. Dr. José Ubiragi de Lima Mendes – Presidente

__________________________________

Prof. Dr. Roberto Silva de Souza – Examinador Externo

__________________________________ Prof. Dr. Luiz Guilherme Meira de Souza – Examinador Interno

III

PENSAMENTO

“Uma pessoa humilde defende as ideias que julga nobres, sem se importar de quem

elas venham. A pessoa orgulhosa defende sempre suas ideias, não porque acredite

nelas, mas porque são suas.

Enfim, como se pode perceber, o orgulho é grilhão que impede a evolução das

criaturas, a humildade é chave que abre as portas da perfeição. Você sabe por que o

mar é tão grande? Tão imenso? Tão poderoso? É porque foi humilde o bastante para

colocar-se a alguns centímetros abaixo de todos os rios. Sabendo receber, tornou-se

grande. Se quisesse ser o primeiro, se quisesse ficar acima de todos os rios, não seria

mar, seria uma ilha. E certamente estaria isolado. “

Autor Desconhecido

IV

AGRADECIMENTOS Deus.

Enquanto vivo eu estiver continuarei te agradecendo por tudo que tem feito por

mim. A fé infinita em Ti me dá a certeza de que nunca estarei só.

Aos meus pais. (in memória).

Nada seria possível se eles não me proporcionassem a condição de aprender, de ser

humilde e de respeitar as pessoas, não apenas agradeço como dedico a eles o resultado

desse projeto ( Maria Augusta e Francisco ).

A minha família.

A essa grande família de grandes mulheres, esposa e filhas (Aparecida, Maíra,

Amanda, Yasmin), agradeço por me aceitar do jeito que sou. Talvez tenha privado vocês

de muitas coisas nessa jornada de trabalho, mas, o resultado desse trabalho é a certeza de

que seremos sempre vencedores. Obrigado, vocês foram compreensivas e maravilhosas.

Aos meus colegas.

Agradeço pelo apoio que vocês me deram grandes incentivadores na minha

caminhada profissional, como professor e estudante de pós-graduação. Vocês

contribuíram com a realização desse sonho. Prefiro não citar nomes, pois seria injusto

com alguns se por ventura esquecesse. Valeu pessoal!

Ao meu orientador.

Nem sempre as pessoas entendem e aceitam as dificuldades ou imprevistos na vida

do outro, nas coisas que são programadas e nem sempre são executadas. As pessoas que

acreditam em nossa capacidade e necessidade de vencer essas sim entendem nossos

problemas e nos ajudam, você é esta pessoa! Agradeço muito à sua compreensão e

colaboração. Muitíssimo obrigado ao prof. Dr. José Ubiragi de Lima Mendes.

V

À instituição IFBA.

Oportunidades precisam ser agarradas com confiança acreditando que talvez seja a

primeira e a ultima. Agradeço ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia

da Bahia – IFBA, pela oportunidade e pelas condições que proporcionou para que eu

pudesse desenvolver esse projeto de pesquisa; com o afastamento temporário, a ajuda

dos colegas da área de Desenho me substituindo nas aulas; com os co-orientadores

professor doutor Adriano S. Fortes e o professor José Lamartine A. Neto em seus

laboratórios de ensaios não pouparam esforços nem incentivos nas orientações; com

minha coordenadora de área professora Roberta Lordello e minha chefe de departamento

professora Maria Estela Smolka. Meus sinceros agradecimentos.

À instituição UFRN.

A Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, como tantas outras

universidades, não é apenas um grande centro de conhecimentos universalizados para

todos, é muito mais, é a realização de metas e objetivos bem definidos de cada estudante

de graduação e pós-graduação, é a transformação de sonhos em realidades, é a busca pela

liberdade. Meus agradecimentos a todos os professores da UFRN que contribuíram para o

meu sucesso.

A todos que me apoiaram.

“Mesmo que tivesse em minhas mãos todo o perfume das rosas, toda a beleza do

céu, toda a pureza dos anjos, toda a inocência das crianças, toda a grandeza do mar,

toda a força das ondas, mesmo que eu tivesse todas as coisas belas da vida e todos os

belos lugares do mundo nada teria sentido se eu não tivesse o presente mais valioso,

mais nobre e mais sagrado que Deus pôde me dar... A amizade de vocês! Eu só tenho a

agradecer por vocês existirem em minha vida.”

Autor Desconhecido.

VI

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS.................................................................................IX

LISTA DE TABELAS...............................................................................XI

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ...........................................XIII

RESUMO................................................................................................XIV

ABSTRACT..............................................................................................XV

CAPITULO I - INTRODUÇÃO...................................................1

1.1. Apresentação do Trabalho...................................................................1

1.2. Objetivo Geral.....................................................................................2

1.3. Objetivos Específicos..........................................................................2

CAPITULO II – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.......................3

2.1. Produção do Coco.............................................................................3

2.2. Comercialização do Coco...................................................................8

2.3. O comércio de Coco no Exterior.......................................................12

2.4. Estrutura e Características das Fibras de Coco..............................12

2.5. Fibras de Coco e Outros Compósitos...........................................15

2.5.1. Comportamento Termografímetrico.................................................17

2.5.2. Características Naturais das Fibras de Coco.....................................17

2.5.3. Tratamento das Fibras de Coco Verde............................................18

VII

2.5.4. Características Físico-Químicas e Mecânicas...................................18

2.6. Isolante Térmico e Acústico.............................................................24

2.7. Solocimento....................................................................................25

2.7.1. Modo de Utilização do Solo.............................................................25

2.8. Tijolos Convencionais.....................................................................26

2.8.1. Tijolos de Cerâmica.........................................................................26

2.8.2. Modelos Especiais de Tijolos...........................................................27

2.8.3. Tijolo Baiano...................................................................................28

2.8.4. Tijolo Laminado...............................................................................29

2.8.5. Tijolo de Concreto............................................................................30

2.8.6. Tijolo de Concreto Celular...............................................................29

2.9. Cimento Portland...........................................................................30

2.9.1. Clinquer...........................................................................................31

CAPITULO III – MATERIAIS E METÓDOS......................32

3.1 Tijolos com e sem Fibra de Coco....................................................32

3.2. Preparo do Solocimento...................................................................32

3.3. Confecção do tijolo de solocimento com fibra de coco...................33

3.4. Composição dos traços de massa........................................................37

3.5. Processo de Compactação e Cura do Solo-cimento.............................40

3.6. Teste de Resistência à Compressão.......................................................42

3.7. Teste de Variação de Temperatura...................................................43

3.8. Teste de Tamanhos e Densidades dos Tijolos..................................44

3.8.1. Teste de Tamanhos.............................................................................44

3.8.2. Teste de Densidade e Massa Específica..............................................45

3.9. Teste de Absorção de Água.................................................................50

VIII

CAPITULO IV – RESULTADOS E DISCUSSÕES..............51

4.1. Tijolo de Solocimento com e sem Fibra de Coco...............................51

4.1.1. Absorção de Água ...........................................................................51

4.1.2. Resistência a Compressão................................................................55

4.1.3. Densidade.........................................................................................60

4.1.4. Variação de Temperatura..................................................................61

CAPITULO V – CONCLUSÕES E SUGESTÕES................64

6. FONTES BIBLIOGRÁFICAS..........................................66

7. ANEXOS..............................................................................71

7.1. Planilha de Variação de Temperatura, L1B com Fibra de Coco.........71

7.2. Planilha de Variação de Temperatura, L3D com Fibra de Coco.........72

7.3. Planilha de Variação de Temperatura, L3D sem Fibra de Coco.........73

7.4. Planilha de Variação de Temperatura, L2E com Fibra de Coco........ 74

IX

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Participação percentual dos principais países produtores de coco.....................5

Figura 2 - Produção de frutos de coco nos principais estados produtores, no ano 2005...6

Figura 3. Área colhida (ha) de coco nos principais estados produtores, no ano de 2005..7

Figura 4. Fluxos e canais de comercialização do coco no Brasil.......................................9

Figura 5. Coco híbrido.......................................................................................................11

Figura 6. Estrutura Interna do Coco Verde - seção vertical..............................................14

Figura 7. Tijolo modelo convencional..............................................................................26

Figura 8. Tijolo especial de cerâmico tipo 45º.................................................................27

Figura 9. Tijolo tipo meia lua...........................................................................................27

Figura 10. Tijolo especial de cerâmico tipo bico de pato.................................................27

Figura 11. Tijolo especial de cerâmico tipo canto curvo.................................................27

Figura 12. Tijolo tipo bico de papagaio...........................................................................28

Figura 13 . Tijolo tipo terço de volta................................................................................28

Figura 14. Tijolo tipo 9 furos............................................................................................28

Figura 15. Tijolo tipo estrutural........................................................................................28

Figura 16. Tijolo tipo laminado........................................................................................29

Figura 17. Tijolo tipo bloco concreto...............................................................................29

Figura 18. Tijolo de concreto celular....................................................................30

Figura 19. Pesagem do solo peneirado.............................................................................34

Figura 20. Medição proporcional do solo na fôrma de prensagem manual......................34

Figura 21. Solo na bacia de pedreiro depois de peneirado e medidos..............................35

Figura 22. Pesagem e medição cimento para mistura ao solo..........................................35

Figura 23. Exocarpo e mesocarpo fibroso da casca de coco.............................................35

Figura 24. Casca de coco seca desfibrada.........................................................................36

Figura 25. Pó residual do desfibramento da casca de coco seca......................................36

Figura 26. A água dosada na mistura para formar a massa do solo cimento...................37

Figura 27. Consistência da massa do solo cimento e fibra de coco..................................37

Figura 28. Fôrma de prensagem manual e o tijolo...........................................................39

Figura 29. Fôrma manual de madeira nas dimensões 110x230x55mm, com peça superior

para prensar e desmoldar................................................................................41

X

Figura 30. Os tijolos de solo cimento com e sem fibra de coco.......................................41

Figura 31. Tijolos de solocimento numerados.................................................................41

Figura 32. Os corpos de prova sob compressão axial ......................................................41

Figura 33. Os testes de resistência a compressão axial foram realizados na prensa do

modelo universal do laboratório de ensaios tecnológicos do IFBA................42

Figura 34. Termopar digital com fios sensores, T1 e T2..................................................43

Figura 35.Termopar digital com fios sensores T1 e T2 realizados a medição de

temperatura......................................................................................................44

Figura 36. Câmara de calor com duas lâmpadas de 100 w e o teste para teste................44

Figura 37. Tijolo pesado em balança de precisão.............................................................50

Figura 38. Índice de absorção de água – tijolos com formulação FS...............................52

Figura 39. Índice de absorção de água – tijolos com formulação F1...............................53



Figura 42. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação FS........56

Figura 43. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação F1.......57

Figura 44. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação F2.......58

Figura 45. Índice de resistência individual e media dos tijolos com formulação F3......59

Figura 46. Variação de temperatura dos tijolos com formulação FS.........................................62

Figura 47. Variação de temperatura dos tijolos com formulação F1..........................................62

Figura 48. Variação de temperatura dos tijolos com formulação F2............................................63

Figura 49. Variação de temperatura dos tijolos com formulação F3...........................................63

XI

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Produção de coco, em 2005. Fonte: FAO, 2006...............................................4

Tabela 2. Principais estados produtores de coco no Brasil - Fonte: Agrianual 2006.......6

Tabela 3. Evolução do rendimento e dos porcentuais de participação regional

na produção e área colhida com coco, entre 1985 e 2001. Fonte: IBGE-

Produção Agrícola Municipal............................................................................8

Tabela 4. Massa especifica real de algumas fibras vegetais no estado seco...................19

Tabela 5. Comprimento critico determinado para algumas fibras vegetais....................21

Tabela 6. Resistência à tração das fibras das fibras de coco ......................................... 22

Tabela 7. Elongação na tração das fibras........................................................................23

Tabela 8. Composição quimica do clinquer do cimento portland...................................30

Tabela 9. Composição química e classificação do cimento Portland.............................31

Tabela 10. Quatro formulações de traços com teor de argila e areia compatível,

cimento, água e fibra de coco.........................................................................38

Tabela 11. Lotes de tijolos sem fibra de coco, formulação – FS......................................39

Tabela 12. Lotes de tijolos com fibra de coco, formulação – F1, F2, F3.........................39

Tabela 13. Massa específica dos tijolos nas quatro formulações......................................45

Tabela 14. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação FS................................46

Tabela 15. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F1................................47

Tabela 16. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F2.................................48

Tabela 17. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F3.................................49

Tabela 18. Teste de absorção de água – tijolos com formulação – FS.............................51

Tabela 19. Teste de absorção de água – tijolos com formulação – F1..............................52

Tabela 20. Teste de absorção de água – tijolos com formulação – F2.............................53

Tabela 21. Teste de absorção de água – tijolos com formulação – F3..............................54

Tabela 22. Teste de resistência à compressão axial – tijolo com formulação FS............56

Tabela 23. Teste de resistência à compressão axial – tijolo com formulação F1............57



Tabela 26. Teste de resistência à compressão axial nas quatro formulações...................59

Tabela 27. Desvio padrão do teste de densidade...............................................................60

Tabela 28. Teste de variação de temperatura das quatros formulações............................63

XII

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT . - Associação Brasileira de Normas Técnicas

FAO. - Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação

WBI. - Development Marketplace I World Bank Institute

SINDCOCO. - Sindicato Nacional dos Produtores de Coco do Brasil

CEASA - Central de Abastecimento de Salvador

EMBRAPA -Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

SECEX - Secretaria de Comércio Exterior

FNP. - Consultoria & Comércio

SMA. - Solar Technology Ag

ICTA - Confederação Internacional de Análise Térmica

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas

IFBA - Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Bahia

INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e

Qualidade Industrial.

