INFLUÊNCIAS DA QUALIDADE DO PRODUTO NA CONSTRUÇÃO: ESTUDO DOS TIJOLOS MACIÇOS

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1 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 1 INFLUÊNCIAS DA QUALIDADE DO PRODUTO NA CONSTRUÇÃO: ESTUDO DOS TIJOLOS MACIÇOS Denyse Meirelles Nociti Freitas; Rosa Maria Bittencourt Av. Ariberto Pereira da Cunha, 333, Guaratinguetá-SP, Cep rmbitten@osite.com.br Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá - UNESP RESUMO A pesquisa que abordou o levantamento e a caracterização dos tijolos maciços produzidos nas olarias de Guaratinguetá-SP teve também por objetivo efetuar uma análise da influência desses na qualidade da construção. O presente trabalho apresenta as discussões e análises realizadas que enfocam a qualidade do produto. Discute, ainda, a relação existente entre as características detectadas e suas conseqüências na alvenaria, como o aumento do consumo de argamassa, trincas, comprometimento estrutural etc. O trabalho procura demonstrar que não se trata apenas em descartar um produto, mas sim de buscar soluções para seu aprimoramento. Palavras-chave: Tijolos maciços, Tijolos, Alvenaria INTRODUÇÃO A utilização dos produtos cerâmicos na construção civil brasileira tem sua origem na época colonial. Vários autores afirmam que as cidades brasileiras, principalmente as do Estado de São Paulo, caracterizam-se por três períodos históricos, o primeiro A cidade de Taipa, o segundo A cidade de Tijolos, e por último A cidade de Concreto. A importância do estudo dos materiais cerâmicos reside no fato de que, embora sejam consideradas cidades de concreto, as construções utilizam maciçamente os elementos cerâmicos. A variedade de elementos que têm como matéria prima básica o barro é grande, desde produtos que não incorporam qualquer

2 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 2 processo tecnológico até aqueles com sofisticadas linhas de produção. Em relação aos tijolos existe uma desigualdade em sua produção podendo ser encontradas as olarias e as cerâmicas, naquelas a produção é manufatureira (artesanal) e nessa há um processo industrial. O trabalho tem por objetivo principal identificar as interferências das características físicas e mecânicas, e as patologias construtivas que ocorrem em obras. Salienta-se que a motivação para realizar essa discussão foi o desenvolvimento da pesquisa de caracterização das propriedades físicas e mecânicas dos tijolos maciços produzidos em Guaratinguetá-SP. A diminuição do uso do tijolo maciço na construção é inegável frente ao aumento dos blocos cerâmicos vazados e de concreto, porém é ainda o material mais tradicional da construção civil. No Vale do Paraíba, leste do Estado de São Paulo, pode-se afirmar que em todos os municípios há pelo menos uma olaria em seus territórios. Assim sendo, essa produção normalmente realizada às margens da legalidade é representativa, pois além de ser um produto com mercado certo, possibilita que famílias obtenham seus meios de subsistência, objeto da engenharia voltada para o social. TIJOLO MACIÇO CERÂMICO Segundo a NBR 7170/1983, tijolo maciço é todo tijolo que possui todas as faces plenas de material, podendo apresentar rebaixos de fabricação, em uma das faces de maior área. O tijolo maciço cerâmico é fabricado com argila, conformado por extrusão em prensagem, queimado à temperatura que permita ao produto final atender às condições determinadas nesta norma. A unidade de compra é o milheiro. O tijolo pode ser caracterizado como um material cerâmico de baixo custo, usado exclusivamente para fins estruturais ou de vedação. Os tijolos comuns são fabricados, geralmente, por processos muito econômicos. Sua matéria prima é o barro, retirado de jazidas, às margens dos rios. Procura-se sempre barro, sem carbonatos calcários que aumentam a fusibilidade e fazem aparecer fissuras. O barro deve ser limpo, sem muitos detritos orgânicos, que dão porosidade excessiva, e podem ser facilmente deteriorados pela ação de microorganismos.

