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CENTRO UNIVERSITÁRIO GERALDO DI BIASE FUNDAÇÃO EDUCACIONAL ROSEMAR PIMENTEL PRÓ-REITORIA DE ASSUNTOS ACADÊMICOS INSTITUTO DE TECNOLOGIA e ENGENHARIA - CURSO DE ENGENHARIA CIVIL REUTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE GESSO NA SUBSTITUIÇÃO DO CIMENTO PARA FABRICAÇÃO DO TIJOLO ECOLÓGICO Angélica Cheves do Nascimento Faria Rafael da Silva Faria Volta Redonda, 2020 Angélica Cheves do Nascimento Faria Rafael da Silva Faria REUTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE GESSO NA SUBSTITUIÇÃO DO CIMENTO PARA FABRICAÇÃO DO TIJOLO ECOLÓGICO Projeto de Pesquisa apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de bacharel pelo Curso de Engenharia Civil, do Instituto de Ciências Exatas, da Terra e Engenharia, do Centro Universitário Geraldo Di Biase. Professor-orientador: Marco Aurélio Silva de Oliveira Volta Redonda, 2020 Sumário 1 Introdução .............................................................................................................. 05 2 Objetivo Geral ........................................................................................................ 06 3 Objetivo Específico ................................................................................................. 06 4 Referencial Teórico ................................................................................................ 06 4.1 Resíduos Sólidos provenientes da construção civil ....................................... 06 4.2 Resíduos de Gesso ....................................................................................... 08 4.3 Gesso como material construtivo ................................................................... 10 4.4 Cimento .......................................................................................................... 11 4.5 Tijolo Ecológico .............................................................................................. 12 4.6 Tijolo Ecológico com Resíduos de Gesso ...................................................... 14 5 Materiais e Métodos ............................................................................................... 15 5.1 Caracterização do Solo .................................................................................. 15 5.2 Reciclagem do Resíduo de Gesso ................................................................. 17 5.3 Confecção dos Tijolos Ecológicos ................................................................. 18 5.4 Ensaio de Resistência à Compressão ........................................................... 19 5.5 Ensaio de Absorção de água ......................................................................... 21 6 Resultados e Discursões ........................................................................................ 22 7 Conclusão .............................................................................................................. 23 8 Referências Bibliográficas ...................................................................................... 24 ‘ Resumo O presente estudo tem como objetivo reutilizar o resíduo de gesso para substituição do cimento na fabricação do tijolo ecológico de modo que atenda as normas utilizadas para fabricação do mesmo, assim diminuir o consumo do cimento, e minimizar o impacto desagradável ao meio ambiente. Essa pesquisa é de natureza aplicada, com objetivos exploratórios, adotou-se uma abordagem quantitativa, com método exploratório. Primeiramente foi realizado a caracterização do solo e a reciclagem do resíduo de gesso. Em continuidade, confeccionou os tijolos solo-cimento conforme NBR 10833. A primeira amostra produzida foi sem adição de resíduos de gesso, posteriormente produziu os tijolos com dosagens de gesso. Realizou ensaio de resistência a compressão e ensaio de absorção de água conforme a NBR 10836. Após analisar os resultados obtidos verificou-se qual a porcentagem de substituição do cimento por gesso atende aos valores referenciais pré-estabelecidos pelas normas utilizadas. Ao findar do estudo analisou a economia em quilos de cimento e resíduo de gesso em quilos reutilizados, para construção de uma casa com 60m², com consumo de 151m² de alvenaria. Palavras Chave: Construção Sustentável, Resíduo de Gesso, Tijolo