TIJOLOS DE ADOBE ESCOLA DE MINAS / 2015 / PROF. RICARDO FIOROTTO / MARTHA HOPPE / PAULA MATIAS

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1 TIJOLOS DE ADOBE ESCOLA DE MINAS / 2015 / PROF. RICARDO FIOROTTO / MARTHA HOPPE / PAULA MATIAS

2 Este projeto tem como objetivo a fabricação de tijolos de adobe destinados à construção de casas através da utilização dos materiais disponíveis localmente. Algumas restrições: - falta de rotas de transporte para aquisição de materiais; - utilização de materiais de baixo custo apenas; - projeto fundamentalmente ecológico. Objetivo principal: - Encontrar melhor método para a fabricação dos tijolos de adobe a partir da comparação de composições diferentes (areia+argila/areia+argila+cal/areia+argila+ cinza). (Figura 1: Casa de tijolos de adobe.) OBJETIVO

3 Materiais usados na produção dos tijolos de adobe: argila; areia; cinza; cal; fibras; água. (Figura 2: Argila) (Figura 3: Areia) (Figura 4: Cinza) (Figura 5: Cal) (Figura 6: Fibras) (Figura 7: Água) MATERIAIS

4 Preparação da argila para utilização: - coleta da argila; - secagem ao ar livre (na sombra); - peneiramento da argila. (Figura 8: Peneiramento da argila) PREPARAÇÃO DA ARGILA (Figura 9: Local de coleta da argila/campus Morro do Cruzeiro - UFOP)

5 Toda argila utilizada para a confecção dos tijolos de adobe foi extraída do Campus Morro do Cruzeiro UFOP nas proximidades dos Laboratórios de Engenharia Civil. Data da coleta: 11/09/ dia chuvoso. Umidade relativa do ar: 20%. Granulometria: Tamanho da peneira Massa 1 (g) Massa 2 (g) Diferença (g) 4,57 6,8 6,4 0,4 2,36 29,3 29,1 0,2 1,19 40,0 40,2 0, ,1 44,5 0, ,7 83,9 1, ,6 114,9 1, ,2 88,6 1,6 Passante (peneira 75) 92,4 92,5 0,1 Massa total: 500,1 500,1 0 (Tabela 1: Ensaio granulométrico-argila) Após a extração da argila, foi realizado o ensaio granulométrico para duas amostras de argila, cada uma contendo 500g de material. Os resultados estão expostos na tabela ao lado (Tabela 1). CARACTERÍSTICAS DA ARGILA

6 Abaixo, seguem listadas as ferramentas utilizadas na confecção dos tijolos de adobe: - molde/fôrma; - colher de pedreiro; - espátulas; - copo de medição; (Figura 10: Feramentas utilizadas na confecção dos tijolos de adobe) - balde; - peneiras; - placas de madeira. FERRAMENTAS

7 Abaixo, seguem as proporções utilizadas na confecção dos primeiros tijolos de adobe. Data: 05/09/2015 (Figura 11: Homogenização da mistura) Materiais Areia+Argila Areia+Argila+Cinza Areia+Argila+Cal Argila 9 partes 9 partes 9 partes Areia 1 parte 1 parte 1 parte Cal parte Cinza - 1 parte - Água 625 ml 670 ml 745 ml PROPORÇÕES (Tabela 2: Proporções de materiais usadas na produção dos primeiros tijolos de adobe)

8 As primeiras tentativas não exibiram bons resultados. Causas: o molde não era adequado. Ele foi adaptado, como mostrado na Figura 12. o molde deveria ser virado de ponta a cabeça a fim de desenformar os tijolos de adobe. Esta medida resultou adobes com superfícies irregulares como mostrado nas Figuras 13 e 14. (Figura 12: Molde adaptado para a confecção dos primeiros adobes) Novas medidas: adição de menor quantidade de água; confecção de novo molde. (Figura 13: Primeiros adobes - Superfície iregular) Adobe Consistência Ao desenformar Observações Adobe I Dificuldades para *adicionar menos Ambos fáceis de moldar; (Areia+Argila+Cinza) desenformar água à mistura Adobe II (esperou-se um dia *adicionar mais muito úmidos. (Areia+Argila+Cal) para a secagem do adobe) areia à mistura (Tabela 3: Observações feitas sobre os primeiros tijolos de adobe.) PRIMEIRAS TENTATIVAS (Figura 14: Primeiros adobes - Superfície iregular)

9 Uma vez que o molde utilizado para a confecção dos primeiros tijolos de adobe não atendeu às necessidades do projeto, um novo molde foi confeccionado ( Figuras 15 e 16). CONFCEÇÃO DO NOVO MOLDE (Figuras 15 e 16: Confecção do novo molde)

10 A utilização do novo molde gerou resultados excelentes: tijolos de adobe com superfícies regulares. Observação: Os tijolos foram desenformados imediatamente após sua confecção. (Figuras 17, 18, 19 e 20: Utilização da nova fôrma para a confecção dos tijolos de adobe) ADOBES UTILIZAÇÃO DO NOVO MOLDE

11 (Figura 21: Tijolos de adobe três dias após sua confecção. Processo de secagem ao ar livre - na sombra) TIJOLOS DE ADOBE TRÊS DIAS APÓS CONFECÇÃO

12 Sete dias após a confecção dos tijolos de adobe, foram realizados ensaios para analisar propriedades como sua resistência e sua durabilidade mediante a ação de agentes externos (intemperismo). Ensaios realizados: Ensaio de Absorção de Água; Ensaio de Resistência; ENSAIOS (Figuras 22 e 23: Representação esquemática dos ensaaios de Resistência e Absorção de Água, respectivamente)

