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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
VANESSA JAMILLE MESQUITA XAVIER
UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE QUARTZITO EM ARGAMASSAS DE MÚLTIPLO USO
Mossoró/RN
2014
VANESSA JAMILLE MESQUITA XAVIER
UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE QUARTZITO EM ARGAMASSAS DE MÚLTIPLO USO
Trabalho Final de Graduação apresentado à
Universidade Federal Rural do Semiárido –
UFERSA, Departamento de Ciências Ambientais
e Tecnológicas para a obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Civil.
Orientadora: Profª. Dra. Marilia Pereira de
Oliveira – UFERSA.
MOSSORÓ – RN
2014
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Biblioteca Central Orlando Teixeira (BCOT)
Setor de Informação e Referência
R3u Xavier, Vanessa Jamille Mesquita.
Utilização do resíduo de quartzito em argamassas de múltiplo
uso. / Vanessa Jamille Mesquita Xavier -- Mossoró, 2014.
50f.: il.
Orientadora: Prof.ª Dra. Marilia Pereira de Oliveira.
Monografia (Graduação em Engenharia Civil) –
Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Pró-Reitoria de
Graduação.
1. Engenharia Civil – Resíduo. 2. Argamassa de múltiplo
uso. 3. Meio ambiente. 4. Quartzito. I. Titulo.
RN/UFERSA/BCOT /248-14 CDD: 662.669 Bibliotecária: Vanessa Christiane Alves de Souza Borba
CRB-15/452
VANESSA JAMILLE MESQUITA XAVIER
UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE QUARTZITO EM ARGAMASSAS DE MÚLTIPLO USO
DATA DA DEFESA: 28 / 02 / 2014
BANCA EXAMINADORA
__________________________________________
Profª. Dra. Marilia Pereira de Oliveira – UFERSA
Orientadora
__________________________________________
Prof. Me. Bruno Tiago Angelo da Silva – UFERSA
Primeiro Membro
__________________________________________
Profª. Dra. Rejane Ramos Dantas – UFERSA
Segundo Membro
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais e irmão, pelo apoio e carinho.
A minha orientadora, Marilia Pereira, pela paciência e auxilio intelectual para a realização
deste trabalho.
A minha família, tias, tios, primos, primas, avôs e avós pela força nas conquistas ao longo da
vida.
Aos laboratoristas Allyson Bezerra e Marcello Anderson pelo auxilio na preparação dos
materiais.
Aos meus amados amigos Crislayne Vasconcelos, Daianne Diógenes, Francisco Solano,
Girlene Suelly, Jorge Artur, Michelle Oliveira e Suzane Mesquita, pelo carinho, compreensão
e força.
Aos professores do curso de Engenharia Civil da UFERSA, aos quais devo eterna gratidão
pelos conhecimentos adquiridos.
Por fim, a todos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste trabalho.
“Importante não é ver o que ninguém nunca
viu, mas sim, pensar o que ninguém nunca
pensou sobre algo que todo mundo vê.”
Arthur Schopenhauer.
RESUMO
A região do estado da Paraíba possui um grande potencial para a indústria das rochas
ornamentais, sendo boa parte da população direta ou indiretamente envolvida com as
atividades desenvolvidas por essas indústrias. Do sistema produtivo são gerados resíduos que,
na maioria das vezes, não possuem um destino final ambientalmente adequado. Esses resíduos
geram impactos negativos prejudicando o meio ambiente e a população que o cerca. Para uma
empresa, o destino adequado dos resíduos pode gerar custos relativamente altos. Assim, o
presente trabalho visa uma maneira de incorporar esses resíduos à construção civil. O resíduo
estudado é o de quartzito proveniente de uma empresa de arquitetura em pedra. Ele foi usado
como substituto da cal em argamassas de múltiplo uso. Foi estudado o potencial desse resíduo
quanto às propriedades mecânicas sendo comparado com uma argamassa de referência,
constituída de cimento, cal e areia. Foram feitos ensaios de absorção, análise granulométrica,
massa unitária, massa especifica e resistência à compressão. A argamassa com adição de
quartzito apresentou menor absorção e maior resistência mecânica que a argamassa de
referência, tendo um aumento de 31,5% da sua resistência mecânica, sendo assim constatada a
viabilidade do seu uso, já que além de ser uma solução ambientalmente adequada, melhora as
propriedades da argamassa.
Palavras- chave: quartzito, resíduo, argamassa de múltiplo uso, meio ambiente.
ABSTRACT
The state of “Paraíba” has a great potential for the ornamental stone industry, the majority of
the population is directly or indirectly involved with the activities developed by these
industries. The production system generates waste, in most of cases, do not have an
environmentally appropriate final destination. These residues generate adverse impacts
harming the environment and the people are living in this environment. For a company, the
proper disposal of waste can generate relatively high costs. So this work aims a way to
incorporate these wastes to construction. The residue studied is quartzite from an firm in
stone’s architectural, it was used as a substitute of lime in mortars for multiple use. The
potential of this residue was studied in relation of mechanical properties are posteriorly
compared to a reference mortar , consisting of cement, lime and sand. Absorption test, sieve
analysis , bulk density , bulk density and compressive strength were made . The mortar with
the addition of quartzite showed lower absorption and higher mechanical strength than the
reference mortar, having a 31.5% increase in a mechanical strength, then verified the
feasibility of its use, as well as being an environmentally appropriate solution and increases
the properties of the mortar.