ecológico Abstract The present study aims to reuse the plaster residue to replace cement in the manufacture of ecological brick so that it meets the standards used for making it, thus reducing cement consumption and minimizing the unpleasant impact on the environment. This research is of an applied nature, with exploratory objectives, a quantitative approach was adopted, with an exploratory method. First, soil characterization and plaster waste recycling were carried out. In continuity, he made the soil-cement bricks according to NBR 10833. The first sample produced was without the addition of plaster residues, later he produced the bricks with plaster dosages. It carried out a compressive strength test and a water absorption test according to NBR 10836. After analyzing the results obtained, it was verified that the percentage of replacement of cement by plaster meets the pre-established reference values by the standards used. At the end of the study, he analyzed the savings in kilograms of cement and plaster waste in kilograms reused, for the construction of a 60m² house, with 151m² of masonry consumption. Keywords: Ecological brick, Gypsum Residue, Sustainable Construction. 5 1 Introdução Nos dias atuais temos uma maior preocupação com o meio ambiente, de forma que são desenvolvidas novas técnicas que ajudam a minimizar os impactos ambientais negativos. A construção civil está sempre em expansão, aumentando também a produção de resíduos produzidos em obra, o que nos leva a desempenhar novos meios de construir que possam apresentar menor impacto ambiental e também novo meios de reutilização desses resíduos gerados. O gesso utilizado na construção civil também gera grande quantidade de resíduos. De acordo com Barzotto et al (2017), a quantidade de resíduos de Gesso gerado é de cerca de 30 % em relação a obra a ser feita, o que deve ser devidamente descartado, gerando um custo a mais a obra realizada. Estima-se que 4% dos resíduos de construção civil é gesso (FERNANDES, 2016) Santi,(2004)descreve que o processo de fabricação do cimento, é um processo que emite gases na atmosfera, de modo que polui o meio ambiente e faz mal à saúde. A matéria prima para a fabricação do cimento, na sua maioria são minerais como calcário, minério de ferro, argila, extraído de jazidas, provocando diversas alterações em suas regiões onde se localiza as reservas, mudanças físicas e ambientais, resíduos. A fabricação de tijolo ecológico, conhecido como Tijolo Solo-Cimento, é uma dessas técnicas que vem se desenvolvendo com a finalidade de uma obra que cause menor impacto ambiental, em conjunto a isso uma obra limpa, rápida e econômica, atendendo aos princípios de uma construção comprometida com o meio ambiente. O gesso é um material aglomerante, utilizado de diversas formas na construção civil, como forro, sancas, emboço, o que produz resíduos de gessos, que podem ser reaproveitados. Essa pesquisa propõe a substituição do cimento por resíduos de gesso reciclado, realizar os testes necessários, com o intuito de agregar uma nova forma de produção desses tijolos, serão realizados testes de resistência a compressão e absorção de água, espera-se com os testes analisar um percentual que irá atender aos resultados exigidos pelas normas referentes a fabricação do tijolo ecológico e diminuição do impacto ambiental. 6 2 OBJETIVOGERAL Utilizar resíduos de gesso e diminuir o consumo do cimento na fabricação do tijolo ecológico através da substituição do cimento por gesso, sendo assim promover uma diminuição do impacto negativo ao meio ambiente através de uma técnica sustentável e econômica. 3 OBJETIVO ESPECÍFICO Avaliar a substituição do cimento por gesso na fabricação de tijolo ecológico sem função estrutural para utilização em alvenaria de vedação, por meio de ensaios de resistência a compressão e testes de absorção de água, analisar os resultados obtidos de acordo com as normas para tal procedimento e assim buscar a uma forma de promover uma técnica sustentável com menor impacto ao meio ambiente. 