RESISTNCIA A COMPRESSO DE TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO Resistncia a
compresso de tijolos de solo-cimento ... FABRICADOS COM O MONTCULO
DO CUPIM Cornitermes cumulans (Kollar, 1832)Resistance the
compression of manufactured cement bricks ground with the wooded
hill of termite Cornitermes cumulans (Kollar, 1832)Leandro Queiroz
Corra de Albuquerque 1, Guilherme Augusto Biscaro2, Srgio Ricardo
Lima Negro3, Alessandra Conceio de Oliveira4, Larcio Alves de
Carvalho5, Stella Tosta Leal6
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RESUMO Objetivou-se neste trabalho, comparar a resistncia
compresso de tijolos de solo-cimento fabricados com o montculo do
cupim Cornitermes cumulans (Kollar, 1832), com tijolos que
utilizaram como matria prima um NEOSSOLO QUARTZARNICO (EMBRAPA,
1999), ambos submetidos a duas idades de cura (07 ou 28 dias). O
experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado,
em esquema fatorial 2x2, sendo analisados dois cofatores: a matria
prima base e a idade de cura. Os ensaios fsicos e mecnicos
obedeceram s prescries das normas da Associao Brasileira de Normas
Tcnicas NBR-8492 (ABNT, 1982) e NBR-8491 (ABNT, 1984). Concluiu-se
que a resistncia compresso dos tijolos foi maior com o aumento das
idades de cura. O tratamento T4 apresentou maior valor de
resistncia compresso, no diferindo estatisticamente dos tratamentos
T2 e T1. Os tijolos fabricados com o montculo do cupim C. cumulans
(Kollar, 1832) apresentaram diminuio da absoro de gua com o aumento
das idades de cura, o que normalmente corresponde a um maior
aumento da resistncia compresso, ao contrrio dos que utilizaram o
NEOSSOLO QUARTZARNICO (EMBRAPA, 1999). Termos para indexao: Idade
de cura, ensaios fsicos e mecnicos, solo-cimento. ABSTRACT The aim
of this research was to compare the compressive strength of
ground-cement bricks manufactured with the wooded hill of termite
Cornitermes cumulans (Kollar, 1832), to bricks that they were used
as quartzaremico raw material one NEOSSOLO QUARTZARNICO (EMBRAPA,
1999), both submitted to two ages of cure (07 or 28 days). The
experiment was performed in entirely randomized delineation, in
factorial project 2x2, being analyzed two cofactors: the raw
material base and age of cure. The physical and mechanical assays
obeyed the lapsing of the norm of the Brazilian Association of
Technical Rules NBR-8492 (ABNT, 1982) and NBR-8491 (ABNT, 1984).
One concluded that the compressive strength of the bricks was
bigger with the increase of the ages of cure. The T4 treatment
presented bigger value of compressive strength, not differing
statistically from the treatments T2 and T1. The bricks
manufactured with the wooded hill of termite C. cumulans (Kollar,
1832) presented reduction of water absorption with the increase of
the ages of cure, which normally corresponds to a bigger increase
of the compressive strength, on the contrary of the ones that used
NEOSSOLO QUARTZARNICO (EMBRAPA, 1999). Index terms: Ages of cure,
physical and mechanical assays, cement-soil.
(Recebido em 21 de setembro de 2006 e aprovado em 26 de outubro
de 2007) INTRODUO Solo-cimento o material obtido pela interao ntima
de solo, cimento Portland e gua. Segundo Enteiche (1963), citado
por Mercado (1990) e Grande (2003), trata-se de um processo
fsico-qumico de estabilizao e reorientao das partculas slidas do
solo com a deposio de substncias cimentantes nos contatos
intergranulares, alterando, portanto, a quantidade relativa de cada
uma das trs fases (slida, lquida e gasosa) que constituem o
solo.
