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DESENVOLVIMENTO DE BLOCO CERÂMICO SUSTENTÁVEL PARA REDUÇÃO DE IMPACTOS AMBIENTAIS
 
 
Osnes Feitosa Gomes COSTA1; Everaldo Fernandes MONTEIRO2; Paulo Aliberto BARROS PUCU3; Fernanda Caroline de MIRANDA RIBEIRO4; Mateus PIRES FEITOSA5
1Unidade Acadêmica de Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Campina Grande - 58109 -970, Campina Grande – PB Brasil.
2Protótipos Engenharia, Emiliano Rosendo Silva, n 115, sala 03 – PaqTcPB, 58.431-000,   Bodocongó - Campina Grande – Paraíba
3 Unidade Acadêmica de Engenharia , Faculdade Mauricio de Nassau, 58410-050 Campina Grande – PB Brasil.
4 Unidade Acadêmica de Engenharia , Faculdade Mauricio de Nassau, 58410-050 Campina Grande – PB Brasil.
5 Unidade Acadêmica de Engenharia , Faculdade Mauricio de Nassau, 58410-050 Campina Grande – PB Brasil.
RESUMO: Os problemas ambientais provocados pelos seres humanos decorrem do uso abusivo dos recursos naturais para produção de bens e serviços e dos despejos de materiais e energia que são jogados no meio ambiente, de sistemas de produção e consumo destrutivo sem nenhuma preocupação com equilíbrio da relação homem-natureza. Diante disso, o objetivo deste estudo foi desenvolver um bloco cerâmico sustentável que visa diminuir os impactos ambientais na construção civil, tornando-a sustentável. O projeto se deu através de uma série de fases de concepção, fabricação de máquinas e teste do produto em sequencia cronológica. Posteriormente, desenvolveu-se o bloco de cerâmica sustentável visando à diminuição nos impactos gerados durante as etapas do processo de fabricação, bem como na geração de resíduos. O bloco cerâmico desenvolvido também apresentou: uma redução no tempo de estocagem a frio, melhor cura, uniformidade na queima, aumento de resistência à compressão e principalmente uma redução no consumo de lenha na matriz energética do processo.
Palavras-chave: construção civil, sustentabilidade.
 
 
1. INTRODUÇÃO
Os problemas ambientais provocados pelos seres humanos decorrem do uso abusivo dos recursos naturais para produção de bens e serviços e dos despejos de materiais e energia que são jogados no meio ambiente, de sistemas de produção e consumo destrutivo sem nenhuma preocupação com equilíbrio da relação homem-natureza.
Um dos mais consideráveis problemas diz respeito à necessidade de otimizar a integração de atividades de desenvolvimento de produtos em conjunto com os impactos ambientais do produto e requisitos da legislação ambiental (HEPPERLE et al, 2010).
O crescimento na construção civil nacional estimula a produção dos blocos cerâmicos, o que leva a um impacto na área ambiental devastada com o próposito de obter tanto a lenha utilizada nos fornos das olarias, durante o processo de queima, como também nos fornos para a produção do cimento utilizado durante a etapa do chapisco. Diante disso, o objetivo deste estudo foi desenvolver um bloco cerâmico sustentável que visa diminuir os impactos ambientais na construção civil, tornando-a sustentável.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Desenvolvimento da Máquina
A máquina inicial (Figura 1) foi desenvolvida pela empresa Protótipos Engenharia com a finalidade de fornecer alguns blocos cerâmicos furados para análises. 
Figura 1 - Máquina manual para furo dos blocos cerâmicos após saída da extrusora.
Havendo a necessidade de aumentar o número de blocos para testes, foi idealizada uma máquina totalmente pneumática, a qual a proposta do projeto está na Figura 2, que realiza o furo simultaneamente dos dois lados, visando acelerar o processo das análises e pesquisas. 
Figura 2 - Projeto da esteira e maquina pneumática para furos.
2.2 Elaboração do Bloco Cerâmico
O bloco cerâmico furado possui o processo de fabricação semelhante ao bloco cerâmico tradicional. A diferença está na etapa final, onde após o corte é realizada a etapa de furos através da máquina, resultando em novos blocos cerâmicos sustentáveis que já saem prontos para ir à secagem a frio, conforme (Figura 3), e posterior ida ao forno.
Figura 3 - Bloco cerâmico sustentável após a etapa do furo e posterior estocagem.
Os resíduos de matéria prima, extraídos das paredes externas do bloco original durante a confecção dos blocos cerâmicos idealizados, foram moldados em formas geométricas com peso equivalente a 29g (em média) para posterior comparação com a carga térmica retirada do bloco original e determinação do consumo de lenha equivalente que deixou de ser consumida com a retirada da carga térmica.