4 REFERÊNCIAL TEÓRICO 4.1 Resíduos Sólidos proveniente da Construção Civil A construção civil nos dias atuais é um grande gerador de resíduos, no quais são maléficos ao meio ambiente e também proporcionam desperdícios financeiros. (NAGALLI, 2014). Com todas essas problemáticas nota-se que a importância da buscar por arquiteturas mais sustentáveis é imprescindível, pois os recursos do planeta são finitos, o crescimento da população e de suas atividades têm gerado grandes impactos negativos ao meio ambiente (PISANI, 2005). Pinto (1999) apud John (2000), destaca que nas grandes cidades brasileiras as atividades de canteiro de obra são responsáveis por cerca de 50%de resíduos de construção e demolição (RCD), o que de acordo com Karpinski et al (2009), o que muitas vezes são depositados de forma inadequada em aterros clandestinos, encostas de rodovias, afetando diretamente o meio ambiente conforme mostra a figura 1, onde há depósito inadequado de Resíduos de Construção Civil (RCC). 7 Figura 1: Resíduos de construção civil descartados de forma inadequada Fonte: https://omunicipio.com.br/eu-pesquiso-os-residuos-da-construcao-civil/ O que foge da orientação da Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) 307/02, onde diz que o resíduo de construção civil não poderá ser disposto em locais inadequados, como em encostas, rios, lotes vagos entre outros. Resíduos da Construção Civil (RCC), na definição do CONAMA 307/02, são resíduos que procedem de reformas, reparos, construções, como por exemplo: Tintas, madeiras, blocos cerâmicos, forros, telhas, gesso, concreto em geral, mais conhecido como entulho. Os resíduos de construção civil são classificados em quatro classes, sendo Classe A , Classe B, Classe C e Classe D, onde encontra-se : Art. 3º Os resíduos da construção civil deverão ser classificados, para efeito desta Resolução, da seguinte forma: I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras; II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras e gesso; https://omunicipio.com.br/eu-pesquiso-os-residuos-da-construcao-civil/ 8 (Redação dada ao inciso pela Resolução CONAMA nº 431, de 24.05.2011, DOU 25.05.2011 ) III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação; (NR) (Redação dada ao inciso pela Resolução CONAMA nº 431, de 24.05.2011, DOU 25.05.2011) IV - Classe "D": são resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde. (Redação dada ao inciso pela Resolução CONAMA nº 348, de 16.08.2004, DOU 17.08.2004 ) . O CONAMA, resolução n°307/2002, estabeleceu obrigações aos geradores de resíduos da construção civil, onde no art.4° diz que os geradores deverão ter como objetivo prioritário a não geração de resíduos e, a redução, a reutilização, a reciclagem, o tratamento dos resíduos sólido, e o descarte dos rejeitos sem agredir ao meio ambiente. Ferreira (2014) apud Carneiro (2005), existem vários fatores que aumentam a geração de resíduos na construção civil, entre eles estão: Projetos realizados com falta de detalhamento, falta de mão de obra adequada. Na visão de Carneiro et al (2010), citado por Ferreira (2014) não é possível ter um cálculo correto da quantidade gerada de RCC, levando em conta que no Brasil grande parte das construções são feitas irregularmente, o que torna inviável esse cálculo e faz com que chegue à conclusão que a quantidade de resíduos gerados é bem maior do que a apresentada por cálculos. 4.2 Resíduo de Gesso O gesso utilizado na construção civil também gera resíduos e é classificado de acordo com CONAMA 307/02 em Classe B, deverão ser reutilizados, reciclados ou encaminhados a áreas de armazenamento temporário, sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagem futura; O resíduo formado pelo gesso de construção promove um grande impacto ambiental, contaminação dos lençóis freáticos, o que é um prejuízo à economia. Quando o resíduo de gesso se decompõe em aterros dá origem ao gás sulfídrico, devido às reações do sulfato com a matéria orgânica. E a longo prazo resulta em vazios no solo, decorrente a lixiviação do gesso. (JOHN, 2003) 9 MUNHOZ (2008), destaca a quantidade de resíduos de gesso gerada em São Paulo : “, São geradas 12.000 toneladas por ano de resíduos de gesso na Grande São Paulo, o que resulta num custo para as prefeituras de R$ 2,5 milhões/ ano. Estima-se que 5% do gesso acartonado é transformado em resíduos durante a construção. Já o gesso aplicado como revestimento, diretamente sobre alvenaria, gera uma quantidade maior de resíduos, em torno de 35%”( MUNHOZ,2008) Ao reutilizar resíduos de gesso favorece a preservação do meio ambiente, minimiza a exploração