3 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 3 Os tijolos comuns classificam-se em categorias A, B e C conforme sua resistência à compressão, segundo a NBR 6460, sendo: (A) 1,5 MPa; (B) 2,5 MPa; e, (C) 4,0 MPa. Os tijolos comuns devem possuir a forma de um paralelepípedo retângulo, de acordo com as suas dimensões nominais, recomendadas pela NBR 8041, correspondendo: comprimento 190 mm; largura 90 mm; e, altura 57 mm ou 90 mm. CARACTERIZAÇÃO DO TIJOLO MACIÇO DE GUARATINGUETÁ - SP O presente trabalho teve origem na pesquisa realizada para a caracterização física e mecânica dos tijolos produzidos em Guaratinguetá SP. Neste item será apresentada uma síntese dos resultados obtidos nos ensaios realizados das amostras coletadas nas seis maiores olarias desta cidade A caracterização dos tijolos maciços dessas olarias foi realizada por meio de ensaios baseados nas Normas da ABNT. Os ensaios executados foram: Caracterização Mineralógica pela Difratometria de Raio-X, Ensaio de Liquidez e Plasticidade, Caracterização Dimensional e Resistência à Compressão. Para os ensaios foram utilizados os procedimentos e as normas: a) NBR 8041/83 Tijolo Maciço Cerâmico para Alvenaria Forma e Dimensões Padronização; b) NBR 7170/83 Tijolo Maciço Cerâmico para Alvenaria Especificação ; c) NBR 6460/83 Tijolo Maciço Cerâmico para Alvenaria Verificação da Resistência à Compressão Método de Ensaio ; d) Procedimento 1 - A análise mineralógica foi realizada utilizando um Difratômetro de Raio X, no Instituto de Química do Campus da Araraquara UNESP; e) Procedimento 2 - O limite de liquidez e plasticidade são testes empíricos baseados nas normas NBR 6459/84 e NBR 7180/84, procedimentos realizados com a mesma metodologia utilizada na disciplina Mecânica dos Solos. Caracterização mineralógica pela Difratometria de Raio X Por meio da difratometria de Raio X foi detectado que todas as amostras coletadas apresentam uma composição mineralógica bastante similar, pois em todas foram encontradas Kaolinite-1Md; em quatro, contém Giggsite e o Quartz; em três a Kaolinite-montmorillonite; e em apenas uma amostra, o Sepiolite.

4 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 4 Sabe-se que a presença de quartzo diminui a retração, enquanto que a caulinita melhora a plasticidade e aumenta a retração depois de seca. Nas argilas que contêm montimorilonita (mineral expansivo) pode acontecer uma retenção de água, e conseqüentemente, maior variação dimensional do tijolo, neste caso a queima em alta temperatura é fundamental por torná-lo inerte. A variedade de cores encontradas nos tijolos decorre da quantidade de óxido de ferro. Limite de Liquidez e de Plasticidade Os ensaios de Limite de Liquidez e de Plasticidade foram realizados no Laboratório de Solos do Departamento de Engenharia Civil Unesp, conforme procedimentos adotados na maioria das disciplinas de Mecânica dos Solos dos cursos de engenharias. De acordo com o Critério do Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS), as amostras das argilas coletadas foram classificadas em: Amostra 1 - Argila inorgânica de mediana plasticidade; Amostra 2 - Esta está no limite entre uma argila inorgânica de mediana plasticidade e a de muita plasticidade; Amostra 3 Argila inorgânica de mediana plasticidade; Amostra 4 Silte orgânico; Amostra 5 Silte orgânico; e, Amostra 6 - Argila inorgânica de pouca plasticidade. A olaria 2 foi a que teve os melhores resultados o que facilita o manuseio na confecção do produto. Caracterização Dimensional A NBR 7170/83 foi utilizada para a realização do ensaio de caracterização dimensional. Este fator é crítico, pois nenhuma das olarias produz tijolo, conforme a especificação da referida norma. Em uma mesma olaria o comprimento de tijolos pode apresentar uma diferença de até um centímetro. Neste aspecto pode ser observado que as formas não atendem as dimensões nominais estabelecidas e essas como são de madeira e muito utilizadas também sofrem variação dimensional. Conclui-se que as olarias desconhecem até mesmo a existência da NBR e que não se preocupam em confeccionar os tijolos nos padrões definidos.