Palavras- chave: quartzite, waste, mortars for multiple use, environment.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Camadas do revestimento em argamassa................................................................. 17
Figura 2- Quartzito ................................................................................................................... 29
Figura 3- Mapa de Localização da Região de Várzea Paraíba. ................................................ 30
Figura 4 - Resíduos de quartzito produzidos em Várzea - PB.................................................. 31
Figura 5- Curva granulométrica do agregado miúdo................................................................ 36
Figura 6- Resíduo de quartzito. ................................................................................................ 37
Figura 7 - Resíduo após o peneiramento. ................................................................................. 38
Figura 8 - Ensaio para determinação do índice de consistência. .............................................. 39
Figura 9 - Determinação da consistência. ................................................................................. 40
Figura 10 - Corpos de prova para o ensaio de resistência à compressão.................................. 41
Figura 11 - Prensa eletrohidráulica. .......................................................................................... 41
Figura 12 - Obtenção da constância de massa na estufa........................................................... 42
Figura 13 - Ensaio de absorção................................................................................................. 43
Figura 14 - Resistência à compressão simples. ........................................................................ 44
Figura 15 - Influência da relação água/sólidos. ........................................................................ 45
Figura 16 - Ensaio de absorção por capilaridade. ..................................................................... 46
LISTA DE TABELAS
Tabela 1-Influência das características granulométricas das areias nas propriedades das
argamassas de assentamento. .................................................................................................... 21
Tabela 2 - Características físicas do agregado miúdo. ............................................................. 35
Tabela 3 - Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo. .................................. 35
Tabela 4 - Porcentagens retidas acumuladas. ........................................................................... 36
Tabela 5- Combinações dos traços. .......................................................................................... 39
Tabela 6 - Informações referentes às combinações de argamassa. ........................................... 44
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 13
2 OBJETIVOS ............................................................................................................................... 14
2.1 OBJETIVO GERAL ......................................................................................................................... 14
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO ................................................................................................................. 14
3 JUSTIFICATIVA ......................................................................................................................... 15
4 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................................. 16
4.1 ARGAMASSA ................................................................................................................................ 16
4.1.1 Definição .................................................................................................................... 16
4.1.2 Função ........................................................................................................................ 16
4.2 ESTRUTURA DOS REVESTIMENTOS ............................................................................................. 17
4.2.1 Chapisco ..................................................................................................................... 18
4.2.2 Emboço ...................................................................................................................... 18
4.2.3 Reboco ....................................................................................................................... 19
4.3 MATERIAIS CONSTITUINTES NA ARGAMASSA ............................................................................ 19
4.3.1 Cimento Portland ........................................................................................................ 19
4.3.2 Cal .............................................................................................................................. 20
4.3.3 Areia .......................................................................................................................... 21
4.3.4 Água ........................................................................................................................... 22
4.4 PROPRIEDADES DA ARGAMASSA NO ESTADO FRESCO ............................................................... 22
4.4.1 Trabalhabilidade ......................................................................................................... 22
4.4.2 Consistência ............................................................................................................... 23
4.4.3 Retenção de Água ....................................................................................................... 23
4.5 PROPRIEDADES DA ARGAMASSA NO ESTADO ENDURECIDO ..................................................... 24
4.5.1 Durabilidade ............................................................................................................... 24
4.5.2 Capacidade de absorver deformações ......................................................................... 25
4.5.3 Aderência ao substrato ............................................................................................... 26
4.5.4 Resistencia mecânica .................................................................................................. 27
4.6 TIPOS DE ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO ............................................. 27
4.6.1 Argamassa de cal ........................................................................................................ 27
4.6.2 Argamassa de cimento ................................................................................................ 28
4.6.3 Argamassa mista ......................................................................................................... 28
4.7 QUARTZITO .................................................................................................................................. 28
4.8 RESÍDUOS DE QUARTZITO NA PARAÍBA ...................................................................................... 29
4.9 APLICAÇÕES DO QUARTZITO NA CONSTRUÇÃO CIVIL ................................................................ 31
4.10 IMPACTO AMBIENTAL E SOCIOECONÔMICO ............................................................................ 32
5 METODOLOGIA ........................................................................................................................ 34
5.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ................................................................................................ 34
5.2 MATERIAL .................................................................................................................................... 34
5.2.1 Cimento Portland ........................................................................................................ 34
5.2.2 Agregado miúdo ......................................................................................................... 35
5.2.3 Resíduos da indústria do quartzito .............................................................................. 37
5.2.4 Cal Hidratada .............................................................................................................. 37
5.2.5 Água ........................................................................................................................... 37
5.3 MÉTODOS .................................................................................................................................... 38
5.3.1 Preparação do resíduo ................................................................................................ 38
5.3.2 Preparação das argamassas ......................................................................................... 38
5.3.3 Ensaio das argamassas ................................................................................................ 40
5.3.3.1 Resistencia a compressão simples ................................................................................ 40
5.3.3.2 Ensaios de absorção ...................................................................................................... 42
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES ..................................................................................................... 44
6.1 RESISTENCIA À COMPRESSÃO SIMPLES ...................................................................................... 44
6.2 ABSORÇÃO POR CAPILARIDADE .................................................................................................. 45
7 CONCLUSÕES ........................................................................................................................... 47
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................................................... 48
13
1 INTRODUÇÃO
O Brasil é reconhecidamente um dos maiores países de potenciais minerais do mundo
contemporâneo, produzindo mais de 100 substâncias minerais. Vale ressaltar o notável
crescimento da produção brasileira de rochas ornamentais e de revestimento, com destaque
para os granitos, ardósias, quartzitos, mármores, serpentinos e pedra sabão. Essa produção é
hoje superior a 5 milhões de t/ ano caracterizando o Brasil como um grande produto e
exportador dessas rochas (SOUZA et al., 2001).
A produção de rochas ornamentais da Paraíba inclui quartzitos cujas características
geológicas e mineralógicas asseguram um elevado padrão de estética, beleza e qualidade,
possibilitando uma grande aceitação nos mercados nacional e internacional (SOUZA et al.,
2001).
A indústria de rochas ornamentais na região da Várzea – Paraíba causa impactos
econômicos positivos possibilitando que a maior parte da população esteja envolvida com a
extração e industrialização do quartzito. Porém os resíduos desses processos não possuem um
destino final adequado.
A problemática ambiental tem despertado nos últimos anos grande interesse no Brasil.
As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas, e os órgãos de fiscalização ficaram
mais eficientes. Por outro lado, os custos de disposição de resíduos e tratamento de efluentes
de forma ambientalmente correta são elevados. Isto tem, motivado a busca de alternativas
tecnológicas viáveis para dispor e/ou tratar resíduos industriais (AMORIM, 2012).
Acredita-se que através de estudos possam-se obter soluções alternativas e viáveis
para a disposição final dos resíduos de quartzito dentro da construção civil.
14
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Utilizar os resíduos gerados na extração do quartzito para produzir argamassas de
revestimentos e assentamentos de paredes e tetos, dando assim um destino final
ambientalmente adequado a esses resíduos.
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
Avaliar a capacidade de absorção e o desempenho mecânico do resíduo de
quartzito como substituto da cal;
Comparar argamassas a base de resíduo de quartzito com argamassas de cimento,
cal e areia.
15
3 JUSTIFICATIVA
O lançamento de resíduos de quartzito ao meio ambiente causa impactos ambientais
negativos. Uma alternativa de redução desses impactos é a adição dos resíduos de quartzito
como substituinte da cal em argamassas de múltiplo uso. Dessa maneira, os resíduos de
quartzito serão retirados do meio ambiente, terão uma disposição final ecológica e um bom
aproveitamento para as argamassas usadas na construção civil.
Além disso, há uma carência de estudos envolvendo o uso do resíduo de quartzito em
argamassas.
16
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 ARGAMASSA
4.1.1 Definição
De acordo com a norma 13281 (ABNT 2001), referente às argamassas para
assentamento e revestimento de paredes e tetos, a argamassa é uma mistura homogênea de
agregado(s) miúdo(s), aglomerante(s) inorgânico(s) e água, contendo ou não aditivos ou
adições, com propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser dosada em obra ou em
instalação própria (argamassa industrializada).
4.1.2 Função
Segundo Paulo 2006 apud Nóbrega 2007 a argamassa tem por função:
- Unir com solidez elementos de alvenaria e ajudar a resistir a esforços horizontais,
perpendiculares ou paralelos ao plano de uma parede;
- Absorver deformações que ocorrem naturalmente nas alvenarias;
- Selar as juntas contra infiltração de água;
- Colar materiais de revestimento;
- Dar acabamento em tetos e paredes, em regularização de pavimentos, na reparação
de obras de concreto, etc.
As argamassas são classificadas, segundo a sua finalidade, em (NÓBREGA, 2007):
- para assentamento: usadas para unir blocos ou tijolos das alvenarias. Também para a
colocação de azulejos, tacos, ladrilhos e cerâmica para revestimento.
- para revestimento: usadas para revestir tetos, paredes etc., protegendo da umidade.
17
As argamassas de assentamento e revestimento de paredes e tetos, especificadas pela
NBR 13281 (ABNT 2001) hoje em dia, são chamadas comercialmente de argamassas de
múltiplo uso (NÓBREGA, 2007).
4.2 ESTRUTURA DOS REVESTIMENTOS
O revestimento possui diferentes camadas com funções e características específicas
(Figura 1). Segundo a NBR 13529 (ABNT 1995), dependendo das proporções entre os
constituintes da mistura e sua aplicação no revestimento, os revestimentos recebem diferentes
nomes em seu emprego.