CP - Corpo de Prova

T1 - Temperatura inicial

T2 - Temperatura final

°C - Graus Celsius

mm - Milimetro

XIII

RESUMO

Para atender a demanda das novas construções nas comunidades de baixa renda e

incrementar a produção de um tijolo alternativo reforçado com fibras de coco, capaz de

contribuir principalmente com a reciclagem do coco verde e maduro nos lixões urbanos e

rurais, foi desenvolvida essa pesquisa, para confeccionar tijolos de solocimento com fibra

de coco. Material ecologicamente correto e de baixo custo, já que será fabricado sem o

uso de estufa ou forno para queima. O estudo apresenta um conjunto de tabelas e gráficos

que comprovam bons índices encontrados nos valores da densidade, absorção de água,

resistência à compressão axial e isolamento termo acústica, com resultados

comprobatórios que possibilitam a produção em caráter industrial com prensa mecânica

ou no local da obra com fôrma manual. A preparação das fibras de coco foi feita de forma

natural sem uso de produtos químicos para não descaracterizar as propriedades físico-

químicas e mecânicas das mesmas. Os sessenta tijolos produzidos em prensa simples e

manual foram realizados em quatro lotes de quinze unidades. A mistura dos agregados foi

feita em quatro traços diferentes compostos por: solo arenoso, cimento, fibra de coco seco

e água; os tijolos foram compactados na prensa e curados em meio natural sob uma área

coberta durante o tempo mínimo de sete dias.

Palavras chave: Fibra de coco, reforço, solocimento.

XIV

ABSTRACT

To take care of to the demand of the new constructions in the low income communities

and to develop the production of a strengthened alternative brick with staple fibers of

coconut, capable to contribute mainly with the recycling of the green and mature coconut

in the urban and agricultural lexes, this research was developed, to confection bricks of

soil-cement with coconut fiber. Ecologically correct material and of low cost, since the

greenhouse use of or oven for burning will be manufactured without. The study it

presents a set of tables and graphs that prove good indices found in the values of the

density, water absorption, axial compressive strength and isolation term acoustics, with

evidential results that make possible the production in industrial character with press

mechanics or the place of the workmanship with manual form. The preparation of

coconut staple fibers was made of natural form without use of chemical products not to

deprive of characteristics the properties mechanical physicist-chemistries and of the same

ones. The sixty bricks produced in simple and manual press had been carried through in

four lots of fifteen units. The mixture of aggregates was made in four different traces

composites for: ground erinaceous, cement, fiber of dry coconut and water; the bricks had

been compact in the press and cured in natural way under an area covered during the

minimum time of seven days.

Words key: Fiber of coconut, reinforcement, soil-cement.

1

CAPITULO I - INTRODUÇÃO

1.1. Apresentação do trabalho

Considerando o problema da moraria no Brasil, principalmente nas regiões de baixo poder

econômico e social, tem-se buscado diversas alternativas que possibilitem diminuir a quantidade

de famílias sem moradias.

Os programas de incentivo a construção de moradias para atender as populações de baixa

renda não conseguem resolver de forma significativa essa problemática, pois, enfrentam grandes

dificuldades principalmente na fomentação de recursos financeiros para construção de habitação

popular.

Os incentivos promovidos pelo governo através dos ministérios e secretarias responsáveis por

esses programas de habitação nem sempre conseguem oferecer uma boa proposta de financia-

mento dos imóveis construídos, proporcional à renda da população carente, tendo em vista o cus-

to dos materiais da construção civil e a mão-de-obra empregada.

Em função da interdependência da questão da moradia com outras esferas recorrentes e

complementares, nem sempre um simples incremento dos programas de habitação se apresenta

como solução mais indicada para melhorar as condições habitacionais da população mais pobre.

Em primeiro lugar, porque esses programas podem ser inviabilizados caso outras políticas urba-

nas, como as de transportes, de energia elétrica, de esgotamento sanitário abastecimento de água,

não estejam integradas Azevedo (1990).

Em segundo lugar, porque em certas ocasiões, em função do trade-of entre diversas políticas

publicas, mudanças em outros setores como – maior investimento em saneamento básico (esgoto

e água), incremento no nível de emprego, aumento do salário mínimo, regularização fundiária,

entre outras podem ter um impacto bem maior nas condições habitacionais das famílias de baixa

renda do um simples investimento no setor.

Por conta desses e tantos outros fatores, é que se tornam necessárias à pesquisa de novos

materiais alternativos com capacidade de atender as condições de qualidade e reduzir o custo da

construção. A potencialidade observada nas fibras de coco a partir das primeiras experiências ci-

entifica forneceram dados importantíssimos que contribuíram para a aplicação da fibra como re-

2

forço agregado aos mais variados tipos de materiais compósitos capazes de atuar como substituto

dos materiais convencionais, com vistas a soluções de caráter ambiental, técnico e financeiro.

As principais motivações para o presente trabalho foram fatores biológicos da fibra e pro-

blemas ambientais ligados ao consumo do coco.

Este trabalho apresenta um estudo de viabilidade de utilização de um compósito de matriz

cerâmica composto por solo-cimento, cimento e fibra de coco. Serão apresentados dados de resis-

tências térmica e mecânica, absorção de água e massa específica do compósito, em quatro distin-

tas formulações.

Foi desenvolvida e construída uma forma para a fabricação de tijolos que poderão ser uti-

lizados para a construção de moradias populares.

1.1. Objetivo geral.

Demonstrar a viabilidade de utilização de compósito de solo-cimento e fibra de coco para

fabricação de tijolos a baixo custo destinados a construção de casas populares.

1.2. Objetivos específicos

1. Escolher as proporções do compósito a serem estudadas

2. Projetar e construir a forma para a fabricação dos blocos

3. Processar as fibras de coco para serem utilizadas no compósito

4. Selecionar o solo e suas formulações no compósito

5. Fabricar os tijolos ecológicos a baixo custo

6. Caracterizar o compósito

7. Comparar os resultados do material compósito com os materiais tradicionalmente utilizados na

construção civil

3

CAPITULO II - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Produção do coco

As origens desta planta são passíveis de discussão. Enquanto algumas autoridades reclamam

o Sudeste Asiático (região peninsular) como o seu local de origem, outros colocam a sua origem

no nordeste da América do Sul. Registros fósseis da Nova Zelândia indicam aí a existência de

pequenas plantas similares ao coqueiro de mais de 15 milhões de anos. Fósseis ainda mais

antigos foram também descobertos no Rajastão, na Índia. Qualquer que fosse a sua origem, os

cocos espalharam-se através dos trópicos, em particular ao longo da linha costeira tropical.

Como o seu fruto é pouco denso e flutua, a planta é espalhada prontamente pelas correntes

marinhas que podem carregar os cocos a distâncias significativas. A palmeira do coco prospera

em solos arenosos e salinos nas áreas com luz solar abundante e pancada de chuva regular (75-

100 cm anualmente), o que torna a colonização da costa relativamente fácil.

Já foram encontrados cocos transportados pelo mar tão ao norte como na Noruega em estado

viável, que germinaram subseqüentemente em circunstâncias apropriadas. Entretanto, há muito

tempo por viajantes polinésios de sua terra natal no Sul do Pacífico.

As fibras celulósicas constituem matéria-prima renovável e com aceitação internacional, há

mais de vinte anos, em países, como, por exemplo, a Austrália e os EUA. Também nos países em

desenvolvimento, as fibras naturais têm despertado interesse como reforço de matrizes frágeis à

base de cimento, pelo seu valor reduzido, disponibilidade a partir de madeiras e também de plan-

tas fibrosas, possibilidade de uso de fibras consideradas subprodutos de outras aplicações (cordo-

aria, indústria têxtil e de papel), economia de energia e ainda por questões ambientais. Estas fi-

bras são adequadas à produção em equipamentos Hastschek, com adaptações, Savastano (1992),

Na última década, o cultivo mundial do coqueiro registrou acréscimo, tanto na produção,

quanto na área colhida. Em 1995 a produção mundial foi de 48,9 milhões de toneladas, numa

área colhida de 10,6 milhões de hectares, enquanto que, no ano de 2004 a produção foi aproxi-

4

madamente de 53,5 milhões de toneladas em uma área colhida de 10,7 milhões de ha, represen-

tando um incremento de 9,4% na produção e de apenas cerca de 1,0 % na área colhida.

Os principais países produtores de coco e suas respectivas áreas colhidas, no ano de 2005,

estão apresentados na Tabela 1. Observa-se que a Indonésia é o maior produtor mundial, seguido

por Filipinas e Índia. O Brasil é o quarto maior produtor mundial com uma produção pouco supe-

rior a três milhões de toneladas, em uma área colhida de 280,8 mil ha. A Tabela 1 apresenta a

produção de coco, em 2005, em vários países do mundo. (Fonte: FAO, 2006)

Tabela 1. Produção de coco, em 2005. (Fonte: FAO, 2006)

Embora o cultivo do coqueiro esteja presente em mais de 90 países, os dez principais

produtores, representam mais de 90% da produção mundial. A Indonésia e Filipinas respon-

dem por mais de 55%, e o Brasil por 6% da produção mundial de coco. O gráfico da Figura 1

mostra a participação percentual dos principais países produtores de coco.

5

Figura 1. Participação percentual dos principais países produtores de coco.

No Brasil, a produção e a área colhida de coco, apresentaram crescimento na ultima dé-

cada. Em 1995 a produção de foi de 949,4 milhões de frutos em uma área colhida de 237 mil

ha, enquanto, em 2004 a produção foi cerca de 1,9 bilhões de frutos em uma área colhida de

274 mil hectares.

A evolução da produção e da área colhida com coco no Brasil, no período de 2000 a

2005, pode ser observada na Tabela 2. Entre os anos de 2002 e 2005 a produção manteve-se

estável, porém, houve variação da área colhida. Em 2005 a área colhida deve ultrapassar a

276 mil ha com uma produção estimada, próxima de dois bilhões de frutos. A Tabela 2 apre-

senta os principais estados produtores de coco no Brasil - Fonte: Agrianual, 2006.

6

Tabelas 2. Principais estados produtores de coco no Brasil - Fonte: Agrianual, 2006.

Os dez estados brasileiros, maiores produtores de coco no ano de 2005, estão representa-

dos na Figura 3. Dentre eles, destaca-se a Bahia como o maior produtor, representando 35,2%,

da produção nacional, seguido pelo Pará com 12,2% e Ceará com 11,9%. O gráfico da Figura

2 mostra a produção de frutos de coco nos principais estados produtores, no ano 2005.

Figura 2 - Produção de frutos de coco nos principais estados produtores, no ano 2005.

7

Em relação à área colhida, destaca-se o estado da Bahia com 78,5 mil ha, seguido por

Ceará com 40,4 mil ha e Sergipe com 39,4 mil ha. Estes três estados representam 57,2% da

área brasileira colhida com coco no ano de 2005. O gráfico mostra na Figura 3 a área colhida

(ha) de coco nos principais estados produtores, no ano de 2005.

Figura 3. Área colhida (ha) de coco nos principais estados produtores, no ano de 2005.

A tecnologia da Embrapa foi uma das vencedoras do programa de competição global

“Development Marketplace 2003”, do Banco Mundial, que premiou 47 projetos de um total

de 2.726 propostas apresentadas por 133 países.

O Brasil é um dos grandes produtores de coco-anão verde, com uma área de cultivo

em torno de 90 mil hectares. Cerca de 70% do lixo gerado na orla das grandes cidades brasi-

leiras é composto por cascas de coco verde, material de difícil degradação e foco de prolifera-

ção de doenças, diminuindo a vida útil de aterros sanitários e lixões. Em Fortaleza, nos meses

de alta estação, só na Avenida Beira-Mar e na Praia do Futuro são 40 toneladas por dia do

resíduo.

8

2.2. Comercialização do coco

A produção de coco no Nordeste é realizada, geralmente, por pequenos e médios pro-

dutores caracterizando-se por ter uma organização incipiente, principalmente na comerciali-

zação, derivando daí o baixo poder de barganha e vulnerabilidade às imposições dos interme-

diários que retêm maior percentual da margem de lucro na comercialização, tendo em vista

que agregam somente os custos de transporte e vendem a preços bastante elevados, em rela-

ção aos pagos ao produtor. A Tabela 3 apresenta a evolução do rendimento e dos porcentuais

de participação regional na produção e área colhida com coco, entre 1985 e 2001. Fonte:

IBGE - Produção Agrícola Municipal

Tabela 3. Evolução do rendimento e dos porcentuais de participação regional na produção e área colhida com coco, entre 1985 e 2001. Fonte: IBGE-Produção Agrícola Municipal.

A organização dos produtores pode influenciar as margens de comercialização em seu

favor, pois aumenta seu poder de barganha através da eliminação da excessiva intermediação

na hora de vender sua produção, Cuenca (1997).

A comercialização do coco para o mercado interno, pelo fato, da facilidade do trans-

porte de grandes quantidades a granel e a grandes distâncias sem acondicionamento e/ou em-

balagens especificas; oferece grandes vantagens quando comparadas à comercialização de

outras frutas tropicais.

Estima-se que do total de coco seco produzido no país, de acordo com dados levanta-

dos pelo Sindicato dos Produtores de Coco (SINDCOCO), a produção brasileira é comerciali-

zada da seguinte forma: 35% destinam-se à agroindústria, que produz, principalmente, coco

ralado e leite de coco, para atender a demanda de grandes empresas produtoras de chocolate,

biscoitos, iogurtes, sorvetes, confeitarias e padarias. 35% destinam-se aos mercados Sudes-

Região % de Produção % de área colhida Rendimento/ha 1985 2001 1985 2001 1985 2001

Nordeste 94,4 71,2 9,2 87,6 3.354 4.070 Norte 3,8 14,8 2,3 7,7 5.642 9.692

Sudeste 1,8 14,0 1,5 4,7 4.207 14.869

9

te/Sul para atender às pequenas indústrias, a exemplo de docerias, padarias, sorveterias, etc.

