ARGAMASSA PRODUZIDA COM AREIA, CIMENTO E SILICATO DE ALUMINIO. Wisllan Amarildo Rodrigues Batista (1). Juzelia Santos da Costa (2). Rua 18, Quadra 31 Casa 31- Jardim Vitória Cuiabá- MT CEP: 78055-746 (1) Discente do curso Concomitante Técnico em Edificações, IFMT. (2) Professora Doutora, Departamento da Área de Construção Civil DACC/IFMT Campus Cuiabá. RESUMO Os materiais de construção civil contribuem com uma grande porcentagem na poluição do meio ambiente, além disto, estão modificando a natureza, a poluição é ampla vai desde a extração da matéria-prima. Neste estudo a argamassa é produzida com o agregado miúdo, cimento e silicato de alumínio que foi sujeito à análise desde o estado fresco até o estado endurecido todos os ensaios foram realizados conforme as normas da ABNT. O traço desenvolvido foi 1:9, na proporção 1:0,55:6,50 em massa. A argamassa foi aplicada realizando ensaio de resistência mecânica, aderência e absorção de água por imersão, capilaridade e pelo método do cachimbo. Na avaliação mecânica aos 28 dias de idade obteve 4,75 MPa demostrando uma argamassa consistente e coesa, de acordo com as normas da ABNT. Os resultados dessa análise permitem que essa argamassa possa ingressar no mercado da construção civil. Palavra Chave: argamassa, silicato de alumínio. 4049
INTRODUÇÃO No mundo em que vivemos há grande necessidade de se implantar os mais rápidos possíveis modos alternativos de produção que diminuam ao máximo as agressões ao meio ambiente. Visando isto, o Resíduo de Construção e Demolição (RCD) proporciona redução de custos de limpeza urbana e recuperação de áreas degradadas, otimização dos sistemas de aterro, preservação de paisagens urbanas, consequentemente a redução dos custos no orçamento municipal. Auxiliando, por exemplo, a prefeitura de Cuiabá que está implantando 24 ecos pontos de coleta de resíduos com o objetivo de cumprir a Lei Municipal 4.494 e o Decreto Municipal 4.761. Dessa maneira, o Projeto proposto se reverte de grande importância, pois trata da reutilização desses resíduos, estudado argamassa com os produtos disponível no mercado, fornecendo a comunidade um produto de qualidade. A utilização do Silicato de alumínio, do aditivo com o resíduo da Construção Civil no preparo da argamassa representa, um avanço na pesquisa em nosso Estado, pois muito pouco se sabe do seu uso com agregados naturais que são utilizados quase sem nenhum critério, doravante com resíduo de construção civil haverá uma pesquisa com os aglomerantes (produtos) utilizados no mercado. O construtor Cuiabano tem utilizado o Silicato de alumínio como aglomerante (ligante) em substituição a cal, porém não existe estudo com essa substituição utilizando o agregado reciclado. Para que os grãos de areia produzidos com agregado reciclado fique unidos entre si, necessário que o ligante esteja na quantidade suficiente (traço correto). Obtém então a massa com a consistência plástica (liga) que se destina ao assentamento de tijolos, revestimento de alvenaria entre outros. Os grãos de areia produzido com o reciclado deverão estar envoltos pelo agente ligante, para que possam ter uma boa junção uns aos outros. Portanto, a reciclagem devolve a condição de matéria-prima às montanhas desordenadas de sobras e resíduos de materiais de construção. Segundo Costa (2006, p. 208): Estudos com agregados reciclados já foram desenvolvidos com sucesso, e apesar da natureza diferente do agregado a ser utilizado, as propriedades e 4050
desempenho das argamassas constituídas não devem diferir significantemente das argamassas convencionais, como observado em outros casos. Resíduos reciclados de alvenaria são em geral menos resistentes e mais porosos, que os de concreto, e por isto levam a maiores perdas de resistência da nova argamassa e concreto. Segundo Levi e Helene (1997, p. 148): Para se obter a mesma resistência na argamassa e concreto convencional, o consumo de cimento da argamassa e do concreto com reciclado de alvenaria deve ser 20% maior. Na argamassa como utiliza a parcela miúda do reciclado, o acréscimo no consumo pode ser ainda maior. MATERIAIS E MÉTODOS Caracterização dos materiais 1. Cimento O cimento utilizado na realização deste ensaio da argamassa foi CPIIF 32, sendo a