de matéria prima, consequentemente a preservação das jazidas. (JOHN, 2003) Com base na visão dos autores citados anteriormente, é possível observar a grande necessidade de estudo e prática de novas técnicas de forma que possibilite o avanço de reciclagem do gesso, diminuindo assim impactos negativos ao meio ambiente. Uma pesquisa realizada por Pinheiro (2011), pela UNICAMP, afirma a viabilidade de reutilização do resíduo de gesso, através de moagem e calcinação do resíduo. Em uma entrevista dada por Pinheiro ao site Ecodebate (2013), ela explica que foi realizado cinco ciclos de reciclagem do gesso, no qual apresentou características químicas e microestruturais muito parecidas, concluiu que o gesso pode ser reciclado infinitas vezes. A figura 2 refere- se a essa pesquisa realizada pela UNICAMP, na qual mostra as etapas realizadas no processo de reciclagem do gesso. 10 Figura 2: Retrata na sequência a pesquisa realizada pela UNICAMP para reciclagem do gesso Fonte: https://www.ecodebate.com.br / John (2003) descreve em sua citação que: “O processo de hidratação do gesso de construção puro resulta em produto com composição exatamente igual a que o originou, a gipsita (CaSO4.2H2O). A reciclagem de resíduos de gesso aglomerante demanda além da moagem, remoção de impurezas, como o papel, uma calcinação a baixa temperatura [...] segundo a experiência internacional atual é possível reciclar inclusivegesso acartonado que contem outros compostos, produzindo aglomerantes, desde que sejam removidos contaminantes incorporados no processo de geração de resíduos (Campbell, 2003, Marvin 2000, Hummel, 1997).” A pesquisa de Pinheiro (2011) e Jonh (2003) descrita acima destaca a viabilidade de reciclagem do resíduo de gesso como função aglomerante, embasado nisso, esse presente estudo reutiliza o resíduo de gesso reciclado como aglomerante na substituição de parte do cimento utilizado na fabricação do tijolo ecológico. 4.3 O Gesso como Material Construtivo De acordo com a descrição de Ribeiro (2006), o gesso é um mineral aglomerante que tem sua matéria prima a gipsita retirada do meio ambiente, em 11 jazidas. É produzido pela calcinação da gipsita, tem como características sua plasticidade da massa fresca, seu endurecimento rápido, seu tempo de pega é bem rápido, entre 3 a 16 min., fim de pega entre 5 a 30 min. É um bom isolante térmico e acústico e uma grande resistência ao fogo, é encontrado em todo mundo, na construção civil utiliza-se como revestimento de alvenarias, para divisórias, placas de gesso acartonado. Com seu tempo de pega curto ocorre maior desperdício e grande quantidade de resíduos, assim também com recortes de placas de forro ou divisórias também geram grandes quantidades de resíduos. 4.4 Cimento O Cimento é o aglomerante mais utilizado, conhecido como Cimento Portland, nome dado por sua semelhança com o cimento fabricado com a pedra Portland, na Inglaterra, RIBEIRO (2006). Tem como matéria prima o calcário, que é relativamente barata, o que faz com que o cimento não tenha um valor tão alto, tornando-se preferência nas grandes e pequenas obras,( MAURY, 2012). A produção do cimento pode ser classificada em três etapas, a primeira, coleta da matéria prima (argila areia e calcário), segunda é a produção de clínquer através de combustão a 1.400°C, resfriamento rápido e por último a moagem do clínquer mais adição de gesso (EDUCACIVIL, 2020). Maury (2012), ressalta que: “Há impactos e danos à saúde desde a extração de matéria-prima, que gera degradação e alterações no ambiente natural próximo às fábricas e às áreas de mineração, passando pela emissão de material particulado, causador de muitos problemas à saúde humana, até o macro impacto gerado na fase de clinquerização, com forte emissão de gases de efeito estufa, principalmente o dióxido de carbono.” A figura 7 ilustra uma fábrica de cimento, em Cantagalo, RJ, onde observa se o chaminé emitindo material, o que como foi dito, cauda diversos danos a moradores próximos e ao meio ambiente. 12 Figura 3: Fábrica de cimento em Cantagalo, RJ Fonte: construcaolatinoamericana.com Com base nas referências anteriores observa-se a necessidade de ampliar estudos pra diminuir o impacto causado pela produção do cimento ao meio ambiente, de modo que diminua a emissão de gases poluentes, poeira, porém ainda assim as empresas que utilizam as jazidas como fonte de minérios o que também agride o meio ambiente. 