Ensaio de Resistência à Compressão

     A resistência dos materiais tem como objetivo estudar o comportamento de um material submetido a esforços. O ensaio de compressão mede a resistência aos esforços de compressão, suportados por uma peça, onde a peça sofre uma força vertical externa, em que a tendência é uma redução do elemento na direção dessa força de compressão.

         Realizamos o ensaio com base na Norma ABNT NBR 8492: Tijolo de Solo cimento – Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio.

     O ensaio de compressão foi realizado no laboratório de cerâmica do SENAI dendezeiros, utilizando a máquina universal de ensaios Emic DL20000, através do método de ensaio MET-01 COMP BLOCO 9x19. 

Fig. 1 Visita ao laboratório de cerâmica

Fig. 2 Máquina universal de ensaios Emic

         Foi necessária a preparação dos corpos de prova para o ensaio, iniciamos nivelando os CPs para que a força fosse aplicada em toda superfície, em seguida calculamos a área, medindo o diâmetro e altura de cada CP, a área é necessária para configurar os parâmetros da máquina antes de dar início ao ensaio.

Fig. 3 Nivelando a superfície dos corpos de prova

Fig. 4 a) Corpos de prova antes da aplicação da força; b) Corpos de prova após aplicação da força.

         Após finalização dos ensaios, é gerado um gráfico Tensão x Deformação, que apresenta a tensão máxima atingida por cada corpo de prova.

Gráfico 01 - Ponto da curva correspondente ao nível de colapso 2,000%

Tabela 01 - Ensaio de Compressão

Nosso objetivo era aumentar a resistência à compressão do tijolo, a partir dos resultados apresentados na tabela 01 e no Gráfico 01, o corpo de prova 7 possui a formulação com maior resistência à compressão em relação aos outros.

Ensaio de Absorção de Água

      A absorção de água de um material está relacionada com sua resistência mecânica, quanto menor a absorção menor será o espaço entre as partículas para que a água penetre no material, o que garante uma maior resistência mecânica.

     Realizamos o ensaio com base na Norma ABNT NBR 8492: Tijolo de Solo-cimento – Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio.

      Inicialmente, colocamos os corpos de prova para secar na estufa por 24 horas, a uma temperatura de 110ºC, para obter a massa do corpo de prova seco. Após este período, retiramos os corpos de prova da estufa, e deixamos em repouso até atingir a temperatura ambiente. Em seguida, com o auxílio de uma bacia com água, imergimos os 8 corpos de prova por 24 horas. E por fim, depois de retirar a água secamos superficialmente com uma toalha e pesamos, para obter a massa do corpo de prova saturado.

Fig. 1 Corpos de prova para ensaio de absorção

Fig. 2 Corpos de prova na estufa

Fig. 3 Corpos de prova imersos 

     Com o resultado das medições das massas, calculamos os valores individuais de absorção de água dos corpos de prova, expressos em porcentagem (%), através da fórmula:

A = (m_{2 -}  m_{1 /} m₁)  X 100

      

Onde:

A: é a absorção de água (%);

m_1: é a massa do corpo de prova seco em estufa (g);

m₂: é a massa do corpo de prova saturado (g).

Tabela 01 - Ensaio de absorção

Nosso objetivo era reduzir a absorção de umidade do tijolo, a partir dos resultados apresentados na Tabela 01, o corpo de prova 7 possui a formulação com menor absorção de água em relação aos outros.

Densidade

É a massa por unidade de volume de uma substância, ou seja, é uma medida de quanto material está comprimido em um determinado espaço. A densidade existe para determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. Seu cálculo é feito pela divisão da massa do objeto pelo seu volume, como demonstrado abaixo:

Densidade = massa

                      Volume

Tabela 01 – Ensaio de densidade

O nosso objetivo era reduzir a densidade do tijolo, a partir dos resultados apresentados na tabela 01, o corpo de prova 5 possui a formulação com menor densidade em relação aos outros.

Desenvolvendo o relatório...

O relatório, como o nome já diz, é um relato detalhado sobre o experimento, tem como objetivo principal informar aos leitores com clareza todo desenvolvimento do experimento que estamos realizando. E para nós estudantes, também tem um valor, onde aprendemos a organizar os dados, as informações e os resultados alcançados.

Nosso relatório está em andamento, iniciamos a elaboração da fundamentação teórica, criando um texto introdutório, justificando nossas escolhas, além de detalhar os métodos utilizados no processo e os materiais definidos.

Fig. 1 Reunião da equipe para elaboração do relatório

Formulação

Conforme resultados apresentados na ferramenta Minitab, fizemos 8 misturas para confecção dos 8 corpos de prova. Criamos uma tabela de pesagem com o auxílio do excel para calcular a quantidade de material que deve ser pesado para confeccionar os corpos de prova.

Fig. 1 Tabela de pesagem

 Inicialmente pesamos os moldes dos corpos de prova, em seguida pesamos os materiais utilizados nas formulações.