13 Ensaio de Absorção de Água Sete dias após a confecção dos tijolos de adobe; estes foram pesados e imersos em água por 24 horas. Após 24 horas, os tijolos de adobe foram novamente pesados e mediu-se a perda de massa dos mesmos. Os resultados do Ensaio de Absorção de Água estão exibidos na tabela ao lado (Tabela 4). Composição dos tijolos: A3 e A5 Areia+Argila Ci1 e Ci4 Areia+Argila+Cinza Ca5 e Ca6 Areia+Argila+Cal (Figura 24: Tijolos de adobe imersos em água/ Ensaio de Absorção de Água) Análise dos resultados: A partir dos resultados obtidos, não pode-se constatar qual composição seria mais durável/resistente à umidade e à agentes externos em uma situação real, pois as porcentagens de perda de água encontradas após imersão para todas composições foram bem próximas. O único resultado que não se aproximou tanto dos outros foi a perda de massa para o adobe Ca6 (29%). Esse resultado pode ser explicado devido à perda de parte de material que compunha o adobe durante sua imersão. ABSORÇÃO DE ÁGUA Ensaio de Absorção de Água Adobe Massa inicial (g) Massa após imersão (g) Perda de Massa (g) Perda de Massa (%) A % A % Ci % Ci % Ca % Ca % (Tabela 3: Resultados do Ensaio de Absorção de Água)

14 Ensaio de Resistência Uma vez que a superfície dos adobes apresentava certas irregularidades, os tijolos tiveram que passar por um processo de capiamento a base de enxofre a fim de regularizar sua superfície (Figura 25). Entretanto, mesmo após o capiamento, a superfície que deveria entrar em contato com a prensa apresentou dimensão (comprimento) maior que o diâmetro da prensa. Esse fator fez com que o rompimento do adobe acontecesse de maneira indevida (Figura 25). As resistências encontradas após o rompimento dos adobes não atenderam as expectativas (Gráfico 1). Medida: Tentar diminuir a superfície de contato entre a prensa e o tijolo de adobe. (Figura 25: Tijolo de adobe capiado com enxofre) CI8 A1 CA RESISTÊNCIA (Gráfico 1 ) (Figura 26: Tijolo de adobe após rompimento na prensa)

15 A fim de reduzir o comprimento dos tijolos de adobe, utilizou-se uma serra para partí-los ao meio (Figura 27). A partir da análise das curvas ao lado (Gráfico 2), concluiu-se que os piores resultados foram para os adobes compostos por Areia+Argila+Cinza. Todos os adobes apresentaram resistências baixas. Desafio: Melhorar a resistência dos tijolos de adobe a partir da adição de fibras na sua composição. (Figura 28: Tijolo de adobe sendo rompido na prensa) RESISTÊNCIA (Figura 27: Tijolo de adobe sendo cerrado) A3-1 A3-2 CA5-1 CA5-2 CI1-1 CI1-2 CI (Gráfico 2)

16 Mudanças na composição do adobe : A fim de aumentar a resistência dos tijolos de adobe, adicionou-se fibras vegetais à nova mistura. Observou-se que a massa tornou-se mais compacta (Figura 30). (Figura 29: Adição de fibras na composição do tijolo de adobe) (Figura 30: Tijolo de adobe com adição de fibras após ser desenformado) TIJOLO DE ADOBE COM ADIÇÃO DE FIBRAS

17 (Figura 31 e 32: Tijolos de adobe com adição de fibras) TIJOLOS DE ADOBE COM ADIÇÃO DE FIBRAS

18 A partir do gráfico ao lado (Gráfico 3) nota-se que, após a adição de fibras vegetais, obteve-se resistências mais elevadas. Notou-se também que quantidades elevadas de cinza levaram à redução dos valores de resistência. Logo, a partir dos resultados desenvolvidas neste projeto, concluiuse que a melhor receita para a confecção de tijolos de adobe é Argila+Areia+Cinza+Fibras, sendo que a quantidade de cinza adicionada deve seguir as proporções iniciais. Universidade Federal de Ouro Preto Laboratório RelatóriodeEnsaio Máquina: Emic DL20000 Célula: Trd 12 Extensômetro: - Data: 04/11/2015 Hora: 15:03:55 Trabalhon 0980 Programa: Tesc versão 4.00 MétododeEnsaio: Bloco Cerâmico Vedação 20ton (200kN) Ident. Amostra: >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>Amostra: Adobe 3 Cliente: Martha OS: Tensão (MPa) Corpode ID ÁreaMédia ForçaMáxima Resistência Incrementode Prova Compressão Tensão (mm2) (N) (MPa) (MPa/s) CP1 F1 a CP2 F CP3 Ci 5.1 a CP4 Ci 5.2 a CP5 Ci 10.1 a * CP6 Ci 15.1 a * CP7 Ci 15.2 a CP8 Ci 20.1 a * CP9 Ci 20.2 a CP10 F1 b CP11 F2 b CP12 Ci 5.1 b CP13 Ci 5.2 b CP14 Ci 10.1 b CP15 Ci 10.2 b CP16 Ci 15.1 B * CP17 Ci 15.2 b * CP18 Ci 20.1 b CP19 Ci 20.2 b CP20 Ci 10.2 a NúmeroCPs Média * Mediana * Desv.Padrão * Coef.Var.(%) * Mínimo * Máximo * CONCLUSÕES Tempo (s) (Gráfico 3)