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REPARO DE PATOLOGIA DE ESTRUTURA COM
ARGAMASSA DE REJEITO DE CERÂMICA VERMELHA
1 Claudeir de Souza Santana^2 Juzélia Santos^3
Resumo O objetivo desta pesquisa é a utilização do rejeito de cerâmica vermelha de uma indústria de Tijolos e Telhas da região de Cuiabá como argamassa para reparo de patologia de estrutura, visando sua aplicação em substituição à areia e pedrisco no processo. A argamassa produzida restaura um banco de jardim confeccionado com concreto cujo assento era de agregado de cerâmica vermelha e pernas de tijolos de solo-cimento. O rejeito de cerâmica vermelha utilizada é proveniente de uma indústria da região de Cuiabá/MT, descartado no final do processo de produção, moído em granulometria apropriada para simular um tipo genérico de areia e pedrisco. Foram desenvolvidos processos de moagem e traçadas várias curvas granulométricas. Os agregados produzidos foram caracterizados desde a jazida até a moagem final de acordo com as normas da ABNT vigente, a área específica através de BET, para análise microestrutural foi utilizado difração de Raio-X. Foram utilizadas normas da ABNT para a caracterização e comparações de resultados. A argamassa produzida mostrou-se adequada para a restauração proposta, mostrou- se consistente e coesa. Concluiu-se que a argamassa produzida com agregado reciclado de cerâmica vermelha pode ser utilizada em restauração estrutural na construção civil em substituição ao agregado natural, com benefícios de custo e ambiental. Palavras-chave: Reciclagem; Agregado; Cerâmica vermelha; Restauração estrutural.
REPAIR OF PATHOLOGY OF STRUCTURE WITH MORTAR TO REJECT THE RED CERAMICS Abstract The aim of this research is the use of the reject of red ceramic from an industry of bricks and tiles from the region of Cuiaba as mortar for repair of structural pathology, looking for their application to replace the sand and gravel in the process. The mortar produced restores a park bench made of concrete which seat was made of red ceramic and legs of soil-cement bricks. The reject of red ceramic used is from an industry in the region of Cuiaba, discarded at the end of the production process, ground in an appropriate granulometry to simulate a generic type of sand and gravel. Grinding processes were developed and various granulometric curves were drawned. The aggregates produced were characterized from the deposit until the final grinding according to ABNT norms in force, the specific area by BET, was used for microanalysis X-ray diffraction. ABNT standards were used to characterize and compare the results. The mortar produced proved to be adequate for the proposal restoration, it was consistent and cohesive. It was concluded that the mortar produced with recycled aggregate of red ceramic can be used in structural restoration in civil construction to replace the natural aggregate, with cost and environmental benefits. Keywords: Recycling; Aggregate; Red ceramic; Structural restoration.
(^1) Contribuição técnica ao 65º Congresso Anual da ABM, 26 a 30 de julho de 2010, Rio de Janeiro,
2 RJ, Brasil. Aluna do Curso Superior em Tecnologia em Controle de Obras, IFMT, bolsista PIBICT,
3 claudeir.santana@gmail.com. Professora Doutora, Departamento de Área de Construção Civil, IFMT, juzelia@ccivil.cefetmt.br
1 INTRODUÇÃO
O Setor de Cerâmica Vermelha ou Estrutural que fabrica materiais de argila (tijolos, telhas, blocos, manilhas, lajotas, tubos e ladrilhos vermelhos) para a construção civil, no Brasil, segundo o Anuário Brasileiro de Cerâmica, existem cerca de 11.000 indústrias de Cerâmica Vermelha, com média de 25 a 30 empregados por empresa, totalizando cerca de 250 a 300 mil empregos e um consumo de matérias- primas por volta de 60 milhões de Toneladas/ano. No Estado de Mato Grosso, de acordo com uma pesquisa realizada pelo Laboratório de Cerâmica do SENAI/MT, conseguiu-se levantar um número de aproximadamente de 73 Indústrias de Cerâmica Vermelha, mas segundo informações do Sindicato das Indústrias Cerâmicas para a Construção Civil do Estado de Mato Grosso, esse número deverá estar por volta de 130 indústrias.(1) O Núcleo Setorial de Cerâmica da Grande Região de Cuiabá e Várzea Grande criado em 2004 foi composto por 15 empresas sendo dez em Várzea Grande, duas em Cuiabá, duasem de Nossa Senhora do Livramento e uma em Santo Antônio de Leverger. Deste setor informal fazem parte também as Olarias, que apresentam as seguintes características:
- são organizadas de maneira informal;
- empregam grandes contingentes de mão-de-obra com baixa qualificação;
- desenvolvem processo de produção artesanal; e
