VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE DOS BLOCOS CERÂMICOS DE VEDAÇÃO COMERCIALIZADOS EM PEABIRU – PR Anderson Franciscon1 Marcelo Rodrigo Carreira2 RESUMO Os blocos cerâmicos de vedação são utilizados em larga escala na construção civil e devido à grande demanda deste material no mercado, toda a produção é consumida. Por este motivo, têm-se observado a comercialização de blocos de baixa qualidade e em desconformidade com as normas nacionais. As conseqüências da utilização destes blocos nas alvenarias de vedação se traduzem em baixo desempenho termo-acústico do sistema, grande perda de argamassa de revestimentos e assetnamento e também perda de blocos cerâmicos em operações de corte e transporte, entre outras. Testes realizados nas aulas práticas da disciplina Materiais Cerâmicos II do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET-PR), revelaram que os blocos cerâmicos comercializados na região de Campo Mourão apresentavam resistência mecânica inferior a mínima fixada pela norma. NBR 7171 –92 “Bloco Cerâmico para Alvenaria”, despertando o interesse pela verificação das demais propriedades deste materiais. Esta pesquisa tem por objetivo verificar a qualidade dos blocos de vedação comercializados na cidade de Peabiru – PR. Palavras-chave: blocos cerâmicos; alvenraia; qualidade; ensaios. 1. INTRODUÇÃO Os blocos cerâmicos, têm grande utilização no mercado da construção civil, sendo um dos elementos de maior utilização em uma edificação. Entretanto, tem-se observado que os blocos disponíveis na região de Campo Mourão apresentam baixa qualidade, ocasionando perdas do material e geração patologias nas edificações. Trabalhos realizados no Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, unidade de Campo Mourão, pelos alunos do curso de Tecnologia em Construção Civil na disciplina Materiais Cerâmicos II indicaram que os blocos cerâmicos de vedação encontrados na cidade de Campo Mourão, apresentavam baixa resistência a compressão. Esta constatação despertou o interesse para a verificação das outras propriedades deste material. O objetivo principal deste trabalho compreende a verificação da qualidade dos blocos cerâmicos de vedação comercializados na cidade de Peabiru – PR. Os objetivos específicos compreendem a verificação: - Das dimensões reais, nominais, desvios de forma e espessura das paredes dos blocos; - Da taxa inicial de sucção e da absorção total; - Da resistência à compressão. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Os blocos cerâmicos estão incluídos na categoria cerâmica estrutural ou cerâmica vermelha. “A palavra cerâmica é derivada da palavra grega kerameicos, que significa feito de terra” ANDRADE (2002). Segundo TOMAZETTI (2003), as primeiras fabricas brasileiras de tijolos, telhas e manilhas, surgiram nos estado de Pernambuco, Bahia e Santa Catarina, no século XVI, sendo que essas fábricas funcionavam em processos manuais e distribuíam produtos para diversas regiões do país. OLIVEIRA et al (2004), explica que o processo de fabricação não sofreu grandes mudanças até o século XIX, sendo o seu processo fabril rudimentar. Mas com a invenção das máquinas e dos fornos Hoffmann, a produção tornou-se mais acentuada e de grande qualidade. 