O conjunto de furos adicionados ao bloco de cerâmica tradicional, influenciaram nos processos de secagem e queima. Com uma maior circulação interna de ar no bloco, devido aos furos, a secagem a frio tornou-se mais rápida e uniforme. E quando levados ao forno, o tempo de cozimento será menor e, em virtude de um maior fluxo de calor nas paredes do bloco, haverá homogeneização durante a queima. O bloco final pode ser observado na Figura 4.
Figura 4 – Bloco de cerâmica final
2.3 Metodologia
Após testes de simulação, foi realizado um teste de campo pela empresa Protótipos Engenharia a fim de avaliar a produção de blocos cerâmicos em uma olaria (Cerâmica Bom Jesus, LTDA – CNPJ 09554994 / 0001 - 62 , Locarizada da Fazenda Tanques, na cidade de Massaranduba).
Na primeira etapa analisada, foi feito um acompanhamento na secagem dos blocos de mesmo material e mesmo peso, tanto o furado quanto o tradicional, efetuando a pesagem dos mesmos a cada 15 minutos, durante um dia após saída da extrusora e etapa de furo, e constatando uma possível diminuição no tempo de secagem do bloco furado em relação ao bloco tradicional. 
Após a etapa de secagem, os blocos cerâmicos (tradicional e furado) foram conduzidos ao forno para a etapa de queima. Com a posterior retirada, verificou-se que os blocos tradicionais mantiveram as características normais desejadas, porém os blocos furados estavam queimados além do necessário. Com isso, entende-se que estes blocos necessitariam de menos tempo de forno e, consequentemente, menos lenha para atingir as propriedades desejáveis.
No ensaio de aderência foi utilizado a Multimassa Uso Geral da Quartizolit, trata-se de uma argamassa pronta indicada para assentamento e revestimento e por ter-se a certeza de que as proporções dos compostos químicos são devidamente controladas. O produto elimina a etapa do chapisco, e, consequentemente, diminui a quantidade de cimento, areia e mão de obra, tornando mais rápida e sustentável a conclusão da obra.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Impacto Ambiental e Tratamento de Resíduos
Segundo a Federação das indústrias do Rio Grande do Norte, a carga térmica necessária para queimar mil tijolos é em média cerca de 2,9 m³ de lenha. Considerando que os resíduos retirados dos tijolos em razão dos furos é cerca de 1% do seu peso, conclui-se que precisaremos de 1% a menos de lenha para queimar os tijolos. Ou seja, haverá uma economia de 0,029m³ de lenha por milheiro de tijolos.
Dados do IBGE 2011 informam que a produção mensal de tijolos no Brasil é de cerca de 4 bilhões para um número de 4.820 olarias no país. Isso gera uma média de 27.666 tijolos por dia. Como as árvores utilizadas são do tipo algaroba (Prosopis juliflona) conforme Figura 5 (75 mm de diâmetro e 2m de altura), podemos calcular que para uma produção diária de 27.666 tijolos evitaremos uma devastação de mais de 32 mil árvores por ano para uma única olaria que fabrique os tijolos sustentáveis.
Figura 5 - Lenha utilizada para a queima dos blocos cerâmicos.
Analisando a área devastada e considerando que cada árvore precise de 1m² para crescer, teremos um total de 32 hectares não devastados. Em média 32 campos de futebol do tamanho do Maracanã. 
Os resíduos provenientes dos furos dos blocos representam cerca de 1% de sua massa total segundo análise demonstrada na Figura 6. Eles podem ser reutilizados para a fabricação de novos blocos cerâmicos na indústria. 
Figura 6 - Analise do peso dos resíduos retirados do bloco furado.
Considerando a media diária daprodução nacional de tijolos cerca de 27.666 unidades segundo o IBGE 2011, poderemos reaplicar os resíduos dos tijolos furados para fabricarmos 276 novos tijolos por dia. Isso iria gerar mais de 100 mil novos tijolos fabricados durante o ano apenas com o reaproveitamento dos resíduos.
3.2 Resistência à Compressão
Uma das maiores preocupações com relação ao desenvolvimento do bloco era a possível diminuição da resistência à compressão do material devido à retirada de parte de sua massa. Isso poderia inviabilizar o produto final em razão do receio dos construtores de ter um material mais frágil em seus projetos mesmo se tratando apenas de um bloco para alvenaria de vedação.
Após os ensaios de compressão simples, chegou-se a um resultado inesperado conforme mostra a Figura 7.
Figura 7 - Gráfico comparativo entre os blocos cerâmicos tradicionais e os furados.