O revestimento de argamassa pode ser entendido como a proteção de uma superfície
porosa com uma ou mais camadas superpostas, com espessura normalmente uniforme,
resultando em uma superfície apta a receber de maneira adequada uma decoração final
(SZLAK et al., 2002).
Figura 1 - Camadas do revestimento em argamassa.
Fonte: SZLAK et al., (2002).
18
4.2.1 Chapisco
O chapisco não é considerado como uma camada de revestimento. É um procedimento
de preparação da base, de espessura irregular, sendo necessário ou não, conforme a natureza
da base (SILVA, 2006).
O chapisco tem por objetivo melhorar as condições de aderência da primeira camada
do revestimento ao substrato (SILVA, 2006).
O substrato precisa ser abundantemente molhado antes de receber o chapisco, para que
não ocorra absorção, principalmente pelos blocos, da água necessária à cura da argamassa do
chapisco. A espessura máxima do chapisco será de 5 mm (YAZIGI, 2009).
4.2.2 Emboço
Camada de revestimento executada para cobrir e regularizar a superfície da base com
ou sem chapisco, propiciando uma superfície que permita receber outra camada de reboco ou
de revestimento decorativo, ou que se constitua no acabamento final (SZLAK et al., 2002).
O emboço, também conhecido por massa grossa, é uma camada cuja principal função
é a regularização da superfície de alvenaria, devendo apresentar espessura média entre quinze
milímetros e vinte e cinco milímetros. É aplicado diretamente sobre a base previamente
preparada (com ou sem chapisco) e se destina a receber as camadas posteriores do
revestimento (reboco, cerâmica, ou outro revestimento final). Para tanto, deve apresentar
porosidade e textura superficiais compatíveis com a capacidade de aderência do acabamento
final previsto. Ambas são características determinadas pela granulometria dos materiais e pela
técnica de execução (SILVA, 2006).
A argamassa de revestimento não deve ser aplicada em ambientes com temperatura
inferior a 5°C. Em temperatura superior a 30°C devem ser tomados cuidados especiais para a
cura do revestimento, mantendo-o úmido pelo menos nas 24 horas iniciais através da aspersão
constante de água. Este mesmo procedimento deve ser adotado em situações de baixa
umidade relativa do ar, ventos fortes ou insolação forte e direta sobre os planos revestidos
(NBR 7200, ABNT 1998).
19
4.2.3 Reboco
Camada de revestimento utilizada para o cobrimento do emboço, propiciando uma
superfície que permita receber o revestimento decorativo ou que se constitua no acabamento
final (SZLAK et al., 2002).
O reboco só poderá ser aplicado 24 horas após a pega completa do emboço, e depois
do assentamento dos peitoris e marcos. Deverão ser previstas proteções metálicas (cantoneiras
invisíveis) adequadas às arestas e cantos vivos das superfícies revestidas. Nos locais expostos
à ação direta e intensa do sol ou do vento, o reboco terá de ser protegido de forma a impedir
que a sua secagem se processe demasiadamente rápida, O reboco precisa apresentar aspecto
uniforme, com superfície plana, não sendo tolerado empeno algum (YAZIGI, 2009).
O reboco, ou massa fina, é a camada de acabamento dos revestimentos de
argamassa. É aplicada sobre o emboço, e sua espessura é apenas o suficiente para
constituir uma película contínua e íntegra sobre o emboço, com no máximo 5 mm de
espessura (SILVA, 2006).
É o reboco que confere a textura superficial final aos revestimentos de múltiplas
camadas, sendo a pintura, em geral, aplicada diretamente sobre o mesmo. Portanto,
não deve apresentar fissuras, principalmente em aplicações externas. Para isto, a
argamassa deverá apresentar elevada capacidade de acomodar deformações (SILVA,
2006).
4.3 MATERIAIS CONSTITUINTES NA ARGAMASSA
4.3.1 Cimento Portland
A contribuição do cimento nas propriedades das argamassas está voltada, sobretudo
para a resistência mecânica. Além disso, o fato de ser composto por finas partículas contribui
20
para a retenção da água de mistura e para a plasticidade. Se, por um lado, quanto maior a
quantidade de cimento presente na mistura, maior é a retração, por outro, maior também será
a aderência à base (SZLAK et al., 2002).
Segundo Tristão (1995), para as argamassas de revestimento, altas resistências
mecânicas implicam na redução da capacidade de deformação, prejuízo na resistência de
impacto e redução da aderência.
4.3.2 Cal
A cal é um aglomerante inorgânico, produzido a partir de rochas calcárias, composto
basicamente de cálcio e magnésio, que se apresenta na forma de um pó muito fino (FREITAS,
2010).
Numa argamassa onde há apenas a presença de cal, sua função principal é funcionar
como aglomerante da mistura. Neste tipo de argamassa, destacam-se as propriedades de
trabalhabilidade e a capacidade de absorver deformações. Entretanto, são reduzidas as suas
propriedades de resistência mecânica (SZLAK et al., 2002).
A resistência mecânica de produtos a base de cal, bem como o módulo de elasticidade
são inferiores aos produzidos com cimento Portland. Porém, a redução do módulo de
elasticidade significa menor rigidez à argamassa com cal, o que potencialmente contribui para
sua maior durabilidade (FREITAS, 2010).
Em argamassas mistas, de cal e cimento, devido à finura da cal há retenção de água em
volta de suas partículas e consequentemente maior retenção de água na argamassa. Assim, a
cal pode contribuir para uma melhor hidratação do cimento, além de contribuir
significativamente para a trabalhabilidade e capacidade de absorver deformações (SZLAK et
al., 2002.
Segundo Tristão (1995), se deduz que a cal melhora a extensão de aderência da
argamassa, já que a cal aumenta a plasticidade da argamassa e este aumento tem influência
direta na capacidade de espalhamento da argamassa sobre uma superfície. Esta extensão de
aderência resulta na durabilidade adequada do revestimento além do que com o aumento da
capacidade de deformação, as argamassas contendo cal ficam menos sujeitas ao fissuramento.
21
4.3.3 Areia
As características das areias que interessam podem ser resumidas em: composição
mineralógica e granulometria. A mensuração das interferências causadas nas propriedades das
argamassas por um dado tipo de areia não admite generalizações. Deve ser feita para cada
areia especificamente (SABBATINI, 1998).
Quanto à granulometria, influem: as dimensões máximas características, a distribuição
granulométrica e a forma dos grãos (Tabela 1). Em geral a areia que apresenta melhor
potencial de produzir uma argamassa adequada é a que tem granulometria contínua (corrida) e
classificada como média (módulo de finura entre 1,8 e 2,8) e tenha predominância de grãos
arredondados (SABBATINI, 1998).
Quanto maior o módulo de finura do agregado, maior é a fração de grãos graúdos e
mais áspera é a textura que pode conferir aos revestimentos de argamassa. As areais grossas
são indicadas para chapisco, as médias para emboço e as finas para reboco (CARNEIRO,
1993).
Tabela 1-Influência das características granulométricas das areias nas propriedades das
argamassas de assentamento.
Propriedades
Características da areia
Quanto menor o módulo de finura
Quanto mais descontínua for a
granulometria
Quanto maior o teor de grãos
angulosos
Trabalhabilidade Melhor Pior Pior
Retenção de água Melhor Variável Melhor
Resiliência Variável Pior Pior
Retração na secagem Aumenta Aumenta Variável
Porosidade Variável Aumenta Variável
Aderência Pior Pior Melhor
Resistências mecânicas Variável Pior Variável
Impermeabilidade Pior Pior Variável
FONTE: SABBATINI (1998).
