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UNIVERSIDADE PARANAENSE- UNIPAR Umuarama – Toledo – Guaíra – Paranavaí – Cianorte – Cascavel – Francisco Beltrão TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018 A UTILIZAÇÃO DAS CINZAS DA PALHA DO ARROZ NA PRODUÇÃO DE TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO. Matheus E. C. Oliveira 1 Matheus Zeferino de Azevedo 2 Allana Ribeiro Mendes 3 RESUMO: Com o aumento das construções no mundo e consequentemente o uso de cimento, as preocupações acerca dos impactos ambientas também cresce. Por isso presente pesquisa tem como finalidade adicionar as cinzas da palha do arroz na produção de tijolos de solo-cimento com intuito de reduzir o uso de cimento na construção e consequentemente o custo. Para isto fez-se necessário identificar os benefícios de se utilizar a cinza da palha de arroz no processo de produção dos tijolos e analisar a viabilidade dos tijolos após a fabricação. Foi realizado um estudo teórico da história do cimento, da descrição do processo produtivo do tijolo solo cimento e da utilização da cinza da palha de arroz na fabricação deste tijolo. Metodologicamente, essa pesquisa é caracterizada como aplicada, descritiva, quantitativa e experimental. De acordo com os dados levantados, constatou-se que mesmo os tijolos sem adições ficaram abaixo da tolerância estipulada pela norma de 2 Mpa, e que aos 28 dias a média ficou em 1,2 Mpa. Conclui-se no entanto que a pesar de os tijolos não terem alcançados os níveis mínimos de aceitação pelas normas, e possível que num estudo mais aprofundado esses níveis se equivaliam a um tijolo sem adição. PALAVRAS-CHAVE: Cinzas. Tijolo solo cimento. Sustentabilidade. ABSTRACT: With the increase of construction in the world and consequently the use of cement, concerns about environmental impacts also grows. Therefore, this research aims to add the ashes of rice 1 Graduando do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense. 2 Graduando do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense. 3 Professora do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense.

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Umuarama – Toledo – Guaíra – Paranavaí – Cianorte – Cascavel – Francisco Beltrão

TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018

A UTILIZAÇÃO DAS CINZAS DA PALHA DO ARROZ NA PRODUÇÃO DE TIJOLOS DE

SOLO-CIMENTO.

Matheus E. C. Oliveira1

Matheus Zeferino de Azevedo 2

Allana Ribeiro Mendes3

RESUMO: Com o aumento das construções no mundo e consequentemente o uso de cimento, as

preocupações acerca dos impactos ambientas também cresce. Por isso presente pesquisa tem como

finalidade adicionar as cinzas da palha do arroz na produção de tijolos de solo-cimento com intuito de

reduzir o uso de cimento na construção e consequentemente o custo. Para isto fez-se necessário

identificar os benefícios de se utilizar a cinza da palha de arroz no processo de produção dos tijolos e

analisar a viabilidade dos tijolos após a fabricação. Foi realizado um estudo teórico da história do

cimento, da descrição do processo produtivo do tijolo solo cimento e da utilização da cinza da palha de

arroz na fabricação deste tijolo. Metodologicamente, essa pesquisa é caracterizada como aplicada,

descritiva, quantitativa e experimental. De acordo com os dados levantados, constatou-se que mesmo os

tijolos sem adições ficaram abaixo da tolerância estipulada pela norma de 2 Mpa, e que aos 28 dias a

média ficou em 1,2 Mpa. Conclui-se no entanto que a pesar de os tijolos não terem alcançados os

níveis mínimos de aceitação pelas normas, e possível que num estudo mais aprofundado esses níveis se

equivaliam a um tijolo sem adição.

PALAVRAS-CHAVE: Cinzas. Tijolo solo cimento. Sustentabilidade.

ABSTRACT: With the increase of construction in the world and consequently the use of cement,

concerns about environmental impacts also grows. Therefore, this research aims to add the ashes of rice

1 Graduando do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense.

2 Graduando do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense.

3 Professora do curso de Engenharia Civil (UNIPAR) Universidade Paranaense.

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TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018

straw in the production of soil-cement bricks in order to reduce the use of cement in construction and

consequently the cost. For this it was necessary to identify the benefits of using the rice straw ash in the

process of producing the bricks and to analyze the viability of the bricks after the manufacture. A

theoretical study was carried out on the history of cement, on the description of the productive process of

the cement brick and the use of the ash from the rice straw in the manufacture of this brick.

