Relatório - Ensaios de Caracterização dos Solos by Yasmin Cavalcante

UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

RELATÓRIOS: ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS SOLOS

SANTA BÁRBARA D’OESTE – SP 2013

SUMÁRIO 1. ENSAIO DE RETRAÇÃO (ENSAIO DE CAIXA)........................................ p. 01 1.1 Introdução..............................................................................................p. 01 1.2 Objetivo................................................................................................. p. 01 1.3 Ensaio.....................................................................................................p. 02 1.4 Materiais.................................................................................................p. 02 1.5 Procedimento.........................................................................................p. 02 1.6 Análises...................................................................................................p. 05 1.7 Observações...........................................................................................p. 05

2. ENSAIO DE GRANULOMETRIA (ENSAIO DE PENEIRA)

p. 06

p. 06 2.1 Introdução............................................................................................. p. 06 2.2 Objetivo do Ensaio................................................................................. p. 07 2.3 O que o Ensaio Determina................................................................... p. 07 2.4 Materiais Utilizados.............................................................................. p. 08 2.5 Passo a Passo do Ensaio.................................................................... 2.6 Resultados........................................................................................... p. 10 01 2.6.1 Módulo de Finura...............................................................................p. p. 10 2.6.2 Classificação de DuffAbrams.............................................................p. 10 2.6.3 Gráfico Granulométrico....................................................................... p. 11 2.7 Conclusão..............................................................................................p. 11 3. ENSAIO DE ESTRUTURA DA AREIA COM E SEM ÁGUA

p. 12 3.1 Instrumentos Utilizados........................................................................p. 12 3.2 O processo...........................................................................................p. 12

4. ENSAIO DE PLASTICIDADE COM LAMA REFORÇADA

p. 16

4.1 Objetivo............................................................................................... p. 16 4.2 Material.................................................................................................p. 16 4.3 Procedimento........................................................................................p. 17 4.4 Conclusão............................................................................................p. 22

5. ENSAIO DE COMPACTAÇÃO (NATURAL E ESTABILIZADO COM

p. 23

CIMENTO) 5.1 NBR................................................................................................... p. 23 5.2 Compactação........................................................................................p. 31 5.3 Sistemas Construtivos que Utilizam Compactação..............................p. 33 5.4 Adição de Estabilizantes......................................................................p. 36 5.5 Teor de Água........................................................................................p. 36 5.6 Objetivo dos Ensaios...........................................................................p. 37 5.6.1 Objetivo do Ensaio de Compactação.......................................... p. 37 5.6.2 Objetivo do Ensaio de Imersão..................................................p. 37 5.6.3 Objetivo do Ensaio de Resistência a Compressão..................... p. 37 5.7 Execução do Ensaio de Compactação.................................................p. 37 5.8 Execução do Ensaio de Imersão.........................................................p. 43 5.9 Execução do Ensaio de Resistência...................................................p. 45

6. ENSAIO DE ADIÇÃO DE FIBRAS EM BLOCO MOLDADO

p. 47

6.1 Introdução........................................................................................... p. 47 6.1.1 Objetivo....................................................................................... p. 47 6.1.2 Concreto.....................................................................................p. 47 6.1.3 Tipos de fibras utilizadas...........................................................p. 47 6.1.4 Função das fibras no bloco moldado.........................................p. 47 6.1.5 Normas técnicas.........................................................................p. 48 6.1.6 Adobe.......................................................................................... p. 48 6.1.7 Referências para Fabricação do Adobe.................................. p. 49 6.2 Fabricação do Adobe no LABSIS.........................................................p. 51 6.2.1 Definição do Traço...................................................................... p. 51 6.2.2 Ensaios.......................................................................................p. 51 6.3 Ensaio de Flexocompressão................................................................. p. 60 6.3.1 Fotos do Ensaio.........................................................................p. 61 6.4 Equipamentos Utilizados................................................................... p. 63 6.5 Conclusão............................................................................................p. 68

7. ENSAIO DE AUMENTO DE ADERÊNCIA COM COLA AZULEJO

p. 69

7.1 Introdução............................................................................................ p. 69 7.2 Pesquisa – Cola Azulejo...................................................................... p. 69 7.3 Procedimento....................................................................................... p. 72 7.3.1 Argamassa de Terra para Reboco..........................................p. 72 7.3.1.1

Materiais...................................................................... p. 72

7.3.1.2

Execução..................................................................... p. 72

7.3.2 Argamassa de Terra para Reboco com Cola Azulejo.............p. 79 7.3.2.1 7.3.2.2

Materiais......................................................................... p. 79 Execução........................................................................ p. 79

7.4 Conclusão..........................................................................................p. 87 Referências Bibliográficas......................................................................... p. 88

1. ENSAIO DE RETRAÇÃO - ENSAIO DE CAIXA

Relatório: Teste de Retração

Discentes: Allan Drape João Vitor Paro Renato Tognetti Cadaval

1.1 Introdução

O solo é uma alternativa ecologicamente correta para a composição de materiais para a construção civil. O solo-cimento pode representar uma alternativa interessante para este setor. O solo-cimento é definido como uma mistura de solo, cimento e água que após compactado a uma umidade ótima, da origem a um material de boa resistência e durabilidade, podendo ser empregado de várias formas na construção civil. Em geral, o tipo de solo mais apropriado para a constituição do solo-cimento, é o solo arenoso, porém solos argilosos também podem ser utilizados, desde que sejam corrigidos com adição de areia. Tal adição baseia-se no Teste de retração, ou também denominado Teste de caixa.

1.2 Objetivo

O Teste de retração tem por objetivo, como o nome sugere observar o comportamento de retração da amostra, determinando assim a quantidade de argila presente no solo analisado. Sabendo que o limo não se retrai, o teste permite diferenciar a parte argilosa da parte limosa da amostra. Consiste em preencher uma caixa de madeira com o solo umedecido, em seguida deixar o material em repouso por sete dias protegido do sol ou três dias exposto ao mesmo, para que possa ser conferida sua retração longitudinal. Se a

mesma apresentar valor inferior a 20 milímetros, o solo é adequado ao preparo de solo-cimento. 1.3 Ensaio

Analisamos o solo disponível de quatro formas diferentes: 1°- Amostra natural, sem adição de areia, apenas com a terra peneirada. 2° - Amostra do solo com adição de 30% de areia. 3° - Amostra do solo com adição de 60% de areia. 4° - Amostra do solo com adição de 90% de areia. Os procedimentos a seguir foram realizados igualmente nas quatro amostras, com as exceções da primeira; sem peneiramento, e das seguintes na porcentagem de areia adicionada, conforme já citado.

1.4 Materiais

- Caixa de madeira com as medidas internas: 60 de comprimento, 4 cm de largura e 1 cm de profundidade. - Amostras do solo a ser analisado. - Areia para possível correção. - Peneira com abertura de 4,8mm. - Óleo desmoldante. - Colher de obra. - Balança. - Bacia. - Água.

1.5 Procedimento

- Peneiramento do solo com uma peneira de abertura de 4,8mm (Imagem 01), separando as amostras em quatro bacias diferentes. - Pesagem das amostras para posterior correção da porcentagem de areia (Imagens 02, 03 e 04).

- Coleta e peneiramento da areia com uma peneira de abertura de 4,8mm (Imagem 05). - Pesagem de três amostras de areia (Imagem 06, 07, 08), para chegar à porcentagem desejada aos testes de correção (30%, 60% e 90%), adicionando às três bacias de terra (Imagem 09). - Em bacias separadas foram adicionados ao solo a areia na porcentagem correta (com exceção da primeira amostra, que é natural). - Água é adicionada nas bacias, pouco a pouco, misturando até se obter o “pega” da amostra na colher (Imagem 10). - Aplica-se óleo desmoldante nas respectivas caixas para os ensaios. - Com a colher se adiciona as amostras nas caixas dos testes, de forma que todo o recipiente seja preenchido pela mesma. - Guardam-se as caixas dos ensaios em um local que não receba sol por durante sete dias para posterior análise.