22
4.3.4 Água
A água confere continuidade à mistura, permitindo a ocorrência das reações entre os
diversos componentes, sobretudo as do cimento (SZLAK et al., 2002).
A água, embora seja o recurso diretamente utilizado pelo pedreiro para regular a
consistência da mistura, fazendo a sua adição até a obtenção da trabalhabilidade desejada,
deve ter o seu teor atendendo ao traço pré-estabelecido, seja para argamassa dosada em obra
ou na indústria (SZLAK et al., 2002).
Aumentando-se o teor de água de uma argamassa observa-se uma piora em todas as
suas propriedades com exceção da trabalhabilidade, assim mesmo até um certo limite, que se
ultrapassado leva também à perda de trabalhabilidade (SABBATINI, 1998).
4.4 PROPRIEDADES DA ARGAMASSA NO ESTADO FRESCO
4.4.1 Trabalhabilidade
A trabalhabilidade é a propriedade das argamassas no estado fresco que determina a
facilidade com que elas podem ser misturadas, transportadas, aplicadas, consolidadas e
acabadas, em uma condição homogênea. Como o nome sugere, trabalhabilidade se refere à
maneira como as argamassas se comportam ou “trabalham” na pratica (ISAIA, 2010).
Em argamassas de revestimento, o conceito de trabalhabilidade também inclui a
capacidade de proporcionar uma boa aderência ao substrato e facilidade de acabamento
superficial, influenciando deste modo em propriedades no estado endurecido (FREITAS,
2010).
Qualitativamente, diz-se que uma argamassa tem boa trabalhabilidade quando
distribui-se facilmente ao ser assentada preenchendo todas as reentrâncias; agarra à colher de
pedreiro (quando transportada e não agarra quando distribuída no componente de alvenaria);
não segrega ao ser transportada; não endurece em contato com o componente de sucção
23
elevada e permanece plástica por tempo suficiente para que os componentes sejam ajustados
facilmente no nível e no prumo (SABBATINI, 1998).
A trabalhabilidade é uma propriedade complexa, resultante da conjunção de diversas
outras propriedades, tais como: consistência, plasticidade, retenção de água e de consistência,
coesão, exsudação, densidade de massa e adesão inicial (ISAIA, 2010).
É uma propriedade considerada muito importante, porém de difícil quantificação.
Vários métodos de ensaios têm sido propostos. Porém, nenhum dos métodos é capaz de
fornecer um número que possa expressar a trabalhabilidade, pois esta não depende só das
características intrínsecas das argamassas, mas também das propriedades do substrato e da
habilidade do pedreiro (TRISTÃO, 1995).
4.4.2 Consistência
O índice de consistência permite uma avaliação preliminar da relação água/materiais
secos para a formulação adotada. Relacionando-se o valor água/materiais secos com as
respectivas quantidades de agregado miúdo, investiga-se o teor ótimo de água para cada
formulação determinado pelo consumo mínimo de água para a obtenção do índice de
consistência-padrão (FREITAS, 2010).
Os métodos de ensaio que empregam a penetração de um corpo no interior da
argamassa avaliam a sua consistência e os métodos que utilizam de vibração ou choque para
introduzir uma deformação à argamassa, medem a consistência e a plasticidade ao mesmo
tempo, como é o caso do “flow table test” (TRISTÃO, 1995).
4.4.3 Retenção de Água
Define-se retenção de água como a capacidade da argamassa em reter a água de
amassamento quando em contato com uma superfície absorvente. Ou ainda, é a capacidade da
argamassa no estado fresco em manter sua consistência quando submetida a solicitações que
24
provocam perda de água de amassamento seja por evaporação, sucção ou absorção por uma
superfície (TRISTÃO, 1995).
Retenção de água é uma propriedade que está associada à capacidade da argamassa
fresca manter a sua trabalhabilidade quando sujeita a solicitações que provocam perda de água
da base. Assim, essa propriedade torna-se mais importantes quando a argamassa é aplicada
sobre substratos com alta sucção de água ou as condições climáticas estão mais desfavoráveis
(alta temperatura, baixa umidade relativa e ventos fortes) (ISAIA, 2010).
Aumenta-se a capacidade de retenção de água da argamassa aumentando-se a
superfície específica dos constituintes ou utilizando-se aditivos que por suas características
adsorvam a água (por exemplo, derivados da celulose) ou impeçam a percolação da água
(aeradores). A cal apresenta boas características de retenção de água não só em razão de sua
elevada superfície específica, mas também, devido à grande capacidade adsortiva de seus
cristais (até 100% do seu volume) (SABBATINI, 1998).
Esta propriedade além de interferir no comportamento da argamassa no estado fresco
(como no processo de acabamento e na retração plástica), também afeta as propriedades da
argamassa endurecida (ISAIA, 2010).
Caso haja uma retenção inadequada em excesso de água pela argamassa irá ocorrer
que: a absorção excessiva de água pelo componente irá expandi-lo aumentando o potencial de
retração na secagem; a argamassa perdendo rapidamente muita água provocará uma
diminuição na resistência de aderência e apresentar-se-á mais rígida (maior módulo de
deformação) quando endurecida, o que implica em menor capacidade de absorver
deformações; a argamassa poderá ter reduzida sua resistência, pois a hidratação do cimento e
a carbonatação da cal serão prejudicadas com a perda inadequada de água. Em decorrência
destes fatores haverá ainda prejuízo na durabilidade e na estanqueidade da parede
(SABBATINI, 1998).
4.5 PROPRIEDADES DA ARGAMASSA NO ESTADO ENDURECIDO
4.5.1 Durabilidade
É a propriedade que a argamassa apresenta para resistir ao ataque de meios e agentes
agressivos, mantendo suas características físicas e mecânicas inalteradas com o decorrer do
tempo e de sua utilização (SANTOS, 2008).
25
A durabilidade de uma argamassa é um conceito que pode ser entendido de uma forma
mais simples como sendo a capacidade de uma argamassa em manter sua estabilidade química
e física ao longo do tempo em condições normais de exposição a um determinado ambiente,
desde que submetida aos esforços que foram considerados para seu projeto, sem deixar de
cumprir as funções para as quais foi projetada (RECENA, 2011).
Na etapa de projeto devem ser, por exemplo, especificados os materiais de maneira a
compatibilizar o revestimento com as condições a que estará exposto durante sua vida útil; na
etapa de execução é fator determinante, além da obediência às técnicas recomendadas, a
realização do controle de produção. Para a etapa de uso, deve ser objeto de especificações
coerentes um programa de manutenção periódico (SZLAK et al., 2002).
A durabilidade de uma argamassa está, portanto, condicionada por suas características
intrínsecas, pelas condições de agressividade do meio ao qual está exposta e pelo tipo de
solicitações de natureza física e mecânica a que estará submetida. Condições especiais de
agressividade de um determinado meio exigirão o emprego de argamassas especiais dosadas
para resistir à ação especificas dos produtos contaminantes existentes em um ambiente.
Elevados níveis de exigência mecânica por abrasão, flexão ou compressão ou de exigência
física relacionada com variações de um microclima, envolvendo temperatura e umidade,
igualmente deverão definir parâmetros de projeto a serem atingidos pelo material durante o
desenvolvimento de sua vida útil (RECENA, 2011).