4.5 Tijolo ecológico O solo-cimento, também é conhecido como tijolo ecológico por suas características favoráveis ao meio ambiente. Começou a ser empregado em construções no Brasil em 1948, quando casas feitas com paredes monolíticas foram construídas na Fazenda Inglesa, em Petrópolis (RJ).(FIAIS,SOUZA,2016) Motta (2014), pontua que o tijolo ecológico de solo-cimento é composto por solo, cimento Portland e água, moldado por prensa manual ou hidráulica. Possui dois furos internos, eles permitem embutir a rede hidráulica e elétrica, dispensando o recorte das paredes conforme pode ser observado na figura 4 a seguir. 13 . Figura 4: Instalações Hidráulicas Fonte: https://jmtijolosecologicos.com.br/ . Mota (2010), diz que tijolo de solo-cimento oferece vantagens que vão além das ambientais, servindo também para a economia no processo construtivo, conforto e estética. O tijolo solo-cimento possui uma resistência à compressão semelhante à do tijolo tradicional, porém a qualidade final é superior, com dimensões regulares e faces planas De acordo com a Associação Brasileira Cimento Portland-(ABCP) (2009), o solo é o componente mais utilizado para a obtenção do solo-cimento. Praticamente qualquer tipo de solo pode ser utilizado, entretanto os solos mais apropriados são os que possuem teor de areia entre 45% e 50%. Esse método construtivo proporciona inúmeras vantagens, Mota (2011) diz que tijolo convencional precisa de queimar cerca de 1.63m³ de madeira para 1000 tijolos convencionais, o que não acontece na produção do tijolo ecológico, pois sua cura é ao ar livre, o que evita emissão de gases ao meio ambiente. Motta (2014), aborda algumas vantagens do tijolo ecológico, dentre elas a redução em 30% do tempo de construção em relação à alvenaria convencional; colunas embutidas nos furos distribuem melhor a carga de peso sobre as paredes; https://jmtijolosecologicos.com.br/ 14 redução o do uso de madeira para forma de vigas e pilares quase a zero; promovendo uma economia de concreto e argamassa em cerca de 70%; assim também uma economia de 50% de ferro. Silva (2016) apud Figuerola (2004) mostra que o tijolo ecológico tem uma economia de 20% a 40% quando comparado com tijolos convencionais de barro ou cerâmico, promove um controle térmico e acústico. Em relação a áreas molhadas, os azulejos podem serem assentados diretamente sobre os blocos, economizando uso de massas de assentamento, Uma alvenaria de tijolo solo-cimento praticamente não gera resíduos, sua forma com encaixes facilita o manuseio, economiza em quantidade de argamassa, além de não ser necessário argamassa de revestimento, e assim aumenta- se a economia da obra. (JORDAN,2018). Diante da visão de Souza, apud Taveira (1987), os tijolos ecológicos ainda podem ser benéficos por não oferecer condições para instalações e proliferações de insetos nocivos à saúde pública, atendendo às condições mínimas de habitabilidade. E de acordo com Silva (2016) harmonizando assim, aspectos fundamentais para a construção civil: custo, qualidade, tempo e sustentabilidade. Sobre a desvantagem do tijolo ecológico, Motta (2014), diz que quando o solo é coletado indevidamente, favorece os processos erosivos ao meio ambiente, e as dosagens deve ser respeitada para evitar futuras patologias. Outra desvantagem apresentada por Jordan (2018), é a falta de mão de obra qualificada e ainda há uma resistência da sociedade em aceitar esse novo objeto de construção. 4.6 Tijolo ecológico com Resíduo de Gesso Como dito anteriormente, o tijolo ecológico é composto de solo, cimento e água. Sabe- se que o cimento é um aglomerante que quando fabricado emite gases na atmosfera e polui o meio ambiente (SANTI, 2004) Dito isso vemos que há um fator não sustentável na produção do tijolo solo cimento, pois o cimento utilizado, mesmo em baixa quantidade emitiu gases poluentes ao meio ambiente, também já foi falado que é viável reutilizar o resíduo de gesso reciclado como aglomerante. Com a finalidade de aumentar a sustentabilidade do tijolo ecológico realiza-se essa pesquisa com a substituição do cimento por resíduos 15 de gesso, assim diminuir o consumo de cimento, aumentar o consumo de resíduos de gesso e minimizar o impacto negativo ao meio ambiente. Essa pesquisa associa tijolo ecológico e reutilização de resíduos de gesso, aplicada de acordo com a ABNT NBR 10833/12 e NBR 10836, analisa o proporcionar novas técnicas para reutilização do gesso, unindo assim à produção de tijolos ecológicos, minimizando os impactos ambientais e economia na construção. 