Imagem 01 – Peneiramento do solo

Imagem 02 – Pesagem amostra 02

Imagem 02 – Pesagem amostra 03

Imagem 03 – Pesagem amostra 04

Imagem 05 – Peneiramento da areia

Imagem 07 – Pesagem para amostra 03

Imagem 09 – Amostras de solo e areia

Imagem 06 – Pesagem para amostra 02

Imagem 08 – Pesagem para amostra 04

Imagem 10 – Água adicionada à amostra

1.6 Análises

Amostra 1 - Na amostra natural, sem adição de areia, se podem observar fissuras e uma pequena variação de volume – é um solo com argila pouco ativa (média absorção de água). Amostra 2 – Com adição de 30% de areia no solo, a amostra não apresentou retração e nem fissuras, provando que essa combinação no solo analisado se tornou possível no uso do solo-cimento. Amostra 3 - Com adição de 60% de areia no solo, a amostra não apresentou retração e nem fissuras, provando que essa combinação no solo analisado se tornou possível no uso do solo-cimento. Amostra 4 – Com adição de 90% de areia no solo, a amostra não apresentou retração nem fissuras, porem apresentou aspecto demasiadamente arenoso, não sendo indiciado para o uso do solo-cimento.

1.7 Observações Segundo Specht (2000, apud PITTA, 1985), quanto maior a fração argilosa de um solo, tanto mais será a sua tendência à retração. O tipo de argila também tem influência. Um dos fatores mais influentes na retração do solo é o conteúdo de água no momento da compactação. Para obtenção da menor retração total, a compactação deveria ser efetuada pouco abaixo da umidade ótima. Também, pode-se observar uma relação entre o decréscimo de retração do solo com o aumento da quantidade de areia no solo (até certo ponto). Quanto maior a porcentagem de areia, ou seja, quanto maior a granulometria do solo, menor é a sua retração. Porém, isso aumenta o custo da utilização do material, podendo implicar na sua inviabilidade.

2. ENSAIO DE GRANULOMETRIA - ENSAIO DE PENEIRA

Discentes: Diogo Warwick Coimbra Liborio Vanderlei Antonio Sonego Junior Renan Zambello da Silva Thais Lacerda Tesch

2.1 Introdução

Trabalho realizado na disciplina de Técnicas Construtivas V com o objetivo de fazer o ensaio de peneira (ensaio de granulometria), para compreender como que a partir do estudo dos tamanhos dos grãos do solo, podemos caracterizá-lo e o seu comportamento perante a sua utilização. Foram realizados estudos preliminares de normas (NBR 7181, NBR 6457), dos equipamentos a serem utilizados no ensaio e os métodos para aa elaboração dos cálculos e do gráfico de granulometia. Ao final do levantamento teórico, usamos o laboratório (LABSIS) para executar o ensaio.

2.2 Objetivo do Ensaio

A analise granulométrica de um solo é o estudo do tamanho das partículas ou grãos que compõem esse solo. Ela serve para nos orientar sobre sua classificação e o comportamento do mesmo quanto a sua utilização. Faz-se distribuindo-se em diversas frações de solos, conforme seus tamanhos. Estas frações do solo são expressas em porcentagens de peso da amostra tomada.

2.3 O que o Ensaio Determina

De acordo com a escala granulométrica brasileira da ABNT, classificamos “as fraçõesconstituintes” do solo como: •

Pedras: 200mm - 20mm

•

Pedregulhos: 20mm - 2mm

•

Areia Grossa: 2mm - 0,2mm

•

Areia Fina: 0,2mm - 0,02mm

•

Silte: 0,02mm - 0,002mm

•

Argila < 0,002mm

•

Materiais orgânicos e outros

2.4 Materiais Utilizados Material

Imagem

Amostra de Solo Seca

Recipiente de Plástico

Colher de Pedreiro

Aparelho Vibrador para Peneiras

Peneiras Padronizadas 10,16,30,50,100,200)

(nº

Balança com Precisão de 0,01g

Escovas de Limpeza

2.5 Passo a Passo do Ensaio

Passo

Imagem

1º Tarar a balança, tirando o peso do recipiente de plástico.

2º Depositar 500g do solo seco no recipiente de plástico.

3ºDepositar a amostra de solo na peneira nº10

4º Posicionar as peneiras padronizadas no aparelho vibrador para peneiras.

5º Fechar e travar a tampa do vibrador, em seguida ajustar o aparelho, freqüência (5 vibrações/s) e o tempo (1min)

6º Esperar o vibrador parar a vibração, em seguida destampar e destravar o aparelho.

7º Tarar todas as peneiras padronizadas, e pesar toda amostra que foi retida em cada uma, para definir o quanto foi retido em cada peneira.

8º Elaborar os cálculos e o gráfico granulométrico

2.6 Resultados

Nº Peneira Aberura Material (mm) Retido (g)

Material Retido (%)

Material Retido Acumulado (%)

Material Acumulado Passando (%)

10 16 30 50 100 200

6 3 5 60 20 5 1 100

6 9 14 74 94 99 100

94 91 86 26 6 1 0

2,00 1,19 0,59 0,297 0,149 0,074 Prato

Total

30 13 27 304 103 23 1 500

2.6.1 Modulo de Finura MF = (Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa)/100 MF = (6+9+14+74+94+99)/100 MF = 296/100 MF = 2,96

2.6.2 Classificação de DuffAbrams •

Areia Grossa: MF > 3,90

•

Areia Média: 3,90 > MF > 2,40

•

Areia Fina: MF < 2,40

De acordo com a classificação de DuffAbrams a amostra de solo é de areia média (3,90 > MF > 2,40).

2.6.3 Gráfico Granulométrico

2.7 Conclusão Com o ensaio granulométrico podemos concluir que a amostra de solo a partir da classificação de Duff Abrams é de areia média. Com a interpretação dos resultados descobrimos as porcentagensde cada componentes do solo, 14% de areia grossa, 80% de areia média, e 6% de silte e argila.

3. ENSAIO DE ESTRUTURA DA AREIA COM E SEM ÁGUA

Discentes: Ana Carolina Maura André Eduarda Rodrigues Larissa Fujihara Lina Borges

3.1 Instrumentos Utilizados  Funil

 Recipientes (um deles com um pouco de agua no fundo)  Areia Branca  Estrutura para que segurasse o funil

3.2 O Processo:

- Peneiração de areia em dois tipos de peneira nº10 (1 litro) e nº100 (500ml) Primeiro ensaio feito com a areia fina - usado peneira nº100 - depois de peneirada, foi dividida em duas partes (250ml cada), para ser realizado em duas partes; primeira: tampando o buraco do funil e despejando toda a areia fina num recipiente seco, para que ela caia continuamente para ver como se estrutura; segunda: da mesma maneira despejando a areia fina, mas agora num recipiente com um pouco d'agua no fundo para ver como se estrutura e sua absorção. - Segundo ensaio, foi feito da mesma maneira, mas agora com areia grossa usado peneira nº10 - depois de peneirada, foi dividida em duas partes (500ml cada), e o ensaio foi realizado da mesma maneira, em dois recipientes por meio do funil para que caísse continuamente (seco e molhado para ver sua estruturação). - Houve grande diferença entre os dois ensaios, na primeira parte do primeiro ensaio - sem água - o que percebe ao olho nu, é que a areia fina não se estrutura, ela se "desmonta" se "esparrama", já na segunda parte do primeiro ensaio - com agua - depois de formar sua base a areia continua caindo igualmente por cima, vira 12

um "monte" meio arredondado e liso. O segundo ensaio, na primeira parte - sem água - a areia mais grossa vira um "monte" mais estruturado do que no primeiro ensaio, mas ainda não tem condições de "parar em pé", já na segunda parte do segundo ensaio - com água - quando já não há mais areia para cair, percebe-se claramente, que a areia mais grossa absorve a água mais rapidamente, mas ao contrario do primeiro ensaio, o monte fica meio "esburacado" parecendo um formigueiro e ele fica mais "espalhado" e pontudo, parecendo mais com uma pirâmide.