2.1 Bloco Cerâmico De Vedação São componentes de alvenaria, classificados como um produto da cerâmica vermelha, obtidos a partir de argilas queimadas em torno de 950°C, apresentando boas propriedades mecânicas e boa durabilidade (Figura 1). Segundo a NBR 7171 – 92 “Bloco cerâmico para alvenaria”, os blocos cerâmicos de vedação são aqueles destinados à execução de paredes destinadas a suportar o peso próprio e pequenas cargas de ocupação (armários, pias, lavatórios) e geralmente são utilizados com os furos na posição horizontal. De acordo com a norma NBR 8042 – 83 “Bloco Cerâmico para Alvenaria – formas e dimensões”, os blocos cerâmicos devem possuir a forma de um paralelepípedo retangular, , sendo a largura (L), a dimensão da menor aresta da face perpendicular aos furos; A altura (H), a dimensão da maior aresta da face perpendicular aos furos e o comprimento (C), a dimensão da aresta paralela ao eixo dos furos desse paralelepípedo (Figura 1). Figura 1: Dimensões do bloco cerâmico de vedação. FONTE: O AUTOR. Segundo ANDRADE (2002), os blocos cerâmicos apresentam as seguintes vantagens: * Apresentam menor custo de produção quando comparados com produtos de mesma finalidade; * Possuem baixa densidade; * Dispensam bom acabamento, pois será rebocado posteriormente; * São encontrados em todas as regiões do país; * Possuem bom isolamento termo-acústico. 2.2 Principais Requisitos Dos Blocos Cerâmicos 2.2.1 Planeza das faces e desvio de esquadro Estas propriedades são de grande importância, pois ambas têm influência direta no prumo da parede. Uma parede de alvenaria com tijolos empenados acarreta em consumo excessivo de argamassa para a sua regularização. A norma NRB 7171-92 limita os desvios em relação ao esquado e planeza das faces em no máximo a 3mm. 2.2.2 Taxa de sucção inicial (Initial Rate of Absortion) O conhecimento desta propriedade é de grande importância pois ela indicará se haverá a necessidade de molhar os blocos cerâmicos antes do assentamento na argamassa. “A medida da velocidade de absorção de água pelo bloco, é uma importante propriedade a ser mensurada para a alvenaria, pois quando é aplicada argamassa em blocos com altos índices de absorção inicial, estes succionam muito rapidamente a água de amassamento da mesma junto com componentes dissolvidos de aglomerantes. Tal situação faz com que a aderência na interface argamassa-bloco fique prejudicada, causando ressecamento prematuro da argamassa, tendo como conseqüência o enfraquecimento à compressão da alvenaria” (PRADO 1995). As normas brasileiras não especificam métodos de ensaio e nem valores limites para esta propriedade. Entretanto, a norma norteamericana ASTM C67-83 “Standard Method of Sampling and Testing Brick and Structural Clay tile” especifica o valor máximo de 0,155g/cm3 para a taxa de sucção inicial dos blocos cerâmicos de vedação. 2.2.3 Sonoridade No teste sonoro verifica-se o som que o bloco cerâmico emite ao ser percurtido por um objeto metálico. A qualidade da queima pode ser verificada por este teste. Um som metálico indica que a queima foi bem feita e que as partículas do material possuem uma ligação química compacta, enquanto um som cavo denota que os blocos não foram bem queimados, apresentando baixas propriedades mecânicas. 2.2.4. Resistência à compressão Embora os blocos cerâmicos analisados sejam usados apenas com função de vedação, uma baixa resistência à compressão, indica material de baixa qualidade e sujeito a grande número de quebras no transporte e manipulação. A norma NBR 7171-92 classifica os blocos em função da resistência à compressão conforme mostra a tabela 1. Tabela 1 - Resistência a compressão do bloco cerâmico. Classe Resistência à compressão na área bruta (MPa) · Classe 10 · Classe 15 · Classe 25 · Classe 45 · Classe 60 · Classe 70 · Classe 100 1,0 1,5 2,5 4,5 6,0 7,0 10,0 FONTE: NBR 7171–92 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais Neste trabalho foram utilizados 52 blocos cerâmicos de 6 furos prismáticos para alvenaria de vedação. Sendo 13 blocos distribuidos igualmente nas 4 marcas comercializadas na cidade de Peabiru, estado do Paraná. Foi feito o levantamento das marcas atualmente comercializadas na cidade, por meio de visitas aos depósitos de materiais de construção existentes no município. Desta forma, encontrou-se disponível quatro