embalagem 50 kg. As principais características analisadas em laboratório e os valores estão apresentados na Tab. 1. Tab. 1 Características físicas do cimento. CARACTERISTICAS E NORMA UNIDADE RESULTADO PROPRIEDADES Massa Especifica NBR 23 g/ cm³ 2,74 Massa Unitária Solta NBR 7251 g/cm³ 1,38 2. Silicato O Silicato de Alumínio (SA) utilizado foi o da SIKAL, que proporciona características de coesão e trabalhabilidade. Melhorar a retenção de água e a incorporação de ar da argamassa. Tab. 2 Características da Cal calcita. CARACTERISTICAS E NORMA UNIDADE RESULTADO PROPRIEDADES Massa Especifica NBR 23 g/cm³ 2,60 Massa Unitária Solta NBR 7251 g/cm³ 1,21 4051
3. Areia A areia utilizada foi provida através do processo de mineração, onde esta foi retirada dos rios e passada pelas peneiras normalizadas pela ABNT para este respectivo ensaio. As principais características analisadas estão expressas na Tab. 3. Tab. 3 Propriedades físicas do agregado. MATERIAL MASSA UNITARIA SOLTA (g/cm³) MASSA ESPECIFICA (g/cm³) SA 1,21 2,35 Areia 1,56 2,56 METOLOGOGIA Dosagem e Metodologia A argamassa foi produzida no traço (1:0,55:6,50), cimento, agregado miúdo e Silicato de Alumínio (SA). A Mistura realizada de maneira manual. Moldagem e cura dos corpos de prova Os corpos de prova de argamassa foram moldados manualmente, em moldes de 50 mm de diâmetro por 100 mm de altura de acordo com a NBR 5738 (1994). O adensamento foi feito através de uma haste de compactação, sendo feita em quatro camadas 30 golpes cada. A cura foi feita ao ar livre. O ensaio de resistência à compressão axial e compressão diametral foi executado em prensa elétrica em corpos de prova na idade de 7, 14 e 28 dias. Os ensaios de retração por secagem, conforme a NBR 8490, realizados também nessas idades. Os ensaios de absorção por imersão e absorção por capilaridade, foram efetuados aos 28 dias de idade. RESULTADOS E DISCUSSÕES Resultado da granulometria do agregado de Silicato de alumínio (SA) e areia natural (areia). Uma vez que parte do volume das argamassas é ocupada 4052
pelos agregados, não é de se surpreender que a qualidade destes seja de importância básica na obtenção de uma boa argamassa, exercendo nítida influência não apenas na resistência mecânica do produto acabado como, também, em sua durabilidade e no desempenho. Na Fig. 1 e Fig. 2 temos a granulometria do agregado de Silicato de alumínio e agregado natural areia. RESULTADO DOS ENSAIOS DA ARGAMASSA EM ESTADO FRESCO Os ensaios realizados com a argamassa no estado fresco foram densidade de massa e retenção de água. Os resultados destes ensaios são apresentados na Tabela 4. Após a caracterização do agregado miúdo reciclado, foi preparada a argamassa, em que se determinou a consistência da mistura, o fator água/cimento, a densidade de massa e a capacidade de retenção da argamassa. Esses valores estão expressos nas tabelas, que seguem abaixo, sendo considerado CV (Cerâmica Vermelha). Tipo Tab. 4 Resultado dos ensaios da argamassa em estado fresco. Relação Água/Cimento a/c Densidade de massa (g/cm³) Retenção de água (%) SA 1,24 4,06 94,98 A retenção de água da argamassa reciclada apresentou bom desempenho por conta da ação dos materiais cerâmicos que possuem agentes pozolânicos e do silicato que inibe a perda de água, seja por evaporação ou absorção da mistura fresca. A retenção de água elevada contribui também para as condições de manuseio da argamassa, aumentando o tempo disponível para o pedreiro aplicar, regularizar e desempenar o revestimento. Propriedades da argamassa no estado endurecido No estado endurecido foi determinada resistência á compressão axial, resistência a compressão por tração diametral, massa específica (seca e saturada), teor de ar incorporado, retração por secagem, absorção por imersão 4053