4. ENSAIO DE PLASTICIDADE COM LAMA REFORÇADA

Discentes: Bruna Garbim Bruno Cazissi Jheniffer Jorge

4.1 Objetivo O Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone, ou SLUMP TEST, é normatizado pela NBR NM 67 mede a consistência e a fluidez da massa, permitindo que se tenha o controle à uniformidade. A principal função deste ensaio é fornecer uma metodologia simples e convincente para se controlar a uniformidade da produção do solo cimento em diferentes betonadas. Desde que, na dosagem, se tenha obtido um solo cimento trabalhável, a constância do abatimento indicará a uniformidade da trabalhabilidade. O teste foi criado para o concreto, e não para o solo cimento. Por isso, tivemos que realizar várias tentativas para podermos chegar a uma conclusão, e descobrir a trabalhabilidade e fluidez do solo cimento.

4.2 Material • • • • • • • • • •

Molde de “cone” com o complemento metálico de enchimento (colarinho) Haste de socamento (16 mm de diâmetro e 600 mm de comprimento). Placa metálica de base com 500 mm de lado e 3 mm de espessura. Trena Concha metálica. Terra selecionada Peneira de malha ABNT de 4,8 mm Balança Água Cimento

4.3 Procedimento O ensaio foi realizado duas vezes, devido a confusões nas medidas dos materiais. 1º tentativa • Separação dos materiais 10 kg de terra - 25% (2,5 kg) do mesmo valor de cimento – e 30% (3,5 kg) do total de massa seca de água • • • •

Mistura de todos os materiais Montagem do equipamento Execução do teste Resultado final

Fig. 1: Peneiramento do solo

Fig. 2: Separação da quantidade necessária dos materiais

Fig. 3: Mistura dos materiais

Fig. 5: Massa final

Fig. 4: Adição de água

Fig. 6: Execução

Fig. 7: Resultado final

2º tentativa • Separação dos materiais 9,6 kg de terra – 15% (2,3 kg) de cimento – 17% (2 kg) de água • Mistura de todos os materiais • Montagem do equipamento • Execução do teste • Resultado final

Fig. 8: Massa final

Fig. 9: Execução

Fig. 10: Resultado final

Fig. 11: Medição

3º tentativa • Separação dos materiais 10kg de terra- 10% (1kg) de cimento- 16% (1,6 kg) de água • Mistura de todos os materiais • Montagem do equipamento • Execução do teste • Resultado final

Fig. 12: Mistura

Fig. 14: Resultado final

Fig. 13: Execução

Resultado: Obtivemos uma massa mais consistente e então realizamos o ensaio que teve o abatimento de 100mm. • • • • •

4º tentativa Separação dos materiais 10kg de terra- 10% (1kg) de cimento- 18% (1,8 kg) de água Mistura de todos os materiais Montagem do equipamento Execução do teste Resultado final

Fig. 15: Massa final

Fig. 16: Execução

Fig. 17: Resultado final

Resultado: Obtivemos uma massa consistente e então realizamos o ensaio que teve o abatimento de 450mm.

3º tentativa • Separação dos materiais 10kg de terra- 10% (1kg) de cimento- 20% (2,0 kg) de água • Mistura de todos os materiais • Montagem do equipamento • Execução do teste • Resultado final

Fig. 18: Massa final

Fig. 19: Execução

Fig. 20: Medição

Resultado: Obtivemos uma massa menos consistente e então realizamos o ensaio que teve o abatimento de 900mm. 5º tentativa • Separação dos materiais 10kg de terra- 10% (1kg) de cimento- 22% (2,2 kg) de água • Mistura de todos os materiais • Montagem do equipamento • Execução do teste • Resultado final

Fig. 21: Massa final

Fig. 22: Execução

Fig. 23: Medição

Resultado: Obtivemos uma massa aguada e então realizamos o ensaio que teve o abatimento de 1400mm. 21

6º tentativa • Separação dos materiais 10kg de terra- 10% (1kg) de cimento- 25% (2,5 kg) de água • Mistura de todos os materiais • Montagem do equipamento • Execução do teste • Resultado final

Fig. 24: Execução

Fig. 25: Resultado final

Resultado: Obtivemos uma massa muito aguada e então realizamos o ensaio que teve o abatimento de 2650mm. Após todas as tentativas, utilizamos a massa final em moldes. Depois do tempo de cura (7 dias), fizemos um teste de “flexo compressão” que resultou em 0,54 Pa.

4.6

Conclusão

Concluímos que apesar do teste não ser feito para o solo cimento, podemos através dele, ter alguns parâmetros para a trabalhabilidade e fluidez do material, alterando a volumetria de água presente na massa. Após todas as tentativas temos que o solo cimento composto por 20% à 22% de água, tem uma fluidez e trabalhabilidade aceitável.

5. ENSAIO DE COMPACTAÇÃO - NATURAL E ESTABILIZADO COM CIMENTO

Discentes: Bruna Caroline Teixeira Isabela de Barros Ingridie Cruanes

5.1.1

NBR 7182 da ABNT – Ensaio de compactação

5.1.2

Objetivo

Esta norma prescreve o método para determinar a relação entre o teor da umidade e a massa especifica aparente, seca de solos quando compactados, de acordo com os processos especificados.

5.1.3

Normas Complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5734 – Peneira para ensaios – Especificação. NBR 6457 – Amostras de solo – Preparação para ensaio de compactação e ensaios de caracterização – Método de ensaio. NBR 6458 – Grãos de pedregulho retidos na peneira de 4.8 mm – Determinação da massa especifica, da massa especifica aparente e da absorção de água – Método de ensaio. NBR 6508 – Grãos de solo que passam na peneira de 4.8mm – Determinação da massa especifica – Método de ensaio.

5.1.4

Aparelhagem

A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte: a) Balanças que permitam pesar nominalmente 10 kg e 200g, com resoluções de 1g e 0,01 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; b) Peneiras de 19 e 4,8 mm, de acordo com a NBR 5734; c) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105° e 110°; d) Cápsulas metálicas, com tampa, para determinação de umidade; 23

e) Bandejas metálicas de 75 cm x 50 cm x 5 cm; f) Régua de aço biselada com comprimento de 30 cm; g) Espátulas de lamina flexível com aproximadamente 10 cm e 2 cm de largura e 12 cm de comprimento, respectivamente;

h) Cilindro

metálico

pequeno

(cilindro

Proctor)

i) Cilindro metálico grande (cilindro de CBR)

j) Soquete pequeno

- consiste de um soquete metálico com massa de (2.500 +- 10)g e dotado de dispositivo de controle de atura de queda (guia), que é de (305 +- 2) mm.

k) Soquete grande - consiste de um soquete metálico com massa de (4.536 +- 10)g e dotado de dispositivo de controle de atura de queda (guia), que é de (457 +- 2) mm.

l) Provetas de vidro com capacidade de 1.000 cm³, 200 cm³ e 100cm³ e com graduações de 10 cm³, 2cm³ e 1cm³ e 1cm³, respectivamente. 25

m) Desempenadeira de madeira com 13cm x 25 cm. n) Extrator de corpo-de-prova. o) Conchas metálicas com capacidade de 1.000 cm³ e 500 cm³. p) Base rígida, preferencialmente de concreto, com massa superior a 100kg. q) Papel filtro com diâmetro igual ao do molde empregado.

5.1.5

Energias de Compactação

5.1.4.1 As energias de compactação especificadas nesta Norma são: normal, intermediária e modificada

5.1.4.2 O cilindro pequeno pode ser utilizado somente quando a amostra, após e preparação passa integralmente na peneira 4.8 mm.