4.5.2 Capacidade de absorver deformações
É a propriedade que o revestimento possui de absorver deformações intrínsecas (do
próprio revestimento) ou extrínsecas (da base) sem sofrer ruptura, sem apresentar fissuras
prejudiciais e sem perder aderência (SZLAK et al., 2002).
Segundo Santos (2008) a capacidade de absorver deformações depende :
• Do módulo de deformação da argamassa - quanto menor for o módulo de
deformação (menor teor de cimento), maior a capacidade de absorver deformações;
• Da espessura das camadas - espessuras maiores contribuem para melhorar essa
propriedade; entretanto, devem-se tomar cuidado para não se ter espessuras excessivas que
poderão comprometer a aderência;
26
• Das juntas de trabalho do revestimento - as juntas delimitam panos com dimensões
menores, compatíveis com as deformações, contribuindo para a obtenção de um revestimento
sem fissuras prejudiciais;
• Da técnica de execução - a compressão após a aplicação da argamassa e, também, a
compressão durante o acabamento superficial, iniciado no momento correto, vão contribuir
para o não aparecimento de fissuras. O aparecimento de fissuras prejudiciais compromete a
aderência, a estanqueidade, o acabamento superficial e a durabilidade do revestimento.
4.5.3 Aderência ao substrato
São fatores essenciais para uma boa aderência inicial da argamassa as condições de
limpeza do substrato, isentos de poeiras, partículas soltas e gorduras (SILVA, 2006).
Uma das características mais importantes das argamassas é, sem dúvida nenhuma, sua
capacidade de manter-se aderida ao substrato, seja no assentamento, com a finalidade de unir
elementos em uma alvenaria, ou em revestimentos, mesmo diante de movimentações
diferenciadas, choques térmicos, impactos e outras solicitações (RECENA, 2011).
Segundo Isaia (2010), pode-se dizer que a aderência deriva da conjunção de três
propriedades da interface argamassa – substrato:
A resistência de aderência a tração;
A resistência de aderência ao cisalhamento;
A extensão de aderência (área de contato efetivo/ área total possível de ser unida).
A resistência de aderência pode ser definida como a capacidade que a interface
componente-argamassa possui de absorver tensões tangenciais (cisalhamento) e normais
(tração) a ela, sem romper-se. Desta resistência depende a monolicidade da parede e a
resistência da alvenaria frente a solicitações provocadas por: deformações volumétricas (por
exemplo: retração hidráulica e dilatação térmica); carregamentos perpendiculares excêntricos;
esforços ortogonais à parede (cargas de vento), etc. (SABBATINI, 1998).
27
4.5.4 Resistencia mecânica
A resistência mecânica é a capacidade dos revestimentos de suportar esforços das mais
diversas naturezas, que resultam em tensões internas de tração, compressão e cisalhamento
(SZLAK et al., 2002).
A argamassa deverá ter resistência para suportar a movimentação da base que poderá
ocorrer por recalques ou por variação dimensional por umedecimento e secagem ou ainda pela
dilatação e contração do revestimento devido às variações de temperatura. Estas solicitações
poderão provocar fissuras ou falhas na aderência entre argamassa e a base ou entre as
camadas de argamassa, que deverão ser combatidas pela resistência mecânica das argamassas
(TRISTÃO, 1995).
4.6 TIPOS DE ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO
Usualmente nas obras de construção civil utilizam-se as argamassas de cal, argamassas
de cimento e areia e as argamassas de cimento, cal e areia, mais conhecidas como argamassas
mistas (SILVA, 2006).
4.6.1 Argamassa de cal
Este tipo de argamassa é composta por cal, agregado miúdo e água. A pasta de cal
preenche os vazios entre os grãos do agregado miúdo, melhorando a plasticidade e a retenção
de água. A argamassa de cal recebe usualmente o nome de argamassa intermediária, pois
quando se utiliza a cal virgem este tipo de argamassa é utilizado para a maturação da cal, para
posteriormente ser misturado o cimento (SILVA, 2006).
A argamassa de cal desenvolve resistência mecânica lentamente e os valores máximos
são pequenos, além do que para atingir estes valores ela requer condições ambientais
específicas, como a manutenção da umidade e a garantia de acesso de dióxido de carbono
durante todo o tempo de endurecimento. Além disso, ela não dá pega, endurecendo
inicialmente por perda de água para os elementos e por evaporação (SABBATINI, 1998).
28
4.6.2 Argamassa de cimento
A argamassa de cimento Portland é composta, essencialmente, por cimento, agregado
para certas situações, como por exemplo, na confecção de pisos como argamassa armada,
sendo raramente utilizadas em revestimentos de alvenaria. É muito utilizada na confecção de
chapisco para ser aplicada nas paredes de alvenaria e estruturas de concreto para aumentar a
resistência de aderência do revestimento miúdo e água. Adquire elevada resistência mecânica
em pouco tempo, porém, tem pouca trabalhabilidade e baixa retenção de água. Este tipo de
argamassa tem emprego específico de argamassas mistas (SILVA, 2006).
4.6.3 Argamassa mista
Argamassas feitas com apropriadas proporções de cal e cimento possuem as
propriedades e vantagens das argamassas feitas com cada material. Os ingleses utilizam a
proporção 1:3 (cimento + cal: areia seca) em volume como traço básico, pois partem do
princípio de que com esta proporção os vazios da areia são preenchidos pela pasta
aglomerante. E assim ao se alterarem as proporções relativas de cal e cimento, a
trabalhabilidade fica mais ou menos assegurada, independentemente das modificações
(SABBATINI, 1998).
4.7 QUARTZITO
O quartzo por ser um dos últimos minerais a se formar no discurso da consolidação de
um magma, geralmente irregular, disforme (anédrico), adaptando-se aos interstícios deixados
entre os demais minerais. Só forma cristais bem desenvolvidos quando tem oportunidade de
crescer em cavidades ou fraturas. Geralmente incolor, translúcido ou leitoso, ocasionalmente
com outras cores (roxo, rosa, verde, etc.). Brilho vítreo. Sem clivagem, com fratura irregular.
De dureza igual a sete, risca o vidro com facilidade e não é riscado pelo aço comum. Não se
29
decompõe, só entra em solução em meio alcalino. Por essa razão, dos minerais mais comuns
em uma rocha é o único a resistir ao intemperismo (POPP, 1998).
Clivagem é a forma com que muitos minerais se quebram segundo planos relacionados
com a estrutura molecular interna e paralelos às possíveis faces do cristal (POPP, 1998).
Fratura é a forma com que um determinado mineral se quebra além daqueles planos
dados pela clivagem. Além disso, nem todos minerais mostram planos de clivagem. Muitos
mostram apenas fratura (POPP, 1998).
O quartzito é uma rocha metamórfica, composta quase que inteiramente de grãos de
quartzo. Sua origem está relacionada com a ação de processos metamórficos desenvolvidos
principalmente sobre rochas sedimentares ricas em quartzo, tais como arenitos e cherts
(rochas ricas em sílica amorfa). De maneira subordinada, podem também derivar do
metamorfismo de veios de quartzo ou de rochas vulcânicas muito silicosas (Hyndman, 1972
apud Pires, 2007) (Figura 2).
Segundo Pires (2007), dentre as qualidades dos quartzitos, tem-se: alta resistência
mecânica, antideslizante (antiderrapante), resistência ao aquecimento do sol e alta resistência
à ação de produtos químicos.
Figura 2- Quartzito
Fonte: Autoria própria (2013).