Methodologically, this research is characterized as applied, descriptive, quantitative and experimental.

According to the data collected, it was found that even bricks without additions were below the tolerance

stipulated by the 2 Mpa standard, and that at 28 days the average was 1.2 Mpa. It is concluded, however,

that although the bricks did not reach the minimum levels of acceptance by the standards, it is possible

that in a more detailed study these levels were equivalent to a brick without addition.

KEYWORDS: Ashes. Brick only cement. Sustainability.

1 INTRODUÇÃO

Através do tempo, a engenharia vem desvendando conquistas inesperadas. Obras arquitetônicas

cada vez mais deslumbrantes, ousadas e surpreendentes que só foram possíveis graças a descoberta de

um material capaz de romper com as barreiras rudimentares das construções de barro e pedra. Foi

justamente pela necessidade de construções mais arrojadas que o cimento acabou se transformando em

um dos mais importantes recursos da história da engenharia

Segundo Pereira et al (2013), o calcário é a principal matéria-prima para a fabricação do cimento.

Sua extração pode ocorrer de jazidas subterrâneas ou a céu aberto. Na etapa de extração, utilizam-se

explosivos para desmonte de rocha. Outro componente extraído nesta etapa é a argila. Desta forma, sabe-

se que para a fabricação de cimento é necessário a mineração da rocha calcaria. E embora o calcário e a

argila ainda sejam encontrados em excesso, são extraídos da natureza.

De acordo com John (2000) estima-se que a construção civil utiliza algo entre 20 e 50% do total de

recursos naturais utilizados pela sociedade. E, visando a diminuir esses impactos, dentre outras medidas,

foi desenvolvido o Tijolo Solo-Cimento, mais conhecido com Tijolo Ecológico.

A presente pesquisa traz um estudo de caso onde o objetivo geral é utilizar as cinzas da palha do

arroz na produção de tijolos de solo-cimento com intuito de reduzir o uso de cimento na construção e

consequentemente o custo. Para isto faz-se necessário identificar os benefícios de se utilizar a cinza da

palha de arroz, descrever o processo de produção dos tijolos e analisar a viabilidade dos tijolos após a

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fabricação. Para saber essa viabilidade, faz-se necessário produzir os tijolos substituindo 15%, 20% e

25% do cimento pelas cinzas e após realizar um ensaio de compressão nos tijolos ecológicos e comparar

os resultados com o tijolo sem adição.

De acordo com Motta et al (2015), a preocupação com a possível escassez dos recursos naturais é a

principal justificativa para o aumento da busca pela sustentabilidade. A cada dia, procuram-se materiais e

técnicas que minimizem os impactos ambientais. Na construção civil, setor que consome diariamente

inúmeros materiais não renováveis – areia, cal, água potável, por exemplo –, além do entulho e rejeitos

de materiais usados, buscam-se constantemente tecnologias que possam substituir essas fontes. Maury

(2012) diz que o processo produtivo do cimento tem sido apontado como gerador de impactos tanto

ambientais, como sociais. Impactos relacionados com as comunidades no entorno das fábricas eram

corriqueiros e alguns deles causavam conflitos com seus habitantes, tanto por gerarem problemas no

meio natural como por questões relacionadas à saúde humana, tais como: contaminações no ar, na água

ou no solo. Diz ainda que a indústria do cimento é responsável por aproximadamente 3% das emissões

mundiais de gases de efeito estufa e por aproximadamente 5% das emissões de CO2.

Segundo Pouey (2006) a cinza de casca de arroz é um resíduo agroindustrial decorrente do

processo de queima da casca de arroz, sendo largamente encontrada em regiões onde este cereal é

beneficiado. Após a queima completa, cerca de 20% da casca de arroz é convertida em cinza, a qual

ainda é considerada um resíduo agroindustrial sem destinação certa, sendo simplesmente descartada ou

lançada em aterros, o que gera problemas ambientais, tais como poluição de mananciais de água, do ar e

do solo. A composição química da cinza de casca de arroz encontra várias aplicações na construção civil,

como pozolana agregada em cimentos, concretos e argamassas ou ainda na fabricação de tijolos

prensados e estabilização de solos.