5.1.5

Execução do Ensaio

Ensaio realizado com reuso de material, sobre amostras preparadas com secagem prévia até a umidade higroscópicos. I. Fixar o molde cilíndrico à sua base, acoplar o cilindro complementar e apoiar o conjunto em uma base rígida. Caso se utilize o cilindro grande, colocar o disco espaçador. Se necessário, colocar uma folha de papel filtro com diâmetro igual ao do molde utilizado, de modo a evitar a aderência do solo compactado com a superfície metálica da base ou do disco espaçador. II. Tomar a amostra preparada para ensaios com reuso de material de acordo com a NBR 6457. 26

III. Na bandeja metálica, com auxilio de proveta de vidro, adicionar água destilada, gradativamente e revolvendo continuamente o material, de forma a se obter teor de umidade em torno de 5% abaixo da umidade ótima presumível. Notas: a) Para determinados solos, a uniformização da umidade, quando da incorporação da agua do material sexo ate a umidade higroscópica, pode apresentar algumas dificuldade. Neste caso, recomenda-se que a amostra a ser ensaiada, após a adição da agua e o revolvimento do material, se já colocada em saco plástico vedado em processo de cura numa câmara úmida durante 24 horas. Antes da compactação, deve-se proceder a um revolvimento adicional da amostra. b) Para o ensaio realizado sem reuso do material, proceder de forma análoga, para cada um das porções a serem ensaiadas. Quando for adotado este procedimento, o mesmo deve ser explicitado junto com os resultados. IV. Após completa homogeneização do material, proceder à sua compactação, atendo-se ao soquete, número de camadas e número de golpes por camada correspondentes à energia desejada, como especificado no Capitulo 4. Os golpes do soquete devem ser aplicados perpendicularmente e distribuídos uniformemente sobre a superfície de cada camada, sendo que as alturas das camas compactadas devem resultas aproximadamente iguais. A compactação de cama camada deve ser procedida de uma ligeira escarificação da camada subjacente. NOTA: Quando o corpo-de-prova estiver sendo moldada para a realização de outros ensaios (CBR, compressão simples, permeabilidade), a determinação da umidade, h, deve ser feita com uma porção de amostra remanescente na bandeja, retirada imediatamente após a compactação da segunda camada, e de acordo com a NBR 645. Neste caso, fica sem efeito o procedimento preconizado em VII. V. Após a compactação da ultima camada, retirar o cilindro complementar depois de escarificar o material em contato com a parede do mesmo, com auxilio de espátula. Deve haver um excesso de, no máximo, 10 mm de solo compactado acima do molde que deve ser removido e rasado com auxilio de régua biselada. Feito isso, remover o molde cilíndrico de sua base e, no caso do cilindro pequeno, rasar também a outra fase. VI. Pesar o conjunto, com resolução de 1g e, por subtração do peso do molde cilíndrico, obter o peso úmido do solo compactado, Ph.

VII. Com auxilio do extrator, retirar o corpo-de-prova do molde e do centro do mesmo, tomar uma amostra para determinação da umidade, h, de acordo com a NBR 6457. VIII. Destorroar o material, com auxílio da desempenadeira e da espátula, até que passe integralmente na peneira de 4,8 mm ou na de 19 mm, respectivamente, conforme a amostra, após preparada, tenha ou não passado integralmente na peneira de 4,5 mm. IX. Juntar o material assim obtido com o remanescente na bandeja e adicionar água destilada, revolvendo o material, de forma a incrementar o teor de umidade de aproximadamente 2%. X. Repetir as operações descritas em I e de IV em diante, até se obter cinco ponto, sendo dois no ramo seco, um próximo à umidade ótima, preferencialmente no ramo seco e dois no ramo úmido da curva de compactação.

Ensaio realizado sem reuso de material, sobre amostras preparadas com secagem prévia até a umidade higroscópica. A. Tomar a amostra preparada para ensaios sem reuso de material de acordo com a NBR 6457 e dividi-la em cinco porções iguais. B. A seguir, com cada uma dessas porções proceder como descrito em 5.1.1 e de 5.1.3 a 5.1.7, ressalvando-se que a primeira porção deve estar com teor de umidade em torno de 5% abaixo da umidade ótima presumível, a segunda umidade 2% superior à primeira, e assim por diante. C. As porções ensaiadas devem ser desprezadas e dos cinco pontos obtidos ao final do ensaio, dois devem estar no ramo seco, um próximo à umidade ótima, preferencialmente no ramo seco, e dois no ramo úmido da curva de compactação.

Ensaio realizado com reuso de material, sobre amostras preparadas a 5% abaixo da umidade ótima presumível. Tomar a amostra preparada para ensaios com reuso de material de acordo com a NBR 6457. 5.3.2) A seguir, proceder como descrito em I de IV a X;

5.4)

Ensaio realizado sem reuso de material, sobre amostras preparadas a 5%

abaixo da umidade ótima presumível. 5.4.1) Tomar a amostra preparada para ensaios sem reuso de material, de acordo com a NBR 6457 e dividi-la em cinco porções iguais. 5.4.2) Com a primeira porção, proceder como descrito em I e de IV a VII Para as demais porções, proceder como descrito em I e de III a VII, ressalvando-se que a segunda porção deve estar com teor de umidade 2% superior à primeira, e assim por diante. 5.4.3) As porções devem ser desprezadas e dos cincos pontos obtidos no final do ensaio, dois devem estar no ramo seco, um próximo a umidade ótima, preferencialmente no ramo seco, e dois no ramos úmido da curva de compactação. 5.5)

Ensaio realizado sem reuso de material, sobre amostras preparadas a 3%

acima da umidade ótima presumível. 5.5.1) Tomar a amostra preparada de acordo com a NBR 6457 e dividi-la em cinco porções iguais. 5.5.2) Com a primeira porção, proceder como descrito em I e de IV a VII Para as demais porções, proceder da mesma forma ressalvando-se que a segunda porção deve estar com a umidade 2% inferior à primeira, e assim por diante. As condições de umidade preconizadas devem ser obtidas por secagem das porções ao ar. 5.5.3) As proporções ensaiadas devem ser desprezadas e dos cincos ponto obtidos ao final do ensaio, dois devem estar no ramo seco, um próximo à umidade ótima, preferencialmente no ramo seco, e dois no ramo úmido da curva de compactação.

6) CALCULOS 6.1) Determinar a massa especifica aparente seca, utilizando-se a expressão:

Onde. Ys = massa especifica aparente seca, em g/cm³; Ph = peso úmido do solo compactado, em g; 29

V = volume útil do molde cilíndrico, em cm³; e H = teor de umidade do solo compactado, em %.

6.2)

Recomenda-se determinar a curva de saturação (relação entre a massa

especifica aparente seca e o teor de umidade, para grau de saturação do solo igual a 100%), utilizando-se a expressão:

Onde. Ys = massa especifica parente seca, em g/cm³; S = grau de saturação, igual a 100%; H = teor de umidade, arbitrado na faixa de interessem, em %; = massa especifica dp grãos do solo, determinada e de acordo com a NBR 6508 ou a NBR 6458, em g/cm³; e = massa espeficica da aguada, em g/cm³ (considerar igual a 1,00 g/cm³)

7) RESULTADOS 7.1) Curva de compactação Utilizando-se coordenadas cartesianas normais, traçar a curva de compactação, marcando-se em abcissas os teores de umidade, h, e em ordenadas as massas especificas aparente secar correspondentes, Ys. A curva resultante deve ter um formato aproximadamente parabólico. 7.2) Massa especifica aparente seca máxima Valor correspondente à ordenado máxima da curva de compactação, expresso com a proximação de 0,01 g/cm³. 7.3) Umidade ótima Valor da umidade correspondente, na curva de compactação, ao ponto de massa especifica parente seca máxima, expresso com a aproximação de 0,1%. 7.4) Curva de saturação

Recomenda-se traçar à curva de saturação, no mesmo desenho da curva de compactação. 7.5) Características do ensaio Indicar o processo de preparação da amostra, a energia e o cilindro de compactação utilizados e o processo de execução do ensaio.

