TIJOLOS DO TIPO SOLO-CIMENTO INCORPORADOS COM RESIDUOS DE BORRA DE TINTA PROVENIENTE DO POLO MOVELEIRO DE UBA Sergio Celio Da Silva Lima (FIC/UNIS) serginhoblack1@hotmail.com Daniel Perez Bondi (FIC/UNIS) daniel_bondi@hotmail.com Davisson dos Santos Siqueira (FIC/UNIS) davissonsiqueira@gmail.com Joao Paulo Barros Rodrigues (FIC/UNIS) joaopaulo_ktabr@hotmail.com Bruno Carlos Alves Pinheiro (FIC/UNIS) bruno.pinheiro@unis.edu.br Este trabalho tem por objetivo mostrar o desenvolvimento de tijolos ecológicos do tipo solo-cimento incorporados com resíduos das indústrias de móveis da região de Ubá - MG. As matérias-primas utilizadas foram: solo, cimento, resíduo de borra de tinta e água. Foram formulados três traços cerâmicos, sendo que dois foram incorporados com o resíduo em substituição ao solo nas quantidades de 1 e 2 partes em volume. A conformação dos corpos cimentícios foi feita por prensagem uniaxial. Em seguida, os corpos cimentícios foram curados por um período 28 dias. Após, foram determinadas as seguintes propriedades: absorção de água (NBR 10834/94) e resistência a compressão (NBR 12025/90). Os resultados obtidos indicaram que é possível a obtenção de tijolos do tipo solo-cimento incorporados aos resíduos de borra de tinta. Todos os traços analisados apresentaram valores médios de absorção de água e resistência à compressão dentro dos limites estabelecidos por normas nacionais. Palavras-chave: Palavras-chave: solo;cimento;borra;ubá.
1. Introdução Ao longo do tempo a sociedade tem se preocupado com ações ecologicamente corretas, principalmente quando se trata do desenvolvimento de um novo produto. Visando o déficit habitacional originada pela migração das pessoas em busca dos grandes centros urbanos, são desenvolvidas cada vez mais tecnologias com o propósito de abaixar o custeio do acesso à casa própria. É fundamental entender que a eficácia de uma nova tecnologia em relação à outra é diretamente proporcional a proximidade e a disponibilidade das matérias-primas do processo, pois estes fatores influenciam diretamente nos custos de produção e tornam viáveis ou não as manutenções desses empreendimentos. Baseado nessa necessidade de se produzir ecologicamente correto e de se aproveitar sobras de materiais para originar outros produtos, iniciou os estudos do desenvolvimento dos tijolos solo-cimento em meio a adição de resíduos de borra de tinta. Este resíduo é abundante na região de Ubá devido à enormidade de empresas do setor de movéis que se alocam nesta cidade. Com o intuito de aproveitar o resíduo da borra de tinta inicia-se sua inclusão na fabricação dos tijolos solo-cimento. Compete ao artigo apontar o desenvolvimento de novos materiais cerâmicos ecológicos (tijolos solo-cimento) incorporados com o resíduo borra de tinta proveniente das indústrias pertencentes ao polo moveleiro da região de Ubá. Os assuntos que norteiam o artigo são formular massas cerâmicas para tijolos solocimento incorporadas com o resíduo borra de tinta; confeccionar corpos cimentícios contendo o resíduo borra de tinta; determinar a absorção de água dos corpos cimentícios e determinar a resistência à compressão dos corpos cimentícios. Tendo em vista a recente necessidade de reduzir custos e ser corretamente ambiental, o presente artigo trata de demonstrar através de dados numéricos o quantitativo de absorção de água e resistência a compressão dos tijolos solo-cimento confeccionados com a adição de resíduo de borra de tinta oriundo das fábricas de móveis de Ubá. 2
Caber ressaltar que tudo que se refere aos assuntos ambientais e de âmbito da sustentabilidade se tratam de assuntos complexos, pois necessitam da interação de uma enormidade de fatores com interesses comuns e contraditórios (PEREIRA, 2003). Diante do exposto acima o presente trabalho, torna-se de enorme importância para o desenvolvimento e posterior obtenção de novos produtos com o uso de recursos naturais e resíduos das indústrias da região de Ubá, pretendendo com este artigo fornecer dados para proporcionar a criação de produtos com redução de custos e uso de resíduos de borra de tinta. O presente artigo mostra dados coletados com descriminação de pesos, resistência de compressão e quantidade de absorção de água com um tamanho de amostra de 30 unidades em cada traço de medição realizado. 2. Revisão bibliográfica 2.1 Tijolos Ecológicos do Tipo Solo-Cimento. De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland, o conceito de tijolo solocimento é a junção dos componentes, água, cimento e solo. Esta mistura provoca qualidades específicas para uso dos mesmos na construção civil. O tijolo solo cimento pode ser utilizado pode ser produzindo no próprio local da obra e com o solo disponível, cabendo adequar a proporção correta quanto a quantidade do solo e sua mistura com os demais componentes (FIQUEROLA,2004) O uso da terra natural, elemento este encontrado de fácil acesso na natureza, sendo a mesma de custos baixíssimos e grande disponibilidade na natureza, vem sendo constamentemente explorada no uso de novas condições de fabricação das indústrias de construção civil, sendo a mesma adicionada a elementos como água e cimento, nas condições apropriadas. A necessidade da moradia própria e os incentivos financeiros promovidos pelo Estado fazem com que seja necessária cada vez mais a redução de custos na fabricação de habitações, com isso a indústria da construção civil tem se mostrado favorável ao uso dos tijolos solo-cimento, que é o resultado da mistura homogênea de solo, cimento e água em proporções adequadas, logo após sofrer compactação e cura. É um produto que possui uma excelente resistência à compressão, um interessante índice de impermeabilidade e muito boa durabilidade. 3