Della (2011) diz que objetivando reduzir a geração de resíduos nos processos industriais e

agrícolas, principalmente os poluentes, bem como encontrar a melhor maneira de reaproveita-los, seja no

próprio processo produtivo ou como matéria prima na elaboração de outros materiais, tem-se cada vez

mais investido em pesquisas para transformação deste em sub produtos de interesse comercial.

Por essas razões, as motivações que levaram à escolha do tema deste trabalho foi a necessidade em

amenizar esses impactos através da diminuição do uso do cimento, introduzindo à mistura, um

componente orgânico. Além disso, com a diminuição do cimento, temos um melhor custo benefício para

obra.

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2 DESENVOLVIMENTO

Fundamentação teórica ou Referencial teórico é um dos elementos da pesquisa científica que

consiste na revisão de textos, artigos, livros e todo material pertinente da área ou do assunto estudado, é

importante porque serve de orientação para a análise e interpretação dos dados coletados para a pesquisa,

uma vez que estes devem ser interpretados à luz do referencial teórico já existente.

2.1 Fundamentação Teórica

2.1.1 HISTÓRIA DO CIMENTO: USO E IMPACTOS

De acordo com Lima (2011), por volta de 1756, o engenheiro John Smeaton, procurava um

aglomerante que endurecesse mesmo em presença de água, de modo a facilitar o trabalho de reconstrução

do farol de Edystone, na Inglaterra. Em suas tentativas, verificou que uma mistura calcinada de calcário e

argila tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras utilizadas nas construções. Coube,

entretanto, a um pedreiro, Joseph Aspdin, em 1824, patentear a descoberta, batizando-a de cimento

Portland, numa referência à Portlandstone, tipo de pedra arenosa muito usada em construções na região

de Portland, Inglaterra. Associação brasileira de cimento Portland conforma quando diz que o cimento

Portland foi criado por um construtor inglês, Joseph Aspdin, que o patenteou em 1824. Nessa Época, era

comum na Inglaterra construir com pedra de Portland, uma ilha situada no sul desse País. Como o

resultado da invenção de Aspdin se assemelhasse na cor e na dureza a essa pedra de Portland, ele

registrou esse nome em sua patente.

O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que

endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido a ação da água,

o cimento Portland não se decompõe mais, afirma a Associação brasileira de cimento Portland (2002).

Segundo Lima (2011) o cimento é fabricado com 75-80% de calcário e 20-25% de argila. Quando

extraídos da mina, o calcário e a argila são encaminhados para a etapa de pré-homogeneização.

Maury (2012) explica que as fabricas de cimento estão entre as maiores fontes de emissão de

poluentes atmosféricos perigosos, dos quais se destacam dioxinas e metais tóxicos, como mercúrio,

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chumbo, cádmio, arsênio, antimônio e cromo; produtos de combustão incompleta e os ácidos halogêneos.

Os metais pesados contidos nas matérias-primas e combustíveis, mesmo em concentrações muito

pequenas, devido à sua volatilidade e ao comportamento físico-químico de seus compostos, podem ser

emitidos na forma de particulado ou de vapor, pelas chaminés das fábricas.

Mancio (2011) afirma que o consumo mundial atual de concreto é de aproximadamente 23 bilhões

ton./ano. Este nível de produção demanda: 3 bilhões ton. Cimento, 8 bilhões ton. Agregados e 2 bilhões

ton. Água. A fabricação de cimento é responsável por 7% das emissões globais de CO2. No Brasil,

continua dizendo, considerando a produção nacional de cimento, chega-se uma geração de CO2

equivalente a 11% das emissões brasileiras, aproximadamente 55% do total das emissões causadas pelo

consumo de gasolina e etanol no País.

2.1.2 TIJOLO DE SOLO CIMENTO E SEU PROCESSO PRODUTIVO

Segundo o dossiê técnico da ABNT, o tijolo de solo-cimento é um componente de alvenaria

constituído de uma mistura homogênea, compactada e endurecida de solo, cimento Portland, água e,

eventualmente, aditivos e/ou pigmentos em proporções que permitam atender aos requisitos desta

Norma, cuja altura (H) seja menor que sua largura (L). Pode ser maciço ou vazado.