5.2 Compactação

Compactação é um método de estabilização do solo através da aplicação de alguma forma de energia, podendo ser essa manual ou mecânica. A compactação confere ao solo um aumento de seu peso específico e resistência ao cisalhamento,

e uma diminuição do índice de

vazios,

permeabilidade e

compressibilidade. Alguns dos equipamentos utilizados em campo são:

- SOQUETES São compactadores de impacto utilizados em locais de difícil acesso para os rolos compressores, como em valas, trincheiras, etc. Possuem peso mínimo de 15Kgf, podendo ser manuais ou mecânicos.

- ROLOS ESTÁTICOS Os rolos estáticos compreendem os rolos Pé-de-Carneiro, os rolos lisos de roda de aço e os rolos pneumáticos. •

PÉ-DE-CARNEIRO

Os rolos Pé-de-Carneiro são constituídos por cilindros metálicos com protuberâncias (patas) solidarizadas, em forma tronco cônica e com altura de aproximadamente de 20cm. Podem ser alto propulsivos ou arrastados por trator. É indicado na compactação de outros tipos de solo que não a areia e promove um grande entrosamento entre as camadas compactadas.

•

ROLO LISO

Trata-se de um cilindro oco de aço, podendo ser preenchido por areia úmida ou água, a fim de que seja aumentada a pressão aplicada. São usados em bases de estradas, em capeamentos e são indicados para solos arenosos, pedregulhos e pedra britada, lançados em espessuras inferiores a 15cm. Os rolos lisos possuem certas desvantagens como, pequena área de contato e em solos mole afunda demasiadamente dificultando a tração.

•

ROLO PNEUMÁTICO

Os rolos pneumáticos são eficientes na compactação de capas asfálticas, bases e sub-bases de estradas e indicados para solos de granulação fina e arenosa. Os rolos pneumáticos podem ser utilizados em camadas de até 40 cm e possui área de contato variável, função da pressão nos pneus e do peso do equipamento. Podemse usar rolos com cargas elevadas obtendo-se bons resultados. Neste caso, muito cuidado deve ser tomado no sentido de se evitar a ruptura do solo.

- ROLOS VIBRATÓRIOS Nos rolos vibratórios, a freqüência da vibração influi de maneira extraordinária no processo de compactação do solo. São utilizados eficientemente na compactação de solos granulares (areias), onde os rolos pneumáticos ou pé-de-carneiro não atuam com eficiência. Este tipo de rolo quando não são usados corretamente produzem super compactação.

5.3 SISTEMAS CONSTRUTIVOS QUE UTILIZAÇÃO A COMPACTAÇÃO

- TAIPA A taipa consiste na construção de paredes monolíticas de aproximadamente 50 cm de espessura com terra úmida, através de um processo de compactação

realizado entre dois painéis de cofragem que são removidos após a secagem da terra.

Este método requer pouca quantidade de água e por essa razão esta técnica encontra-se com mais freqüência em regiões secas, onde a água não abunda. Na sua utilização tradicional, este processo implicava prazos de obra muito longos. Atualmente, o processo agilizou-se através da aplicação de formas metálicas deslizantes e sistemas mecânicos de compactação da terra. Para este processo, recorre-se quase sempre a adições de cimento ou cal à terra.

A terra utilizada na taipa é normalmente arenosa, rica em pedras e pouco argilosa. A terra depositada em zonas aluvionares é habitualmente aproveitada para as paredes em taipa. Muitas vezes, para aumentar a resistência mecânica à tração da terra, é adicionada uma fibra vegetal (palha) ou sintética. A argila funciona como 34

elemento aglutinador, a areia confere rigidez à estrutura e a gravilha proporciona resistência mecânica.

- BTC: BLOCO DE TERRA COMPRIMIDO É um dos métodos de construção em terra mais utilizados atualmente. Esta técnica surge de uma evolução do adobe por estabilização do solo através de meios mecânicos, consistindo da prensagem do solo confinado num molde, o que permite obter blocos de terra prensada com melhores características que os blocos de adobe. Efetivamente, quando comparados com os blocos tradicionais de adobe, os blocos de BTC têm formas e dimensões mais regulares e densidades superiores, oferecendo assim uma melhor resistência à compressão, bem como a resistência à erosão e à degradação através do contato com a água. Os blocos compactados com recurso a prensas manuais requerem mais mãode-obra e tempo de fabrico. Por outro lado, têm a vantagem de ser mais econômicos em termos de consumo energético e facilidade de transporte para o local de obra.

O bloco de terra compactado em prensa hidráulica não requer força manual, tornando-se num processo de fabrico mais rápido, sobretudo em máquinas com capacidade de compactar diversos blocos ao mesmo tempo. Além disso, também torna o processo bastante fiável, uma vez que não depende tanto do operador. Estes blocos apresentam resistências mecânicas substancialmente superiores em relação aos prensados manualmente. Tendo ainda uma maior resistência ao contacto com a água uma vez que existe uma menor quantidade de vazios.

Prensa hidráulica para fabrico de BTC: a) Fixa; b) Móvel Este método de construção em terra (BTC) é aquele que implica prazos de construção mais curtos, pois praticamente não exige tempo de espera entre a produção e a aplicação do material. A produção pode ser assegurada todo o ano, independentemente das condições climáticas.

5.4 Adição de Estabilizantes Materiais que recebem a adição de cimento, cal ou estabilizantes que aumentem expressivamente a coesão e a rigidez em relação ao material de origem, aumentando a resistência à compressão e à tração. Desta forma adicionamos uma porcentagem de cimento de 5%, 10%, 15% com uma porcentagem de água de 13%, obtendo um mistura homogenia com o solo.

5.5 Teor de Água

No ensaio realizado foram feitos blocos com e sem a adição da água, e analisamos que ela é essencial para que o bloco tenha uma boa resistência. Quando se realiza a compressão com uma umidade muito baixa ou nula o atrito entre as partículas é muito alto e não se consegue uma significativa redução de vazios. Para umidades mais elevadas, a água provoca certo efeito de lubrificação entre as partículas, que deslizam entre si, acomodando-se num arranjo mais compacto não deixando que os grãos se soltem. 36

5.6 Objetivo dos Ensaios

5.6.1 Objetivo do Ensaio de Compactação

O ensaio de compactação realizado analisou o teor de umidade, a energia a ser utilizada e a colocação de um estabilizante químico, o cimento, observando as patologias que surgiram e suas causas.

5.6.2 Objetivo do Ensaio de Imersão

Com o ensaio de compactação foram fabricados 4 blocos de solos com ou sem adição da água e com diferentes porcentagens de cimento (0, 5, 10 e 15%). Os blocos foram analisados após 24 horas e depois de 7 dias foi realizado o ensaio de imersão desses em água. Nesse ensaio foi analisada a ação da água sobre os blocos durante 24 horas, observando com isso os vazios que ainda existiam e em que blocos estiveram em maior quantidade tornado esse o de menor resistência.

5.6.3 Objetivo do Ensaio de Resistência a Compressão

Após as 24 horas do ensaio de imersão os blocos foram tirados da água e sujeitos a sucessivas pancadas até que atingisse o seu limite chegando ao seu limite. Com isso analisamos o bloco que teria melhor desempenho ao ser submetido à compressão.

5.7 Execução do Ensaio de Compactação

Além do soquete, é necessário uma forma para que seja feito a compactação neste ensaio utilizamos uma caixa de madeira, que pode ser aberta no final do ensaio para a retirada do protótipo. Medida da caixa: 0,153 x 0,15 metros por 0,15 de altura, volume total 3,44 litros. 37

Foram realizados quatro ensaios de compactação, utilizando: 1- Solo natural 2- Solo com 5% adição de cimento 3- Solo com 10% adição de cimento 4- Solo com 15% adição de cimento e 13% de água. As principais fases de execução desse ensaio são: Ao receber uma amostra de solo, para a realização do ensaio de compactação, o primeiro passo é passar está em uma peneira #4.8.

O solo já peneirado é colocado com cuidado em um recipiente e nivelado com uma régua.

Após o preparo da amostra, a mesma é colocada na forma (caixa de madeira), e compactada com um soquete de madeira, caindo de uma altura de aproximadamente 10 cm, em 16 camadas com 40 à 50 golpes por camada.