4.8 RESÍDUOS DE QUARTZITO NA PARAÍBA
As principais áreas mineralizadas de quartzitos na Paraíba estão na Província
Borborema, mais precisamente nos municípios de Junco do Seridó e Várzea (Figura 3), cujos
30
depósitos se estendem até os municípios de Parelhas e Ouro Branco do Rio Grande do Norte.
Nessas áreas observa-se uma extração intensa de lajotas quadradas ou retangulares de
quartzitos para aplicação em revestimento de paredes, calçadas, piscinas e em pisos de
construção moderna e rústica (SOUZA et al., 2001).
Figura 3- Mapa de Localização da Região de Várzea Paraíba.
Fonte: SOUZA et al., (2001).
A extração de quartzito em Várzea já ocorre há 25 anos. A sua produção mensal é de
25 mil metros quadrados. Cada serraria beneficia mil metros de pedras por mês. Cada metro
de quartzito beneficiado é comercializado a quinze reais em média. Os garimpeiros que
extraem a rocha na Serra do Poção vendem a produção a cinco reais o metro. Com o
beneficiamento, cada metro de quartzito varia entre quatorze e vinte e dois reais dependendo
do tamanho. O tamanho médio de cada pedra é de cinco centímetros de largura por 15 cm ou
30 cm de comprimento, com uma espessura de 1,5 cm. As pedras beneficiadas mais caras
medem 20 cm e 50 cm (SEBRAE, 2010).
No estado da Paraíba o beneficiamento do quartzito já acontece há algum tempo,
porém informalmente, onde cooperativas e serralheiros independentes beneficiam a rocha sem
31
maiores preocupações, como, acabamento final e agregação de valor. Por volta do ano de
2007 um empresário na cidade de Várzea se especializou no assunto e constituiu a primeira
indústria preocupada em produção com escala industrial, comércio nacional e internacional,
maior visibilidade do produto e agregação valor ao mesmo, desde então, essa atividade tem
despertado interesse de empresários que estão aos poucos constituindo suas empresas no
estado (AMORIM, 2012).
Apesar do impacto econômico positivo com o beneficiamento do quartzito, a maneira
inadequada de disposição dos resíduos de quartzito geram impactos ambientais negativos
(Figura 4).
Figura 4 - Resíduos de quartzito produzidos em Várzea - PB.
Fonte: SANTOS (2011).
4.9 APLICAÇÕES DO QUARTZITO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
O quartzito em placas pode ser usado como revestimento horizontal ou vertical (piso e
revestimento de paredes e muros) e é aplicado, na maioria das vezes, sem polimento. No
entanto pode ser polido. Quando não é polido, oferece superfície áspera como opção
antiderrapante e fria (reduz temperaturas em interiores e absorve pouco calor se exposto a
raios solares tornando-o ideal para entorno de piscinas); além disso, apresenta visual rústico,
trabalhabilidade e alta resistência à compressão. As placas de quartzito podem ser em forma
de ladrilhos (retangulares) serrados, almofadados ou cortados à mão e ainda em forma de
lajotas irregulares (RUSSO, 2011).
32
Além de ladrilhos e lajotas, os revestimentos podem ser feitos pela justaposição de
peças menores ou em forma de paralelepípedo chamadas filetes (peças de aproximadamente
10x5x2cm usadas em revestimentos verticais) ou cubos (peças de aproximadamente
10x10x5cm usadas em pisos). Além de pisos e paredes, o quartzito tem sido usado em
revestimento de elementos estruturais (pilares e vigas), bancadas, degraus, soleiras, etc.
(RUSSO, 2011).
Segundo Pires (2007) dentre os usos mais comuns dos quartzitos, tem-se: colunas e
bases de construções históricas, revestimento decorativo de fachadas e paredes internas e
externas, construção de pisos internos e externos de alta resistência, construção de mesas e
objetos de adorno de alto valor, material para artesanato mineral e indústria de bijuterias,
material abrasivo para preparação de instrumentos de corte, matéria prima para a indústria
siderúrgica (fundente à base de sílica) e fonte de sílica para usos diversos.
4.10 IMPACTO AMBIENTAL E SOCIOECONÔMICO
A problemática ambiental tem despertado nos últimos anos grande interesse no Brasil.
As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas, e os órgãos de fiscalização focaram
mais eficientes. Por outro lado, os custos de disposição de resíduos e tratamento de efluentes
de forma ambientalmente correta são elevados. Isto tem, motivado a busca de alternativas
tecnológicas viáveis para dispor e/ou tratar resíduos industriais (AMORIM, 2012).
A exploração desse minério é normalmente direcionada à construção civil, para
revestimentos e ornamentação de ambientes internos e externos. Essa exploração vem
provocando debates polêmicos, principalmente em relação às questões ambiental e
socioeconômica. Os profissionais da área ambiental afirmam que a exploração é predatória
devido ao baixo aproveitamento de apenas 8 a 10%. Do ponto de vista socioeconômico, são
essas pedreiras que geram muitos empregos nas cidades, chegando, às vezes, a representar
mais de um terço da economia local, o que, por si, justifica a sua manutenção. (ALECRIM e
FABRI, 2004 apud ALECRIM, 2009).
Segundo Júnior (2009) que realizou um estudo sobre rejeitos de quartzitos no sudoeste
de Minas Gerais, o resíduo gerado no processo de extração e de processamento da “pedra
mineira” é um grande problema para os empreendedores, uma vez que, devido ao grande
33
volume de material, passa a produzir impactos ambientais negativos, tais como:
desconfiguração da paisagem, alterações na conformação natural do relevo, assoreamento dos
corpos de água, impedimento ao desenvolvimento da vegetação nativa, instabilidades nos
taludes, dentre outros.
34
5 METODOLOGIA
5.1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O trabalho consiste em três partes. A primeira parte trata-se de uma revisão
bibliográfica baseada em dissertações, teses, artigos, livros e monografias.
A segunda parte é a cerca do trabalho experimental. O material principal para a
pesquisa é o resíduo de quartzito que foi coletado na região de Várzea – Paraíba.
Os métodos para o trabalho experimental serão a realização de ensaios seguindo as
suas respectivas normas, consequentemente obtendo a caracterização qualitativa e quantitativa
dos parâmetros físicos e avaliando o desempenho mecânico das argamassas. Isso será possível
por meio da preparação de corpos de prova de argamassa que usarão o resíduo de quartzito
em sua composição como substituto da cal.
Segue abaixo os ensaios que serão realizados:
Resistência à compressão simples – NBR 7215 (ABNT 1996);
Massa unitária solta - NBR 7251 (ABNT 1982);
Massa especifica - NBR 9776 (ABNT 1987);
Análise granulométrica - NBR 7217 (ABNT 1987);
Absorção - NBR 9779 (ABNT 1995).
A terceira parte consiste na analise dos resultados.
5.2 MATERIAL
5.2.1 Cimento Portland
O cimento utilizado foi o CP V ARI. No laboratório ele foi armazenado no seu próprio
saco, tendo-se o cuidado de mantê-lo lacrado após o uso para conservar as suas propriedades.
35
5.2.2 Agregado miúdo
A areia foi coletada em uma obra dentro da universidade próxima as imediações do
laboratório, essa areia é provinda do município de Assú- RN. As características físicas do
agregado miúdo podem ser vistas na tabela abaixo, onde ela foi caracterizada como areia
média, por possuir módulo de finura entre 1,8 e 2,8.
Tabela 2 - Características físicas do agregado miúdo.
Ensaio NBR RESULTADO
Massa específica 9776/87 2,63 g/ cm³
Massa unitária 7251/82 1,34 g/cm³
Análise granulométrica 7217/87 MF = 2,54 Fonte: Autoria própria (2014).