Além disso o solo também precisa ser estudado e caracterizado de acordo com as instruções de:

- NBR 6457:1986 – Amostras de solos – preparação para ensaios de compactação e ensaios de

caracterização.

- NBR 6459:1984 – Solo – Determinação do limite de liquidez

- NBR 7180:1988 – Solo – Determinação do limite de plasticidade.

- NBR 7181:1988 – Solo – Análise granulométrica.

Segundo a NBR 10833:2012 Versão Corrigida:2013, que trata da fabricação de tijolo e bloco de

solo-cimento com utilização de prensa manual ou hidráulica, diz que as condições gerais dos materiais

deve atender as seguintes características:

1. Solo: Deve atender às seguintes características:

a) 100% de matéria que passa na peneira com abertura de malha 4,75 mm

b) 10% a 50% passando na peneira com abertura de malha 0,075 mm

c) limite de liquidez ≤ 45%

d) índice de plasticidade ≤ 18%

2. Cimento: O cimento Portland deve atender, conforme o tipo empregado, às NBR 5732, NBR

5733, NBR 5735, NBR 5736.

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3. Água: Deve ser isenta de impurezas nocivas à hidratação do cimento.

4. Aditivos: É permitido seu uso, desde que se verifique, em laboratório, seu desempenho,

consideradas as condições específicas de produção da mistura em cada caso.

Uchimura (2006) diz que o solo-cimento é o resultado da mistura homogênea de solo, cimento

Portland e água em proporções adequadas, após sofrer compactação e cura. É um material que possui boa

resistência à compressão, bom índice de impermeabilidade, baixo índice de retração volumétrica e boa

durabilidade. Todas essas características são excelentes para um material de construção civil. A NBR

10834 diz que o bloco vazado de solo cimento é Componente para alvenaria de seção transversal útil

entre 40% e 80% da seção transversal total, constituído por uma mistura homogênea, compactada e

endurecida de solo, cimento Portland, água e eventualmente aditivos, em proporções que permitam

atender às exigências desta Norma.

Em relação a Resistência à compressão a amostra ensaiada de acordo com a NBR 10836 deve

apresentar a média dos valores de resistência à compressão igual ou maior que 2,0 MPa e valores

individuais iguais ou maiores que 1,7 MPa, aos 28 dias de idade.

Uchimura (2006) em relação aos procedimentos de dosagem explica que primeiramente, o solo

deve ser pulverizado de forma a se desfazer os torrões e grumos de terra. Em seguida, peneire-o com

peneira de malha de 4,8 mm.

A primeira etapa é misturar o solo ao cimento. Prepare três traços volumétricos, de 1:10, (cimento:

solo) e, para cada traço, faça seis tijolos usando a prensa para tijolos ou uma fôrma para blocos

cilíndricos, própria para fazer corpos-de-prova. Leve os tijolos ou corpos-de-prova obtidos a um

laboratório especializado, para identificar o traço com o melhor custo-benefício. Isto é, deve-se escolher

o traço com maior proporção de solo, mas que apresentar valor médio de resistência à compressão igual a

2,0 MPa, sendo que nenhuma amostra de ensaio deve ficar com valor individual abaixo de 1,7 MPa à

idade de 7 dias; e o valor médio de absorção de água não deve ser superior a 20%, nem apresentar

valores individuais acima de 22%.

A próxima etapa é saber a quantidade de água a ser misturada. Isso é feito da seguinte forma: tome

um punhado da mistura em suas mãos e aperte-o entre os dedos. Ao abrir a mão, o bolo deverá ter a

marca deixada pelos dedos. Se não ficarem marcas perfeitas, deve-se adicionar água à mistura.

Deixe o bolo cair de uma altura de mais ou menos um metro, sobre uma superfície dura. O bolo

deverá esfarelar-se ao se chocar com a superfície. Caso isso não ocorra, a mistura deve estar muito

úmida.