Destes, cerca de 90%, são constituídos de frutos verdes. Os 30% restantes ficam no mercado

nordestino, para atender ao consumo in natura, tanto de coco seco, como de coco verde.

Estima-se que 80% do consumo nordestino, sejam de coco seco e os outros 20% são na

forma de coco verde. O processo de abertura da economia e conseqüente liberação das impor-

tações de matéria prima, ocorridos na última década, penalizaram os produtores de coco, de-

vido a pouca flexibilidade da produção agrícola para se adaptar a essas mudanças Virgílio

(1997).

O processo de comercialização do coco in natura, seco ou verde, no Nordeste compre-

ende os canais e fluxos da produção. O organograma mostra na Figura 4 os fluxos e canais de

comercialização do coco no Brasil

Figura 4. Fluxos e canais de comercialização do coco no Brasil

Segundo Cuenca (2002), O primeiro fluxo compreende o coco que é vendido direta-

mente às indústrias de processamento ou pelos próprios agentes, excluindo-se a participação

dos intermediários externos. Atuam nesse fluxo os grandes e alguns médios proprietários.

10

Pequenos produtores, quando organizados em cooperativas ou associações, poderiam facil-

mente vir a participar desse fluxo, apropriando-se de maiores lucros proporcionados pela ca-

deia produtiva do coco.

O segundo fluxo inclui quatro agentes econômicos: produtores, pequenos intermediá-

rios (agente), grandes intermediários e indústrias.

O terceiro fluxo é uma variação do segundo, pois na ausência do grande intermediário,

é o atacadista quem o substitui na canalização do produto para a indústria.

No processo de comercialização, as maiores margens de lucro ficam na intermediação,

pois existe uma diferença muito grande entre os preços pagos aos produtores e os preços que

são cobrados aos consumidores.

Devido à lucratividade e margens obtidas na comercialização, alguns produtores mé-

dios e grandes, atuam também como intermediários, comprando e concentrando consideráveis

quantidades de coco seco, para posterior revenda a outros intermediários ou diretamente a

indústria.

Os pequenos atacadistas localizam-se na sede dos municípios produtores e transportam

o coco em pequenos caminhões, ao passo que, os grandes atacadistas concentram grandes

volumes e se localizam nos grandes centros urbanos, além de possuírem um maior grau de

informação a respeito dos preços e da demanda do produto nos principais centros consumido-

res do país.

A criação das Ceasas, objetivando melhorar a estrutura de comercialização de produ-

tos hortifrutigranjeiros no País e diminuir o número de intermediários nesse processo, não foi

capaz de eliminar a forte presença dos mesmos no comércio de coco. Isto se deve ao fato, de

que as centrais de abastecimento vêm desempenhando, ao longo dos anos, nas principais capi-

tais, apenas uma função centralizadora da produção, chegando em alguns casos a favorecer a

ação dos intermediários.

A sazonal idade do consumo: Em função da maior demanda na época de férias escola-

res e verão no Sudeste do Brasil, principalmente nos meses de novembro a março. Mesmo

havendo produção de frutos durante todos os meses do ano, o volume comercializado se retrai

durante os meses mais frios. Pesquisa realizada no estado do Rio de Janeiro mostrou que as

estações climáticas definem a intensidade do consumo, sendo de 56% no verão; outono e pri-

mavera 19% e no inverno apenas 6%.

11

A permissibilidade do fruto: Segundo pesquisa realizada junto a vendedores de coco,

no varejo, constatou-se que as perdas na comercialização chegam a 8% do total de frutos co-

mercializados. Após a colheita, sua vida útil é de aproximadamente quinze dias, se manusea-

do corretamente.

A aparência do fruto: Devido ao manuseio e transporte os frutos chegam muitas vezes

a apresentar deformações e manchas escuras, fazendo o consumidor pensar que aquele produ-

to não está mais apto para o consumo.

As quantidades comercializadas têm evoluído em grandes porcentagens, a exemplo do

que ocorreu no estado de Minas Gerais, que de 1990 a 1995 teve um aumento de 1.170%,

passando de 480 t para 6.104 t.

O coco verde pesa em torno de 1,5kg, quando bem padronizado chega a 2 kg, possui

cerca de 20% de água e 80% de casca. Portanto, é um produto pesado e volumoso, o que difi-

culta e encarece o transporte.

Atualmente, o que se tem disponível para comercialização em termos de água de coco

envasada em embalagens de conveniência, são produtos de duas naturezas distintas: água de

coco verde congelada sem uso de conservantes e água de coco maduro envasada em embala-

gens do tipo longa vida, produzida em grandes fábricas que processam o coco seco para reti-

rar leite de coco e coco ralado. A Figura 5 mostra o coco híbrido.

Figura 5. Coco híbrido.

12

2.3. O mercado de coco no exterior

O Brasil, em 2001, ocupava o quinto lugar na produção mundial de coco, sendo supe-

radas apenas por Indonésia, Filipinas, Índia e Sri Lanka; apesar disso, vem importando mais

do que exporta.

Segundo levantamento da Secex (Secretaria de Comércio Exterior), citados pelo Jornal

Folha de São Paulo edição de 18 de janeiro de 2000, o Brasil importou cerca de US$42,3 mi-

lhões em coco entre 1996 e 1999. Nesse período a exportação do coco brasileiro rendeu cerca

de US$982 mil.

A concorrência do Brasil com os países Asiáticos, donos dos maiores coqueirais do

mundo, é na opinião do Sindicato dos Produtores de Coco, desigual, tendo em vista o subsídio

que os governos daqueles países dão aos seus produtores locais.

Segundo o anuário da Agricultura Brasileira, Agrianual 2000, de FNP Consultoria &

Comércio, as indústrias brasileiras importaram coco seco dos seguintes países: República

Dominicana, Vietnã, Índia, Sri Lanka, Venezuela, México, Costa do Marfim e Filipinas. Já a

Argentina, Paraguai e Uruguai são os principais consumidores do coco brasileiro.

Desde 1995, o país decidiu sobretaxar a importação de coco seco e ralado, essa medida

atingiu os seguintes Países: Sri Lanka, Indonésia, Malásia, Costa do Marfim e Filipinas. Já em

1998, estabeleceram-se barreiras sanitárias ao produto, visando evitar a entrada de doenças.

2.4. Estrutura e caracteristicas das fibras de coco

Do ponto de vista da ciência botânica, um coco é um fruto seco simples classificado

como drupa fibrosa (não uma noz). A casca (mesocarpo) é fibrosa e existe um "caroço"

interno (o endocarpo lenhoso). Este endocarpo duro tem três poros de germinação que são

claramente visíveis na superfície exterior, uma vez que a casca é removida. É através de um

destes que a pequena raiz emerge quando o embrião germina.

O uso das fibras de coco como reforço em matrizes poliméricas é recente, porem apre-

senta vantagens em relação a outras fibras vegetais. A utilização de fibra vegetal, em particu-

lar a fibra de coco, como reforço em compósito. 0s materiais como plásticos apresenta varias

vantagens quando comparadas a outros materiais sintéticos, como, altas propriedades mecâni-

13

cas especificas, biodegradabilidade, reciclabilidade, baixa densidade, não abrasividade, baixo

consumo de energia, baixo custo e oferta de empregos rurais Santiago et al. (2005

Fisicamente, as fibras vegetais são compostas de fibrilas, material celulósico unido pelo

material ligante da planta. Em relação à composição química, as fibras vegetais são muito

semelhantes, sendo compostas basicamente de celulose e lignina, associada a outros materiais

em pequenas proporções. Nutri.

A falta de adesão superficial matriz/fibra e o principal problema encontrado para o em-

prego efetivo em materiais compósitos. As características das fibras vegetais como materiais

hidrofílicos vão de encontro com as propriedades hidrofóbicas dos materiais poliméricos. I-

números são os tratamentos propostos na literatura entre físicos e químicos para melhorar as

características dos compostos reforçados com fibras naturais Mendes (2002).

A influência da lignina como agente compatibilizante nas propriedades mecânicas de

compósitos polipropileno-fibra de coco. O estudo mostrou que a lignina melhora as proprie-

dades de reflexão do compósito; no entanto não se verificou melhorias nas propriedades trati-

vas do mesmo. Através de microscopia eletrônica de varredura, constataram melhor compati-

bilidade na região interfacial. A lignina também provocou redução de absorção de água pelos

compósitos Rozman et al. (2000).

Foram feitas modificações nas fibras naturais para melhorar suas propriedades de resis-

tência mecânica e torná-las adequadas para o uso em substituição às fibras naturais aplicadas

como reforço em compósitos. As fibras de coco apresentam um aumento de 30% da resistên-

cia à tração e um aumento de 9% no modulo inicial; já as fibras de coco e sisal tratadas com

NaAl apresentam 15% de aumento na ultima resistência à tração Satianayrana et al. (1986 e

1990).

Submeteram a fibra do coco a tratamento alcalino com objetivo de melhorar a molhabi-

lidade das fibras por resinas comercialmente disponíveis como poliéster. Verificando o au-

mento de 15% na resistência a tração depois que as fibras foram embebidas em 5% de solução

de NaAl a 28°C por 72h, a tensão de cisalhamento das fibras tratadas foi de 90% maior que as

fibras não tratada Prasad et al. (1992).

Verificaram a redução na resistência mecânica das fibras do coco e sisal tratadas em

solução de hidróxidos de cálcio, Ca (OH)2, foi constatado que, depois de 120 dias de imersão

as fibras do coco e sisal mantinham, respectivamente, 58,7% e 33,7% de sua resistência origi-

nal, que desaparecem depois de 300 dias. As fibras de coco e sisal imersas em solução de hi-

14

dróxido de sódio (NaOH) mantêm respectivamente 60,9% e 72,7% de sua resistência original

após 420 dias. Sua redução de 17-23% na resistência inicial das fibras após 420 dias em água

foi atribuída à ação microbiológica Filho et al. (2000).

Cada fibra vegetal, denominada de fibra técnica, é constituída de várias fibras elemen-

tares fortemente ligadas entre si por um material de cimentação, constituído principalmente de

lignina. Esta possui uma parede espessa formada por várias micro fibrilas de celulose estão

desenvolvidas por uma matriz de lignina e hemicelulose. A lignina atua como material de

cimentação, unindo as microfibrilas e a hemicelulose como interface entre a microfibrila de

celulose e a lignina. A Figura 6 apresenta a estrutura interna do coco verde - seção vertical.

Figura 6. Estrutura Interna do Coco Verde - seção vertical.

O termo "coco" foi desenvolvido pelos portugueses no território asiático de Malabar,

na viagem de Vasco da Gama à Índia (1497-1498), a partir da associação da aparência do

fruto, visto da extremidade, em que o endocarpo e os poros de germinação assemelham-se à

face de um "coco" (monstro imaginário com que se assustam as crianças; papão; ogro),

conforme conta o historiador João de Barros no seu livro Décadas da Ásia (1563) "[...] por

razão da qual figura, sem ser figura, os nossos lhe chamaram coco, nome imposto pelas

mulheres a qualquer coisa, com que querem fazer medo às crianças, o qual nome assi lhe

ficou, que ninguém lhe sabe outro, [...]." [1]. Do português o termo passou ao espanhol,

francês e inglês "coco", ao italiano "cocco", ao alemão "Kokos" e aos compostos inglês

"coconut" e alemão "Kokosnuss".

15

Em algumas partes do mundo, macacos treinados são usados na colheita do coco.

Escolas de treinamentos para macacos ainda existem no sul da Tailândia. Todos os anos são

realizadas competições para identificar o mais rápido colhedor.

O coco leva sete meses para amadurecer. A colheita é feita quatro ou cinco vezes por

ano. Para realizar a colheita do coco em coqueiros gigantes, o colhedor ou “tirador” de coco

deve utilizar “peias” de couro ou nylon para subir nas plantas. O uso de esporas deve ser

evitado visto que estas causam ferimentos no tronco do coqueiro, o que pode transmitir

doenças letais nas plantas.

Chegando ao topo da árvore, o tirador amarra uma corda no pedúnculo do cacho e o

secciona co um facão. Com isso, a queda do cacho é evitada já que a corda está segurando.

Aproveita-se este momento para realizar a limpeza das copas, desbastando das folhas velhas,

que são cortadas também com o facão. Não é recomendado cortar ainda verde, pois pode

ocorrer ainda a atração de mosquitos causadores de doenças.

O fruto inteiro está envolto numa casca externa que no começo é amarela e depois fica

marrom. Sob a casca encontra-se a camada de fibras com 3 a 5 cm de espessura. Esta casca é

desmanchada em vários pedaços com uma faca de bater. Os pedaços ficam varias semanas em

água salobra, onde são macerados. Água salobra é uma mistura de água doce com a água do

mar. É a água das embocaduras dos rios. As fibras são depois batidas trituradas para poderem

ser separadas. Segue-se a lavagem e secagem. Treze a quinze cocos fornecem mais ou menos

um quilo de fibras.

2.5. Fibras de coco e outros compósitos

Realizaram estudos em misturas asfálticas tipo SMA utilizando a fibra de coco, seguin-

do o ensaio de escorrimento da (AASHTO T 305/97) para determinar o percentual de fibra

utilizada na mistura, que deve ser no máximo 0,3%. Nesta pesquisa o percentual de fibras de

coco utilizado durante o ensaio de escorrimento variou entre 0,1 a 0,7% do peso da mistura.

Os resultados mostraram que para misturas do tipo SMA o percentual incorporado de fibras

de coco variou entre 0,5 e 0,7%. A fibra de coco apresentou boa eficiência com relação ao

escorrimento, sendo também, satisfatórios os resultados dos ensaios mecânicos (resistência à

tração, módulo de resiliência e fadiga Vale et al. (2006).