5 MATERIAIS E MÉTODOS Para este estudo da viabilidade da substituição do cimento utilizado na fabricação de tijolo solo-cimento por resíduos de gesso, confeccionouquatro lotes de tijolos, primeiro o Tijolo Referência (TR) sem adição de gesso, consecutivamente o Tijolo com substituição de 10% do cimento por resíduo de gesso (T1 10%), Tijolo com substituição de 20% do cimento por resíduo de gesso (T2 20%) e por último o Tijolo com substituição de 30% do cimento por resíduos de gesso (T3 30%). O traço utilizado foi de 1:6, sendo, uma parte de cimento para 6 de solo. Realizou-se diversos ensaios e testes para obter a resposta se seria ou não viável essa substituição. A produção dos tijolos foi de acordo com a ABNT NBR 10833, para fabricação de tijolos maciço e bloco vazado solo-cimento com utilização de prensa hidráulica. Para os ensaios relacionados a resistência a compressão e a absorção de água analisou-se conforme a ABNT NBR10836 para bloco vazado de solo-cimento sem função estrutural - determinação da resistência à compressão e da absorção de água. O resíduo de gesso foi coletado de uma fábrica de placas de revestimento 3D em gesso. As práticas no laboratório foram divididas em cinco etapas: caracterização do solo; reciclagem do resíduo de gesso; confecção dos tijolos; ensaio de resistência a compressão e ensaio de absorção de água. 5.1 Caracterização do Solo Foi coletado e realizado a caracterização do solo, através de ensaio por sedimentação, realizou-se a analise granulométrica conforme orienta a NBR 10833, utilizando peneiras de 2,0mm, 1,2mm, 0,6 mm,0,42 mm, 0,25mm, 0,15mm, 0,06mm, 0,002mm, figura 5 e figura 6. 16 Figura 5: Peneira 2mm Figura 6: lavando o solo para retirar toda argila Fonte: splabor (2017) Fonte: Autores Ensaio de compactação do solo onde os principais equipamentos são: perneira n°.4 (4,8mm); balança; molde cilíndrico de 1000 cm³, soquete cilíndrico pequeno (2,5kg); extrator de amostras; Cápsulas para determinação de umidade; estufa. Onde o teste realizado registra os resultados de tipo de Proctor normal, umidade ótima de 20,5%, Massa especifica seca máxima de 1,62 g/cm³. Na tabela 1, descreve a divisão granulométrica obtida nesse ensaio. Tabela 1: Detalha a divisão granulométrica obtida Composição Granulométrica % Pedregulho 0% Areia grossa 11 Areia média 11 Areia fina 7 Silte 1 Argila 70 ∑= 100 Fonte: Autores Com base nesse processo o solo foi caracterizado como Solo Argilo Arenoso, com uma distribuição 29% de areia e mediante esse resultado precisou adicionar 20% de areia ao solo, para obter a quantidade de areia necessária que é de 45% a 50%, conforme indica a Associação Brasileira de Cimento Portland. 17 5.2 Reciclagem do resíduo de gesso O gesso coletado foi quebrado em pedaços menores, foi triturado com soquete Haste Marshall (figura 7), o mesmo foi hidratado com uma relação água/gesso de 0,62. Figura 7: Gesso sendo triturado manualmente Fonte: Autores . Após a hidratação o gesso foi triturado (figura 8) e peneirado na malha de 0,42mm. Então o resíduo de gesso foi a estufa a uma temperatura de 150°C por 24 horas. O objetivo foi provocar alterações químicas no resíduo a fim de obter características mecânicas e físicas próximas às do gesso comercial. A figura 8, a seguir, destaca como o resíduo de gesso coletado ficou após ser reciclado. Figura 8: Antes e depois do resíduo de gesso Fonte: Autores 18 5.3 Confecção Tijolos ecológicos Para a confecção do tijolo solo-cimento aplicou a NBR 10833-Fabricação de tijolo maciço e bloco vazado de solo-cimento com utilização de prensa hidráulica. Na figura 9, mostra o modelo de prensa hidráulica utilizado para confeccionar os tijolos desse presente estudo. Figura 9: Prensa Hidráulica pra confecção tijolo ecológico Fonte: Autores Foram estudadas quatro composições de tijolos, sendo: TR, T1 10%, T2 20%, T2 20%, T3 30%. O TR, destina-se a ser a referência utilizada para análise dos demais tijolos dosados com resíduo de gesso reciclado. Pra a confecção do TR, adicionou ao solo já destorroado e peneirado, o cimento, 20% de areia, e a água até alcançar a consistência ideal. O traço foi preparado na proporção de 1:6, adicionado a prensa hidráulica. Para cada traço utilizou 20 litros de solo, 3,33 litros de cimento para o TR, e no T1 10%, T2 20% e T3 30%, foi retirado porcentagens do cimento e substituída por resíduo de gesso reciclado. Cada traço faz 6 tijolos de 7X15X30. Para tijolos com essas dimensões utiliza-se a cada m² 46 tijolos. 