Cinc. agrotec., Lavras, v. 32, n. 2, p. 553-560, mar./abr.,
2008
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ALBUQUERQUE, L. Q. C. de et al. moldagem, os tijolos foram
submetidos cura durante perodos de 7, 28, 56 e 90 dias. As
propriedades fsicomecnicas dos tijolos foram determinadas atravs de
testes destrutivos (resistncia compresso simples) e nodestrutivos
(ensaio de ultra-som). Os resultados indicaram que as adies de 10%
de cimento e 10% de cal, respectivamente para solos arenosos e
argilosos, foram as que promoveram melhores resultados em termos de
resistncia compresso simples. No Brasil, a produo e a aplicao de
solo-cimento ainda mais expressiva em obras de pavimentao (mais de
90% das bases das rodovias do pas so de solo-cimento compactado),
reforos e melhorias de solos e, finalmente em barragens e contenes
(GRANDE, 2003). Com este trabalho procurou-se verificar a
viabilidade da utilizao do montculo do cupim, abundante nas
propriedades da regio do municpio de Cassilndia/MS, como matria-
prima na fabricao de tijolos de solo-cimento. MATERIAL E MTODOS O
experimento foi conduzido de agosto a setembro de 2006, no galpo de
equipamentos do Setor de Produo Agrcola da Fazenda Escola,
pertencente Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS),
Unidade Universitria de Cassilndia (UUC). Todos os tijolos
fabricados, com auxlio de uma prensa manual, foram do tipo macio,
tendo em mdia as seguintes dimenses: 23 cm de comprimento, 10,8 cm
de largura e 5,8 cm de altura. O montculo do cupim Cornitermes
cumulans (Kollar, 1832) e o NEOSSOLO QUARTZARNICO (EMBRAPA, 1999),
utilizados no experimento, foram coletados na rea da Fazenda
Escola. O critrio utilizado para realizar a escolha do solo e sua
mistura com cimento foi baseado nas instrues e recomendaes bsicas
do Guia de construes rurais base de cimento. Fascculo 2: como usar
os materiais da Associao Brasileira de Cimento Portland (ABCP, [19
]) e na norma NBR 10832 (ABNT, 1992), que trata da fabricao de
tijolo macio de solo-cimento com utilizao de prensa manual, e cuja
principal recomendao de que o solo a ser utilizado seja,
predominantemente, arenoso. A anlise fsico-qumica do NEOSSOLO
QUARTZARNICO (EMBRAPA, 1999), apresentou as seguintes
caractersticas: pHCaCl2= 4,6; P= 2,0 mg dm-3; K= 1,6 mmolc dm3;
Ca2+= 6,0 mmolc dm-3; Mg2+= 7,0 mmolc dm-3; H+Al= 25,0 mmolc dm-3;
Al= 3,0 mmolc dm-3; M.O.= 10,0 mg dm-3; Cu= 0,6 mg dm-3; Fe= 12,0
mg dm-3; Mn= 8,9 mg dm-3; Zn= 0,3 mg dm-3; B= 0,37 mg dm-3. Os
seguintes resultados foram observados na anlise granulomtrica:
areia= 877 g kg-1; silte= 20 g kg-1 e argila= 103 g kg-1.
A mistura de solo-cimento submetida compactao num teor de
umidade timo para obteno de mxima densidade, de modo a formar um
material estruturalmente resistente e durvel, utilizado na forma de
tijolos, blocos e paredes monolticas (LOPES & FREIRE, 2003),
apresentando boa resistncia compresso, bom ndice de
impermeabilidade e baixo ndice de retrao volumtrica (HABITAR,
2004). Segundo a ABCP (1980), para se fazer a dosagem correta do
solo-cimento necessria a realizao de uma seqncia preestabelecida de
ensaios, sendo os resultados interpretados atravs de normas
tcnicas. O resultado de um estudo de dosagem seria a fixao de trs
quesitos bsicos, a saber: o teor de cimento a ser adicionado no
solo, a umidade a ser incorporada na mistura e a massa especfica
desejada. Os solos mais arenosos so os que se estabilizam com
menores quantidades de cimento, porm necessria a presena de argila
na sua composio, visando dar mistura, quando umedecida e
compactada, coeso suficiente para a imediata retirada das formas
(ABCP, 1985). Atualmente, diversas pesquisas esto sendo realizadas
envolvendo estruturas e materiais feitos com solo-cimento. Moraes
et al. (2002) pesquisaram a resistncia compresso simples da mistura
solo-cimento plstico, em funo da idade de cura. Os resultados
mostraram que houve aumento da resistncia em funo da idade, sendo
que os ganhos considerveis de resistncia foram para perodos
superiores aos 28 dias. O uso de tijolos de solo-cimento produzidos
por meio de prensas manuais apresenta vantagens em relao ao sistema
convencional, entre as quais esto controle de perdas,
disponibilidade de abastecimento, baixo custo, durabilidade e
segurana estrutural, economia de transporte, quando produzido no
prprio local da obra, e baixa agressividade ao meio ambiente, pois
dispensa a queima (GRANDE, 2003). A eficcia da estabilizao
estrutural dos tijolos prensados de terra crua, com ou sem
aditivos, avaliada, comumente, por meio de testes fsicomecnicos
destrutivos como: ensaios de resistncia compresso simples,
capacidade de absoro de gua e durabilidade (GORDON et al., 1997;
REN & KAGI, 1995; WALKER, 1995; WEBB, 1992). Ferreira &
Freire (2003) estudaram a combinao de mtodos destrutivos e
no-destrutivos para a avaliao da eficincia da estabilizao do solo e
da qualidade tcnica de tijolos prensados de terra crua tratada com
cimento, cal e silicato de sdio. Os teores de cimento e cal foram
0%, 6% e 10%, e a dosagem de silicato de sdio foi de 4% em relao ao
peso seco da mistura solo-aditivo. Aps a Cinc. agrotec., Lavras, v.