A preferência pelo processo de fabricação de tijolos solo-cimento se deve ao fato do mesmo não gerar resíduos poluentes em seu processo de fabricação junto à natureza e que com a possibilidade de ser incorporados em seu processo produtivo, resíduos das indústrias o tornam ainda mais vantajoso, podendo acarretar inúmeras vantagens técnicas e comerciais. Segundo Junior, Lira e Gonçalves (2004), com as grandes aberturas do mercado, os consumidores podem ter acesso a qualquer produto, causando mudanças bruscas e rápidas cada vez mais frequentes. Cabendo ressaltar que o gerenciamento e a diminuição de resíduo nos dias de hoje devem ser uma prática constante nas indústrias (NASCIMENTO, Mothe,2007, p.36). A geração de resíduos é algo normal na indústria de transformação, principalmente na indústria de móveis. Na indústria moveleira parte dos resíduos gerados é oriundo do processo natural de fabricação, como serragem, cortes para transformação e borras de tinta, existem também os resíduos gerados por ações não conformes no processo como cortes indevidos e que não podem mais ser utilizados em qualquer outro processo. 2.2 Resíduos incorporados no tijolo solo-cimento. Cada região no país com o desenvolvimento do processo de fabricação dos tijolos solocimento utiliza da incorporação de resíduos que mais estão próximas a sua abrangência e característica especifica como resíduos de borrae ate mesmo o uso de casca de arroz no processo de fabricação de tijolos solo-cimento. Como a região estudada possui uma enormidade de resíduos definidos como borra de tinta, foi realizada o experimento de unir tais materiais à fabricação do produto tijolo solocimento. É importante frisar que o uso de recursos tecnológicos que possibilitem o uso racional dos recursos naturais disponíveis, em qualquer processo produtivo deve ser considerado (FERREIRA, 2003). 3. Matérias e métodos Neste trabalho foram utilizadas as seguintes matérias-primas: solo, cimento, água e o resíduo de borra de tinta. O solo utilizado foi coletado no município de Ubá - MG. O cimento utilizado foi o cimento do tipo Portland CPIII 40 RS, devido à facilidade de encontrá-lo, seu 4
baixo custo e por ser o cimento que apresenta a maior resistência à compressão. A água utilizada foi água potável coletada a partir da rede de distribuição de água do município de Ubá - MG, fornecida pela COPASA-MG. O borra de tinta foi coletado em indústrias que compõem o polo moveleiro de Ubá. O solo foi submetido a um processo de secagem ao ar livre. Depois da secagem, o solo foi destorroado manualmente até a passagem completa em peneira de 4 mesh (4,75 mm ASTM). Em seguida, foi realizada a formulação dos traços cerâmicos. Foram formulados dois traços (partes em volume) para tijolo do tipo solo-cimento. Um traço de referência (TR) com adição de uma medida do resíduo de borra de tinta, um segundo traço (TR1) com a adição de duas medidas de resíduo de borra de tinta. A Tabela 1 mostra a composição (partes em volume) dos traços formulados. Traço (parte em volume) Tabela 1 Composição (parte em volume) dos traços estudados Solo Cimento Borra de Tinta Formulação TR 9 1 0 9/1/0 TR1 8 1 1 8/1/1 TR2 7 1 2 7/1/2 Fonte: Próprio autor Definidos os traços cerâmicos, as matérias-primas foram dosadas e misturadas manualmente até a mistura adquirir uma coloração uniforme. Logo após, foi realizada a inserção de água nas misturas. A conformação dos corpos cimentícios foi feita por prensagem uniaxial em prensa hidráulica, modelo PHP com capacidade de 15 toneladas. A carga de compactação utilizada foi de 2 toneladas. Foi utilizada uma matriz de forma cilíndrica (Φ = 30 mm) e pistões de aço. Em seguida, os corpos cimentícios foram colocados sobre uma superfície plana e deixados por um período de 6 h. Após esse tempo, os corpos cimentícios foram submetidos a uma molhagem frequente durante 7 dias. Após este período, os corpos cimentícios foram deixados sobre a superfície sólida em local coberto até que se completasse um período igual ou superior a 28 dias (etapa de secagem e cura). Em seguida, as seguintes propriedades foram 5