19 A tabela 2 a seguir descreve a quantidade de materiais utilizados de acordo com a porcentagem de substituição do cimento por resíduo de gesso. Tabela 2: materiais utilizados para cada lote de tijolo Materiais Utilizados ( Litros) Tijolo Solo L Areia L Cimento L Gesso L Água L TR 16 4 3.33 ----- 1.7 T1 10% 16 4 3.00 0.33 1.0 T2 20% 16 4 2.67 0.67 0.94 T3. 30% 16 4 2.33 1.00 0.92 A figura 10, permite observar os tijolos confecionados com substituição de partes do cimento por gesso : Figura 10: substituição de 20% de cimento por resíduo de gesso reciclado Fonte: Autores 5.4 Ensaio de Resistência a Compressão Seguindo NBR 10836, utilizando uma prensa hidráulica conforme figura 11, que possibilite a distribuição uniforme dos esforços ao corpo de prova, o capeamento foi feito com pasta de cimento Portland de consistência plástica deixando as faces planas e paralelas. 20 Figura 11: Prensa de ensaio de resistência à compressão Fonte: Autores O resultado desse ensaio de resistência à compressão, expresso em Mpa, de cada corpo de prova, divide-se pela carga máxima em N, pela média das áreas das duas faces de trabalho em mm². A resistência média é obtida pela média das tensões de ruptura. Os resultados estabelecidos pela NBR 10834 devem ser superiores a 1,7 MPa em valores individuais e 2,0 MPa para o valor médio referente a 28 dias de cura. Sendo assim, aos 28 dias de cura dos tijolos, foi realizado o ensaio de resistência a compressão nas amostras (AM). inicialmente o TR, tijolo referência aos demais, no qual apresentou uma resistência a compressão média de 2,7 MPa, o T1 10% apresentou resistência média de 2,5 MPa, o T2 20% resistência média de 2,2 MPa e o último, T3 30% resistência média de 1,1 MPa. Na tabela 3, define os resultados individuais de cada amostra e também a média obtida com resultados resistência dos tijolos com idade 28 dias. Tabela 3: Resultados obtidos no ensaio de resistência a compressão resistência à compressão (MPa) Tijolo AM1 AM2 AM 3 Média Obtida Valor Referência Individual/ Média TR 2,7 2,4 3.0 2,7 ≥1,7/ ≥2,0 T1 10% 2,4 2,6 2,5 2,5 ≥1,7/ ≥2,0 T2 20% 2,5 2,2 1,9 2,2 ≥1,7/ ≥2,0 T3. 30% 1,2 0,9 1,2 1.1 ≥1,7/ ≥2,0 21 Nessa tabela observa-se que, dos tijolos com substituição do cimento por resíduos de gesso, os que alcançaram sucesso nos resultados foram os T1 10% e o T2 20%, pois tanto os resultados individuais quanto os resultados da média alcançaram o valor referencial estabelecido. 5.5 Ensaio teste de absorção de água Realizada análise de absorção de água conforme NBR 10836, utilizou-se balança, estufa elétrica com capacidade de manter a temperatura entre 105°C e 110°C e tanque de imersão. Os corpos de prova são colocados em estufa com temperatura entre 105°C e 110°C obtendo a amassa seca M1 em g. Coloca-se os corpos de prova imersos em água por 24 horas, após esse tempo, secar com um pano úmido e determinar a massa antes dos corridos 3 minutos, obtendo a massa saturada M2, em g. De acordo com a NBR 10833, o valor da absorção, o que deve ser em porcentagem, deve ser calculado pela equação a seguir: 𝐴% = 𝑀2 −𝑀1 𝑀1 𝑥100 O resultadoda absorção média foi obtido a partir da média dos valores individuais. A NBR 10834 destaca que esses valores devem ser no máximo de 20 % para média e os valores individuais não devem ser superior a 22%. Nesse ensaio o TR apresentou uma média de 19,4%, T1 apresentou 19,8 %, T2 apresentou 21,6% e T3 apresentou porcentagem de absorção média de 23,2%. A tabela 4 destaca os valores obtidos nos ensaios de resistência a compressão: Tabela 4: Resultados obtidos através do ensaio de absorção de água Absorção de Água (%) Tijolo AM 1 AM 2 AM 3 Média Obtida Valor Referência Individual/ Média TR 19,4 19,8 19 19,4 ≤22 / ≤20 T1 -10% 19,7 19,9 20 19,8 ≤22 / ≤20 T2 -20% 21,9 21,5 21,5 21,6 ≤22 / ≤20 T3- 30% 23 23,5 23 23,2 ≤22 / ≤20 22 Na tabela anterior permite observar que as amostras do T2 20% e T3 30% não alcançaram a média desejada. 