16

O uso de fibras de coco como reforço em matrizes poliméricas é recente, porém apre-

senta vantagens em relação a outras fibras vegetais. A utilização de fibra vegetal, em particu-

lar fibra de coco, como reforço em compósitos com plásticos, apresenta várias vantagens

quando comparada a outros materiais sintéticos, como, altas propriedades mecânicas específi-

cas, biodegradabilidade, reciclabilidade, baixa densidade, não abrasividade, baixo consumo de

energia, baixo custo e oferta de empregos rurais Santiago et al, ( 2005).

As fibras, do modo como denominadas usualmente, na verdade são feixes constituídos

por células individuais que, por sua vez, compõem-se de micro fibrilas (Figura 1). Essas mi-

cro fibrilas, por sua vez, são ricas em celulose - polímero vegetal com grau de polimerização

da ordem de 25000 Savastano Junior e Agopyan, (1997).

As células são compostas por quatro camadas de microfibrilas e uma cavidade central.

As duas camadas mais externas têm estrutura reticulada. A camada subseqüente (S2) apresen-

ta microfibrilas orientadas segundo o ângulo e diâmetro, com relação ao eixo longitudinal da

célula, em espiral; é também a camada mais espessa e com maior teor de celulose. Uma fibra

de coco, por exemplo, nada mais é do que um conjunto de até 200 células individuais Coutts,

(1992).

Registraram, ainda, a presença de protuberâncias na superfície lateral dessas fibras,

com diâmetro de 8mm a 15mm, que podem justificar a sua maior aderência com matrizes

frágeis. Tecnicamente serão observadas todas as variáveis possíveis para que o tijolo de solo-

cimento com fibra de coco verde possua condições de resistência e durabilidade funcionando

como elemento de vedação na construção de moradias, oferecendo segurança ao morador.

Etapas importantes como: seleção e preparação das fibras de coco, teste de resistência das

fibras, corte trituração, medições serão fundamentais no processo de composição das amostras

e exames nos laboratórios de ensaios tecnológicos Shimizu e Jorillo Junior, (1992).

17

2.5.1. Comportamento termogravimétrico.

As técnicas termoanalíticas têm sido definidas como sendo métodos nos quais se mede a

variação de uma determinada propriedade física de uma amostra em função do tempo ou da

temperatura. Esta definição foi proposta por Mackenzie (1979) e aceita pela Confederação

Internacional de Análise Térmica (ICTA). Como um caso particular das técnicas termoanalíti-

cas, a Termogravimetria (TG), é a que acompanha a propriedade física da massa na amostra

em função do tempo (com a temperatura constante), ou em função da temperatura.

O tipo mais comum de experimentos empregando essa técnica é a “Termogravimetria

Dinâmica, em que se submete a amostra a uma variação constante de temperatura em um for-

no, em quanto uma balança monitora sua massa”. O aparelho utilizado para a técnica é cha-

mado “Termobalança” e para que se tenham resultados, é preciso que se originem produtos de

decomposição térmica voláteis, ou que ocorra incorporação de átomos ou moléculas, proveni-

entes dos gases da atmosfera do forno, respectivamente diminuindo ou aumentando a massa

da amostra.

2.5.2. Características naturais das fibras de coco

As principais características técnicas da fibra da casca de coco que lhe garante vanta-

gens para utilização industrial são as seguintes:

Inodora, resistente a umidade, amplia a difusão, não é atacada por roedores, não apodrece, não

produz fungos, condutibilidade térmica de 0.043 a 0.045 W/mk e comportamento ao fogo

classe B2.

O coco maduro pode ser usado como combustível para caldeiras, ou na manufatura de

cordoalha, tapetes, estofamentos e capachos, estudos mais recentes sugerem ainda a utilização

do resíduo da casca verde na agricultura intensiva, principalmente no cultivo de plantas orna-

mentais e hortaliças; na indústria de papel; na engenharia de alimentos para complementação

alimentar humana e animal e na produção de enzimas; na indústria de construção civil e em

matrizes poliméricas.

18

Embora a alta umidade (80%) e as características da fibra de coco imaturo reduzam o

seu aproveitamento, não descartam a sua utilização e nem inviabilizam economicamente,

mesmo tendo o material que ser tratado por diversos processos industriais.

2.5.3. Tratamento das fibras de coco verde

Existem dois métodos para obtenção de fibras: método convencional e método moderno.

No método convencional existem dois procedimentos para extração de fibras: no primeiro é

colocada a bucha em tanques d’água por seis meses ou em tanques salgados ou lagoas que

requerem de 10 a 12 meses de fermentação anaeróbia para retirada das fibras, eles são amaci-

ados e podem ser descascados, extraídas por batidas que pode ser feita a mão. Depois de ta-

lhadas, lavadas e secas as fibras são afrouxada e limpas. O resíduo remanescente, que é previ-

amente considerado um desperdício, está recentemente usado como produto horticultural.

O segundo procedimento é o processo mecânico que usa um desfibrador, o qual proces-

sa a casca após cinco dias de processo de imersão em água, talhando a casca, amaciando e

abrindo as fibras. Há o uso de cilindros para separar a fibra. Como tratamento e controle as

fibras foram imersas em água destilada. Todas as fibras de coco resultantes desses tratamen-

tos foram lavadas, secas e avaliadas através do toque e inspeção visual contra a luz.

As fibras mais fortes são lavadas, limpas, secas e amaciadas. A qualidade da fibra é ex-

tremamente afetada por tal processo. Finalmente temos o método moderno, o qual faz uso de

biotecnologia através de aproximação especifica de enzima microbiana, havendo uma redução

substancial de tempo para três dias ao invés de seis meses. A alta qualidade da fibra é manti-

da.

Para cada unidade da casca do coco é produzida de 80-90g de fibras. A casca é compos-

ta de 70% de pó e 30% de fibras (3). Os tratamentos enzimáticos testados, especialmente os

com filtrado enzimático, resultaram em características de toque, maleabilidade e coloração

que agregam valor às fibras de coco, contribuindo para viabilizar seu aproveitamento em nível

industrial.

19

2.5.4. Características físico-químicas e mecânicas

Observou a composição química média de uma fibra de coco, com ampliação de 180x e

500x respectivamente. (Celulose = 53,0), ( cinzas = 1,2), ( lignina = 0,8). Perda das hidroli-

ses: (Alfa =10,6), ( Beta = 15,3); (perda de purificação ácida = 1,4 )

fibra de coco madura bruta e seus dados relevantes: a) Peso médio da casca de coco: 1,840kg;

b) Casca de coco coletada no período: 767un; c) Total de resíduos (mês): 1,2 tonela-

das;d)Mesocarpo: 79% a 81% dos resíduos do coco; e) Dos 80 a 85% do coco verde torna-se

resíduo após o consumo da água Savastano junior, (1996).

O diâmetro da fibra está numa faixa de 0,2 a 1,2mm, sendo o diâmetro médio de 0,3mm.

Nas tabelas 5 e 6 seguem analises de fibra de coco em comparação com a fibra de juta quanto

a resistência a tração e elongação, sendo as fibras testadas em diferentes estados. São feitos

ensaios em seu estado natural seco, imersa em meio alcalino ( solução de hidróxido de sódio –

ph=11) por 7 e 28 dias e retirada de uma peça rompida de concreto de seis meses de idade,

com uma média de 20 corpos de prova para cada umas das situações descritas acima. A Ta-

bela 4 apresenta a massa especifica real de algumas fibras vegetais no estado seco.

Tabela 4. Massa especifica real de algumas fibras vegetais no estado seco.

Massa especifica real de algumas fibras vegetais no estado seco

Fibra Massa específica real (por picnômetro) (g/cm³)

Coco (Cocos nucifera L)

1,0765

Sisal (Agave sinsalana)

1,2700

Bambu (Bambusavulgaris)

1,0542

Piaçava (Attaleafunifera)

1,1585

Cana-de-açúcar (Saccaharumofficinarum L)

0,7509

20

Esse enfraquecimento seria devido à transferência para as fibras de água capilar alcali-

na existente no concreto. As fibras de coco também aumentam sua fragilidade quando sujeitas

a situações alternadas de umedecimento e secagem. Esse enfraquecimento, no entanto, é bas-

tante inferior que o sofrido por fibras de sisal em compósitos com argamassa de cimento

A composição química e propriedades morfológicas das fibras de coco certamente

conferem maior proteção contra sua decomposição. É ainda importante ressaltar que tempera-

turas elevadas (por volta de 50°) aceleram o enfraquecimento das fibras, pois o processo quí-

mico torna-se mais rápido. No entanto pode-se dizer pelos resultados expostos nas tabelas 5,

6,7 e 8, que, para uma aplicação de fibras de coco em compósitos com matriz de argamassa de

cimento para fins não estruturais, não se torna necessário qualquer método de tratamento da

fibra ou diminuição da alcalinidade da matriz, já que o enfraquecimento da fibra é pequeno no

tempo.

A fibra vegetal tem suas características físicas e mecânicas bastantes susceptíveis a va-

riabilidades de acordo de acordo com o clima, qualidade do solo onde são produzidas e época

do ano em que são colhidas. Mesmo os processos de obtenção de fibra em si, se mais sofisti-

cado ou rudimentar, utilizando processamentos químicos ou não, influem na qualidade final

da fibra.

Assim comparando caracterizações feitas sobre fibras de coco brasileiras e de outros

países, chega-se a discrepâncias que podem ultrapassar 50%. Mesmo fibras de coco proveni-

entes de diferentes regiões brasileiras certamente apresentarão variações em suas característi-

cas físicas e mecânicas. A Tabela 5 apresenta o comprimento critico determinado para algu-

mas fibras vegetais

21

Tabela 5. Comprimento critico determinado para algumas fibras vegetais

Pela tabela 6 averiguam-se as perdas da resistência das fibras de coco em meios alcali-

nos (ensaio tido como bastante rigoroso) não ultrapassam 5%, comportamento bem melhor

que o registrado para fibras de juta, e que, no caso das fibras retiradas de uma peça quebrada

de concreto de seis meses de idade, a queda das tensões não atinge 1,5%, permanecendo bas-

tante elevada.

Nas tabelas 6 e 7 seguem as análises de fibra de coco em comparação com a fibra de

juta quanto à resistência a tração e elongação, sendo as fibras testadas em diferentes estados.

São feitos ensaios em seu estado natural seco, imersa em meio alcalino (solução de hidróxido

de sódio com ph=11) por 7 e 28 dias e retirada de uma peça rompida de concreto de seis me-

ses de idade, com uma média de 20 corpos de prova para todas as umas das situações descri-

tas acima. A Tabela 6 apresenta à resistência a tração das fibras de coco.

Comprimento critico determinado para algumas fibras vegetais

Fibra Matriz Comprimento crítico* (mm)

Sisal Gesso 55

Coco “ 43

Coco Pasta Cimento 37

Bagaço Cana “ “ 26

Capim Elefante “ “ 25

Sisal “ “ 20

*definido como o menor comprimento de ancoragem da fibra

22

Tabela 6. Resistencia a tração das fibras de coco.

Quanto à elongação das fibras quando tracionadas, nota-se que a perda de dutibilidade

nas situações de imersão em solução alcalina e retiradas de peças de concreto é bastante pe-

quena, sempre inferior a 1%, vê-se, ainda, que a elongação das fibras de coco caracteriza-se

como bastante superior a das fibras de juta. Conclui-se, assim, que as fibras de coco têm uma

tendência insignificante de se enfraquecerem em um ambiente constantemente seco Savastano

junior, (1996). A Tabela 7 apresenta a elongação na tração das fibras.

Fibras de coco - resistência à tração .

Fibra: Coco

Estado em que a fibra é testada

Carga média de ruptura (g)

Tensão (Mpa)

% de redução na tensão

1. Estado natural seco 558 140,0 _

2. Imersão em meio alca-lino por 7 dias

538 134,5 3,58

3. Imersão em meio alca-lino em 28 dias

530 132,5 5,00

4. Fibra retirada de uma peça rompida de concreto

(6 meses de idade)

550 137,5 1,43

Fibra: JUTA


Carga média de ruptura (g)

Tensão (Mpa)

% de redução na tensão

1. Estado natural seco 105,5 226,0 _


88,0 188,5 17,0


72,0 154,2 32,00

4. Fibra retirada de uma peça rompida de concerto

(6 meses de idade)

102,5 219,5 2,90

23

Tabela 7. Elongação na tração das fibras.

Elongação na tração das fibras.

Fibra: Coco


Elongação (cm)

Elongação %

Redução %


2. Imersão em meio alcalino por 7 dias

1,57 26,25 _


1,53 25,60 0,65

4. Fibra retirada em meio alcalino (6 meses

de idade)

1,56 26,00 0,25

Fibra: JUTA


Elongação (cm)

% Elongação % Redução



0,063 1,05 0,23


0,058 0,97 0,31

4. Fibra retirada em meio alcalino (6 meses

de idade)

0,075 1,27 0,01

24

2.6. Isolante térmico e acústico

A resistência, durabilidade e resiliência convertem a fibra de coco em um material versá-

til e perfeitamente indicado para os mercados de isolamento, térmico e acústico. Atualmente,

a fibra de coco, devido às novas tecnologias, satisfaz os padrões técnicos exigidos pelo mer-

cado, sendo utilizada como isolamento térmico e acústico, onde apresenta uma elevada eficá-

cia. A utilização desta matéria-prima natural e renovável, existente no mundo em grandes

quantidades, traz inúmeras vantagens, face ao aproveitamento de um material que se viria a

perder, e que é transformado sem prejuízo do ambiente, colocando a fibra de coco na gama de

produtos ecológicos.