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2.1.3 CINZA DA CASCA DE ARROZ E SUA UTILIZAÇÃO

Segundo Foletto (2005), na indústria do arroz temos como subproduto mais volumoso, as cascas, as

quais podem ser aproveitadas de diversas maneiras. A geração de energia através da queima da casca de

arroz é uma alternativa praticável do ponto de vista tecnológico, viável do ponto de vista econômico e

ética do ponto de vista ecológico, uma vez que existe tecnologia para a conversão, a matéria-prima é

abundante e todo CO2 produzido na queima volta para o ciclo de carbono da biosfera terrestre. No caso

da geração de energia pela combustão direta, o resíduo final é a cinza impura. Se ela for utilizada, direta

ou indiretamente, para algum fim comercial, se fechará o ciclo da industrialização do arroz. Diz ainda

que a produção de casca de arroz no mundo chega a 80 milhões de t ao ano. Isto representa, por ex., na

Índia, uma produção de 22 milhões de t anuais, gerando 200x109 MJ de energia.

Santos (1997) diz que o uso de cinzas provenientes de processos geradores de energia como adição

ao cimento Portland tem sido incentivado ao longo dos anos, por dois fatores principais: economia de

energia no processo de produção do material e despoluição do meio ambiente. Entre estas cinzas,

destaca-se a cinza de casca de arroz, dada a sua elevada atividade pozolânica, comprovada em diversos

trabalhos desenvolvidos nas últimas décadas. Diz ainda que em muitos dós países produtores de arroz, o

volume de cinza produzido é bastante grande e apenas a indústria cimenteira poderia consumir tal

quantidade de resíduo.

Conforme Ludwig (2014), a cinza proveniente da queima ou secagem da casca de arroz pode ser

utilizada como substituta parcial do cimento no processo de produção de concretos. Este resíduo tem

como principal característica o alto teor de sílica, o que permite sua aplicação como material pozolânico.

Diz ainda que nenhum outro tipo de material pozolânico, incluindo a sílica ativa, tem potencial

para contribuir no ganho de resistência com baixas idades como a CCA. Além de acelerar o ganho da

resistência, a mesma contribui para reduzir a segregação e a exsudação, tornando o concreto com melhor

trabalhabilidade. Conclui ainda que é possível substituir mais de 70% do cimento por CCA, porém basta

que 10% a 20% de CCA seja inserida para que o concreto se beneficie com ganho de resistência e

diminuição de permeabilidade com relação a sulfatos e cloretos.

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2.2 Metodologia

A presente pesquisa caracteriza-se como aplicada, que segundo Gerhardt, e Silveira (2009) objetiva

gerar conhecimentos para aplicação prática, dirigidos à solução de problemas específicos. Envolve

verdades e interesses locais.

Os objetivos da pesquisa caracteriza como descritiva que segundo Richardson (2008), utiliza-se

esta pesquisa quando deseja descrever as características do fenômeno. Para Gil (2009) as pesquisas

descritivas têm como objetivo principal a descrição das características de determinada população ou

fenômeno, ou então, o estabelecimento de relações entre as variáveis. Uma das suas características mais

significativas está na utilização de técnicas padronizadas de coleta de dados, tais como questionários e a

observação sistemática.

A abordagem da pesquisa caracteriza-se como quantitativa, que segundo Richardson (2008), é

frequentemente aplicado nos estudos descritivos que procuram descobrir e classificar a relação entre as

variáveis, bem como nos que investigam a relação de casualidade entre os fenômenos.

O método quantitativo como o próprio nome indica, caracteriza-se pelo emprego da

quantificação tanto nas modalidades de coleta de informações, quanto no tratamento

delas por meio de técnicas estatísticas, desde as mais simples como percentual, media

desvio-padrão, as mais complexas como coeficiente de correlação, analise de regressão

etc. (RICHARDSON, 2008, p. 70).

Fonseca (2002) diz que diferentemente da pesquisa qualitativa, os resultados da pesquisa

quantitativa podem ser quantificados. A pesquisa quantitativa recorre à linguagem matemática para

descrever as causas de um fenômeno, as relações entre variáveis, etc. A utilização conjunta da pesquisa

qualitativa e quantitativa permite recolher mais informações do que se poderia conseguir isoladamente.

