Autores
Nogueira, A.V. (IFPA) ; Sousa, D.F. (IFPA) ; Miranda, A.M.S. (UFOPA) ; Filho, M.B.S. (UFOPA) ; Miranda, I.S. (IFPA)
Resumo
O tijolo solo-cimento é composto basicamente por uma mistura de solo com
aglomerante hidráulico. Vários fatores podem influir nas características do
produto final, e entre eles podem ser citados como exemplo : dosagem de cimento,
natureza do solo, teor de umidade e compactação ou prensagem. Neste contexto, o
trabalho visou avaliar características relacionadas a mistura e dosagem das
matérias-primas para produção dos tijolos, bem como verificar a composição
química básica dos solos utilizados para produção do material. Os resultados
demonstraram a presença majoritária de dióxido de silício e silicato de alumínio
como componentes básicos dos solos. Os resultados obtidos pelos ensaios físicos
dos materiais demonstraram que as misturas 1A e 1B obtiveram melhores resultados
a resistência.
Palavras chaves
Tijolo Solo-cimento; Economia; dosagem de matéria-prima
Introdução
Uma das propostas dentro da construção civil, que vem surgindo atualmente no
Brasil como alternativa de baixo custo, pouco poluente e que não exige amplo
conhecimento técnico na área da construção civil, são as construções
de casas populares com uso de tijolos artesanais, denominados de tijolos solo-
cimento ou tijolos ecológicos. Esta última denominação mantém-se a categoria de
tijolo, pois no seu processo de fabricação não é utilizado calor (queima de
carvão) como energia para sua produção, ou seja, não há emissão de gases
proveniente da queima do carvão em olarias.
O tijolo solo-cimento é composto basicamente por uma mistura de solo com
aglomerante hidráulico (artificial chamado de cimento Portland). Deve ser levado
em consideração que vários fatores podem influir nas características do produto
final, e entre eles podem ser citados como exemplo: dosagem de cimento,
natureza do solo, teor de umidade e compactação ou prensagem (PIRES, 2004).
Não obstante, segundo WEBER e colaboradores (2017) O uso dos tijolos solo -
cimento pode trazer grandes reduções nos custos de produção do tijolo, uma vez
que a principal matéria prima tem baixo valor e os seus demais componentes são
simples e de fácil acesso. Contudo, segundo o autor o processo de transformação
desta matéria para o produto final pode ser manual ou automatizado, necessitando
apenas de pressão sobre o molde com as medidas normatizadas do tijolo ecológico,
posto isto o preço se torna mais acessível tanto para produção quanto para venda
ao consumidor final.
Apesar do valor da unidade do tijolo solo-cimento no mercado está na média dos
preços de blocos estruturais, por muitas vezes os mesmos não são considerados
por muitos como uma opção para cliente, devido aos paradigmas relacionados à
sua composição. Ao se fazer um levantamento durante processos de execução de
uma obra, podemos citar várias vantagens ao se utilizar os tijolos ecológicos,
dentre elas o tempo de execução da obra, economia em materiais, praticidade,
eficiência energética e outras inúmeras vantagens.
Em projetos de pequeno e médio porte, considerando todas as etapas do cronograma
de uma execução de obra, pode-se dizer que os tijolos solo-cimento diminuem
bastante o orçamento final da obra. Uma das principais vantagens e principal
forma de economia ao se utilizar os tijolos ecológicos é a possibilidade da
fabricação do mesmo in loco (WEBER et al, 2017).
Segundo SALA (2006) existem vários modelos e tipos de tijolos solo-cimento, o
mais comum a ser utilizado é o modelo com dois furos, eles permitem embutir a
rede hidráulica e elétrica, dispensando o recorte das paredes. O sistema é
modular e produz uma alvenaria uniforme, o que diminui as perdas no reboco.
Ainda GRANDE (2003) cita alguns fatores positivos no uso dos tijolos solo-
cimento, tais como: Economia de 50% de ferro; Redução em 30% do tempo de
construção em relação à alvenaria convencional; Economia de concreto e argamassa
em cerca de 70%; Redução do uso de madeira para fôrmas de vigas e pilares quase
a zero; Estrutural – os encaixes e colunas embutidas nos furos distribuem melhor
a carga de peso sobre as paredes.
De acordo com MIRANDA (2019) uma das principais dificuldades encontradas para
manuseio e fabricação dos tijolos solo-cimento estão relacionados à estabilidade
e qualidade da matéria prima que o compõem, devem-se levar em conta, antes da
fabricação do tijolo, fatores como: características físico-químicas do solo,
estabilidade do produto final, umidade, teor das misturas, tempo de secagem,
consistência e prensagem. O mesmo autor ainda cita que a matéria prima para
produção interfere significativamente na qualidade do produto final, por isso em
alguns casos pode-se adicionar aditivos químicos à mistura para que se obtenha
um produto final com alta estabilidade e qualidade.