Utilizada há várias décadas como um produto isolante em diversas situações, a fibra de

coco tem hoje uma diversidade de aplicações, pelas características que apresenta. Devido às

suas excepcionais performances acústicas, a fibra de coco verde e madura contribui para uma

redução substancial dos níveis sonoros, quer de impacto, quer aéreo, sendo a solução ideal

para muitos dos problemas dos problemas na área acústica, superando largamente os resulta-

dos obtidos com a utilização de outros materiais.

A fibra é 100% natural e cria-se na casca exterior do coco. A estrutura destas células é

estreita e oca com paredes grossas de celulose. Esta estrutura dá as qualidades de absorção

sonora destas fibras. As fibras maduras contêm mais lignina, e menos celulose do que as

fibras de linho ou algodão. Isto faz com que a casca do coco seja mais forte e menos flexível.

É relativamente impermeável e um material ideal para paredes de absorção sonora.

O controle acústico de ambientes é muito importante, pois o som como pode acal-

mar uma pessoa e até aumentar a produtividade de uma empresa, pode também irritar e até

causar problemas de saúde, uma vez que o som exerce influências fisiológicas como psico-

lógicas. Aconselha-se que o controle do ruído seja feito como forma de minimizarem-se

esses efeitos.

25

2.7. Solocimento

A idéia do tijolo solo-cimento não é novidade e já foi empregada na construção da Mu-

ralha da China, há mais de 4 milênios. De lá para cá, sua utilização sofreu modificações quan-

to ao uso e formatos, porém em pequena escala, comparado ao processo tradicional de cons-

truções. O solo-cimento é um material alternativo, de baixo custo, obtido pela mistura de solo,

cimento e um pouco de água.

No início, essa mistura parece uma "farofa" úmida. Após ser compactada, ela endurece

e com o tempo ganha consistência e durabilidade suficiente para diversas aplicações no meio

rural. Uma das grandes vantagens do solo-cimento é que o solo um material local, constitui

justamente a maior parcela da mistura Casanova (2002).

A solo-cimento é uma evolução de materiais de construção do passado, como o barro e

a taipa. Só que as colas naturais, de características muito variáveis, foram substituídas por um

produto industrializado e de qualidade controlada: o cimento.

2.7.1. Modo de utilização do solo

Há quatro modos de utilização do solo-cimento: tijolos ou blocos, pavimento, parede

maciça, ensacado. Os tijolos ou blocos de solo-cimento são produzidos em prensas, dispen-

sando a queima em fornos. Eles só precisam ser umedecidos, para que se tornem resistentes.

Além de grande resistência, outra vantagem desses tijolos ou blocos é o seu excelente aspecto.

As paredes maciças São compactadas no próprio local, em camadas sucessivas, no sentido

vertical, com o auxílio de formas ou guias.

O processo de produção assemelha-se ao sistema antigo de taipa de pilão, formando

painéis inteiriços, sem juntas horizontais. Os pavimentos também são compactados no local,

com o auxílio de fôrmas, mas em uma única camada. Eles constituem placas maciças, total-

mente apoiadas no chão.

O solocimento ensacado resulta da colocação da "farofa"úmida em sacos, que fun-

cionam como fôrmas. Depois de terem a sua boca costurada, esses sacos são colocados na

posição de uso, onde são imediatamente compactados, um a um. O processo de execução se-

melha-se à construção de muros de arrimo com matacões de pedra.

26

2.8. Tijolos convencionais

A escolha do tijolo ou bloco deve ser pautada pelo tipo mais adequado ao projeto, le-

vando em consideração a resistência térmica, o peso das peças e o custo. Ao analisar o custo,

não pense somente no valor do bloco, mas no valor final das paredes. Para isso, considere a

argamassa de assentamento e revestimento. Blocos ruins costumam ser mais baratos, mas dão

prejuízo, pois a perda é grande e as imperfeições precisam ser corrigidas com aumento na

espessura da massa. As figuras a seguir os tijolos e blocos mais utilizados e suas medidas.

2.8.1. Tijolos de cerâmica Geralmente são mais baratos e com bom desempenho térmico. A facilidade de ser en-

contrado e utilizado (não existe uma loja de materiais para construção que não venda o mate-

rial e um pedreiro que não saiba trabalhar com ele) é outra de suas vantagens. No entanto, a

falta de padronização da maior parte das peças gera muitas quebras para encaixe durante a

obra, contribuindo com o desperdício e produção de entulho. A Figura 7 mostra o tijolo cerâ-

mico modelo convencional.

Figura 7. Tijolo cerâmico modelo convencional.

27

2.8.2. Modelos especiais de tijolos

As Figuras 8 e 9 mostram tijolo especial cerâmico tipo 45º e tijolo cerâmico tipo meia lua.

Figura 8. Tijolo especial cerâmico tipo 45º Figura 9. Tijolo cerâmico tipo meia lua

As Figuras 10 e 11 mostram tijolo especial de cerâmico tipo bico de pato e tijolo tipo

canto curvo.

Figura 10. Tijolo especial cerâmico Figura 11. Tijolo especial cerâmico

tipo bico de pato. tipo canto curvo.

28

As Figuras 12 e 13 mostram tijolo especial cerâmico tipo bico de papagaio e tijolo

cerâmico tipo terço de volta.

Figura 12. Tijolo tipo bico de papagaio. Figura 13. Tijolo cerâmico tipo terço de volta.

2.8.3. Tijolo baiano

As ranhuras do tijolo baiano facilitam a aderência da argamassa e os furos diminuem

seu peso, além de contribuírem para o isolamento térmico da parede. Apesar de ser barata, a

parede pode sair cara quando computados acabamentos e perdas. As Figuras 14 e 15 mostram

bloco cerâmico tipo 9 furos e bloco cerâmico furado tipo estrutural.

Figu- gu-

ra 14. Bloco cerâmico tipo 9 furos. Figura 15. Bloco cerâmico furado tipo estrutural

29

2.8.4. Tijolo laminado

O tijolo laminado pode ser aplicado em alvenaria aparente, pois ao mesmo tempo em

que sua superfície lisa confere bom acabamento, não permite a aplicação de argamassa de

revestimento. No entanto, seu assentamento é mais caro, pois os furos absorvem grande quan-

tidade de argamassa. A Figura 16 mostra o tijolo cerâmico tipo laminado.

Figura 16. Tijolo cerâmico tipo laminado

2.8.5. Bloco de concreto

Estes blocos têm como inconveniente o peso, que dificulta o transporte na obra, e o

desempenho térmico inferior ao do bloco cerâmico. No entanto, seu isolamento acústico é

bom, o consumo de argamassa é menor que o bloco cerâmico e seu tempo para assentamento

é reduzidos além da possibilidade de poderem ficar aparentes, dispensando gastos com aca-

bamento. São muito utilizados para construção de muros de arrimo e piscinas. A Figura 17

mostra o bloco de concreto.

Figura 17. Bloco de concreto

30

2.8.6. Tijolo de concreto celular

Criado na Europa, o material possui a aparência de uma espuma endurecida e caracteri-

za-se pela sua leveza (aproximadamente 550 kg/m³ contra 1400 kg/m³ do tijolo comum), sen-

do muito utilizada em reformas onde não se pode sobrecarregar a estrutura existente. Possui

bom desempenho térmico devido aos seus poros, no entanto o isolamento acústico é baixo por

seu peso reduzido. A Figura 18 mostra o tijolo de concreto celular.

Figura 18. Tijolo de concreto celular

2.9. Cimento Portland

O Cimento Portland é composto de clínquer e de adições que distinguem os diversos

tipos existentes, conferindo diferentes propriedades mecânicas e químicas a cada um. As

adições também são ou não utilizadas em função de suas distribuições geográficas. A Tabela

8 apresenta a composição quimica do clinquer do cimento Portland.

Tabela 8. Composição quimica do clinquer do cimento Portland

2.9.1. Clinquer

Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 45-75% C3 S (alíta)

Silicato dicálcico (CaO)2SiO2 7-35% C2 S (belíta)

Aluminato tricálcico (CaO)3Al2O3 0-13% C3 A (celíta)

Ferroaluminatotetracálcico (CaO)4Al2O3Fe2O3 0-18% C4A F (brownmerita)

31

O clínquer é o principal item na composição de cimentos portland, sendo a fonte de

Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 e Silicato dicálcico (CaO)2SiO2. Estes compostos trazem

acentuada característica de ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a

resistência mecânica do material após a hidratação. A produção do clínquer é o núcleo do

processo de fabricação de cimento, sendo a etapa mais complexa e crítica em termos de

qualidade e custo. As matérias-primas são abundantemente encontradas em jazidas de

diversas partes do planeta, sendo de 80% a 95% de calcário, 5% a 20% de argila e pequenas

quantidades de minério de ferro. Composição química e classificação do cimento Portland. A

Tabela 9 apresenta a composição química e classificação do cimento Portland.

Tabela 9. Composição química e classificação do cimento Portland.

CAPITULO III - MATERIAIS E METÓDOS

Cimento Portland (ABNT)

Tipo Clínquer + Gesso

(%)

Escória side-rúrgica (%)

Material pozolâ-nico (%)

Calcário (%)

CP I Comum 100 - - - CP I – S Comum 95-99 1-5 1-5 1-5

CP II – E Composto 56-94 6-34 - 0-10 CP II – Z Composto 76-94 - 6-14 0-10 CP II – F Composto 90-94 - - 6-10

CP III Alto-forno

25-65 35-70 - 0-5

CP IV Pozolâni-co

45-85 - 15-50 0-5

CP V – ARI Alta resis-tência inicial

95-100 -

32

3.1. Tijolos com e sem fibra de coco.

Em todos os ensaios e testes foram avaliados os tijolos sem e com fibra de coco.

Lotes de tijolos sem fibra de coco foram construídos com traço – tipo ( S ) e lotes de tijolos

com fibra de coco foram constituídos com os traços – tipo ( F ) agregando arenoso, cimento,

fibra de coco e água. Com alterações crescentes na razão 1,2,3 (ver tabela de traços).

3.2. Preparo do solo-cimento

Os materiais e procedimentos citados abaixo foram norteadores para a confecção dos

tijolos de solo-cimento com fibra de coco.

Para preparação do solocimento foram realizadas as seguintes etapas:

1)Dosagem do solocimento.

Nas obras de pequeno porte é usado um traço padrão, de 1 para 12 (uma parte de cimento para

12 partes de solo adequado, que é um solo arenoso aprovado no teste da caixa).

Esse traço padrão para pequenas obras será sempre o mesmo, qualquer que seja o modo de

utilização. Em obras de grande porte, o solo-cimento chega a ser produzido em usinas ou

centrais de mistura. Em obras de pequeno porte, a mistura é manual. Betoneiras não servem

para preparar o solo cimento.

2) Mistura manual do solocimento

a) O solo foi peneirado em peneira de malha (abertura) de 4 cm a 6cm;

b) Esparramou-se o solo sobre uma superfície lisa e impermeável, formando uma camada de

20cm a 30cm. Espalhe o cimento sobre o solo peneirado e revolva bem, até que a mistura

fique com uma coloração uniforme, sem manchas de solo ou de cimento;

c) Espalhou-se a mistura numa camada de 20cm a 30cm de espessura, adicione água, aos

poucos (de preferência usando um regador com "chuveiro" ou crivo), sobre a superfície e

misture tudo novamente.

33

Os componentes do solocimento podem ser misturados até que o material pareça uma

"farofa" úmida, de coloração uniforme, próxima da cor do solo utilizado, embora levemente

escurecida, devido à presença da água.

É muito importante que a quantidade de água da mistura esteja correta. O solo-cimento

compactado com muita água perde resistência e pode até trincar. Se a mistura tiver pouca

água, a compactação fica difícil e também haverá perda de resistência.

Existem testes práticas para verificar se a quantidade da mistura está correta:

enche-se bem a mão com a mistura e aperte com muita força. Logo em seguida, abra a mão.

O bolo formado deve apresentar a marca dos seus dedos com nitidez. Se não apresentar essas

marcas, há falta de água na mistura. Nesse caso, ponha aos poucos mais água na mistura, e

repita o teste até aparecer à marca dos dedos.

A seguir, deixe o bolo cair no chão, de uma altura de cerca de 1m. No impacto, o bolo

deve se desmanchar. Se isso não ocorrer, há excesso de água na mistura. Nesse caso,

esparrame e resolva a mistura, para que o excesso de água evapore. Repita o teste, deixando o

bolo cair de novo, para verificar se a quantidade de água chegou ao ponto correto.

A mistura do solo-cimento começa a endurecer rapidamente. Por isso, ela deve ser usada, no

máximo, duas horas após o preparo. Portanto, evite preparar mais solo-cimento que possa

utilizar nesse intervalo de tempo.

As ferramentas necessárias para o preparo do solo-cimento são: colher de pedreiro, pe-

neira de malha 4 mm a 6mm, lata de 18 litros, regador com "chuveiro", pá, enxada.

3.3. Confecção do tijolo de solo-cimento com fibra de coco.

O solo arenoso seco foi peneirado para separação dos grãos maiores e Impurezas, numa

peneira com abertura de 4,8 mm, de acordo as Normas Técnicas da ABNT, n º 04 (Analise

granulométrica dos solos, peneiramento do solo). O cimento usado na composição é de boa

qualidade do tipo Portland, CPII-Z-32, RS (Poty).

No teste de qualidade do solo arenoso foi observado através do “Teste do Frasco”, fa-

vorecido em termos de resultados, considerando que os percentuais na composição do solo é

compatível e contribui para a resistência do tijolo de solo-cimento com fibra de coco, 20% de

argila e 80% de areia (nos lotes 01 e 02).

34

Nos (lotes 03 e 04) o teste do frasco acusou resultados diferentes no solo arenoso dos

primeiros lotes, com 30% de argila e 70% de areia com isso o rendimento e a coloração dos

tijolos mudaram.