32, n. 2, p. 553-560, mar./abr., 2008
Resistncia a compresso de tijolos de solo-cimento ... J o
montculo do cupim foi escolhido, inteiramente ao acaso, o mais
prximo do ponto de coleta do NEOSSOLO (que no caso foi a 12,60
metros) e que apresentasse volume suficiente para a fabricao do
nmero de tijolos necessrios para as avaliaes, e misturado com o
cimento de acordo com as mesmas instrues e recomendaes do guia da
ABCP ([19 ]) e da norma NBR 10832 (ABNT, 1992). Os cupins nele
residentes foram identificados como sendo da espcie Cornitermes
cumulans (Kollar, 1832), cuja caracterstica principal depreciar a
terra em funo, no caso de rea de pastagens, por restringir o nmero
de unidade animal por hectare. A anlise fsico-qumica de uma amostra
do montculo apresentou as seguintes caractersticas: pHCaCl2= 4,1;
P= 4,0 mg dm-3; K= 1,1 mmolc dm3; Ca2+= 7,0 mmolc dm-3; Mg2+= 6,0
mmolc dm-3; H+Al= 42,0 mmolc dm3 ; Al= 8,0 mmolc dm-3; M.O.= 23,0
mg dm-3; Cu= 1,1mg dm3 ; Fe= 65,0 mg dm-3; Mn= 17,7 mg dm-3; Zn=
0,9 mg dm-3; B= 0,37 mg dm-3. A anlise granulomtrica apresentou os
seguintes resultados, que no tringulo textural caracteriza uma
areia franca: areia= 810 g kg-1; silte= 39 g kg-1 e argila= 151 g
kg-1. No decorrer da pesquisa utilizou-se apenas um tipo de cimento
Portland CPII F-32, da marca CAU. A escolha do tipo de cimento foi
determinada pela sua disponibilidade na regio de Cassilndia/MS.
Esse cimento, segundo o fabricante, supera os valores mnimos
normatizados pela NBR 11578, referentes a cimentos portland
compostos. O Quadro 1 apresenta as resistncias mecnicas compresso
do CPII F-32, em MPa. Em geral, o trao de referncia para a fabricao
de tijolos de solo cimento o 1:10, sendo uma parte de cimento e dez
partes de solo, como informa o Guia da Associao Brasileira de
Cimento Portland. Adotou-se, neste trabalho, o trao 1:8, que mais
rico em cimento, e correspondeu utilizao de uma parte de cimento
para cada oito partes da matria-prima utilizada (solo ou montculo
do cupim), baseado em Grande (2003), que estudou a fabricao de
tijolos modulares de solo-cimento, por prensagem manual, com e sem
adio de matria-prima slica ativa, e que
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adotou um trao de referncia de 1:10 e variaes para anlise de um
trao rico em cimento (1:7) e outro pobre (1:13). Antes de ser
misturado com o cimento Portland CPII F-32, o NEOSSOLO passou por
um processo de separao de eventuais restos orgnicos e quaisquer
outros detritos existentes, e de uniformizao da granulometria,
atravs da utilizao de uma peneira n. 4 (4,8 mm), de acordo com as
recomendaes da norma NBR 10832 (ABNT, 1992). J o montculo do cupim
foi primeiro triturado manualmente, sobre uma superfcie revestida
por uma lona plstica, e posteriormente submetido ao mesmo processo
de separao e uniformizao da granulometria, requerido pela norma da
ABNT. Estando as duas matrias-primas preparadas, realizou-se a adio
do cimento no trao de 1:8, e de gua, at que se atingisse a
consistncia recomendada no guia da ABCP ([19 ]). Neste momento foi
retirada uma amostra de cada mistura, que foi encaminhada para o
laboratrio de solos da UUC/UEMS, onde foi determinada a umidade
mdia das amostras de 11%, pelo mtodo gravimtrico. Depois de
confeccionados, os tijolos foram submetidos ao processo de cura, e
foram armazenados em local protegido do sol e do vento e molhados
diariamente, de acordo com o perodo prestabelecido para cada
tratamento. Encerrado esse processo, eles permaneceram armazenados
durante 180 dias. O experimento foi montado em DIC Delineamento
Inteiramente Casualizado - em esquema fatorial 2x2, sendo
analisados dois cofatores, sendo o primeiro a matria-prima base
(montculo do cupim ou NEOSSOLO QUARTZARMICO) e o segundo a idade de
cura (07 dias ou 28 dias). Para o principal fator avaliado, que foi
a resistncia compresso (em prensa hidrulica com preciso de 1,0
kgf), foram testados 04 (quatro) tratamentos com 09 (nove) repeties
cada. A analise estatstica (Teste de Tukey, a 5% no software
STATISTICA for Windows, subprograma ANOVA/MANOVA) foi realizada
apenas para os dados de resistncia compresso. Realizaram-se tambm a
avaliao da quantidade de gua absorvida pelos
Quadro 1 Resistncias mecnicas a compresso (MPa) do cimento CPII
F-32, da marca Cau.