marcas de blocos cerâmicos de vedação. Sendo todas as marcas produzidas em outras cidades conforme mostra a Tabela 2. Para preservar a imagem das empresas produtoras dos blocos, as mesmas foram identificadas pelas letras A, B ,C e D. Tabela 2 – Descrição das marcas Marcas Cidade de origem Tamanho do lote Amostra Peço por milheiro* A São Manoel-PR 1200 peças 13 peças 234 reais B Japurá-PR 2500 peças 13 peças C Engenheiro Beltrão-PR 2800 peças 13 peças D São Manoel-PR 200 peças 13 peças *Preço do dia 29 de Outubro de 2004. Todos os blocos foram selecionados aleatoriamente e foram utilizados os mesmos blocos em todos os ensaios, sendo que o ensaio de compressão foi realizado por último. 3.2 Métodos Todos os ensaios foram realizados no Laboratório de Materiais de Construção do CEFET – PR, localizado na cidade de Campo Mourão estado do Paraná. 3.2.1 Identificação do fabricante Neste ensaio, foi feita a verificação visual da gravação nome do fabricante nas faces do foi dos blocos cerâmicos. 3.2.2 Teste de sonoridade Este ensaio foi realizado de acordo com a norma NBR 7171 – 92. Assim, os corpos-de-prova foram percurtidos com uma haste metálica (Figura 2) e foi observado o som emitido pelo bloco. Figura 2: Teste de sonoridade FONTE: O AUTOR. 3.2.3 Características visuais Este ensaio foi realizado conforme a NBR 7171 – 92. Todos os blocos foram observados para verificar se haviam defeitos como trincas, rebarbas, deformações, entre outros defeitos capazes de impedir seu uso. 3.2.4 Dimensões nominais Neste ensaio, foram feitas três medições de cada dimensão do bloco (comprimento, largura, altura), e posteriormente foi calculada a média de cada dimensão (Figura 3). Figura 3:Determinação das dimensões nominais dos blocos cerâmicos. FONTE: O AUTOR. 3.2.5 Dimensões reais Para a determinação das dimensões reais foram enfileirados 13 blocos de cada marca. Foram realizadas três medições de cada aresta utilizando uma trena com graduação de 1 mm. As dimensões reais foram obtidas por meio da média aritmética das três medidas. Para todas as dimensões utilizou-se o mesmo processo. 3.2.6 Desvio em relação ao esquadro Os blocos foram medidos, na sua face de revestimento e assentamento. Para a realização deste ensaio foram utilizados um esquadro de 90° e um paquímetro (Figura 4). A determinação do desvio de esquadro em cada face foi feita pela média aritmética de três medidas em cada face. Figura 4: Medição do desvio em relação ao esquadro. FONTE: O AUTOR. 3.2.7 Planeza das faces Neste ensaio foi averiguada a planeza da face destinada ao revestimento, por meio da medição de uma flecha em sua diagonal. Foi utilizado um paquímetro com resolução de 0,1mm e um esquadro metálico (Figura 5). Figura 5: Medição da planeza das faces. FONTE: O AUTOR. 3.2.8 Espessura das paredes externas dos blocos Este ensaio foi executado conforme procedimentos da norma NBR 7171-92. Foram determinadas as medidas médias de cada parede externa por meio de 4 medições (Figura 6). Para a realização deste ensaio, foi utilizado um paquimetro com resolução de 0.1mm. Figura 6: Medição da espessura das faces . FONTE: O AUTOR. 3.2.9 Taxa de sucção inicial (Initial Rate of Absorption – IRA) Este ensaio foi realizado de acordo com a norma ASTM C67- 86, item 9. Os blocos ficaram na estufa por um período de 24 horas à temperatura de 110ºC. Posteriormente, os blocos foram retirados e deixados por um período de 4 horas à emperatura ambiente, sendo determinada a sua massa (Pa). Em seguida, os blocos foram inseridos em um recipiente contendo um lâmina de água com 3 milímetros de altura por um tempo de 1 minuto, sendo determinado assim o peso imerso (Pi). A taxa de sucção inicial é calculada pela seguinte equação. (1) Sendo: TSI - Taxa de Sucção Inicial (Kg/m2 ? min) Pi - Peso da unidade após imersa 1 minuto em uma lâmina de 3mm de água (Kg). Pa - Peso da unidade seca em estufa por 24 horas e 4 horas ao ar (Kg). A - Área da face da unidade em contato com a água (m2). 