 Comparando os ensaios e tomando como base o programa setorial de qualidade (PSQ) em conformidade com a Agencia Nacional da Indústria Cerâmica – ANICER, a NBR 15.270:2005 (ABNT) e portaria nº 127/05 (INMETRO), a resistência à compressão para alvenaria de vedação deverá suportar uma força de compressão igual ou superior a 3MPa. A Tabela 1 ilustra a eficiência em relação à norma.
	Tipo de bloco
	Média ≥ 3,0 mpa
	Elim. Externos
	Norma 100%
	Eficiência%
	Tradicional
	2,85
	2,92
	97,33%
	-2,66%
	Furado
	3,17
	3,15
	105,00%
	+5,00%
Tabela 1 - Comparativo entre o bloco furado e tradicional em relação à norma.
O bloco cerâmico tradicional não conseguiu atingir a norma, porém houve uma maior resistência à compressão do bloco furado, ultrapassando a norma. Isso leva a crer que os furos causaram um maior fluxo de calor no interior dos blocos, onde através de um cozimento mais uniforme pode-se aumentar a resistência à compressão. Aliado a isso, as bordas dos furos ficaram mais endurecidas, o que também auxiliaram ao aumento da resistência a compressão. 
3.3 Análise da Vedação do Bloco
Após a fabricação do bloco cerâmico sustetável, deu-se inicio aos testes para a verificação da ancoragem do reboco. Algumas aplicações de reboco foram feitas ao mesmo e verificou-se então uma forte ancoragem nas paredes internas, eliminando então a etapa do chapisco conforme Figura 8.
Figura 8- Argamassa ancorada no bloco cerâmico.
Ainda conforme a Figura 8, observamos que na ancoragem 1 a massa ficou fixada nas paredes do furo oferecendo mais aderência ao sistema. A ancoragem 2, além de possuir as características da ancoragem 1, também apresentou aderência na parede interna do bloco. As paredes ficaram expostas as intempéries buscando um comparativo entre a parede chapiscada com bloco cerâmico tradicional e a parede que utilizada o bloco cerâmico furado sem o chapisco. Foi verificado comportamento igual em todos os casos, não havendo então queda ou trincas se propagando no reboco.
4. CONCLUSÃO
Após a realização de todas as análises, pode-se elencar, entre outros, os seguintes aspectos ambientais do bloco cerâmico econômico: os materiais utilizados não causam impactos ambientais; durante o processo produtivo não há praticamente geração de resíduos; o consumo de energia na produção é reduzido e de fonte renovável; tem uma vida útil longa; durante a aplicação reduz etapa da obra (chapisco) e, consequentemente, o uso de materiais (argamassa); pode ser reciclado; não necessita de embalagem e devido aos furos nas laterais do produto, pesa 1% a menos comparado aos blocos tradicionais, o que reduz o uso de combustível e emissão de dióxido de carbono durante o transporte. Em suma, diante do exposto, conclui-se que o bloco cerâmico econômico é de fato um produto verde (ALVES, FREITAS, 2013).
Diante das pesquisas e análises realizadas neste bloco cerâmico, conclui-se que é possível aliar sustentabilidade com a melhoria no produto final e na produção, destacando a importância do consumo de produtos verdes e, principalmente, da diminuição da flora desmatada para utilização em fornos, tanto na etapa de queima (produção do bloco) quanto para a produção da argamassa utilizada na etapa do chapisco, obtendo assim o desenvolvimento de uma construção mais sustentável.
 5. REFERÊNCIAS
HEPPERLE C. et al. Calculating lifecycle interdependencies based on eco-design strategies, IEEE. International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management. 2010, pp. 743-747.
ALVES, I. J. B. da R.; FREITAS, L. S. O Produto Verde é Sempre “Verde”? Uma Análise do Bloco Cerâmico a partir do Ecodesig. REUNIR – Revista de Administração, Contabilidade e Sustentabilidade ISSN: 2237-3667 – Vol.3, nº 1, Jan./Abr., p. 1-20, 2013.
 
Everaldo Fernandes Monteiro, (efernandesmont@uol.com.br), Doutor.
Osnes Feitosa Gomes Costa, (osnesufcg@gmail.com), Graduando.
Mateus Pires Feitosa, (feitosa992@gmail.com), Graduando.
Fernanda Caroline de Miranda Ribeiro, (fernandaceng@gmail.com), Graduanda.
Paulo Aliberto Barros Pucu, (paulo.aliberto@mauriciodenassau.edu.br), Doutor.
Empresa Financiadora do Projeto: Protótipos Engenharia, Emiliano Rosendo Silva, n 115, sala 03 – PaqTcPB, 58.431-000,   Bodocongó - Campina Grande – Paraíba.