e absorção por capilaridade e índice de vazios. Conforme apresentado os resultados na Tab. 5, tab. 6 e Tab. 7. Resistencia à Compressão Axial (MPa) Os ensaios realizaram-se nas idades de 7, 14 e 28 dias. O Valor da resistência à compressão axial é determinado pela compressão axial de quatro corpos de prova cilíndricos, com 50 mm de diâmetros e 100 mm de altura. Este ensaio foi executado conforme a norma NBR 13279 e os resultados são apresentados abaixo. Tab. 5 Resultado da resistência à compressão axial. Material Resistência à compressão axial em MPa em dias 7 14 28 SA 4,90 5,40 3,27 Areia 2,97 3,14 3,73 Resistência à tração por compressão diametral em (MPa) Este ensaio foi realizado segundo as exigências da NBR 7222 e os resultados são apresentados na Tabela 6. Tab. 6 Resultado da Resistência à tração por compressão diametral. Material Resistência à compressão axial em MPa em dias 7 14 28 SA 4,65 5,06 5,33 Areia 2,97 3,14 3,73 Tab. 7 Propriedades Físicas da argamassa no estado endurecido. Retração Absorção Capilaridade Massa por de água (g/cm 3 ) NBR Índice específica 9779 de Teor de ar secagem por Material vazios (g/cm³) incorporado aos 28 Imersão (%) dias X (%) 28 Seca Saturada 10-3 dias 7 14 28 SA 2,60 2,74 25,47 5,6 14,32 28,54 Areia 1,44 1,78 17,64 4,16 10,05 3 4 4,2 12,39 4054
Podemos perceber que a argamassa com silicato de alumínio apresenta boa resistência à tração por compressão diametral, consequentemente aumentando sua resistência Mecânica. De acordo com o resultado encontrado nesta análise, conclui-se que essa argamassa pode ingressar no mercado da construção civil com a mesma qualidade que a areia natural oferece. CONCLUSÃO A argamassa produzida com silicato de alumínio pode substituir o agregado natural, reduzindo o uso de mineração na extração de matéria prima. Certamente, é viável seu uso em muitas cidades como uma opção ambiental correta. Os resultados dessa análise permitem que essa argamassa possa ingressar no mercado da construção civil, oferecendo alternativas sustentáveis a sociedade e ao meio ambiente. O silicato de alumínio se mostra também com uma relevância para a solução de questões ambientais. A argamassa também apresentou boa trabalhabilidade, o que é essencial para o bom manuseio do produto. REFERÊNCIAS NBR NM 23 Cimento Portland e outros materiais em pó Determinação de massa especifica. Rio de Janeiro, 2001. NBR 7251 Agregado em estado solto Determinação da massa unitária. Rio de Janeiro, 1995. NBR 8490 Ensaio de retração por secagem. Rio de Janeiro, 1984. NBR 13276 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 1995. NBR 13277 Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos Determinação da retenção de água. Rio de Janeiro, 1995. NBR 13278 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Determinação da densidade de massa e teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, 1995. NBR 13279 Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos Determinação da resistência á compressão. Rio de Janeiro, 1984. 4055
NBR 5738 Moldagem e cura dos corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. Rio de Janeiro, 1994. NBR 5739 Ensaio de Compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007. NBR 9778 Argamassa e concretos endurecidos Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, 1984. COSTA, J.S. Agregados alternativos para argamassa e concreto produzidos a partir da reciclagem de rejeitos virgens da indústria de cerâmica tradicional. TESE de doutorado, DEMa, Universidade Federal de São Carlos, dezembro de 2006, 208p. LEVY, S.M.; HELENE P. R. L. Reciclagem do Entulho de Construção Civil, para Utilização como Agregado de Argamassas e Concretos. São Paulo 1997. P. 148 (Dissertação) Mestrado Escola Politécnica Departamento de Engenharia de Construção Civil PCC/USP ABSTRACT Construction materials contribute a large percentage on environment pollution, moreover, are changing the nature, pollution is huge from the extraction of raw materials. In this study the mortar is produced with the aggregate kid, cement and aluminum silicate which was subject to analysis from the fresh state until the hardened State all trials were conducted in accordance with the norms of ABNT. The stroke was developed: 1 9, in proportion 1: 0.55: 6.50 en masse. The mortar was applied by performing testing of mechanical resistance, adhesion and water absorption by immersion, capillarity and by the method of pipe. Mechanical evaluation for 28 days of age obtained 4.75 MPa showing a consistent and cohesive mortar according to the ABNT. The results of this analysis allow this mortar can join in the civil construction market. Keyword: mortar, aluminum silicate. 4056