O ensaio de análise granulométrica foi feito com base na norma 7217(ABNT 1987) e a
classificação do agregado se deu conforme a NBR 7211(ABNT 1990).
Abaixo seguem a Tabela 3 retirada da NBR 7211(ABNT 1990) que indicam os limites
da distribuição granulométrica do agregado miúdo e a Tabela 4 das porcentagens retidas nas
peneireiras seguindo os critérios da NBR 7217(ABNT 1987).
Tabela 3 - Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo.
Peneira
ABNT
Porcentagem, em massa, retida acumulada
Limite inferior Limite superior
Zona utilizável Zona ótima Zona ótima Zona utilizável
9,5 mm 0 0 0 0
6,3 mm 0 0 0 7
4,75 mm 0 0 5 10
2,36 mm 0 10 20 25
1,18 mm 5 20 30 50
600 µm 15 35 55 70
300 µm 50 65 85 95
150 µm 85 90 95 100 Fonte: NBR 7211 (ABNT 1990).
36
Tabela 4 - Porcentagens retidas acumuladas.
Peneira Massa retida % Retida % Retida acumulada
9,5 mm 0 g 0 % 0%
6,3 mm 0 g 0 % 0%
4,75 mm 0 g 0 % 0%
2,36 mm 41,2 g 8,24 % 8,24 %
1,18 mm 77,7 g 15,55 % 23,79 %
600 µm 105,9 g 21,19 % 44,99 %
300 µm 177,0 g 35,42 % 80,41 %
150 µm 81,0 g 16,21 % 96,62 %
Fundo 16,9 g 3,38 % 100,00 %
Total 499,7 g 100,00 % - Fonte: Autoria própria (2014).
Com as tabelas 3 e 4 foi possível construir o gráfico da Figura 5, onde a curva
granulométrica se encontra nos limites da zona ótima o que significa dizer que ela é uma areia
média, conclusão antes já obtida pelo módulo de finura.
Figura 5- Curva granulométrica do agregado miúdo.
Fonte: Autoria própria (2014).
37
5.2.3 Resíduos da indústria do quartzito
Os resíduos de quartzito foram coletados em uma empresa de arquitetura em pedra
localizada na cidade de Várzea no estado da Paraíba.
O resíduo coletado da indústria, gerado pelo seu processo de fabricação, é em forma
de pedra (Figura 6).
Figura 6- Resíduo de quartzito.
Fonte: Autoria própria (2014).
5.2.4 Cal Hidratada
A cal foi obtida no comércio local. Segundo o fabricante ela pode ser usada para
reboco de paredes, revestimento e assentamento de pisos e azulejos.
5.2.5 Água
Foi proveniente da rede de distribuição de água que abastece a UFERSA.
38
5.3 MÉTODOS
5.3.1 Preparação do resíduo
O resíduo foi utilizado in natura com o intuito de substituir a cal e quebrado no
equipamento de abrasão Los Angeles no laboratório de Mecânica dos Solos e Pavimentação
da UFERSA, depois foi transferido para o laboratório de Materiais de Construção da
universidade acondicionado em recipientes plásticos. Em seguida passou-se o resíduo de
quartzito na peneira de 200 mm para obter uma fração de granulometria semelhante a da cal
(Figura 7). Foram peneirados 40 kg, onde 4 kg foi o material passante na peneira.
Figura 7 - Resíduo após o peneiramento.
Fonte: Autoria própria (2013).
5.3.2 Preparação das argamassas
As argamassas foram preparadas através de uma mistura manual de seus materiais
constituintes a seco. O traço utilizado foi um traço em peso (T.U. P) de 1:2: 8, com base na
literatura. Foram feitas três combinações (Tabela 5) de maneira a se comparar o potencial do
39
uso quartzito em relação a uma mistura de referência. A determinação da quantidade de água
foi para uma consistência predeterminada de 26 cm (± 1 mm), sendo constatada baseada na
NBR 13276(ABNT 2002) pela mesa para o índice de consistência (Figuras 8 e 9).
Tabela 5- Combinações dos traços.
Traço (TUP) Materiais Abreviação
1:2: 8 cimento:cal:areia CCA
1:2: 8 cimento:quartzito:areia CQA
1:1: 1:8 cimento:quartzito:cal:areia CQCA Fonte: Autoria própria (2014).
Figura 8 - Ensaio para determinação do índice de consistência.
Fonte: Autoria própria (2014).
40
Figura 9 - Determinação da consistência.
Fonte: Autoria própria (2014).
5.3.3 Ensaio das argamassas
5.3.3.1 Resistencia a compressão simples
O ensaio de resistência à compressão simples foi feito segundo a NBR 7215 (ABNT
1996), onde foram moldados 3 corpos de prova para cada combinação, totalizando 9 corpos-
de-prova em moldes cilíndricos de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Os moldes (Figura 10)
foram preenchidos pela mistura em 4 camadas , aferindo 30 golpes para cada camada. A cura
foi feita por imersão em água durante 28 dias para as três primeiras combinações da Tabela 5.
Os corpos de prova foram rompidos em uma prensa eletrohidráulica digital com
capacidade de 100 toneladas (Figura 11), localizada em uma empresa local de pré-moldados.
41
Figura 10 - Corpos de prova para o ensaio de resistência à compressão.
Fonte: Autoria própria (2014).
Figura 11 - Prensa eletrohidráulica.
Fonte: Autoria própria (2014).
42
5.3.3.2 Ensaios de absorção
O ensaio de absorção foi feito por capilaridade seguindo as determinações da NBR
9779 (ABNT 1995). Foram moldados 9 corpos de prova para esse ensaio, 3 para cada
combinação, em moldes cilíndricos de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Os moldes foram
preenchidos pela mistura em 4 camadas , aferindo 30 golpes para cada camada. A cura foi
feita durante 28 dias. Depois de obtida a constância de massa na estufa à temperatura de
105°C (Figura 12), os corpos de prova foram colocados em recipientes de plástico com água à
temperatura ambiente, onde se usou duas peneiras para que as amostras ficassem suspensas
(Figura 13). O controle do nível da água foi feito através de medições com régua após cada
pesagem.
Figura 12 - Obtenção da constância de massa na estufa.
Fonte: Autoria própria (2014).
43
Figura 13 - Ensaio de absorção.
Fonte: Autoria própria (2014).
44
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1 RESISTENCIA À COMPRESSÃO SIMPLES
Na Tabela 6 estão apresentadas informações referentes às combinações de argamassa
estudadas.
A Figura 14 apresenta o comportamento das amostras em relação a resistências à
compressão simples em cura de 28 dias e a Figura 15 apresenta como a relação água/sólidos
influencia na resistência à compressão.
As argamassas apresentaram resistência à compressão acima de 2 MPa (Figura 14),
valor mínimo de resistência para alvenarias de vedação com base na norma americana ASTM
C 270-82.
Tabela 6 - Informações referentes às combinações de argamassa.
Componentes Traço
(T.U.P)
Quantidade
de água
(ml)
Consistência
(cm)
Fator
a/s
Resistência à
compressão aos 28
dias (Mpa)
Cimento/cal/areia 1 :2: 8 390 26 0,21 2,70
Cimento/quartzito/areia 1: 2: 8 310 26 0,16 3,55
Cimento/cal/quartzito/areia 1:1:1:8 330 26 0,18 3,45 Fonte: Autoria própria (2014).
Figura 14 - Resistência à compressão simples.