Resistncias Mecnicas a Compresso (MPa) Idades Norma NBR 11578
Cau CPII F-32Fonte: Cimpasso Cimentos (2006). Cinc. agrotec.,
Lavras, v. 32, n. 2, p. 553-560, mar./abr., 2008
01 dia 11,0
03 dias > 10,0 26,0
07 dias > 20,0 31,2
28 dias > 32,0 39,0
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ALBUQUERQUE, L. Q. C. de et al. comparao com neossolo. Isso pode
sugerir que os cupins podem estar buscando argila e silte em
profundidade e concentrando-as nos montculos, ou se tratar apenas
de uma variao espacial do solo, no local. Os resultados das anlises
qumicas mostram tambm diferenas nas caractersticas qumicas de ambos
os materiais. Entre as alteraes, as mais pronunciadas foram o
aumento nos teores de matria orgnica (M.O), alumnio (Al), fsforo
(P), cobre (Cu), mangans (Mn) e ferro (Fe). Segundo Moreira &
Siqueira (2002), os organismos que habitam o solo so responsveis
direta ou indiretamente por processos bioqumicos diversos que
controlam as transformaes dos elementos qumicos e as transferncias
de energia no sistema solo-planta-atmosfera. Dentro desse contexto,
as alteraes observadas podem estar vinculadas s atividades
bioqumicas dos cupins, que modificaram as caractersticas qumicas
originais do solo. Dessa maneira, o aumento nos teores de Fe solvel
constatado na anlise do montculo do cupim em relao do NEOSSOLO, por
exemplo, poderia ser explicado pela transformao desse elemento
atravs das reaes de oxi-reduo e solubilizao do elemento, conforme
previsto em Siqueira (1993), que ainda argumenta que alguns
processos bioqumicos, que ocorrem no solo, como a produo de
metablitos diversos (cidos orgnicos), agem como substncias
solubilizantes quelantes e complexantes. Por utilizar-se uma prensa
manual para a fabricao dos tijolos, que pode causar possveis
variaes no peso final dos mesmos, realizaram-se as aferies das
massas de todos os tijolos analisados nesse experimento, em balana
digital, com preciso 1,0 gr (Quadro 2 ). A porcentagem de
desvio-padro, para os tijolos dos tratamentos T1, T3 e T4, ficou
abaixo de 2,5%, portanto dentro da faixa de aceitao; no entanto, os
tijolos do tratamento T2 ficaram acima de 2,5%, no atendendo
plenamente faixa de interesse. Tal problema ficou visvel
tijolos, as medidas das dimenses (utilizando rgua de preciso em
milmetros) e aferio das massas dos mesmos (balana digital, com
preciso de 1,0 gramas). Os ensaios fsicos e mecnicos obedeceram s
prescries da norma da Associao Brasileira de Normas Tcnicas
NBR-8492 (ABNT, 1982) denominada Tijolo macio de solo-cimento:
determinao da resistncia compresso e da absoro de gua: mtodo de
ensaio e da norma NBR-8491 (ABNT, 1984) denominada Tijolo macio de
solo-cimento: especificao . Para a determinao da carga de ruptura
(a qual foram submetidos os corpos de prova) utilizou-se um
equipamento denominado prensa universal. Os corpos de prova foram
preparados seguindo a seguinte rotina: dividiram-se os tijolos ao
meio, perpendicularmente sua maior direo; as duas metades obtidas
foram superpostas, atravs de suas faces lisas; essas faces foram
ligadas por uma fina camada de cimento. Aps o endurecimento, as
amostras foram colocadas em um tanque com gua, durante 15 minutos,
para que absorvessem uma pequena quantidade de gua e no a
retirassem da pasta de cimento. Uma semana aps a realizao das fases
anteriores, foi feito o capeamento dos corpos de prova, com uma
camada de gesso. S aps essa preparao, os tijolos foram submetidos
ao ensaio de carga de ruptura. RESULTADOS E DISCUSSES Os resultados
das anlises fsicas apresentaram diferenas nas propores das fraes
granulomtricas do NEOSSOLO, em relao s do montculo do cupim, apesar
de serem ambos os materiais coletados na mesma rea, bastante
prximos entre si (12,60 metros). Observase uma diferena na proporo
das fraes granulomtricas de argila (