3.2.10 Determinação da resistência à compressão Este ensaio foi efetuado de acordo com as normas NBR 6461–83 “Bloco Cerâmico para Alvenaria – verificação da resistência à compressão” e NBR 7171-92, como norma complementar. Os blocos foram testados à compressão sob uma carga progressiva de aproximadamente 500 N/seg. A resistência à compressão é calculada em MPa pela fórmula: (2) Sendo: fc = Resistência à compressão (MPa) Frupt = Força de ruptura. (N) A= Área de contato (mm2). 4 RESULTADOS 4.1 Verificação Da Identificação Do Fabricante, Sonoridade E Defeitos Visuais A Tabela 3 apresenta os resultados destes testes. Tabela 3 – Verificação da identificação do fabricante, sonoridade e defeitos visuais. Blocos Marca A Marca B Marca C Marca D Total Sem identificação do fabricante. 8 6 4 5 23 Com som cavo 4 5 2 2 13 Com defeitos visuais 7 12 3 13 35 4.2 Dimensões Nominais A Tabela 4, apresenta os resultados obtidos nos testes para verificação das dimensões nominais. Tabela 4– resultado do teste de dimensões nominais Largura (mm) Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 0 3 0 0 Média 90,4 93,1 89,8 90,8 Altura (mm) Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 13 1 0 0 Média 134,7 139,0 139,4 140,8 Comprimento (mm) Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 13 11 2 2 Média 180,0 183,8 187,5 189,0 4.3 Dimensões Reais A Tabela 5 apresenta os resultados obtidos no teste de verificação das dimensões reais. Tabela 5 – Dimensões reais Dimensões reais Marca Largura (mm) Altura (mm) Comprimento (mm) A 90,9 135,5 181,5 B 93,8 140,1 186,0 C 90,2 140,1 188,8 D 90,9 141,3 190,8 Média geral 91,4 139,2 186,8 4.4 Desvio Em Relação Ao Esquadro A tabela abaixo indica os resultados obtidos em relação a este ensaio. Tabela 6 - Desvio em relação ao esquadro Desvio ao esquadro (mm) Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 1 4 3 9 Média 2,2 2,5 2,5 3,5 4.5 Planeza Das Daces Os valores obtidos são indicados na Tabela 7. Tabela 7 – Planeza das faces Planeza das faces (mm) Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 0 0 0 0 Média 1,5 1,6 0,5 1,8 4.6 Espessura Das Paredes Externas A Tabela 8 apresenta os valores obtidos nas medições da espessura das paredes externas dos blocos. Tabela 8 - Espessura das paredes externas Nº de peças defeituosas Marca A Marca B Marca C Marca D 3 0 0 0 Média 6,6 7,5 7,7 9,0 4.7 Taxa De Sucção Inicial (Initial Rate Of Absorption ) Os resultados obtidos, neste ensaio são apresentados na tabela abaixo. Tabela 9 – Resultados dos testes de determinação da Taxa de Sucção inicial 4.8 Determinação Da Absorção De Água Na tabela abaixo são apresentados os resultados obtidos neste ensaio Tabela 10 - Resultados dos testes de determinação da absorção de água. 4.9 Determinação Da Resistência À Compressão A Tabela 11 apresenta os resultados obtidos para o ensaio de resistência à compressão. Tabela 11 - Resultados dos testes de resistência à compressão. 5. CONCLUSÕES Após a realização dos ensaios e a análise dos resultados verificou-se que: No geral, considerando-se que os blocos analisados fossem de uma única marca, observou-se que 44% de blocos disponibilizados no mercado não apresentavam identificação, sendo somente a marca (C) apresentou condições de ser aprovada numa segunda amostragem No total, 25% dos blocos analisados apresentaram som cavo, sendo que as marcas A e B estão aprovadas, sendo que a marca C poderia ser aprovada em uma segunda amostragem. Com relação às dimensões dos blocos os resultados obtidos foram: - Comprimento: 44% das amostras aprovadas; - Largura: 94% das amostras aprovadas - Altura: 73% das amostras aprovadas. Observou-se que 27% dos blocos cerâmicos, apresentaram deficiências com relação à altura nominal; 67% dos blocos cerâmicos apresentaram defeitos visuais, em especial a marca D, na qual todos os blocos constavam deficiências nas ranhuras; 77% dos blocos cerâmicos apresentaram resistência à compressão inferior a resistência da classe 10 da norma NBR 7171-92, ou seja menos de 1 MPa; 56% dos blocos cerâmicos, apresentaram comprimento nominal inferior a 187 mm, e em hipótese alguma o limite máximo ultrapassou os 3mm toleráveis; 44% dos blocos cerâmicos não apresentaram o nome do fabricante; 33% dos blocos cerâmicos apresentaram valores superiores aos 3mm, em relação ao desvio ao esquadro; 30% dos blocos cerâmicos não apresentaram conformidade na média dimensional dos três eixos ortogonais; 25% dos blocos cerâmicos, apresentaram som cavo; 6% dos blocos cerâmicos obtiveram resultados anormais nas qualidades: largura nominal e espessura das paredes externas. Os itens planeza das faces e índice de absorção inicial apresentaram índices máximos de aprovação, ou seja, nenhum bloco cerâmico apresentou eficiência. Em resumo, a marca C proveniente da cidade de Engenheiro Beltrão, foi a que apresentou maior conformidade em relação às normas NBR7171-92 e ASTM , tendo um total de 87% de itens aprovados; seguida da marca D, com 78% de itens aprovados. Em terceiro lugar fica a marca B com 65% de itens aprovados; a marca A foi a teve apenas 60% dos itens foi aprovados. 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Bloco Cerâmico para Alvenaria – verificação da resistência à compressão”, NBR 6461. Rio de Janeiro, 1983. ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Bloco Cerâmico para Alvenaria”, NBR 7171. Rio de Janeiro, 1992. ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Bloco Cerâmico para Alvenaria – formas e dimensões”, NBR 8042. Rio de Janeiro, 1983. ANDRADE, L. A. S. . “Uma Proposta Metodológica para a Inspeção da Qualidade em Blocos Cerâmicos para Alvenaria em Canteiros de Obras.” Dissertação de Mestrado. Florianópolis. 2002. PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DA UFSC. Disponível em: . Acesso em: 4 de março de 2004. ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. “Standard Method of Sampling and Testing Brick and Structural Clay tile”: ASTM C67 Philadelphia, Pa., 1983. OLIVEIRA, Antônio Pedro Novaes de; MONTEDO, Oscar R. K.; PIZETE, Joselito; CASAGRANDE, Marcos. “Matérias-primas empregadas na fabricação de tijolos e blocos de construção: características e influência sobre as propriedades do produto final”. Seção Cerâmica Estrutural. Centro de Tecnologia em Cerâmica – CTC, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 2004. PRADO, Sílvio Hickel do. “Resistência à Compressão de Tijolos e Blocos Cerâmicos de Diferentes Formas e Dimensões”. Florianópolis. . 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Curso de Pós graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina.1995. TOMAZETTI, Rodrigo Rosa. “Analise da produção de cerâmica vermelha da Região Central do Estado do Rio Grande do Sul”. Santa Maria, 2003. 207f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Santa Maria (UFSM –RS). Disponível em: . Acessado em: 8 de janeiro de 2005 . 1 Tecnólogo em Construção Civil – Modalidade Materiais de Construção – Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná – Unidade de Campo Mourão - CEFET-PR.. e-mail: franciscon@bol.com.br 2 Prof. MSc., Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná – Unidade de Campo Mourão - CEFET-PR. e-mail: mcarreira@cm.cefetpr.br V ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA – ENTECA 2005 11 V ENCONTRO TECNOLÓGICO DA ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA – ENTECA 2005