Fonte: Autoria própria (2014).
45
Figura 15 - Influência da relação água/sólidos.
Fonte: Autoria própria (2014).
À medida que o fator água/sólidos diminuía a resistência aumentou. De maneira que o
quartzito e a cal obtiveram valores próximos de resistência mecânica à compressão. As
argamassas com adição de quartzito possuem valores de resistência um pouco maiores que a
argamassa de referência. Acredita-se que tal acontecimento está associado ao fato de as
argamassas de quartzito possuírem menor relação água/ sólidos. A argamassa de cal
necessitou de uma maior quantidade de água por apresentar mais finos, tendo assim maiores
superfícies especificas para serem envolvidas pela água.
6.2 ABSORÇÃO POR CAPILARIDADE
O comportamento da argamassa quanto à absorção por capilaridade ao longo do tempo
pode ser visualizado na Figura 16.
46
Figura 16 - Ensaio de absorção por capilaridade.
Fonte: Autoria própria (2014).
Todas as amostras tiveram uma maior absorção nas primeiras horas e depois se
mantiveram constantes. A amostra de referência (cimento, cal e areia) apresentou maior
absorção do que as outras amostras. A argamassa com adição de quartzito (CQA) possui uma
absorção menor que a de cal, acredita-se que isso ocorre porque possivelmente o quartzito
atuou de maneira a preencher os vazios reduzindo a porosidade, não havendo assim espaço
para a água ascender. A argamassa CCQA que possui adição de cal e quartzito possuiu
absorção maior que a argamassa CQA e menor que a argamassa CCA.
Os resultados obtidos no ensaio de absorção referentes à porosidade reforçam a
veracidade do ensaio de resistência mecânica, já que as argamassas com adição de quartzito
tiveram menor absorção, sendo menos porosas, logo possuem maior resistência mecânica.
47
7 CONCLUSÕES
O presente trabalhou estudou o comportamento do quartzito adicionado às argamassas
de múltiplo uso como potencial substituinte da cal, de maneira a verificar o comportamento
das propriedades mecânicas e sua capacidade de absorção. As conclusões obtidas foram:
•O resíduo terá um destino ambientalmente adequado, ao invés de ser depositado a céu
aberto causando impactos ambientais negativos abordados nas referências desse trabalho.
Empresas que possuem o conceito de sustentabilidade incorporado a sua meta podem reduzir
os custos e até lucrar com essa alternativa, já que uma empresa com esse perfil iria ter um
custo para destinar o resíduo de maneira a reduzir os impactos. Além disso, é um material
alternativo para ser incorporado a construção civil.
•A argamassa com adição de quartzito de traço 1:2:8, pode ser usada como substituinte
da cal em argamassa de múltiplo uso, inclusive a adição desse resíduo gerou uma melhora na
resistência mecânica.
•A adição do resíduo de quartzito também possibilitou a redução da porosidade nas
argamassas de múltiplo uso.
48
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
ALECRIM, A. V. Estudo do resíduo de quartzito foliado para emprego em estruturas e
pavimentos. 2009. 171 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia dos Transportes) – Escola
Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. ASTM C 270 – Mortar for Unit
Masonry. EUA, 1982.
AMORIM, M. L. C. M. Proposta de tratamento e aproveitamento dos resíduos
provenientes de uma unidade industrial de beneficiamento de quartzito. 2012. Trabalho
de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental) – Universidade
Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7200: Execução de
revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Procedimento. Rio de
Janeiro: ABNT, 1998.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211: Agregados para
concreto - Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento Portland -
Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1996.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7217: Agregados -
Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7251: Agregado em
estado solto - Determinação da massa unitária. Rio de Janeiro: ABNT, 1982.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9776: Agregados -
Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman.
Rio de Janeiro: ABNT, 1987.
49
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9779: Argamassa e
concreto endurecidos - Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de
Janeiro: ABNT, 1995.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: Argamassa para
assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura e determinação do
índice de consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13281: Argamassa para
assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura e determinação do
índice de consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13529: Revestimento de
paredes e tetos de argamassas inorgânicas — Terminologia. Rio de Janeiro: ABNT, 1995.
CARNEIRO, A. M. P. Revestimento externo em argamassa de cimento, cal e areia –
Sistemática das empresas de Construção Civil de Porto Alegre. 1993. 114 f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre, 1993.
FREITAS, C. Argamassas de revestimento com agregados miúdos de britagem da região
metropolitana de Curitiba: Propriedades no estado fresco e endurecido. 2010. 135 f.
Dissertação (Mestrado em Construção Civil) – Pós-Graduação em Construção Civil,
Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2010.
ISAIA, Geraldo Cechella., et al. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e
Engenharia de Materiais. 2ª ed. São Paulo: IBRACON, 2010.
JUNIOR, I. F. Estudo tecnológico em rejeitos de quartzitos do sudoeste de Minas Gerais
para utilização como agregado graúdo no concreto. 2009. 64 f. Dissertação (Mestrado em
Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia Civil – Universidade Federal de Uberlândia,
Uberlândia, 2009.
50
NÓBREGA, A. F. Potencial de aproveitamento de resíduos de Caulim Paraibano para o
desenvolvimento de Argamassas de Múltiplo Uso. 2007. 118 f. Dissertação (Mestrado em
Engenharia Urbana) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2007.
PIRES, P. R. Caracterização Sócio-Econômica e Ambiental da Atividade do Tratamento
de Quartzito na Região de Ouro Preto. 2007. 147 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia
Ambiental) – Campus Morro do Cruzeiro, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto,
2007.
POPP, J. H. Geologia Geral. 5ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1998.
RECENA, Fernando Antonio Piazza. Conhecendo a argamassa. 1ª ed. Porto Alegre:
EDIPUCRS, 2011.
RUSSO, M. L. C. Reciclagem de resíduo gerado na extração de quartzito. 2011. Tese
(Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas) – Escola de Engenharia, Universidade
Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011.
SABBATINI, F. Argamassas de assentamento para paredes de alvenaria resistente. 2ª ed.
São Paulo: ABCP, 1998.
SANTOS, D. A. Estudo da Extração Mineral de Quartzito na Cidade de Várzea – PB.
2011. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Bacharelado em Ciência e Tecnologia)
– Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2011.
SANTOS, H. B. Ensaio de aderência das argamassas de revestimento. 2008. 50 f.
Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Construção Civil) – Escola de
Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008.
SEBRAE. Várzea: cidade sem desempregados. Disponível em <
http://www.agenciasebrae.com.br/noticia.kmf?canal=36&cod=9686513&indice=20>.
Acessado em: 4 de novembro de 2013.
51
SILVA, N. G. Argamassa de revestimento de cimento, cal e areia britada de rocha
calcária. 2006. 180 f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) - Setor de Tecnologia,
Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006.
SOUZA, A. P. F.; LIMA, A. A., GOPINATH, T. R. G.; NADLER, H. C. S. Uma abordagem
técnica e ambiental sobre depósitos de quartzitos no estado da Paraíba. I SBRO/ II
SRON, 2001, Salvador – BA.
SZLAK, B.; TANIGUTI, E.; NAKAKURA, E.; MOTA, E.; BOTTURA, E.; FRIGIERI, E.
Manual de Revestimentos de argamassa. São Paulo: ABCP, 2002.
TRISTÃO, F. A. Influência da composição granulométrica da areia nas propriedades das
argamassas de revestimento. 1995. 218 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) –
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1995.
YAZIGI, W. A técnica de edificar. 10ª ed. São Paulo: PINI, 2009.