O processo de retirada do corpo de prova é delicado e qualquer dano nessa etapa, pode ser prejudicial.

FINALIZAÇÃO DO ENSAIO 1 : SOLO NATURAL

Após o termino do ensaio

Após 24 hrs, do término do ensaio

O procedimento para realizar o ensaio 2 e 3, foram semelhantes ao primeiro, a diferença foi a adição do cimento na preparação do solo. Logo após a peneiração do solo foi adicionado o cimento (também já peneirado) na quantidade solicitada para cada ensaio.

A mistura do solo com o cimento desse ser homogênea.

FINALIZAÇÃO DO ENSAIO 2 : SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO 5% (0,172 litros)

Devido à falta de água, ocorreu algumas fissuras no produto final.

FINALIZAÇÃO DO ENSAIO 3 : SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO 10 % ( 0,344 litros)

No ensaio 4, além do solo, foi utilizado 15% (0,516 litros) de cimento e 13% (0,450 litros) de água. A água deve ser colocada aos poucos na mistura (solo com cimento) até criar uma mistura consistente; a água em proporção ideal, melhora fisicamente o solo para a compactação, mas se exceder na quantidade fica inadequado. Na proporção ideal melhora as condições de resistência.

A quantidade de água utilizada foi ideal, mesmo assim, algumas vezes uma mínima quantidade da mistura que estava sendo compactada se fixava no soquete.

FINALIZAÇÃO DO ENSAIO 4 : SOLO COM ADIÇÃO DE CIMENTO 15 % (0,516 l), e água 13% (0,450 litros)

Após o termino do ensaio

Após 24 hrs, do término do ensaio

Na fase da retirada da forma, ocorreu um erro e gerou danos estéticos ao produto final. (Imagem do lado direito)

Tabela de Quantidades

ENSAIO

SOLO

CIMENTO

ÁGUA

6,539 kg

6,357 kg

0,172 litros

6,153 kg

0,344 litros

6,136 kg

0,516 litros

0,450 litros

5.8 Execução do Ensaio de Imersão

Após 7 dias do ensaio de compactação foi realizado o ensaio de imersão. O processo consiste em colocar os blocos já prontos dentro de um recipiente com água. A água deve ser colocada no recipiente, antes dos blocos para que não ocorra danos nos blocos por conta da pressão da água, logo após é colocado os blocos. Depois de 24 hrs, os blocos são retirados do recipiente de água.

Todos os blocos no recipiente cobertos por água

Bloco do ensaio 1, após o ensaio de imersão

Bloco do ensaio 2 e 3, após o ensaio de imersão

Bloco do ensaio 4, após o ensaio de imersão

5.9 Execução do Ensaio de Resistência Após os ensaios de compactação e imersão, foi executado o ensaio de resistência. Neste ensaio utilizamos apenas uma marreta, e golpeamos os blocos; analisando qual iria aguentar mais quantidades de golpes. (este ensaio foi realizado apenas com os blocos 2,3 e 4, o bloco 1 se desfez totalmente no ensaio de imersão)

Resultados

Bloco 2: resistiu 3 golpes

Bloco 3: resistiu 4 golpes.

Bloco 4: resistiu 37 golpes. ( 9 vezes mais que o bloco

6. ENSAIO DE ADIÇÃO DE FIBRAS EM BLOCO MOLDADO

Discentes: Débora Correr João Pedro Vidal Cabral Letícia Ravelli Maistro Mariana Silveira

6.1 Introdução

6.1.1Objetivo O objetivo do ensaio é testar a função das fibras em blocos moldados, se a fibra melhora a questão estrutural e de sustentação do bloco. 6.1.2 Concreto O concreto com fibras consiste na adição de fibras na matriz cimentícia nos blocos. No concreto, as fibras, sejam elas naturais ou sintéticas, são distribuídas de forma aleatória, tendo a função de minimizar a formação o tamanho e o problema das fissuras, além de apresentar uma melhoria nos níveis de sustentabilidade e estruturação.

6.1.3 Tipos de Fibras Utilizadas Tanto a fibra sintética, quanto a natural são usados no tijolo de cimento, porque o custo dos materiais tradicionais tem aumentado consideravelmente no Brasil, por isso, a substituição de fibra sintética por fibras naturais vem expandindo. As fibras sintéticas utilizadas são a fibra de aço e fibra de polipropileno. No tijolo de adobe, é utilizada a fibra natural, como por exemplo, a fibra de sisal, fibra de coco, o esterco de gado, etc.

6.1.4 Função da Fibra no Bloco Moldado As fibras funcionam como elemento de ligação e aeração. No primeiro caso evitam que as fissuras de tensões moleculares ou mecânicas tenham continuidade em trincas, ate o colapso estrutural da peça. No segundo, porque as canículas das fibras contem ar e diminuem tempo de secagem das camadas internas do adobe, atenuando a diferença em relação às camadas externas e diminuindo a tensão 47

mecânica resultante dessa diferença. Por outro lado, a adição de fibras vegetais ou animais pode constituir fator de redução da durabilidade dos adobes, na medida em que, cedo ou tarde, esses materiais podem se degenerar, produzir fungos etc., comprometendo a estrutura interna dos adobes, taipas e paus a pique. As fibras utilizadas podem ser o esterco ou placa. Ambos têm a função estrutural e de sustentabilidade. O esterco ajuda na estabilização química e a palha na estabilização física.

6.1.5 Normas Técnicas NBR 6457 – Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. NBR 6460/83 – Tijolo maciço cerâmico para alvenaria – Verificação da resistência à compressão. OBS.: As normas descritas referem-se à fabricação com concreto, porém essas normas são adaptadas para a fabricação com terra, uma vez que não existem normas técnicas para a construção com terra.

6.1.6 Adobe O adobe é um dos mais antigos materiais de construção utilizados no mundo, sua composição traz terra crua, água, palha e fibras naturais (quase sempre é utilizado o esterco de gado), que são moldados artesanalmente em fôrmas e cozidos ao sol. Do ponto de vista ecológico, este tipo de tijolo é benéfico, pois é um material econômico e que regula a temperatura interna da construção. Mas seu uso requer algumas ressalvas, uma vez que é indicado para locais onde haja pouca umidade. Sua fabricação, que pode ser unitária ou de largas escalas, consiste no amassamento da terra, que após alguns dias de descanso será colocada, ainda úmida, sobre formas (geralmente de madeiras e retangulares) e em seguida despejadas para secar ao sol. Não existe uma dimensão determinada para os tijolos de adobe. Porém, na maioria dos casos, as formas utilizadas não são muito grandes, as dimensões variam em altura, largura e comprimento, respectivamente, de 8 x 12 x 25 cm até 10 x 30 x 46 cm.

As dimensões variam de acordo com a necessidade, mas normalmente o tijolo deve ter o comprimento igual a duas vezes a largura e a altura próxima à medida da largura. Podem ser individuais, duplas ou quádruplas, ter formatos variados, por exemplo, em formato de cunha, com cantos arredondados, meio- tijolo, etc.

6.1.7 Referências para Fabricação do Adobe •

MATERIAIS A composição granulométrica ideal da mistura de solo para o adobe é de

quantidades de argila e silte entre 9 e 3% em peso, segundo Velloso et al. (1985). Martinez (1979) define 20% de argila e 40 a 55% de areia. Alves (1985) considera argila menor que 20% e areia superior a 45%. Já Hernandez et al. (1983) definem a porcentagem ideal de areia para os adobes próxima de 50%, silte, 30% e argila, 20%, portanto é fundamental que o solo seja analisado por meio de testes de campo e laboratório para verificar a necessidade ou não da correção granulométrica com areia.