O procedimento utilizado é o da pesquisa experimental, que para Gil (2009) consiste em determinar

um objeto de estudo, selecionar as variáveis que seriam capazes de influenciá-lo, definir as formas de

controle e de observação dos efeitos que a variável produz no objeto. Já segundo Fonseca (2002) a

elaboração de instrumentos para a coleta de dados deve ser submetida a testes para assegurar sua eficácia

em medir aquilo que a pesquisa se propõe a medir. A pesquisa experimental pode ser desenvolvida em

laboratório (onde o meio ambiente criado é artificial) ou no campo (onde são criadas as condições de

manipulação dos sujeitos nas próprias organizações, comunidades ou grupos).

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2.2.1 MÉTODOS E MATÉRIAS

O presente trabalho foi realizado na cidade de Paranavaí, Paraná. Os ensaios granulométricos

realizados no solo, a queima da casa de arroz, a moldagem, prensagem e cura dos tijolos foram realizados

na UNIPAR - Universidade Paranaense campos de Paranavaí.

O solo foi coletado a uma profundidade de 4 metros, no bairro Coloninha do são Jorge. Os solos da

região, em sua maioria, podem ser classificados como arenito Caiuá, um solo sedimentar, arenoso,

friável, frágil e poroso, porem abaixo deste arenito Caíua, tem a formação original, formação Bauru, um

solo mais magmático.

Para determinação granulométrica e verificação quanto ao atendimento à Norma Brasileira

Reguladora utilizou-se de peneiras manuais e aparelho de dispersão. Foi feito os testes de plasticidade e

limites de liquides no aparelho Casagrande (Fig 1).

Figura 1 – Equipamento de Teste Casagrande

Fonte: Autores (2018)

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O principal critério para fazer a classificação do solo é o tamanho dos grãos que o compõem. Na

tabela 1 temos a Composição Granulométrica do solo coletado.

Tabela 1 - Composição Granulométrica

Peneiras (mm)

Amostra 1

%Retida Acumulada Peso retido

(g) %Retida

76 0 0 0,00

38 0 0 0,00

19 0 0 0,00

9,5 0 0 0,00

4,75 84,18 17 16,84

2,36 56,19 11 28,07

1,18 72,26 14 42,53

0,6 31,68 6 48,86

0,3 101,44 20 69,15

0,15 124,98 25 94,15

Fundo 28,01 6 99,75

SOMA 500 100

Diâmetro Máx.: 4,75 Mod. de

Finura 3,99

Fonte: Autores(2018)

Na descrição dos resultados, chegou-se aos seguintes valores para a areia analisada:

Modulo de finura = 3,99 e Diâmetro máximo = 4,75 mm.

A curva granulométrica (gráfico 1) é importante, pois mostrará as quantidades de cada tipo de solo

que existe no local especificado, sendo crucial para se determinar o tipo de construção e de fundação que

deverão ser executados em cada local.

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Gráfico 1 - Curva Granulométrica

Fonte: Autores(2018)

De acordo com o módulo de finura definido, a areia analisada constitui-se de uma Areia Grossa.

Este resultado é próprio das areias da nossa região.

Os ensaios de liquides e plasticidade nos permitem determinar os limites de consistência do solo.

Limite de Liquidez (tabela 2 e gráfico 2) é o valor de umidade no qual o solo passa do estado

líquido para o estado plástico.

Tabela 2 - Limites De Liquidez

Cápsula Nº 1 2 3

Amostra Úmida + Tara (g) 32,78 35,06 37,25

Amostra Seca + Tara (g) 29,64 31,35 32,95

Água (g) 3,14 3,71 4,30

Solo (g) 17,87 19,51 21,60

Tara (g) 11,77 11,84 11,35

Umidade % 17,6 19,0 19,9

Número de Golpes 28 16 12

Fonte: Autores(2018)

Gráfico 2 - Limite De Liquidez

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

0,1 1 10 100% M

ÉDIA

RET

IDA

AC

UM

ULA

DA

Diâmetro das particulas (mm)

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Fonte: Autores(2018)

Limite de Plasticidade (tabela 3) é o valor de umidade na qual o solo passa do estado plástico para

o estado semissólido. É o limite no qual o solo começa a se quebrar em pequenas peças, quando enrolado

em bastões de 3 mm de diâmetro. Ou seja, é o menor teor de umidade em que o solo se comporta

plasticamente.