- produzem tijolos maciços, fabricados conforme a demanda do mercado. Trata-se de um subsetor das indústrias cerâmicas que apresenta uma grande defasagem tecnológica, a qual pode ser expressa pelo índice de peças produzidas por empregado, que é de 13.300 peças/ano no Brasil contra 200.000 peças/ano na Europa. Em Cuiabá e Várzea Grande totalizam 23 indústrias cerâmicas, fabricando principalmente blocos cerâmicos de oito furos. E dessas cerâmicas, apenas duas empresas fabricam telhas cerâmicas. O que proporcionou a vinda de empresas de telhas de outros estados, e conseqüentemente à concorrência no mercado de telhas, provindas principalmente da região de Monte Carmelo – Minas Gerais. Há também em outras regiões do Estado onde se fabricam telhas, como em Dom Aquino e Cáceres. A localização Industrial do Setor Ceramista é determinada basicamente por dois fatores: 1) A localização do depósito natural da Argila - devido ao grande volume de matéria-prima processada, à distância da Indústria ao jazimento mineral não pode ser grande e 2) A posição dos grandes centros consumidores – o produto acabado possui peso específico e volume de grandes proporções, dificultando assim o seu transporte para atender o mercado consumidor. Com uma produção de 11.100.000 peças/mês, as 19 Indústrias cerâmicas localizadas na Grande Cuiabá, duas empresas produzem 3,6 milhões peça/mês, 04 (quatro) produzem acima de 500 mil peças/mês, uma produz 500 mil, e o restante delas produzem abaixo de 400 mil. Com uma Mão de Obra Direta aproximada de 600 pessoas e Mão de Obra Indireta de aproximadamente de 200 pessoas. Dessas empresas citadas acima, quatorze estão utilizando a palha de arroz, duas pó de serragem, seis lenha e uma utilizando como elemento alternativo o sabugo de milho seco.(2) Na Tabela 1, apresenta-se a relação de jazidas minerais de argila no Estado de Mato Grosso.
A argamassa em estudo será utilizada na restauração de um banco construído no ano de 1995, por 2 (duas) alunas do curso técnico de Edificações juntamente com a professora Juzélia Santos da Costa, com materiais reciclados, conforme pode ser observado na Figura 1, foto retirada alguns dias após a fabricação e cura do mesmo. As pernas foram executadas com tijolos de solo-cimento e o assento com concreto de cerâmica vermelha (COSTA et alii, 2000). Já nas Figuras 2, 3, 4 e 5 podemos observar fotos do banco no ano 2009, todo deteriorado.
Figura 1. Foto do banco confeccionado em 1995 (aluna e profª. Juzélia).
Figura 2 Foto do banco deteriorado Figura 3. Foto do banco deteriorado
Figura 4 Foto do banco deteriorado Figura 5 Foto do banco deteriorado
O banco foi deteriorado devido às duas obras que ocorreram no pavilhão e em seu entorno, cujos funcionários utilizaram o referido banco como fonte de apoio para dobragem de armadura, padiolas e todo tipo de apoio que se fizesse necessário no desenvolvimento da obra, e dessa forma ocasionando patologia que hoje é objeto da recuperação em estudo.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Aglomerantes
2.1.1 Cimento O cimento utilizado é o Portland CPII-F - 32, da marca Itaú em embalagens de 50kg, e suas características físicas e mecânicas foram estudadas realizando ensaios no laboratório de construção civil do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia. – IFMT, e os resultados são apresentados na Tabela 2. (NBR- 5732/1988).
Tabela 2. Resultados físicos e mecânicos do cimento Características e propriedades NBR Unidade Resultado Finura (resíduo na peneira 75 μm). 11579 % 3,
Tempo de início e fim de pega
Inicio de pega
11581 h 2h 35min.
Fim de pega
h 4
Massa específica 6474 kg/dm^3 3,
Resistência à compressão
3 dias de idade 7215
MPa 15,
7 dias de idade
MPa 24,
28 dias de idade
MPa 38,
2.1.2 Cal A cal utilizada foi a hidratada CH - III, da marca Itaú em embalagens de 20 kg, e suas características físicas e mecânicas foram estudadas realizando ensaios no laboratório de construção civil do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia. – IFMT, e os resultados são apresentados na Tabela 3. (NBR- 7175).
Tabela 3. Resultados físicos e mecânicos da cal
2.2 Agregados
2.2.1 Caracterização dos materiais O material utilizado é o rejeito de uma indústria de cerâmica vermelha – CV(tijolo), descartado no processo de produção após a queima, de uma indústria da região de Cuiabá-MT. As peças foram fragmentadas com britador de mandíbulas, e moídas por moinho de partículas finas. O material foi separado em frações granulométricas, semelhantes ao encontrado na natureza. O agregado reciclado utilizado consistiu de
Características e propriedades CH – III NBR Valor de Norma
Resultado
Massa unitária no estado solto (kg/dm^3 ) 7251 - 0, Massa específica (kg / dm^3 ) NM23 - 2,
Finura
Peneira 0,6 mm 9289
0,5% 0,35% Peneira 0.075 mm 15% 13%
Plasticidade 9206 110 136 Índice de retenção de água 9290 80% 87%
Figura 6. Curva granulométrica do agregado miúdo areia de rio – CV. NBR NM 248.