5 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 5 Resistência à Compressão No ensaio de resistência à compressão utilizou-se a NBR 6460/83. As médias de resistência à compressão das amostras das olarias correspondem: (1) 1,10 MPa; (2) 3,30 MPa; (3) 1,62 MPa; (4) 1,80 MPa; (5) 2,20 MPa; e, (6) 1,80 MPa. A partir dos resultados pode-se classificar as olarias segundo a NBR 7170/83, sendo a classificação, (A) e (B) tijolos para vedação, e (C) tijolos portantes:! Olaria 1 - A 17% - Inferior ao mínimo 83%;! Olaria 2 - B 83% - C 17%;! Olaria 3 - A 83% - Inferior ao mínimo 17%;! Olaria 4 - A 67% - Inferior ao mínimo 33%;! Olaria 5 - A 100%; e,! Olaria 6 - A 50% - B 17% - Inferior ao mínimo 33%. Das olarias estudadas a que obteve melhor resultado foi a de número 2, a 5 foi a mais constante e a 1 foi a pior, esta obteve resultados abaixo do mínimo recomendado pela norma, não seria classificada para uso, apresenta características friáveis, sobre pequenas cargas poderá sofrer deformações significativas. INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DO PRODUTO NO CANTEIRO DE OBRA Esta pesquisa tem também como objetivo identificar as interferências das características dos tijolos na construção civil. O levantamento sobre as patologias construtivas foi realizado por meio de pesquisa bibliográfica e entrevistas com mestres e engenheiros de obras. Salientase que este estudo visa a uma complementação da pesquisa para que esta não se restrinja unicamente no campo das ciências dos materiais, mas sim ampliando seu interesse para a engenharia aplicada, tecnologia da construção. Para a referida análise primeiramente serão comentadas algumas patologias encontradas nos tijolos, após procurar-se-á discutir essas patologias no contexto da construção, ou seja, na alvenaria. RESULTADO DA PESQUISA NO CANTEIRO DE OBRAS. As principais patologias verificadas nos tijolos maciços pesquisados correspondem:

6 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 6 a) Variação dimensional (A) - A grande variação das dimensões dos tijolos maciços é uma das principais ocorrências, não se pode afirmar que exista um padrão de variação dimensional para cada olaria, pois para ser feita esta afirmação seria necessário um estudo histórico e cronológico contínuo dos produtos e das condicionantes do processo produtivo de cada olaria. Entres as causas que podem estar associadas à variação dimensional cabe mencionar: tipos de argilas, rigor na moldagem (compactação), tempo e temperatura de cozimento. b) Irregularidades nas bordas (B) - Bordas indefinidas e quebradas facilmente podem ser detectadas nos tijolos maciços artesanais. Esse defeito decorre fundamentalmente de: grau de plasticidade da argila durante a moldagem, molde desgastado, moldagem e desforma mal executadas, falta de cuidado no transporte entre as etapas de moldagem, secagem, cozimento e distribuição. c) Rugosidade superficial (C) - Superfícies não lisas, planas, com nichos e deformações superficiais são comuns nos tijolos, esses defeitos freqüentemente estão relacionados: à má compactação na moldagem, chuvas durante a secagem e cozimento não uniforme nas camadas e fileiras de tijolos no forno. d) Porosidade (D) Esta característica não é fácil de ser observada visualmente, mas através de um teste sonoro, da medida do peso comparando-o com padrões referenciais, tempo de secagem, entre outros, pode-se verificar se o tijolo maciço faz justiça à sua denominação. Este defeito é resultado principalmente da má compactação da argila e da existência de materiais, principalmente os orgânicos, que durante o processo cozimento são queimados, restando apenas os espaços vazios. e) Fistula (E) Termo utilizado no presente trabalho para denominar os tijolos que apresentam em suas superfícies irregularidades (estufadas) como se estivesse apodrecendo e abrindo-se para o exterior em forma de flor, liberando material em forma de pó. Aspecto similar a esta deterioração pode ser verificada no caso de paredes cujas argamassas de acabamento estufam devido a grande umidade ou matéria orgânica em sua composição. Esse defeito tem sua origem devido à presença de excesso de material orgânico na composição do barro. f) Resistência (F) Remarca-se que o ensaio da norma de resistência à compressão é realizado não rompendo o tijolo isoladamente, mas moldando o corpo de prova similarmente a uma alvenaria, importa é o tijolo em uso e isso ocorre no conjunto do componente construtivo, a alvenaria. A resistência do tijolo