Tabela 3 - Limite De Plasticidade

Amostras Umidade

1 0.65

2 1,16

3 1,38

Fonte: Autores(2018)

Índice De Plasticidade ajuda a definir a plasticidade de um solo; é a diferença entre os limites de

liquidez e de plasticidade. É expresso em porcentagem e pode ser interpretado, em função da massa de

uma amostra, como a quantidade máxima de água que pode lhe ser adicionada, a partir do seu limite de

plasticidade, de modo que o solo mantenha a sua consistência plástica.

Quadro 1 - Índice De Plasticidade:

Limite de Liquidez: 18,5

Limite de Plasticidade: 1,27

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Índice de Plasticidade: 17,23

Fonte: Autores(2018)

A Carta de Plasticidade permite caracterizar solos finos a partir do IP e do LL. Assim, os solos

podem ser agrupados nos seguintes grupos:

I. Argilas e siltes orgânicos.

II. Siltes orgânicos e inorgânicos.

III. Argilas inorgânicas de mediana plasticidade.

IV. Argilas com alta plasticidade.

V. Argilas arenosas.

Figura 2 - Carta de Plasticidade

Fonte: Autores(2018)

Através do resultado, demonstrado na figura 2, pudemos classificar o tipo do solo conforme

demonstrado na tabela de classificação unificada de solos. Desta forma, o solo usado na pesquisa foi

caracterizado como ML (Silties inorgânicos e areias muito finas, alteração de rocha, areias finas, siltosas

ou argilosas com pequena plasticidade) e OL (siltes orgânicos e siltes argilosos, orgânicos de baixa

plasticidade).

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Para a confecção dos tijolos, o solo foi secado, destorroado e triturado manualmente (Fig. 3),

peneirado em uma peneira 0,6 mm e armazenado em local seco e protegido.

Figura 3 – Trituração do Solo

Fonte: Autores (2018)

Para extrair a CCA utilizadas nesta pesquisa foi utilizado cascas de arroz. As cascas foram

fornecidas por uma indústria beneficiadora de arroz instalada no município de Querência do norte,

Paraná.

A queima dessas cascas foram feitos em um forno Mufla (Fig. 4), atingindo a temperatura de 800ºC

em 15 minutos. Após essa cinzas foram moídas, peneiradas e armazenadas.

Figura 4 – Queima da Palha do Arroz

Fonte: Autores(2018)

Para a confecção dos tijolos utilizou-se 40kg de solo, 4kg de cimento e 2,6 litros de agua.

No primeiro dia, os elementos citados foram misturados em uma carriola para a obtenção dos

tijolos sem a adição da CCA.

No segundo dia, foi feito o tijolo com a adição em 15% e 20% da CCA.

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-A proporção utilizada para adição de 15% foi de 40kg de solo, 3,4 kg de cimento, 0,6 kg de CCA e

2,6 litros de agua.

-A proporção utilizada para adição de 20% foi de 40kg de solo, 3,2 kg de cimento, 0,8 kg de CCA e

2,6 litros de agua.

No terceiro dia foi feito o tijolo com a adição 25% da CCA. A proporção utilizada para esta adição

foi de 40kg de solo, 3 kg de cimento, 1 kg de CCA e 2,6 litros de agua.

Em todas as misturas, o rendimento foi de 17 tijolos com dimensão de 25x12,5x7 cm.

Figura 5 – Produção de Tijolos Ecológicos

Fonte: Autores(2018)

Para saber se esses tijolos tiveram a resistência necessária conforme a norma estipula, precisamos

fazer testes de compressão em uma prensa hidráulica. Os testes serão feitos depois de 7, 14 e 28 dias.

Para produção do corpo de prova, 5 dias após a confecção dos tijolos (respeitando o tempo de cada

amostra), foram cortados 3 tijolos ao meio e colocados sobre uma base de argamassa. No sexto dia,

uniu-se uma base a outra também com argamassa, para que no 7 dia esse corpo fosse imergido em agua

por 6 horas, retirado para secagem de 10 minutos e medindo suas dimensões. Após esse processo foram

levados a prensa para o teste. Esse processo foi repetido nos dias 12 e 26 de cada amostras.