"Teste do Frasco"- Utilizou-se um frasco de vidro com tampa, de boca larga, colocou-se

no frasco o solo a ser testado (peneirado) até a metade do vidro, acrescentou-se ao solo duas

colheres de chá de sal e completou com água, com cuidado de não encher completamente o

fraco, agitou a mistura do frasco e deixou em repouso por trinta minutos, passado este tempo,

nota-se que a mistura ficou dividida em três partes. Na parte de baixo areia, no meio argila e

em cima água. Com uma régua fez-se a medição, se a quantidade de areia estiva maior ou

igual à quantidade de argila, tem-se um solo perfeito. Caso contrario o solo deve ser descarta-

do. As Figuras 19 e 20 mostram a pesagem do solo peneirado e a medição proporcional do

Solo na fôrma de prensagem manual.

Figura 19. Pesagem do solo peneirado.

Figura 20. Medição proporcional do solo na fôrma de prensagem manual.

35

As três matérias-primas usadas na composição do traços dos tijolos com fibra de coco

serão colocadas na bacia de pedreiro para serem misturados. As Figuras 21, 22 e 23 mostram

solo na bacia de pedreiro depois de peneirado e medido, a pesagem do cimento para mistura

ao solo, o exocarpo e mesocarpo fibroso da casca de coco.

Figura 21. Solo na bacia de pedreiro depois de peneirado e medido.

Figura 22. Pesagem do cimento para mistura ao solo.

Figura 23. Exocarpo e mesocarpo fibroso da casca de coco.

36

As fibras de coco foram tratadas em água fervente a uma temperatura de 100ºC, para

retirar o excesso de cera após ter sido desfibrada. A Figura 24 mostra a casca de coco seca

desfibrada.

Figura 24. Casca de coco seca desfibrada.

A parte interna desfibrada (mesocarpo) gera o pó, a morfologia típica do pó de coco é

caracterizada por partículas de aspecto irregular, similar ao da capa porosa das fibras. A Figu-

ra 25 mostra o pó residual do desfibramento da casca de coco seca.

Figura 25. Pó residual do desfibramento da casca de coco seca.

37

O volume de água consumido nos traços realizados na confecção de cada cinco tijolos

foi de 400 ml. As Figuras 26 e 27 mostram a água dosada na mistura para formar a massa de

solocimento e a consistência da massa do solo-cimento e fibra de coco

Figura 26. A água dosada na mistura para formar a massa de solocimento.

Figura 27. Consistência da massa do solo-cimento e fibra de coco.

3.4. Composição dos traços de massa.

A confecção dos tijolos com e sem fibra de coco seco maduro foi realizada de acordo os

traços de massa descritos nas tabelas abaixo, observando-se que em cada traço foram produ-

zidas quinze unidades de tijolos, totalizando sessenta unidades classificadas por formulações:

lotes do tipo (FS) sem fibra de coco e do tipo (F1, F2 e F3) com fibra de coco, nos lotes com

fibra de coco foram usadas duas variedades de solo com percentuais de argila e areia diferen-

tes. Apenas o lote do tipo (FS) sem fibra de coco teve percentual menor de cimento os demais

38

lotes tiveram o mesmo percentual. Para facilitar a organização de todos os testes e separação

os tijolos foram numerados em ordem crescentes de 1 a 60 e cada 5 unidades foi marcada com

a letra “ L de lote, com números 1, 2, 3; com letras (A, B, C, D, E), e ( S ) ou ( F ) para definir

com e sem fibra. O volume de água foi igual para todos os lotes.

Os traços de massa foram classificados como formulações de acordo com os percentuais

de materiais, definidos como formulação (FS) para tijolo sem fibra de coco e formulações

(F1, F2 e F3) para tijolos com fibra de coco em proporções diferentes. A Tabela 10 apresenta

as quatro composições de traços com teor de argila e areia compatível, cimento, água e fibra

de coco; a Tabela 11 mostra lotes dos tijolos sem fibra, formulação – FS e a Tabela 12 mostra

lotes dos tijolos com fibra, formulação – F1, F2, F3.

Tabela 10. Quatro formulações de traços com teor de argila e areia compatível, cimento, água e fibra de coco.

Tijolos sem e com fibra de coco (30% Argila + 70% Areia) e (20% Argila + 80% Areia)

Tipo de formulações (traços)

% Argila

% Areia

% Cimento

% Fibra de coco

ml Água

Lotes/ Serié

Total de unida-des

FS 0,2 0,8 0,07 0,0 400 L1,L2,3 A,B,C,D,E

15

F1 0,2 0,8 0,1 0,05 400 L1 A,B,C,D,E

15

F2 0,3 0,7 0,1 0,08 400 L2 A,B,C,D,E

15

F3 0,3 0,7 0,1 0,06 400 L3 A,B,C,D,E

15

39

Tabela 11. Lotes dos tijolos sem fibra, formulação – FS. Lotes dos tijolos sem fibra

Formulação FS FS FS

Lotes/Serie (15 unida-des)

L1A,L1B,L1C, L1D,L1E (5 unidades )

L2A,L2B,L2C,L2D,L2E (5 unidades)

L3A,L3B,L3C,L3D,L3E (5 unidades)

Tabela 12. Lotes dos tijolos com fibra, formulação – F1, F2, F3.

Lotes dos tijolos com fibra

Formulação F1 F2 F3

Lotes/Serie (45 unidades)

L1A,L1B,L1C,L1D,L1E (3 unidades de cada)



Todos os tijolos foram passaram pelo mesmo processo de execução em forma de madei-

ra. A Figura 28 mostra a fôrma de prensagem manual e o tijolo.

Figura 28. A fôrma de prensagem manual e o tijolo.

40

3.5. Processo de compactação e cura do solo-cimento.

No processo convencional para fabricação de tijolos de fibrocimento, utilizam-se os

seguintes procedimentos:

1. Devem usar uma prensa manual, de baixo custo e com produção de ordem de 1500 tijo-

los maciços por dia. Essas prensas são pequenas e pesam menos de 150 kg.

2. Abrir a tampa da fôrma da prensa e coloque a mistura de solo-cimento;

3. Fechar a tampa da fôrma da prensa, nivelando a mistura e retirando o excesso.

4. Movimentar a alavanca no sentido de compactação da mistura, até o fim do seu curso.

5. Logo após a prensagem, retorne a alavanca à posição inicial. A seguir, abra a tampa da

fôrma e acione novamente a alavanca, no sentido de compactação. Isso empurrará os ti-

jolos para fora da fôrma (desforma);

6. Após a desforma, os tijolos podem ser imediatamente retirados da prensa, mas com cui-

dado. Eles devem ser empilhados em local protegido do sol e do vento. As pilhas não

devem ter mais que 1,5m de altura. Nesse local, eles devem ser molhados, pelo menos 3

vezes ao dia, durante os 7 primeiros dias. Após essa fase, chamada de cura, os tijolos es-

tarão prontos para o uso. As prensas manuais não produzem blocos de solo-cimento. No

entanto, existem no mercado as prensas hidráulicas, que podem fabricar tanto os tijolos

quanto os blocos de solo-cimento. Elas têm grande volume de produção, mas o volume

inicial é elevado e só se justifica em obras de grande porte. A ABCP pode fornecer aos

interessados a relação dos fabricantes de prensas manuais e hidráulicas.

Os tijolos foram curados de forma natural, em área coberta com tempo de sete dias, em

condições para a fase de testes de laboratório, porém os testes só foram realizados após trinta

dias NBR 12025 (1990). A Figura 29 mostra a fôrma manual de madeira nas dimensões

110x230x55mm, com peça superior para prensar e desmoldar. Depois de prontos são selecio-

nados e separados para testes como mostra nas Figuras 30 e 31 respectivamente os tijolos de

solo-cimento com e sem fibra de coco e os tijolos de solo-cimento numerados.

41

Figura 29. Forma manual de madeira nas dimensões 110x230x55mm, com peça superior

para presar e desmoldar.

Figura 30. Os tijolos de solo-cimento com e sem fibra de coco.

Figura 31. Tijolos de solocimento numerados.

42

3.6. Teste de resistência à compressão.

Consistiu em analisar a resistência das amostras de tijolos comprimidos em máquina de

compressão universal capaz de aplicar determinada força de compressão, em tonelada, até

alcançar a ruptura ou destruição do material que irá definir sua resistência.

Os ensaios de compressão em dezoito amostras de tijolos dos lotes A, B, C e D com e

sem fibra de coco. As Figuras 32 e 33 mostram respectivamente os corpos de prova sob com-

pressão axial e os testes de resistência à compressão axial realizados na prensa de Modelo

universal do laboratório de ensaios tecnológicos do IFBA.

Figura 32. Os corpos de prova sob compressão axial.

Figura 33. Os testes de resistência à compressão axial realizados na prensa de

Modelo universal do laboratório de ensaios tecnológicos do IFBA.

43

Os tijolos selecionados do lote – 1 sem fibra de coco, depois de saturados durantes 24

horas e secos artificialmente, foram capeados com cimento a uma espessura de 2 mm nas fa-

ces de contato com a prensa e em passaram pelo teste de compressão axial.

3.7. Teste de variação de temperatura.

As amostras selecionadas em cada uma das quatro formulações de tijolos passaram pelo

teste de variação de temperatura através de uma câmara de calor.

O objetivo principal foi medir a capacidade de absorver o calor em cada amostra e ob-

servar a condução de calor do ambiente externo para dentro da edificação. A câmara de calor

feita de madeira resistente na qual foram instaladas duas lâmpadas de 100wattes possui ape-

nas uma abertura onde esta situada a face externa do tijolo, cada amostra foi colocada em po-

sição singela dentro da câmara, conforme aparece na Figura 35e 36.

Dois sensores conectados ao medidor de temperatura (termopar), ligados paralelamente

às faces frontais a luz interna e externamente, onde T1 era (Temperatura inicial interna) me-

dindo o calor recebido e T2 (Temperatura final – externa), transferência de calor para o ambi-

ente externo. Na transferência de calor três mecanismos funcionaram e foram analisados cui-

dadosamente: Condução, conversão e radiação. A variação de temperatura T1 – T2 foi medida

em graus Celsius; as figuras a seguir mostram respectivamente o processo de medição de

temperatura. A Figura 34 o Termopar digital com fios sensores, T1 e T2; a Figura 35 o Ter-

mopar digital com fios sensores T1 e T2 realizando a medição de temperatura e a Figura 36

câmara de calor aberta com duas lâmpadas de 100 w e o tijolo para teste.

Figura 34. Termopar digital com fios sensores, T1 e T2.

44

Figura 35. Termopar digital com fios sensores T1 e T2 realizando a medição de temperatura.

Figura 36. Câmara de calor aberta com duas lâmpadas de 100 w e o tijolo para teste.

3.8. Teste de tamanho e densidade dos tijolos.

3.8.1. Teste de tamanho

Processo de medição com paquímetro e régua metálica nos tijolos das quatro formula-

ções com e sem fibra para avaliar o nível de retração e possíveis fissuras pós-secagem por

ventilação natural em área coberta ou seja, sem estufa e sem exposição ao sol. Foram analisa-

das sessenta amostras das quatro formulações. Concluímos que a perda de água na secagem

provocou uma pequena retração em todas as amostras, porém com maior ênfase na altura dos

tijolos.

45

3.8.2. Teste da densidade e massa específica.

Esse teste consistiu em pesar as amostras em balança de precisão digital com selo

INMETRO (Modelo MP-S, classe-3, marca-BALMAK) com capacidade de até 5000g. Foram

pesadas sessenta amostras de tijolos secos das quatro formulações com e sem fibra de coco

onde se observou que a variação de peso em todos, porém a média ficou em 2145g, atendendo

a especificação da norma técnica. Foram selecionadas dezoito amostras das formulações,

colocados em um reservatório de água durante vinte e quatro horas, em seguida pesados, re-

gistrou-se índices variados de absorção de água, atingindo a média de 2582 g.

Após o processo de medição e pesagem calculou-se a massa especifica das amostras de

tijolos das quatro formulações com e sem fibra de coco, onde se observou que a massa especi-

fica dos tijolos de fibrocimento nas formulações com fibra de coco o percentual chegou a 19%

a menor de peso e a 25% menor de massa especifica em relação ao de maior peso e massa,

nas mesmas condições de cura e tamanho. A Tabela 13 apresenta a massa especifica dos tijo-

los nas quatro formulações.

Tabela 13. Massa específica dos tijolos nas quatro formulações

A etapa de medidas e pesagem das sessenta unidades de tijolos está apresentada de acordo

com as formulações nas tabelas a seguir; Tabela 14 tamanhos e densidades dos tijolos com

formulação FS; Tabela 15 tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F1; Tabela 16

tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F2; Tabela 17 tamanhos e densidades dos

tijolos com formulação F3.

Massa Especifica Formulação Peso (kg.) Volume (m³) M.E. (km/m³) FS 2,351 0,0014 1,76 F1 1,976 0,0014 1,40 F2 2,036 0,0014 1,45 F3 2,284 0,0014 1,63

46

Tabela 14. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação FS.

Lotes Lotes - L1A Lotes - L2A Lotes - L3A Média

Dimensões (mm)

111 x 230 x53 110 x 228 x 52

110 x 230 x 52 110x230x52

Peso(g) 2490 2368 2222 2360

Lotes Lotes - L1B Lotes - L2B Lotes - L3B

Dimensões (mm)

111 x 228 x 50 111 x 228 x 52 112 x 230 x 53 110x230x52

Peso (g) 2255 2440 2465 2387

Lotes Lotes - L1C Lotes - L2C Lotes - L3C

Dimensões (mm)

110 x 228 x 53 110 x 229 x 51 113 x 230 x51 110x230x52

Peso(g) 2331 2353 2305 2329

Lotes Lotes - L1D Lotes - L2D Lotes – L3D

Dimensões (mm)

111 x 230 x 50 110 x 228 x 50 113 x 228 x 53 112x230x51

Peso(g) 2314 2319 2433 2355

Lotes Lotes - L1E Lotes - L2E Lotes - L3E

Dimensões (mm)

110 x 229 x 52 110 x 228 x 50 113 x 230 x 52 111x230x51

Peso(g) 2453 2280 2245 2326

Peso Médio (g)

2368 2352 2334 2351

47

Tabela 15. Tamanhos e densidades dos tijolos com formulação F1.