determinadas: resistência à compressão simples (NBR 12025/90 Ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos) e absorção de água (NBR 10834/94). 3. Resultados e discussão As Tabelas 2 e 3 mostram os resultados das propriedades dos corpos cimentícios curados após 28 dias. Tabela 2 Teste de absorção de água Traço Absorção de Água (%) Desvio Padrão Traço inicial 9,54 2,35 Traço 1 10,15 3,22 Traço 2 9,3 3,38 Limite superior < =22% Fonte: Próprio autor Com relação aos valores de absorção de água, pode ser observado que no geral, a incorporação dos resíduos de borra de tinta provoca uma redução nos valores de absorção de água dos corpos cimentícios e uma grande variância no desvio padrão de acordo com a substituição do solo pelo resíduo de borra de tinta. Esse comportamento pode estar relacionado ao maior empacotamento das partículas, o qual pode ter promovido uma redução da porosidade, principalmente, da porosidade aberta dos corpos cimentícios. No entanto, a incorporação de resíduos de borra de tinta acima de duas partes em volume tende a aumentar a absorção de água. É importante destacar que os traços cerâmicos estudados apresentam valores médios de absorção de água abaixo do limite máximo estabelecido pela norma NBR 10834/94 (< 22 %). 6
Tabela 3 Teste de resistência à compressão Traço Absorção de compressão (%) Desvio padrão Traço inicial 4,33 0,22 Traço 1 4,3 0,21 Traço 2 4,26 0,32 Limite superior < =2 MPa Fonte: Próprio autor Com relação aos resultados de resistência à compressão para os corpos cimentícios ensaiados, pode ser percebido também, que de acordo que adiciona-se partes de volume de resíduos de borra de tinta em substituição ao solo, isso provoca uma redução na resistência à compressão. Este efeito está relacionado com o aumento de porosidade que pode ter sido resultado de um empacotamento menos eficiente das partículas. O menor empacotamento provoca um aumento na porosidade dos corpos cimentícios. É muito importante notar também que os corpos cimentícios dos traços estudados apresentam valores médios de resistência a compressão bem superiores ao valor mínimo exigido pela norma NBR 12025/90 (> 2 MPa). Com base nos resultados obtidos e nas normas NBR 1083/94 e NBR 12025/90, é possível avaliar o potencial de utilização dos traços cerâmicos formulados e preparados nas condições descritas aqui para a fabricação de tijolos ecológicos do tipo solo-cimento. Conforme observado nas Tabelas 2 e 3, a substituição parcial do solo pelos resíduos possibilita a obtenção de produtos com propriedades técnicas que se enquadram nas especificações de normas para tijolo do tipo solo-cimento. Esses resultados são muito importantes, pois mostram claramente que os resíduos provenientes das indústrias moveleiras de Ubá MG pode ser usado como uma matéria-prima alternativa de baixo custo em massas cerâmicas para a obtenção de tijolos do tipo solo-cimento. 4. Considerações finais Os resultados encontrados no presente trabalho indicam que, nas condições de processamento e cura descritas aqui, é possível a obtenção de materiais cerâmicos classificados como tijolos do tipo solo-cimento incorporados com até 2 partes em volume de resíduos de borra de tinta oriundos da cidade de Ubá MG, em substituição ao solo. Foi 7
observado que para os ensaios de absorção de água, conforme NBR 10834/94, que requer valor médio inferior a 22 %, os corpos cimentícios desenvolvidos atendem as especificações de norma. Os corpos cimentícios apresentaram valores de absorção de água na faixa de 9,3 a 10,15 %. Para os ensaios de resistência à compressão simples, conforme NBR 12025/90, que requer valor médio de resistência à compressão superior a 2 MPa, foi observado que os corpos cimentícios também atingiram as especificações exigidas por norma. Os corpos cimentícios desenvolvidos apresentaram valores de resistência à compressão na faixa de 4,26 a 4,33 MPa. 5. Referência bibliográficass ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Dosagem das misturas de solo-cimento: normas de dosagem e métodos de ensaio. São Paulo, ABCP, 1986. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12025. Solo-cimento Ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1990. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10834. Solo-cimento Ensaio de determinação da absorção de água. Rio de Janeiro, 1994. FERREIRA, R. de C.; FREIRE, W.J. Propriedades físico-mecânicas de solos estabilizados com cimento e silicato de sódio avaliadas por meio de testes destrutivos e não-destrutivos. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.23, n.2, p.221-32, 2003. FIQUEROLA, V (2004). Alvenaria de solo-cimento. Revista Téchne.Editora Pini,São Paulo SP,nº 85.JUNIOR, Antônio Brandão, LIRA, Waleska Silveira e GONÇALVES, Geuda Anazile da Costa. A satisfação do cliente como base para a qualidade em serviços: o caso de um supermercado de pequeno porte. Qualit@s - Revista Eletrônica - ISSN 1677-4280 - Volume 3-2004 / número 1. NASCIMENTO, T. C. F; Mothé, C. G. Gerenciamento de Resíduos Sólidos Industriais. Revista Analytica. n.27, p.36-48, fevereiro/março, 2007. PEREIRA, Andréa Franco. Da sustentabilidade ambiental e da complexidade sistêmica no design industrial de produtos. Estudos em Design,Rio de Janeiro,v.10,n.1,p.37-61,Jun.2003 8