7 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 7 isoladamente está relacionada a: tipo de argila, maceração para retirada de materiais nocivos, compactação na moldagem, secagem e cozimento apropriados. Portanto, não se trata de priorizar etapas, cada uma tem sua importância no processo para que o produto possa ser de qualidade. A seguir será apresentada a Figura 1 que foi elaborada a partir das principais ocorrências de defeitos e deteriorações encontradas nos tijolos pesquisados. Faz-se necessário salientar mais uma vez que as Figuras 1 e 2 elaboradas refletem uma análise das autoras do trabalho sobre as informações coletadas com professores e profissionais da área cerâmica, que não tem a pretensão de conclusões, mas sugere indagações para outras pesquisas. Causas Defeitos e Deteriorações A B C D E F Tipo de Argila : composição mineralógica Tipo de Argila : composição química Argila contendo material orgânico Plasticidade : homogeneização Molde desgastado Moldagem: rigor na compactação Desforma após moldagem Secagem inadequada Chuvas durante secagem Transporte e empilhamento no forno Tempo e temperatura de cozimento Transporte e distribuição Obs.: As letras correspondem aos defeitos ou deteriorações : (A) Variação dimensional; (B) Irregularidades das bordas; (C) Rugosidade Superficial; (D) Porosidade; (E) Fistula; e, (F) Resistência. Figura 1 - Relação dos defeitos e deteriorações e suas origens Observa-se que entre os defeitos mencionados somente a resistência não está refletida em fatores físicos, pois um tijolo com dimensões não normalizadas, com rugosidade superficial, com irregularidades nas bordas etc., mesmo assim, pode apresentar uma alta resistência à compressão. Esta poderá ser determinada unicamente por meio de ensaios laboratoriais.

8 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 8 Na figura anterior, constata-se que os quatros principais fatores que interferem na qualidade do tijolo são: Tipo de Argila - composição mineralógica, Plasticidade - homogeneização, Moldagem - rigor na compactação, Tempo e temperatura de cozimento. Observa-se que somente um destes fatores está relacionado às características e qualidade da matéria prima (barro), os demais referem-se ao processo de produção, trata-se das condicionantes relacionadas à racionalização, o controle das operações produtivas e o empenho na realização dessas utilizando a técnica mais adequada ao processo. PATOLOGIAS DA ALVENARIA Na seqüência é apresentado um outro quadro, Figura 2, no qual pode ser observada a relação entre os defeitos e deteriorações dos tijolos e suas conseqüências na obras, ou seja, os defeitos encontrados nas obras que têm origens nos tijolos e/ou alvenaria. Conseqüências na alvenaria Defeitos e Deteriorações do tijolo A B C D E F Facilidade para assentar os tijolos. Aumento do consumo de argamassa. Regularidade na parede de tijolo a vista. Regularidade superficial da argamassa de acabamento em médio prazo. Perda de umidade da argamassa, devido alta absorção de água pelo tijolo. Trincas - função não estrutural Comprometimento - segurança da estrutura Obs.: As letras correspondem aos defeitos ou deteriorações : (A) Variação dimensional; (B) Irregularidades das bordas; (C) Rugosidade Superficial; (D) Porosidade; (E) Fistula; e, (F) Resistência. Figura 2 - Relação entre as características do tijolo e suas conseqüências na alvenaria Na figura anterior observa-se que na alvenaria de vedação os defeitos e deteriorações do aspecto físico dos tijolos podem ocasionar maiores problemas durante a execução. Salienta-se que são freqüentes os casos onde não existe uma estrutura de concreto independente e a alvenaria de vedação exerce função

9 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 9 estrutural, nesses casos a resistência do tijolo deve ser exigida para suportar todas as solicitações a ela imposta. COMPARAÇÃO ENTRE ALVENARIAS DE TIJOLO MACIÇO E FURADO Alguns aspectos referentes às alvenarias precisam ser mencionados para melhor compreensão do processo de substituição do tijolo maciço pelo tijolo furado nas construções. A Tabela I apresenta a comparação de peso do tijolo, quantidade de argamassa por m 3, quantidade de tijolo por m 2, peso por m 2 e custo da alvenaria. Tabela I Comparação entre alvenaria de tijolo maciço e furado Dimensões (m) Alvenaria (m 2 ) Tijolo Custo (R$/milh.) L C H Tijolo (unid.) Argam. (m 3 ) Tempo Exec. Custo (R$/m 2 ) Peso (Kg/m 2 ) Maciço 70,00 0,09 0,19 0, ,024 2h30 5,25 90,0 Furado 160,00 0,09 0,19 0, ,011 1h20 4,00 57,5 O principal fator que determinou a substituição do tijolo maciço é o custo da mão de obra, pois se trabalha com tijolos furados e/ou blocos de concreto há um maior rendimento produtivo. O prazo de execução de uma obra de tijolo maciço é muito maior, o que produz um aumento significativo dos custos finais. Estes custos são também acrescidos devido ao peso desse tipo de alvenaria, pois a de tijolo maciço por ser mais pesada requer uma estrutura e fundação mais robustas, de maiores dimensões. A cada dia, fica mais difícil encontrar pedreiro que execute com qualidade uma alvenaria de tijolo maciço aparente, a relação entre a demanda e a oferta deste profissional no mercado o faz um profissional bastante disputado, naturalmente uma mão de obra mais qualificada e mais cara. As alvenarias de tijolos maciços não apresentam somente pontos considerados como desvantagens, um fator bastante importante a ser analisado é a condutibilidade térmica do tijolo maciço de 0,69 e 0,91 do tijolo furado. No que tange a este aspecto, observa-se que o tijolo maciço responde às solicitações de variações térmicas mais satisfatoriamente do que o tijolo furado.