A terra que será utilizada deve ser retirada a partir de uns 50cm de profundidade, pois a camada mais superficial costuma ter boa quantidade de matéria orgânica em decomposição e esse material pode influenciar negativamente na qualidade do tijolo. •

PREPARO

Para preparar a massa faça uma pequena depressão no solo e cubra com uma lona plástica grande. Coloque os ingredientes e vá pisando para juntar tudo. Acrescente a água, bem devagar. A massa deve ficar bem plástica e moldável. A quantidade de água é variável e depende do grau inicial de umidade do material utilizado. Depois de bem amassada comece a fazer os tijolos. Molhe as formas, pois assim os tijolos saem com mais facilidade. Faça bolas com a massa e coloque dentro da forma preenchendo bem os cantos. Retire o excesso de massa e desenforme o tijolo. Após retirar o tijolo passe a forma novamente na água e retire qualquer resíduo que tenha ficado grudado. Os tijolos são postos para secar e depois de dois dias devem ser virados. Para a secagem completa dos tijolos pode demorar de poucos a vários dias 50

dependendo das condições climáticas e da quantidade de umidade inicial do tijolo. 6.2 Fabricação do Adobe no LABSIS

6.2.1 Definição de Traço Utilizamos como medida, um recipiente de capacidade 2,9 L (3,63kg) de terra. Para a fabricação de quatro adobes, foram utilizadas quatro medidas desse recipiente, portanto, 14,5 kg de terra. Durante o processo de amassamento, a água foi acrescentada aos poucos até chegarmos à medida ideal de 2,2 L, quando a terra ficou com uma textura argilosa e plástica. As formas utilizadas para moldar os blocos devem ser untadas com água e areia fina. Não é recomendado o uso de desmoldante neste caso, pois é pastoso e adere à água da terra usada. A mistura de terra é “jogada” (joga-se a massa de uma altura de aproximadamente 1,00 metro da forma para sová-la e expulsar todo o ar, evitando trincas) de maneira uniforme; retira-se o excesso com uma régua de madeira molhada; e passa-se a mão molhada no bloco para regularizá-la na forma. Para desenformar os blocos, deve-se levantar as formas agitando levemente no sentido horizontal, e deixá-los secando à sombra (por recomendação do professor). A cura dos blocos é de dois dias, quando devem ser

virados

perpendicularmente à superfície. Após aproximadamente cinco dias, os blocos estão prontos para uso.

Foram realizados cinco ensaios diferentes, que depois de uma semana, serviram para testar a eficiência dos blocos moldados com fibra e sem fibra na máquina de flexocompressão.

6.2.2 Ensaios •

1º ensaio – 19/03/2014: Bloco moldado sem fibra Para este ensaio, foram adicionadas apenas terra e água, nas proporções

citadas acima.

•

2º ensaio – 19/03/2014: Bloco moldado com fibra de capim seco Além de terra e água nas medidas, foi adicionada uma quantidade de fibra

equivalente a 10% (1,16 L) da quantidade total em litros de terra (11,6 L).

•

3º ensaio – 26/03/2014: Bloco moldado com fibra de coco

Neste ensaio mantiveram-se os mesmos valores de terra, água e fibra do 2º ensaio, apenas substituindo a fibra de capim pela fibra de coco.

•

4º ensaio – 26/03/2014: Bloco moldado com fibra de coco

Para comprovar se quanto mais fibra, maior a eficiência, aumentamos a sua quantidade em 5% (0,58 L) da quantidade de terra, totalizando 1,54 L. Porém, notamos que a mistura ficou muito arenosa.

•

5º ensaio – 26/03/2014: Bloco moldado com fibra de coco

Por conta da mistura muito arenosa do 4º ensaio, decidimos acrescentar mais 0,4 L de água para chegar à mesma consistência plástica.

6.3 Ensaio de Flexocompressão

O ensaio tem como objetivo quebrar os tijolos e testar sua resistência sem fibra, com fibra de capim seco e com fibra de coco. Obtivemos os seguintes resultados:

BLOCO

PESO SUPORTADO (kg)

1 2 3 SEM FIBRA 4 1 2 3 CAPIM SECO 4

0 0 0 0 1,3 0 1,3 1,3

1 2 3 10% FIBRA DE 4 COCO 5 15% F. COCO 1

2,28 2,02 2,06 2,52 1,3 1,84

15% FIBRA DE 1 COCO - adição 2 3 de 4 04Lá

2,38 1,69 2,24 1,65

MÉDIA 0

0,975

2,03

1,84

1,99

Melhor resultado obtido

Pior resultado obtido

6.3.1 FOTOS DO ENSAIO

6.4 Equipamentos Utilizados

Recipiente de 2,9 L

Amassadeira

Proveta de 1L

F么rma para seis blocos

Fôrma para bloco único

Facão

Lona

Mรกquina de flexocompressรฃo

Balde de 1,335 Kg

6.5 Conclusão

Com os ensaios realizados, pudemos perceber que a resistência do adobe fabricado com a fibra de coco, foi maior do que com a fibra de capim. Porém avaliamos que isso depende do modo como a terra é amassada e da quantidade uniforme de fibras em cada peça. Outro fator que colabora para a melhor resistência do adobe, é a quantidade de areia e argila presente na terra utilizada, no nosso caso a terra possuía apenas 6% de argila, quando deve-se ter 40% para adquirir uma consistência plástica melhor. Com os resultados obtidos no ensaio de flexocompressão, percebemos que a resistência do bloco não depende da quantidade de fibra adicionada à mistura, e sim da proporção correta de argila, areia, água e fibra. Pelos ensaios, observamos que os melhores resultados foram obtidos com a adição de 10% de fibra, e não com a adição de 15% de fibra. Pudemos observar que os tijolos com fibra não se deslocavam mesmo após terem se partido com a compressão exercida, como pode se observar nas fotos referentes ao ensaio. Isso ocorreu principalmente com o bloco com fibra de coco, que se rompeu, mas não se soltou pela ação das fibras, que geraram a capacidade de tração da peça.

7. ENSAIO DE AUMENTO DE ADERÊNCIA COM COLA AZULEJO

Discentes: Gabriela Duarte Ana Letícia Damasceno Rebeca Lambstein Yasmin Cavalcante

7.1 Introdução

No dia 19 de Março o quinto semestre de Arquitetura e Urbanismo desenvolveu um procedimento no LABSIS, relacionados aos temas lançados na aula anterior sobre procedimentos de técnicas construtivas com terra, sob orientação do professor Salmar e do técnico Mário. Nosso grupo se encarregou do tema sobre Ensaio de aumento de aderência com COLA AZULEJO.

7.2 Pesquisa – Cola Azulejo

Atualmente tem-se utilizado, na Técnica construtiva em terra, taipa de pilão, uma lama reforçada com PVA (principal componente da cola azulejo). Cola azulejo, trata-se de um adesivo pastoso de cor branca, desenvolvido à base de PVA, incorporado com plastificantes e aditivos especiais que promovem maior resistência e aderência em áreas sujeitas à vibrações. Seu tempo de secagem é de 24 horas, já seu tempo de pega é em torno de 15 horas quando exposto em ambiente a 25ºC, dependendo do local onde está exposta a parede, este tempo varia. Esta cola pode ser utilizada na composição do reboco de terra, para a obtenção de uma melhor mistura aderente e plastificante. O reboco em terra utilizado para o revestimento de paredes de terra, emprega-se como proteção dos agentes ambientais e de possíveis danos físicos de origem natural. As combinações de materiais e técnicas construtivas variam de acordo com os recursos disponíveis de cada região; mas em geral as proteções superficiais 69