Figura 7 – Microscopia óptica do agregado miúdo cerâmica vermelha Mag. 80X (em relação à tela do computador).
3.1.1 Micro-análise do agregado em estudo/ difração de raios-X Pelas Figuras 8, 9 e 10 podem-se observar que os agregados em estudo apresentam a mesma estrutura formadora do esqueleto, independente de ser o agregado reciclado de cerâmica vermelha ou de areia natural quartzosa as fases mineralógicas são as mesmas.
Figura 8 - Raio-x da amostra da jazida de extração da matéria prima. Por meio dele podemos observar a estrutura do esqueleto formador do material, realizado em aparelho da marca Siemens modelo D5005, no Depto.Engenharia de Materiais – DEMA - da Univ. Federal de São Carlos – SP.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
100
200
300
400
500
600
700
800
INTENSIDADE (u.a)
2θ
Si
Si Si Si^ SI Si
AGREGADO - CV
Si - Quartzo(SiO2)
Figura 9 – Difratograma de Raio - x do agregado de cerâmica vermelha -CV.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
200
400
600
800
1000
1200
INTENSIDADE (u.a)
2 θ
SI Si
SiSi
Si
Si
Si SI^ Si
Si - Quartzo - (SiO 2 )
AREIA DE RIO
Figura 10 – Difratograma de Raio - x do agregado natural areia de rio-P.
3.2 Argamassa
Para restauração do banco foram desenvolvidas argamassas de traço volumétrico 1:2:9 CV9; 1:3:12 CVA12, (cimento:cal: agregado miúdo reciclado de cerâmica vermelha), cujas similaridades utilizou-se argamassas de referência de cimento, cal e agregado miúdo areia de rio com traço volumétrico 1:2:9 P9 e 1:3:12 PA12. Na restauração do banco utilizou-se a argamassa cujo traço em massa é de 1: 0,91: 3,71, denominado de CVD (Cerâmica Vermelha Danilo - 2005).
3.2.1 Propriedades físicas das argamassas As propriedades físicas das argamassas em estudo podem ser observadas na Tabela 5.
Resistência à Compressão Axial
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20 25 30 Idade em Dias
Resistência Axial em MPa
CV CVA P PA CVD
Figura 12 – Gráfico da resistência à compressão axial da argamassa em estudo.
Por meio dos ensaios no estado endurecido podemos perceber, que as argamassas contendo agregado reciclado apresentam melhores resultados que as argamassas convencionais. Fica evidente que a utilização da argamassa reciclada de cerâmica vermelha propicia a obtenção de argamassas de propriedades extremamente otimizadas.
4 PROCESSO DE RECUPERAÇÃO DA ESTRUTURA
No processo de restauração do banco após o empacotamento e definição do traço (CVD) através do processo de densidade real, foi aplicado removedor de ferrugem conforme as Figuras 13 e 14, após 24h aplicou-se um chapisco de traço 1: (cimento: agregado proveniente de cerâmica vermelha). O chapisco em questão foi curado através de processo de molhagem durante sete dias. Após sete dias de cura aplicou-se então a argamassa produzida e o resultado do banco após sua recuperação pode ser observado nas Figuras 15 à 18.
Figura 13 Removedor de Ferrugem Figura 14 Removedor de ferrugem aplicado nas ferragens
Figura 15 Banco recuperado Figura 16 Banco recuperado
Figura 17 Banco recuperado Figura 18 Banco recuperado
5 CONCLUSÃO
A argamassa para a restauração do banco foi executada com sucesso, atendeu a expectativa de projeto sendo feito o empacotamento dos grãos para argamassa de restauração do referido banco. Na aplicação da argamassa o pedreiro não encontrou dificuldade, pois foi executado com método convencional, fez-se uma forma de madeira e foram usados materiais próprios da construção civil como colher de pedreiro e desempenadeira de madeira. Os resultados indicam até o presente momento que a argamassa em estudo está de acordo com o mínimo exigido pelas Normas Brasileiras.
REFERÊNCIAS
1 MAIA, E. C.; Apostila Tópicos Gerais sobre Cerâmica Vermelha, Centro de Educação e Tecnologia, SENAI/FIEMTEC. 2005. 2 MAIA, E. C. Monografia, SENAI/FIEMTEC. Centro de Educação e Tecnologia. 2006. 3 GASPAR JÚNIOR, L.A. et all. Panorama atual do pólo cerâmico de Santa Gertrudes em função de novos estudos mineralógicos e texturais da matéria-prima utilizada na indústria de revestimentos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 41.1997, São Paulo, SP. Anais... São Paulo: ABC, 1997. P. 696-699. 4 COSTA, J. S. da; CONCIANI, W.; FONSECA, J. B. B.; Brick of Cement-Soil with Material of Cuiabana Region, CEFET-MT, 2000. 5 COSTA, J. S. “Agregados alternativos para argamassa e concreto produzidos a partir da reciclagem de rejeitos virgens da indústria de cerâmica tradicional. TESE de Doutorado, DEMa, Universidade Federal de São Carlos, dezembro de 2006, 208P.