Conforme tudo o que foi apresentado, a ideia de se trabalhar com tijolos do tipo
solo-cimento acaba se tornando uma via favorável uma vez que tais produtos podem
ser produzidos em pequena escala, para projetos de pequeno porte, por pessoas
com baixo conhecimento técnico na área, neste sentido o tijolo solo-cimento pode
trazer desenvolvimento para pequenos produtores e para região. Porém umas das
dificuldades que pode ser encontrado, por pequenos produtores deste tipo de
tijolo, está relacionado à qualidade do produto, neste sentido a pesquisa propõe
avaliar características tais como dosagem de cimento, natureza do solo, teor de
umidade e compactação, com objetivo de se obter um produto final com maior
qualidade físicas e química.
Material e métodos
Antes da produção dos tijolos, foi efetuado uma pesquisa em literaturas e sites
da internet referentes aos vários métodos de fabricação dos tijolos. Após a
pesquisa ser concluída, foram atestados basicamente um método de fabricação que
consiste em utilizar uma prensa modelo Sahara para produção de blocos modulares
e vazados de encaixe de solo-cimento, nas dimensões 10 cm x 20 cm, 12,5 cm x 25
cm e 15 cm x 30cm. Juntamente com a produção dos tijolos solo-cimento incluía-se
mudanças nas medidas da quantidade do cimento, quantidade de água, tipo de solo
e quantidade de solo.
O tempo de secagem dos materiais ocorreram durante 8 dias em estufa fechada e
ajustada para 60ºC.
Os tijolos solo-cimento foram divididos em mistura 1A, mistura 1B, mistura 2A ,
mistura 2B, mistura 3A e mistura 3B.
A composição da mistura 1A consistia em 30% de cimento, 15% de água e 55% de
solo caracterizado como solo vermelho;
A mistura 1B consistia em 40% de cimento, 20% de água e 40% de solo vermelho;
A mistura 2A consistia em 30% de cimento, 15% de água e 55% de solo
caracterizado como solo arenoso (composto de 70% ou mais de areia em relação ao
total de partículas sólidas);
A mistura 2B consistia em 40% de cimento, 20% de água e 40% de solo arenoso;
A mistura 3A consistia em 30% de cimento, 15% de água e 55% de solo
caracterizado como solo argiloso (composto por mais de 45% de argila em sua
composição de grãos);
A mistura 3B consistia em 40% de cimento, 20% de água e 40% de solo argiloso.
Análises Químicas:
Análises de difração de raios-x (DRX) -
A Difração de Raio-X (DRX) representa o fenômeno de interação entre o feixe de
raio-x incidentes e os elétrons dos átomos componentes de um material,
relacionado ao espalhamento coerente. Dessa maneira uma das análises que pode
ser obtido pelo DRX é a quantificação de minerais constituintes de um material.
Desta maneira a composição química dos solos foram avaliados por DRX. As
análises foram realizadas em um Difratômetro SHIMADZU, modelo XRD-6000,
utilizando amostras na forma de pó. As leituras efetuadas no intervalo de 2θ
entre 5° e 70°, com radiação Cu Ka (λ = 1,5406 A), operando-se a 40 kV e 30 mA e
varredura contínua a 1,5° por min.
Análise de resistência do material e absorção de água:
A determinação da resistência à compressão e a absorção de água foram feitos
conforme descrito no método de ensaio ABNT NBR 8492.
Resultado e discussão
Através dos padrões de DRX foi possível determinar e identificar a composição
nominal dos solos utilizados nas misturas 1A, 1B, 2A, 2B, 3A e 3B. Os resultados
foram agrupados na figura 1.
Conforme observado na Figura 1 é possível verificar que a areia vermelha, que
compunha as misturas 1A e 1B, é composta basicamente por dióxido de silício
(SiO2), silicato de alumínio (Al2SiO5) e óxidos de ferro (FeO e Fe2O3). Os picos
de difração em torno de 21º e 27º são atribuídos a presença, respectivamente, de
SiO2 Quartzo e SiO2 cristalina (SILVIA et al, 2015). Os picos de difração em
torno de 40º e 43º são referentes a Silicato de Alumínio (BOWN, 2018) e os picos
de difração em torno de 50º a 60º são referentes a presença de estruturas
cristalinas de óxidos de ferro (JEZINI,2015).
Ainda como verificado na figura 1 é possível observar que o solo argiloso, que
compunha as misturas 3A e 3B, é composto basicamente também por dióxido de
silício (SiO2), silicato de alumínio (Al2SiO5).
O DRX do solo arenoso é muito semelhante ao observado na areia vermelha, este
fato pode estar atribuído a questão de que esses solos foram extraídos da mesma
região, o único fato que os diferencia está relacionado um leve alargamento dos
picos de DRX, o que provavelmente ocorreu por conta da diferença entre a
distância das ligações e da estrutura espacial cristalina dos átomos que compõem
estes materiais.