2.3 Resultado e Discussão

As tabelas 4, 5 e 6 apresentam o resultado do teste de compressão. Para que o tijolo de solo-

cimento seja caracterizado como produto de qualidade, o mesmo deve atender aos requisitos da NBR no

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que diz respeito às dimensões e respectivas tolerâncias, resistência à compressão e absorção de água.

Somente assim poderá ser disponibilizado para o mercado consumidor.

Tabela 4 - Teste De Compressão 7 Dias

AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 MEDIA

0% CCA 0,7 0,9 0,9 0,83

15% CCA 0,6 0,8 0,8 0,73

20% CCA 0,6 0,7 0,6 0,63

25% CCA 0,6 0,7 0,6 0,63

Fonte: Autores(2018)

Tabela 5 - Teste De Compressão 14 Dias

AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 MEDIA

0% CCA 1,3 1,8 1,5 1,53

15% CCA 1,3 1,4 1,3 1,33

20% CCA 1,3 1,1 1,1 1,17

25% CCA 1 1,1 0,7 0,93

Fonte: Autores(2018)

Tabela 6 - Teste De Compressão 28 Dias

AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3 MEDIA

0% CCA 1,3 1,3 1,2 1,3

15% CCA 1 1,3 1,3 1,2

20% CCA 1,3 1,1 1,0 1,1

25% CCA 1,2 1,3 1,2 1,2

Fonte: Autores(2018)

Observa-se que mesmo os tijolos sem adições ficaram abaixo da tolerância estipulada pela norma

de 2 Mpa, conforme tabela 7 e gráfico 3.

Tabela 7 - Resumo Do Teste De Compressão

7 DIAS 14 DIAS 28 DIAS

0% CCA 0,83 1,53 1,27

15% CCA 0,73 1,33 1,2

20% CCA 0,63 1,17 1,13

25% CCA 0,63 0,93 1,2

Fonte: Autores(2018)

Gráfico 3 - Resumo Do Teste De Compressão

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Fonte: Autores(2018)

Isso aconteceu porque o tijolo sem adição foi produzido no mesmo tempo de cura em que os com

adição, quando o correto seria ajustar as proporções antes de realizar a produção dos demais. Com a

produção conjunta, não houve tempo hábil para corrigir os cálculos de solo cimento para ajustar as

proporções dos tijolos sem adição.

De toda forma, mesmo estando abaixo do solicitado pela norma, esses dados servirão para fins de

comparação no teste de compressão e na evolução dos dias, onde conseguiremos analisar a possibilidade

de incluir as porcentagens de CCA na produção dos tijolos.

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao final desta pesquisa verificou-se que alguns procedimentos e estudos poderiam completar esta

pesquisa, contribuir para o aperfeiçoamento e melhor compreensão da adição da CCA na confecção dos

tijolinhos.

Segundo Motta et. al (2014), alguns fatores são determinante para uma melhor qualidade de

tijolinhos, fatores como o tipo e a qualidade do solo, umidade de moldagem, tipo de prensa, proporção de

solo/cimento, o processo de cura e a qualidade da prensa hidráulica. Desta forma entende-se que em um

próximo estudo esses fatores poderão ser melhores analisados, trazendo para pesquisa um melhor

resultado. Além disso, no meio dos testes de compressão, a prensa hidráulica utilizada quebrou, e para

terminar os testes outra prensa (mais antiga) foi usada.

Entretanto, apesar da pesquisa não ter alcançado o objetivo esperado no que diz respeito a

viabilização da produção de tijolos referente as normas, pode-se constatar que os tijolos produzidos com

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

7DIAS 14 DIAS 28 DIAS

0% CCA 15% CCA 20% CCA 25% CCA

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a CCA, alcançaram uma resistência muito próxima dos que produzidos sem a adição. Note que no 28º dia

as proporções estão praticamente iguais.

Este resultado leva-nos a acreditar que se os testes de compressão forem realizados em uma prensa

de melhor precisão e se os tijolinhos sem adição forem corrigidos, ao usarmos as proporções de CCA

nesta nova medida poderemos alcançar os resultados propostos no objetivo inicial desta pesquisa.

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