Dimensões (mm)

112 x 230 x 54 116 x 230 x 57 112 x 230 x 54 113x230x55

Peso(g) 2080 2120 1830 2010

Lotes Lotes – L1B Lotes - L1B Lotes - L1B

Dimensões (mm)

110 x 230 x 58 111 x 229 x56 110 x 228 x 57 110x23x57

Peso (g)

1930 1940 2110 1993


Dimensões (mm)

110 x 230 x 56 110 x 230 x 56 111 x 231 x55 110x230x56

Peso (g)

1880 1862 1990 1910

Lotes Lotes - L1D Lotes - L1D Lotes - L1D

Dimensões (mm)

110 x 230 x 57 110 x 230 x 58 112 x 230 x 52 110x230x56

Peso (g)

1800 2010 1990 1933


Dimensões (mm)

111 x 229 x53 111 x 230 x 55 110 x 230 x 53 110x230x54

Peso (g)

2090 2090 1920 2033

Peso Médio (g)

1956 2004 1968 1976

48



Dimensões (mm)

110 x 230 x 54 110 x 228 x 56 110 x 230 x 57 110x230x55

Peso(g) 1987 1915 1900 1935

Lotes Lotes - L2B Lotes - L2B Lotes – L2B

Dimensões (mm)

110 x 228 x 55 112 x 228 x 58 110 x 230 x 57 110x229x56

Peso(g) 1882 2210 2005 2032

Lotes Lotes - L2C Lotes - L2C Lotes – L2C

Dimensões (mm)

112 x 228 x 55 110 x 228 x 55 110 x 227 x 55 110x228x55

Peso (g)

1940 1950 2115 2001


Dimensões (mm)

110 x 228 x 55 110 x 230 x 55 110 x 228 x 55 110x229x55

Peso (g)

2200 2055 1915 2056


Dimensões (mm)

112 x 230 x 56 110 x 227 x 54 112 x 228 x 53 111x229x54

Peso (g)

2365 2035 2070 2156

Peso Médio (g)

2074 2033 2001 2036

49


.

.


Dimensões (mm)

112 x 230 x 53 111 x 228 x 54 112 x 228 x 55 112x229x54

Peso (g)

2225 2305 2420 2316

Lotes Lotes - L3B Lotes - L3B Lotes - L3B

Dimensões (mm)

110 x 228 x 55 112 x 230 x 55 110 x 230 x 55 110x230x55

Peso (g)

2224 2137 2435 2265


Dimensões (mm)

112 x 230 x 53 112 x 228 x 55 113 x 230 x 55 112x230x54

Peso (g)

2195 2277 2575 2349


Dimensões (mm)

113 x 229 x 54 110 x 228 x 56 110 x 230 x 53 112x230x55

Peso (g)

2185 2362 2260 2269


Dimensões (mm)

112 x 230 x 55 112 x 228 x 54 112 x 228 x 54 112x229x54

Peso (g)

2220 2283 2162 2222

Peso Médio (g)

2220 2283 2163 2284

50

Todos os tijolos foram cuidadosamente pesados com balança de precisão de acordo com as normas de pesagem. A Figura 37 mostra o tijolo pesado em balança de precisão.

Figura 37. Tijolo pesado em balança de precisão.

3.9. Teste de absorção de água

Consistiu em emergir as amostras num reservatório de água por um tempo determinado

para medir o percentual de absorção de água e possíveis reações nas amostras como: aumento do

peso e expansão nas medidas.

As amostras testadas tiveram índices variados de absorção e aumento das medidas que

após a perda de água retornou às medidas de origem. A média do excesso de peso das amostras

de tijolos molhados foi de 0, 437 kg.

Observou-se também que as amostras de tijolo sem fibra absorveram em média 12,41% de

água do seu peso inicial enquanto os tijolos com fibra de coco nas formulações 1,2 e 3, respecti-

vamente absorveram – 19,10%, 22,02% e 16,60%, visto que a formulação 3 é a mais resistente

absorveu menos água havendo uma estabilidade maior nos resultados, ou seja, sem picos de va-

riações na pesagem.

51

CAPITULO IV – RESULTADOS E DISCUSSOES 4.1. Tijolo de solo-cimento com e sem fibra de coco.

4.1.1. Absorção de água

Considerando os parâmetros estabelecidos pela NBR 8492, as analises dos tijolos fica-

ram em maioria dentro dos níveis aceitáveis nos resultados individuais e na média entre eles. Os

índices individuais e médios de absorção de água dos tijolos deverão ser menor ou igual a 20% e

22% respectivamente no valor individual e na media, conforme normalização da NBR - 8492.

Nas tabelas e gráficos apresentados abaixo, observou-se que os tijolos sem fibra de coco

imersos em água potável absorveram individualmente aproximadamente 45% do nivel estabele-

cido no parâmetro individual e médio de aceitação que é 20% e 22%, da norma técnica, enquan-

to os demais tijolos com fibra de coco em sua maioria absorveram individualmente aproxima-

damente 80% do nível aceitável que é 20%. Poucos tijolos com fibra ficaram abaixo desse ulti-

mo nível.

Os Tijolos foram imersos em água potável num reservatório durante 24 horas, em seguida

medido com escalimetro e paquímetro na escala 1/1, e pesados em balança de precisão digital,

em grama.

A Tabela 18 apresenta ensaios de absorção de água – tijolos com formulação (FS) e o grá-

fico da Figura 38 mostra o índice de absorção de água – tijolos com formulação (FS).

Tabela 18. Ensaios de absorção de água – tijolos com formulação (FS).

CP

Massa Seca (g)

Massa Saturada (g)

Resultados (%)

Parâmetros da NBR 8492 (%)

Lote (FS)

Individual

Média

Individual

Média

L1A

2490

2717

9,2

9,83

≤ 20

≤ 22

L2A

2365

2680

8,8

L3A

2222

2555

11,5

52

Figura 38. Índice de absorção de água – tijolos com formulação (FS). As Tabelas 19, 20 e 21 apresentam ensaios de absorção de água – tijolos com formulações

(F1, F2 e F3) e os gráficos das Figuras 39, 40 e 41 mostram índices de absorção de água – tijolos

com formulações (F1, F2 e F3).

Tabela 19. Ensaio de absorção de agua – tijolo com formulação (F1).

CP

Massa Seca (g)

Massa Saturada (g)

Resultados (%)

Parâmetros da NBR 8492. (%)

Lote ( F1 )

Individual

Média

Individual

Mé-dia

L1A

2080

2467

18,5

21,5

≤ 20

≤ 22

L1C

1880

2380

26,6

L1E

2090

2500

19,6

L1A

L3A

Média de AbsorçãoParâmetro IndividualParâmtro MédioL2A

53

Figura 39. Índice de absorção de água – tijolos com formulação (F1).

Tabela 20. Ensaio de absorção de agua – tijolo com formulação (F2)

Figura 40. Índice de absorção de água – tijolos com formulação (F2).

CP

Massa Seca (g)

Massa Saturada (g)

Resultados (%)


Lote (F2)

Individual

Média

Individual

Média

L2A

1987

2459

23,1

17,8

≤ 20

≤ 22

L2D

2200

2630

19,5

L2E

2365

2785

17,8

L1A

L1E

Média de Absorção

Parâmetro Individual

Parâmtro Médio

L1C

L2A

L2E



Parâmtro Médio

L2D

54

Tabela 21. Ensaio de absorção de agua – tijolo com formulação (F3).

Figura 41. Índice de absorção de água – tijolos com formulação (F3). Os tijolos L1C e L2A com fibra de coco atingiram percentual de absorção individual

acima dos parâmetros exigidos pela NBR – 8492, o peso não-saturado é compatível, prova-

velmente este resultado tenha ocorrido em algumas peças em função da distribuição não ho-

mogenia dos agregados considerando que o traço da massa foi o mesmo. Os demais tijolos

ficaram dentro dos parâmetros desta norma técnica, todos foram saturados em água durante

24 horas.

CP

Massa Seca (g)

Massa Saturada (g)

Resultados (%)


Lote ( F3 )

Individual

Média

Individual

Média

L3A

2225

2582

16,1

16,4

≤ 20

≤ 22

L3B

2243

2620

16,8

L3C

2195

2556

16,5

0

5

10

15

20

25

Indice de Absoção

L3A

L3C



Parâmtro Médio

L3B

55

4.1.2. Resistência à compressão. .

A resistência dos tijolos é a grande responsável pela resistência da alvenaria; esta au-

menta modestamente com o aumento da resistência da argamassa, mas cresce consideravel-

mente com a resistência dos tijolos (Franco, 1988)

Este mesmo autor relembrou que a resistência da alvenaria aumenta com a resistência

do tijolo, porém não linearmente, e que a resistência da alvenaria é proporcional à raiz qua-

drada da resistência dos tijolos.

Fator importante ressaltado por Franco (1988) é o que se refere à resistência à tração

dos tijolos, pois, quando a alvenaria submetida à compressão uniforme, a ruptura se dá pelo

desenvolvimento de fissuras, devido aos esforços de tração nos tijolos, transversais ao esforço

de compressão aplicado. A argamassa, por sua vez, geralmente menos rígida que os tijolos,

tende a deformar-se transversalmente, quando submetida a esforços de compressão.

O movimento da argamassa é restringido pelos tijolos, que ficam submetidos à tensão de

tração lateral levando, inicialmente, à fissuração e, finalmente, à ruptura. Hoath, citado Apud

(1988), afirmou que uma argamassa com cal, comparada com a de cimento, sendo ambas de

resistência equivalente, produz paredes de maior resistência à compressão e atribuiu este fato

ao maior potencial de aderência das argamassas de cal.

As tabelas resumo dos testes de compressão axial apresentaram resultados interessantes

e satisfatórios.

Os tijolos selecionados de todos os lotes testados, depois de saturados durantes 24 horas

e secos artificialmente, foram capeados com cimento a uma espessura de 2 mm nas faces de

contato com a prensa universal e passaram pelo teste de compressão axial.

A Tabela 22 apresenta ensaio de resistência à compressão axial - tijolo com formulação

(FS) e o gráfico da Figura 42 mostra o índice de resistência individual e média dos tijolos com

formulação (FS).

56

A Tabela 22 apresenta ensaio de resistência à compressão axial - tijolo com formulação (FS) e

o gráfico da Figura 42 mostra o índice de resistência individual e média dos tijolos com for-

mulação (FS).

Tabela 22. Ensaio de resistência à compressão axial. Tijolo com formulação (FS).

Figura 42. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação (FS).

CP ( FS )

CARGA (N)

Área (mm)

Resistência (Mpa)

Parâmetros da NBR10834 (Mpa)

Individual Média Individual Média

L1A

273,80

115,00

2,37

1,75

≥ 1,7

≥ 2,0

L2A

233,20

115,00

2,03

L3A

97,20

115,00

0,84

L1A

L2A

L3A

Média Resistêcia

Parêmetros Mpa Individual

57

A Tabela 23 apresenta ensaio de resistência à compressão axial - tijolo com formulação (F1) e


mulação (F1).

Tabela 23. Testes de resistência à compressão axial - Tijolo com formulação (F1).

Figura 43. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação (F1).

A Tabela 24 apresenta ensaio de resistência à compressão axial - tijolo com formulação (F2) e


mulação (F2).

CP ( F1)

CARGA (N)

Área (mm)

Resistência (Mpa)



L1A

824,00

115,00

7,17

4,82

≥1,7

≥ 2,0

L1C

232,00

115,00

2,01

L1E

670,00

115,00

5,82

L1A

L1C

L1E

Média Resistêcia


58

Tabela 24. Teste de resistência à compressão axial - Tijolo com formulação F2.

Figura 44. Índice de resistência individual e média dos tijolos com formulação F2.

A Tabela 25 apresenta ensaio de resistência à compressão axial - tijolo com formulação F2

e o gráfico da Figura 45 mostra o índice de resistência individual e média dos tijolos com

formulação F2.

Tabela 25. Teste de resistência à compressão axial - Tijolo com formulação F3.

CP (F2 )

CARGA (N)

Área (mm)

Resistência (Mpa)



L2A

586,00

115,00

5,01

7,29

≥1,7

≥ 2,0

L2D

980,00

115,00

8,52

L2E

958,00

115,00

8,33

CP ( F3 )

CARGA (N)

Área (mm)

Resistência (Mpa)



L3A

1400,00

115,00

12,17

11,03

≥ 1,7

≥2,0

L3C

1200,00

115,00

10,43

L3E

1206,00

115,00

10,49

L2A

L2D

L2E

Média Resistêcia


59

Figura 45. Índice de resistência individual e media dos tijolos com formulação F3.

Dos testes de resistência a compressão realizada em todos os tijolos selecionados apenas

a amostra L3A sem fibra de coco teve resistência individual abaixo do mínimo exigido pela

NBR – 10834 ficando abaixo de 1,7 MPa. A fibra de coco maduro melhorou consideravel-

mente os níveis de resistência comparados com os tijolos convencionais no mercado, aumen-

tou a resistência proporcionalmente de acordo com as formulações aplicadas.

Os ensaios ocorreram após preparação dos corpos de prova que receberam capeamento de

2 mm na superfície maior, os resultados obtidos sem fibra atingiu a média de: FS=1,75Mpa;

nas com fibra de coco maduro: F1= 4,43Mpa; F2=6,47Mpa; F3=9,60MPa.