A figura 2 contém as tabelas 1 e 2, os quais respectivamente reúnem os
resultados de resistência do material a compressão e absorção de água.
Com relação a resistência dos materiais à compressão, podemos observar que todos
os tijolos ficaram dentro das normas mínimas estabelecidas pela ABNT NBR 8491, o
qual estabelece resistência mínima de 2 MPa. Com relação aos valores de absorção
de água apenas as amostras 2A e 2B obtiveram valores acima dos padrões mínimos
estabelecidos pela ABNT NBR 8491, valores estes que não devem exceder 20% de
absorção de água. Provavelmente o que influenciou a resistência e a absorção de
água foram os materiais utilizados e a dosagem de ambos.
Como observado nos resultados obtidos nos ensaios à compressão e absorção de
água pode-se notar que nas misturas 1A e 1B, os quais utilizaram solo vermelho,
foram as que apresentaram melhores resultados nos ensaios de compressão e uma
baixa porcentagem de absorção de água. As misturas 2A e 2B com solo arenoso em
sua composição, apresentaram a maior porcentagem de absorção de água e os
menores resultados em relação a resistência à compressão, e por fim nas misturas
3A e 3B com solo argiloso na mistura, foram os que obtiveram os resultados
intermediários em relação aos outros anteriores.
Ánalises de Drifração de Raio-X dos solos utilizados para produção dos tijolos solo-cimento.
Tabelas de Resistência a compressão e absorção de água dos tijolos produzidos.
Conclusões
Pode-se concluir, por meio da pesquisa, que as dosagens de cimento, areia e água
afetam diretamente a qualidade dos tijolos tipo solo-cimento. As misturas que eram
constituídas por uma quantidade menor de água apresentaram maior resistência
física. Ainda, foi observado que o tipo de solo e sua constituição química pode
afetar também a qualidade do tijolo, e como foi verificado, quando adicionamos a
mistura um solo muito arenoso isso afeta a qualidade final do produto tornando-o
menos resistente. Ao passo que novas análises e estudos envolvendo tijolos do tipo
solo-cimento são elaborados, não apenas a qualidade dos tijolos serão melhorados,
mas também a quantidade de matéria-prima que é utilizado para sua fabricação vai
diminuir e isso por fim trará grandes benefícios econômicos para os pequenos e
grandes fabricantes desse produto.
Agradecimentos
A Rede Integrada de Desenvolvimento Humano (RIDH) - Central analítica - da
Universidade Federal do Oeste do Pará por ceder o espaço para elaboração da
pesquisa.
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8491: Tijolo de solo-cimento -Requisitos. Rio de Janeiro, 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8492: Tijolo de solo-cimento -Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012.
BOWN P. S. G. Caracterização estrutural, físico-mecânica e dielétrica de compósitos à base de mulita e vidro. Monografia - Engenharia de Materiais da Universidade Federal da Paraíba – DEMAT/UFPB, 2018.
CASSA, J.C.S.; CARNEIRO, A.P.; DE BRUM, I.A.S. (Org). Reciclagem de entulho para a produção de materiais de construção: projeto entulho bom. Salvador: EDUFBA; Caixa Econômica Federal, 2001.
GRANDE, F. M. Fabricação de tijolos modulares de solo-cimento por prensagem manual com e sem adição de sílica ativa. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos-SP, 2003.
JEZINI V. S. Síntese e caracterização de dióxido de ferro e do compósito óxido de ferro/óxido de grafeno reduzido para aplicação em supercapacitores. Dissertação - Programa de Pós-graduação em Ciências e Engenharia de Materiais da Universidade Federal do Amazonas, 2015.
MIRANDA, C. M. Estudo de tijolos de solo-cimento com substituição do solo por resíduos da construção civil na sua composição. 88 f. Monografia (Graduação) – Engenharia Civil, Universidade Federal do Tocantins, Palmas, 2019.
PRESSA, M. B. Resistência à compressão e absorção de água em tijolos de solo cimento. Monografia de graduação – Universidade de Brasília, Faculdade de agronomia e medicina veterinária. Brasília, 2011.
SALA, L. G., Proposta de Habitação Sustentável para Estudantes Universitários. 2006. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, 2006.
SILVIA E. S., ANTUNES A. C., ANTUNES S. R .M., KUGELMEIER C. L., OLIVEIRA C. R., ALVES H. J. Treatment sio2 arising from different sources with kf for obtaining basic catalyst with activity in reaction transesterification. Revista Tecnológica – Edição Especial 2014. Maringá, p. 23-32, 2015.
WEBER, E.; DE CAMPOS, R. F. F.; BORGA, T. ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO TIJOLO ECOLÓGICO SOLO-CIMENTO NA CONSTRUÇÃO CIVIL. Ignis – Caçador. v.6 - n.2 - p. 18 34. maio/ago. 2017.