6 RESULTADOS E DISCURSÕES Essa pesquisa realizada, confeccionou 4 amostras de tijolos, e ao analisar essas amostras observa-se que o TR, alcançou uma resistência de 2,7 Mpa, e uma absorção de 19,4%, ou seja, se enquadrou aos valores estabelecidos pela NBR 10834. Porém TR, não tem substituição do cimento por gesso. Nos ensaios de resistência a compressão realizados das amostras confeccionadas com substituição do cimento por gesso, o tijolo que atendeu os valores pré-estabelecidos nos dois ensaios, foi o tijolo T1- 10%, que apresenta uma média de resistência à compressão de 2,5 MPa, sendo que o valor mínimo da média estabelecido é de 2 MPa, destaca que está acima do valor mínimo, o resultado de absorção é de média 19,8%, o que também se enquadra na especificação de absorção de água, conforme especificado por norma, média ≤ 20 %. Ao comparar T1-10% com o TR, nota-se uma pequena diferença nos resultados de resistência à compressão e absorção, se optar, entre a confecção de tijolo, com ou sem adição de resíduo de gesso reciclado, fica viável escolher o tijolo com adição de 10% de resíduo de gesso reciclado, pois atende aos valores referência de resistência e absorção, diminui o consumo de cimento e reutiliza resíduos de gesso. Com base na tabela de materiais utilizados, observa-se que o tijolo T1 10%, utiliza 0,33 litros ou 0,458 Kg de resíduo de gesso reciclado. Sabendo que o rendimento em m², de tijolo com essas dimensões é de 46 tijolos por m², sendo assim, esse valor aumenta para 3,51kg por m². Geralmente em uma obra utiliza-se bem mais que 1m² de tijolo ecológico, levando isso em consideração optou-se em analisar a construção de uma casa de 60m² com tijolo ecológico, com uma quantidade de alvenaria de aproximadamente 151m² de tijolos ecológicos, verifica-se que há uma economia significativa de 530kg em cimento, que consequentemente promove uma reutilização da mesma quantidade de resíduo de gesso reciclado. 23 7 CONCLUSÕES Ao término dessa pesquisa, ficou claro que a reutilização do resíduo de gesso é viável e que com essa técnica apresentada, diminui o consumo de cimento na fabricação do tijolo solo-cimento e minimiza o impacto negativo ao meio ambiente, tanto pelo resíduo de gesso quanto pelo processo de fabricação do cimento que como foi apresentado, promove grandes impactos negativos ao meio ambiente. O tijolo T1 com substituição de 10% do cimento por resíduo de gesso reciclado, destaca-se nessa pesquisa decorrente aos seus resultados satisfatórios que apresentou uma média de resistência à compressão de 2,5MPa, que se encaixa aos valores referência de resistência a compressão que é média mínima de 2,0 MPa e no ensaio de absorção de água também ficou dentro dos parâmetros estabelecidos, apresentou uma média de absorção de 19,8%, que deve ser menor ou igual a 20% Com base nesse estudo realizado observamos que T1- 10% alcançou a ideia proposta, pois ao utilizar esse método, gera-se uma economia em 3,51kg/m², e ao analisarmos em uma proporção de 151 m², gera uma economia de 530kg de cimento, que em sacos, representa 11 sacos, além de reutilizar 530kg de resíduo de gesso. Isso significa que com essa técnica aumenta do fator sustentabilidade do tijolo solo- cimento pois diminui a utilização do cimento que é um item causador de diversas formas de poluição. Outro benefício que essa pesquisa propõe é um novo destino ao resíduo de gesso. Entretanto, a presente pesquisa realizada, mesmo viável, economica e sustentável, necessita-se de novos estudos para analisar a viabilidade de utilização de quantidade maior de resíduo de gesso na substituição do cimento na fabricação do tijolo ecológico, de forma que a resistência à compressão e absorção de água estejam dentro dos valores estabelecidos pela norma, em busca de construções mais sustentáveis, e diminuir os impactos negativos ao meio ambiente. 24 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Aplicação solo-cimento. Disponível em: Solo-cimento - PORTAL ABCP ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10833:2012-fabricação de tijolo e bloco solo-cimento com utilização de prensa hidráulica ou manual ____. NBR 10834- Bloco vasado de solo-cimento sem função estrutural ____. 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