Os valores individuais e médios de compressão simples obtidos nas amostras de tijolos

prismáticos com dimensões 110x230x55mm, confeccionados com solo arenoso e fibra de

coco com adições proporcionais crescentes desses agregados, atingiu resultados acima das

expectativas em termos resistência à compressão axial.

As tabelas e os gráficos apresentados demonstram a evolução dos resultados e confirma

as possibilidades de uso dos tijolos de fibrocimento como material resistente em alvenaria de

vedação principalmente nas moradias de baixa renda.

O valor médio obtido para resistência à compressão simples dos tijolos de solo-

cimento está de acordo com o disposto pela norma NBR-08492, que estabelece como mínimo

o valor médio de 2,0MPa, e nenhum valor inferior a 1,7MPa nos tijolos individuais. Ver tabe-

las 22, 23, 24 e 25. A Tabela 26 apresenta o teste de resistência à compressão nas quatro for-

mulações.

L3A

L3C

L3E

Média Resistêcia


60

Tabela 26. Teste de resistência à compressão nas quatro formulações

4.1.3. Densidade.

Os ensaios realizados atenderam a NBR – 8491, visto que nos cálculos de desvio padrão

foi possível observar nas variações de peso e medidas a retração e dilatação foi inferior a 1%,

portanto as variações dimensionais são normais e aceitáveis.

As dimensões estabelecidas de 11cmx5cmx23mm variou em torno ± 3 mm, atendendo a

Portaria Inmetro nº 127/2005. A Tabela 27 apresenta o desvio padrão do teste de densidade.

Teste de Resistência a Compressão Formulação Carga (MPa) Área (m²) RC (MPa/m²) FS 201,40 0,0013 1,75 F1 575,33 0,0013 4,43 F2 841,33 0,0013 6,47 F3 1.268,66 0,0013 9,60

61

Tabela 27. Desvio padrão do teste de densidade.

O desvio padrão do peso calculado nas quatro formulações atingiu valores com variação

de 0,02% a 0,18% ficando abaixo 1,0%, antes da saturação em água potável. Observa-se que a

variação de traços na mistura dos agregados não comprometeu o peso após a secagem, isso

demonstra um equilíbrio na dosagem e compactação dos compósitos utilizados.

Desvio padrão das amostras – teste de densidade.

Nº Lote (solocimento sem fibra de coco) Serie Peso Médio (g) Desvio Padrão (%)

01 L1A, L1B, L1C, L1D, L1E 1ª 2,368 0,09

02 L2A, L2B, L2C, L2D, L2E 2ª 2,352 0,05

03 L3A, L3B, L3C, L3D, L3E 3ª 2,334 0,22

Lote (solocimento com fibra de coco) Serie Peso Médio (g) Desvio Padrão (%)

04 L1A, L1B, L1C, L1D, L1E 1ª 1,956 0,11

05 L1A, L1B, L1C, L1D, L1E 2ª 2,004 0,10

06 L1A, L1B, L1C, L1D, L1E 3ª 1,968 0,09


07 L2A, L2B, L2C, L2D, L2E 1ª 2,074 0,18

08 L2A, L2B, L2C, L2D, L2E 2ª 2,033 0,10

09 L2A, L2B, L2C, L2D, L2E 3ª 2,001 0,08


10 L3A, L3B, L3C, L3D, L3E 1ª 2,209 0,02

11 L3A, L3B, L3C, L3D, L3E 2ª 2,273 0,07

12 L3A, L3B, L3C, L3D, L3E 3ª 2,370 0,14

62

Tem

pera

tura

(gra

us)

C°

Tempo (minuto)

Gráfico de Condução de Calor

T1

T2

T1-T2

Tem

pera

tura

(gra

us)

C°

Tempo (minuto)


T1

T2

T1-T2

4.1.4. Variação de temperatura.

Os testes de variação de temperatura atingiram uma estabilidade em T2, na 1ª amostra

sem fibra de 99ºC em 6 horas, nas demais amostras com fibra: 37ºC em 7 horas, 85ºC em 6

horas e 46ºC em 6 horas. Observa-se que as amostras com fibra de coco tiveram um isolamen-

to térmico maior que o tijolo convencional. Os gráficos abaixo mostram a variação de tempe-

ratura da seguinte forma: A Figura 46 mostra a variação de temperatura dos tijolos com for-

mulação FS; A Figura 47 mostra a variação de temperatura dos tijolos com formulação F1; A

Figura 48 mostra a variação de temperatura dos tijolos com formulação F2; A Figura 49 mos-

tra a variação de temperatura dos tijolos com formulação F3.

Figura 46. Variação de temperatura dos Figura 47. Variação de temperatura dos tijolos com formulação FS tijolos com formulação F1.

Temperatura máxima: T1= 180ºC. Temperatura máxima: T1= 187ºC.

Temperatura máxima: T2= 99º C. Temperatura máxima: T2= 37º C.

Índice de transmissão de calor: 45%. Índice de transmissão de calor: 20%.

Índice de retenção de calor 55% Índice de retenção de calor: 80%

Estabilização; após 6 horas Estabilização: após 7 horas.

63

Tem

pera

tura

(g

raus)

C°

Tempo (minuto)


T1

T2

T1-T2

Tem

pera

tura

(gra

us)

C°

Tempo (minuto)


T1

T2

T1-T2

Figura 48. Variação de temperatura dos Figura 49.Variação de temperatura dos

tijolos com formulação F2. tijolos com formulação F3.

Temperatura máxima: T1= 196ºC. Temperatura máxima: T1 = 180ºC.

Temperatura máxima: T2 = 85º C. Temperatura máxima: T2 = 46º C.

Índice de transmissão de calor: 43%%. Índice de transmissão de calor: 25%.

Índice de retenção de calor: 57%. Índice de retenção de calor: 75%.

Estabilização: após 6,5 horas. Estabilização: após 6 horas.

As quatro amostras utilizadas de cada formulação foram analisadas em iguais condições

de temperatura no ambiente do laboratório a 24ºC, tomando por base o tijolo sem fibra com

isolamento térmico 55% do calor estável de 180ºC, o isolamento nas amostras com fibras a-

presentou resultados em T2 maiores: em L1B 80%, L2E 57% e L3D (com fibra) 75%. As

temperaturas máximas de T1 estabilizadas na câmara de calor foram respectivamente 187ºC,

197ºC e 180ºC.

É provável que a formulação F2 não tenha apresentado um melhor isolamento térmico

em função da distribuição desigual das fibras na mistura dos agregados e na formulação F3,

talvez seja necessário aumentar a quantidade de fibra de coco, portanto a titulo de confirma-

ção sugere-se que outros testes sejam realizados. A Tabela 28 apresenta os testes de variação

de temperatura nas quatro formulações.

64

Tabela 28. Testes de variação de temperatura das quatro formulações

Teste de Variação de Temperatura Formulação Temperatura T1

˚C Temperatura T2 ˚C

V.T. ˚C

FS 180 99 81 F1 187 37 150 F2 196 85 111 F3 180 46 134

65

CAPITULO V – CONCLUSÕES E SUGESTÕES

Em consonância com os objetivos previstos e esperados para o presente mestrado são

apresentadas as seguintes conclusões e sugestões:

1 - Os tijolos fabricados apresentam propriedades adequadas para ser utilizado como ele-

mento construtivo de vedação em parede de alvenaria.

2 - O tijolo com fibra de coco seca apresenta propriedades que comprovam as suas vanta-

gens e aceitação em relação aos tijolos convencionais.

3 - Os testes de resistência à compressão, absorção de água, massa especifica, variação de

temperatura e densidade forneceram resultados importantes e satisfatórios para a comerciali-

zação do tijolo para construção civil.

4 - A facilidade na aquisição dos materiais compósitos do tijolo ecológico viabiliza a fabri-

cação em escala industrial ou em sistema de mutirão tendo em vista a simplicidade no proces-

so tecnológico de fabricação.

5 - A principal vantagem do tijolo ecológico é a função social.

6 - Em relação aos testes de compressão axial e absorção de água a melhor formulação foi

F3, nos testes de variação de temperatura e da massa especifica a melhor formulação foi F1.

7 - O custo estimado do tijolo ecológico é 50% menor que os tijolos convencionais. Tal

confirmação necessita de uma análise de custo mais criteriosa.

8 - A fabricação dos tijolos de fibra de coco deve proporcionar frentes de trabalhos e solu-

cionar problemas ambientais com a redução de coco nos lixões e aterros sanitários através do

processo de reciclagem.

9 - Considerando as variações ocorridas em alguns testes e medições sugerem-se novos

testes em algumas etapas do processo.

10 - Para melhor comprovação na composição dos tijolos sugerem-se alterações na formu-

lação F2.

Todos os testes e procedimentos realizados atenderam as determinações das Normas Téc-

nicas da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.

66

6 – FONTES BIBLIOGRÁFICAS

1 - Castor JPA. Modelos para Aproveitamento, Técnico-Econômico do Endocarpo do Coco

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11 - SILVA, A. L. N. Preparação e Avaliação de Propriedades Térmicas,

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15 - CARVALHO FILHO, A.C. Argamassa reforçada com fibras de sisal:

comportamento mecânico à flexão. São Paulo, 1989. 161p. Dissertação (Mestrado) -

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16 - COUTINHO, F. M. B., MELLO, I. L.; SANTA MARIA, L. C. Polietileno: principais

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21 - NBR-0659: Solo - determinação do limite de liquidez. Rio de

Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1984. 3p.

22 - NBR-07180: Solo - determinação do limite de plasticidade. Rio

de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1984. 1p.

23 - NBR-07181: Solo - análise granulométrica. Rio de Janeiro:

Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1984. 13p.

24 - NBR-07182: Solo - ensaio normal de compactação. Rio de

Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1984. 2p.

25 - NBR-08492: Solo - Cimento - tijolos maciços de solocimento: determinação da resis-

tência à compressão e da absorção de água. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Nor-

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27 - NBR-12024: Solo-Cimento - moldagem e cura de corpos-de-prova

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tijolos cerâmicos maciços e furados fabricados em olarias situadas na Grande Porto Alegre.

In:

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São Paulo: USP/POLITÉCNICA, 1986. 26 p. (BT02/86)

70

7. ANEXOS.

7.1. Planilha de ensaios de condução de calor. L1B com fibra de coco.

Ensaio de Condução de Calor

Nº

Tempo (minuto)

Temperatura graus C° Amostra (CP) L1B (com fibra de coco)

Previsto

Corrido

T1 interna

T2 externa

T1-T2

Medição (horas) 25/02/2011

00 00 00 26 0 0 Inicio 11:44

01 30 30 130 4 126 12:14

02 60 60 145 9 136 12:44

03 90 90 152 14 138 13:14

04 120 120 159 22 137 13:44

04 150 150 162 26 136 14:14

05 180 180 165 30 135 14:44

06 210 210 168 31 137 15:14

07 240 240 170 32 138 15:44

08 270 270 178 36 142 16:14

09 300 300 184 37 150 16:44

10 330 330 187 37 151 17:14

11 360 360 187 36 151 17:44

12 390 390 188 37 151 18:14

13 420 420 187 37 150 18:44

14 450 450 187 37 150 Término 19:14

Total

450 450 187 37 150 7 horas

71

7.2. Planilha de ensaios de condução de calor. L3D com fibra de coco.


Nº

Tempo (minuto)

Temperatura graus C°

Amostra (CP) L3D (com fibra de coco)

Previsto

Corrido

T1 interna

T2 externa

T1-T2


00 00 00 25 00 0 Inicio 9:38

01 30 30 138 06 132 10:08

02 60 60 150 18 132 10:38

03 90 90 154 28 126 11:08

04 120 120 161 36 125 11:38

04 150 150 165 39 126 12:08

05 180 180 167 42 125 12:38

06 210 210 171 43 128 13:08

07 240 240 174 44 130 13:38

08 270 270 177 45 132 14:08

09 300 300 179 46 133 14:38

10 330 330 180 46 134 15:08

11 360 360 180 46 134 15:38

12 390 390 180 46 134 Término 16:08

Total 390 390 180 46 134 6 horas

72

7.3. Planilha de ensaios de condução de calor. L3D. sem fibra.


Nº

Tempo (minuto)

Temperatura graus C° Amostra (CP) L3D (sem fibra de coco)

Previsto

Corrido

T1 interna

T2 externa

T1-T2


00 00 00 28 0 0 Inicio 11:50

01 30 30 123 50 73 12:20

02 60 60 146 70 76 12:50

03 90 90 159 82 77 13:20

04 120 120 166 88 78 13:50

04 150 150 171 93 78 14:20

05 180 180 174 96 78 14:50

06 210 210 174 98 76 15:20

07 240 240 176 98 78 15:50

08 270 270 179 99 80 16:20

09 300 300 180 99 81 16:50

10 330 330 180 99 81 17:00

11 360 360 180 99 81 17:00

Total 360 360 180 99 81 6 horas

73

7.4. Planilha de ensaios de condução de calor. L2E com fibra.


Nº

Tempo (minuto)

Temperatura graus C° Amostra (CP) L2E (com fibra de coco)

Previsto

Corrido

T1 interna

T2 externa

T1-T2


00 00 00 26 26 00 Inicio 11:15

01 30 30 128 37 91 11:45

02 60 60 151 52 99 12:15

03 90 90 164 57 107 12:45

04 120 120 176 65 111 13:15

04 150 150 180 67 115 13:45

05 180 180 183 78 105 14:15

06 210 210 187 81 106 14:45

07 240 240 191 84 107 15:15

08 270 270 192 85 107 15;45

09 300 300 196 85 111 16:15

10 330 330 196 85 111 16:45

11 360 360 196 85 111 17:15

Total 360 360 196 85 111 6 horas

universidade federal do rio grande do norte programa de … · v À instituição ifba....

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