10 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 10 CONSIDERAÇÕES FINAIS Procurou-se demonstrar que a qualidade do material de construção é o primeiro passo para que a obra também tenha uma qualidade almejada, ou seja, que a edificação em uso corresponda ao desempenho projetado. Os materiais de construção que não atendem as exigências técnicas, normalizadas ou de procedimentos, geram em obra situações problemas que dificilmente os métodos construtivos poderão resolver. Quando por meio dos métodos tenta-se solucionar esses problemas, frequentemente geram-se outros como o alinhamento das paredes, devido aos materiais com alta variação dimensional ou a má execução, que é corrigido com argamassas. Neste caso, além de aumentar os custos pode acontecer patologias futuras, deslocamento dos revestimentos devido a espessura, enquadramento dos ambientes construídos etc. A qualidade do produto no canteiro de obra é muito importante, pois pode produzir várias patologias na obra. Não se pode restringir a pesquisa exclusivamente às características técnicas dos materiais, pois ele também objetiva a engenharia aplicada. Desta forma, considera-se de grande importância o contato direto realizado nos canteiros de obras, pois se baseando na experiência concreta e vivenciada por diversos profissionais, pode-se discutir aspectos práticos que pouco são enfocados nos trabalhos acadêmicos. Registraram-se muitos problemas tais como: variação dimensional, irregularidades nas bordas, rugosidade superficial, entre outros. Grande parte desses problemas deriva do processo de produção artesanal, sem preocupações técnicas, o que deveria nortear trabalhos futuros, buscando soluções para as pequenas olarias. Os tijolos maciços não podem simplesmente ser descartados, primeiramente porque eles não apresentam somente desvantagens. Tem que ser considerado o fator energético, tanto para a produção do material quanto o seu desempenho em uso. O tijolo maciço responde mais satisfatoriamente às variações térmicas. Um aspecto essencial a ser abordado é a sua produção social, como ele vem sendo produzido nas pequenas olarias. Como mencionado não se pode ignorar que essa produção, embora pequena quando se compara com as grandes indústrias, tem um mercado local garantido e tradicionalmente retêm no município uma atividade que possibilita a subsistência de várias famílias.

11 28 de junho a 1º de julho de 2004 Curitiba-PR 11 É urgente, que se estabeleçam meios de aprimorar as técnicas rudimentares ainda empregadas nestas olarias, para que um produto competitivo seja apresentado ao mercado, sem que o seu uso traga maior custos às construções. REFERÊNCIAS 1. L.C. Frota, Alguns aspectos da produção de cerâmica popular no Brasil. In: Encontro Arte Cerâmica, 30º Congresso Brasileiro de Cerâmica, Rio de Janeiro, abr J.S. Martins, A escravidão em São Caetano do Sul ( ). São Caetano do Sul: CEDI, p. 3. F.S.V. Azevedo, Os primórdios da industria cerâmica em São Paulo. Revista Cerâmica, São Paulo, vol. 10, n.º 40, p.25, L. Hermann, Evolução da estrutura social de Guaratinguetá num período de treze anos. São Paulo; Instituto de Pesquisa Econômica, p. 5. J.S. Lacaz, Guaratinguetá história tradição memória, [ s.1.: s.n ], L.S. Arrais, Estudo geológico e geotécnico dos solos residuais do Pré Cambriano da Região da Rodovia S.P f. Projeto Integrado, Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista Guaratinguetá São Paulo, Instituto de Pesquisas Tecnológicas. Divisão de Edificações. Tecnologia de Edificações. 1ª Edição. São Paulo: PINI, p. PRODUCT QUALITY INFLUENCIES IN THE BUILDING STUDY OF COMPACT BRICKS ABSTRACT The research study and characterization of compact bricks in the pottery factories in Guaratinguetá-SP also had as objective to do na analysis of their influence in the quality of the bilding. This work presents discussion and analysis that forus the quality of the products. It also discusses the relation between the detected characteristics and its conseguences in masonary, as the mortar consume increase, cracks, and structural damage etc. The work doesn t want only to replace a product, but find out solutions for its improvement. Key-words: Compact brincks, Brincks, Masonary