compatíveis com edificações de terra possuem duas categorias: de terra e as de cal e areia. A aplicação de superfícies protetoras ocorre a partir do aproveitamento da capacidade de aderência entre os materiais porosos e a necessidade de gerar superfícies mais resistentes, sem perder a capacidade de troca de ar e vapor de água com o meio ambiente. Ao aplicar, as misturas devem ter um período de repouso para que os materiais aumentem sua capacidade de aderência. As misturas para a preparação de barro consistem em peneirar o solo natural seco, adicionar materiais estabilizantes (palha, esterco, serragem, cal, gesso, areia, etc.), umedecer progressivamente, misturar e deixar em repouso. Os materiais de terra que podem ser considerados como massa homogênea são as argilas, que funcionam como ligantes, as areias como aditivos, e eventualmente, alguns outros que variam muito. Logo, a argamassa em si pode ser considerada um material compósito, no qual a argila tem o papel de matriz, e as areias e agregados graúdos funcionam como agregados (outros materiais compósitos são, por exemplo, o concreto armado ou o poliéster reforçado com fibra de vidro). Mas em muitos casos a argamassa é estabilizada com cal, que é capaz de substituir a argila na função de aglomerante ou ligante. Existem casos em que a fração fina (argila e silte) é não-existente, e ao invés dela encontra-se uma argamassa à base de cal com areia e agregados graúdos, formando um verdadeiro concreto à base de cal, que quando compactado perde parte de sua tendência natural de fissurar devido à contração, e adquire excelente resistência e dureza. Este concreto à base de cal já era usado pelos romanos com a denominação de opus caementituim, um tipo de argamassa composta pelos mesmos elementos de argamassas de assentamento ou reboco, com a única diferença que, no caso de argamassa assentamento ou reboco, os agregados não podem ser maiores que as areias, por causa de sua maleabilidade. A cal funciona como um estabilizador de taipa de pilão, pois em seu acréscimo aos materiais de terra, ocorre uma expulsão de íons, desde que se tenha presente umidade suficiente. Os íons de cálcio da cal estão sendo substituídos pelos cátions metálicos dos materiais de terra. A interação de íons começa imediatamente quando dois materiais são misturados, e dura apenas de 4 a 8 horas. Dessa forma é 70

que surge uma aglomeração de partículas finas e um decréscimo da permeabilidade do material. Ao mesmo tempo, inicia-se uma consolidação através de carbonização pela absorção de CO² do ar. Quanto mais alto o índice de pH, mais forte é o efeito da consolidação. É importante reconhecer que este segundo processo de consolidação demanda bastante tempo. Baseia-se isto na lenta execução do processo de cristalização, típico de elementos amorfos. Neste processo de enrijecimento é necessária certa umidade dos materiais, para que uma rápida secagem pelo sol ou vento seja devidamente evitada. Pela adição de cal, o conteúdo ótimo de água aumentará, e a resistência ótima a compressão, em estado seco, decrescerá. A adição ótima de cal é diferente para cada mistura de terra, e deve ser determinada através de testes em laboratório. Do ponto de vista químico, o solo é influenciado pelo seu grau de acidez (Ph). Assim, enquanto um baixo Ph no material facilita a floculação dos minerais argilosos, um alto pH tende à formação de uma suspensão estável de argila. É no primeiro caso que contribui à aglomeração das partículas mais finas do solo, e pelo fato deste fenômeno de aglomeração, gerando vazios, a porosidade do material aumenta e, portanto, sua resistência mecânica diminui. A adição de cal ou cimento normalmente se faz para melhorar os materiais de terra na sua resistência às intempéries, mas leva geralmente também a uma melhor resistência à compressão. Uma adição de ambos, de cal assim como de cimento, pode levar a decréscimos da resistência à compressão, especialmente quando a quantidade é inferior a 5%. A razão para isso é que a cal e o cimento atrapalham a coesão das argilas. Quanto maior a proporção de argila, mais alta deve ser a de cal ou cimento. Experimentos mostram que, com materiais de terra argilosos, a cal, e com materiais de terra arenosos, os cimentos proporcionam um melhor efeito de estabilização, e que, com terras caolinas, é o cimento mais eficiente, já com montmorilonita, a cal é a mais efetiva. A pozolana e as terras pozolânicas podem resultar, juntamente com a cal, numa avançada estabilização, e podem substituir uma parte da adição de cal. A poeira de tijolos queimados a baixas temperaturas pode levar a um resultado semelhante, porém menos eficiente.

7.3 Procedimento: 7.3.1 Argamassa de terra para reboco

7.3.1.1 Materiais  20L de terra  4L de Cal  6L de água  Peneira  Pá de Pedreiro  Desempenadeira  Balde 20L  Balde 2L  Proveta 1L 7.3.1.2 Execução I.

No início do ensaio sobre argamassa de terra para reboco, foi preciso peneirar 20L de terra para o início do experimento.

II.

Depois deste procedimento foi separado 4L de Cal para misturar de forma homogĂŞnea com a terra.

III.

Com todos os materiais já separados, começamos a preparar a argamassa. Primeiramente, a terra foi misturada com a cal, e foram adicionados gradualmente 1L de água até a massa adquirir a consistência ideal. No total foram colocados 6L de água.

IV.

Após a argamassa pronta, se inicia a aplicação da massa em superfícies. Foram escolhidos 2 painéis para a aplicação da mistura. Um painel em taipa de pilão, e outro com fibras de bambu para a colocação do pau a pique.  Primeiramente foi umedecida a parede e testada a aderência da argamassa aplicada com a pá de pedreiro na parede de terra.

Finalizando a aplicação, obteve-se o seguinte resultado: A terra utilizada possuía alto teor de areia, o que causava uma baixa plasticidade a massa e dificuldade em sua aplicação na superfície. Houve dificuldade no acabamento final para deixar o reboco liso.

Massa fresca

Massa após 3 dias

A segunda aplicação foi realizada em um painel com fibras de madeira, com aplicação da terra para a técnica de pau a pique. Onde foi preciso colocar mais 3L de terra na mistura, para que esta se tornasse mais consistente, e assim, poder aderir-se melhor e preencher os espaços na superfície a ser aplicada.

Finalizada a aplicação, obteve-se o seguinte resultado:

A massa se aderiu bem à trama de madeira obtendo resultado satisfatório quando avaliada sua aparência após uma semana.

Massa fresca

Massa após 3 dias

7.3.2

Argamassa de terra para reboco com Cola Azulejo

7.3.2.1 Materiais  20L de terra  4L de Cal  8,2L de água  1,4 Kg de Cola Azulejo (POLY – Massaplic)  Peneira  Pá de Pedreiro  Desempenadeira  Balde 20L  Balde 2L  Becker 1L  Vassoura com cerdas de aço.

7.3.2.2

Execução

Antes do inicio do ensaio, foi preciso peneirar novamente 20L de terra para o novo experimento.

II.

Ap贸s este procedimento, foi separado novamente 4L de Cal, para a mistura com a terra.

III.

Com todos os materiais já separados, começamos a preparar a argamassa. Primeiramente, a terra foi misturada com a cal e percebe-se que a terra estava mais seca do que a utilizada no ensaio anterior, portanto foi necessário utilizar maior quantidade de água, com o total de 8,2L de água, acrescentados a mistura de 1 em 1L de água.

IV.

Com a mistura preparada foi adicionado dois tubos de 700ml de cola azulejo.

Após a argamassa pronta, já preparada com a cola, começa-se a aplicação da massa. Os lugares escolhidos foram os mesmos adotados no ensaio anterior, uma parede de taipa de pilão e outra de pau a pique.  Primeiramente foi testada a aderência da argamassa com cola na parede de taipa de pilão. A aplicação era feita com a pá de pedreiro e a desempenadeira sobre a superfície umedecida. Foram utilizadas algumas texturas para acabamento, utilizando a vassoura com cerdas de aço.

Finalizada a aplica莽茫o, obteve-se o seguinte resultado:

Massa fresca com textura

Massa fresca Lisa e com textura

Massa com textura ap贸s 3 dias

Massa lisa e com textura ap贸s 3 dias

 A segunda aplicação foi realizada em uma parede de pau a pique, em que se acrescenta a massa a quantidade de água de 100ml, já que a cola endureceu a mistura mais rapidamente.

Finalizada a aplicação, obteve-se o seguinte resultado:

Massa fresca

Massa após 3 dias

7.4 Conclusão Concluímos que, ao aderir à cola de azulejo na amostra de argamassa para reboco de terra houve maior plasticidade, ou seja, a massa aderiu à superfície com mais facilidade, além de proporcionar um acabamento mais fino e sem imperfeições na superfície.

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2014