Fig. 2 Pesagem do molde do corpo de prova

Fig. 3 Pesagem dos materiais

PREPARANDO O SOLO PARA MISTURA

            A mistura foi manual, utilizamos bandejas e luvas como auxílio. Misturamos o arenoso com o cimento na proporção apresentada na tabela de pesagem, logo após adicionamos os aditivos, que são a lama de mármore e o pó de borracha. 

Fig. 4 Misturando os materiais

Após essa mistura, a formulação é umedecida com água gradativamente até que a mistura fique homogênea.

Fig. 5 Umedecendo a mistura

Após estabilização da mistura, colocamos o material no molde para secagem à temperatura ambiente. Os corpos de prova secaram durante 1 semana (7 dias). 

Fig. 6 Inserindo a formulação no molde

Fig. 7 A esquerda, mistura umedecida. A direita, mistura curada

Até a próxima,

Equipe MALVT. 

Confecção do molde para o corpo de prova

Conforme os resultados do minitab, confeccionamos 8 moldes para os corpos de prova através das normas ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas, utilizamos como base a norma NBR 7680- Concreto Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto. A norma prescreve as especificações da confecção de corpos de prova cilíndricos. Neste primeiro momento foi realizado somente a preparação do molde para os corpos de prova.

Segundo a norma, é necessário o uso de uma base e um cilindro complementar, utilizamos um tubo de PVC com diâmetro de 7,5 cm, posicionamos e fixamos o tubo, e marcamos com o auxílio de uma régua e de um lápis alturas de 15 cm, pois de acordo com a norma a altura do corpo de prova deve ser o dobro do diâmetro, os pedaços do tubo foram cortados com uma serra.

Fig. 1 Tubo PVC fixado

Fig. 2 Marcação das alturas para o corte

Fig. 3 Cilindros complementares

Fig. 4 Alguns integrantes da MALVT no momento da confecção do molde

Fig. 5 Molde do corpo de prova

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Ferramenta de Análise Estatística de Experimentos

Outra ferramenta utilizada pela equipe Malvt é o planejamento de experimento, mas conhecida entre estudantes e profissionais da área como DOE – Design Of Experiments. Para determinar as variáveis que mais influenciarão o desempenho do nosso processo, vamos realizar experimentos, onde escolhemos níveis para as variáveis de interesse, executando o experimento em combinações desses níveis. Utilizamos como ferramenta de auxílio o software denominado Minitab, que é um programa de computador semelhante a uma planilha eletrônica com fins estatísticos. Com o objetivo de realizar experimentos de forma eficiente e econômica optamos fazer experimentos fatoriais, onde cada fator assume apenas dois níveis. Utilizamos fatoriais fracionados, pois assim foi permitida a redução das corridas, que consequentemente reduziu o tempo e o custo do processo. Randomizamos o experimento para que a sequência da preparação da mistura e confecção dos corpos de prova seja aleatória. 

Aplicamos está ferramenta para definir a porcentagem de cada material utilizado na mistura para confecção dos primeiros corpos de prova.  Foram definidos através do software 8 corridas. Os resultados estão apresentados na imagem abaixo.

            

   Fig. 1 Resultados gerados pelo Minitab

Os sinais negativos e positivos representam os níveis baixo e alto de cada fator, ou seja, definição da utilização da menor ou maior porcentagem de determinado material. A coluna do arenoso será completada conforme a porcentagem dos outros materiais.

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Ferramenta de Qualidade

O ciclo PDCA se trata de uma ferramenta de gestão muito conhecida da administração geral. De forma ampla, ele visa controlar e melhorar os processos e produtos de uma forma continua, visto que atua como um processo que não possui intervalos, nem interrupções.

O ciclo PDCA tem seu inicio pela etapa de planejamento (Plan), nessa etapa o objetivo é focar na parte estratégica do ciclo, ou seja, no levantamento de análise das informações. Em seguida ocorre a execução (Do), onde tudo aquilo previamente planejado é executado, gerando a necessidade de avaliar a qualidade do que está sendo feito e nos levando à etapa do processo de checagem (Check).Nessa etapa temos a verificação de tudo o que foi feito, comparando o que havia sido planejado com o resultado final e com consequentes problemas e falhas que possam ter ocorrido durante o processo.Por fim, toda essa análise implica na necessidade de ação (Act) e na correção dos problemas e divergências encontradas.

Umas das ferramentas de qualidade utilizada pela equipe MALVT,  na execução de seu projeto é o  ciclo PDCA que ainda está em andamento.

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Aquisição da matéria-prima

          

Já adquirimos todos os materiais para confecção dos corpos de provas. Alguns materiais que vamos utilizar como aditivo foram fornecidos como amostra. Realizamos contato com a SK Reciclagem, que nos disponibilizou o pó de borracha que é utilizado na fabricação de pneus, já o pó de mármore foi fornecido pela Pavimenti pisos e revestimentos, onde realizamos uma visita e conhecemos a fábrica e todo processo de fabricação das pedras de mármore, onde através do corte das mesmas, gera um pó e que tem pouca utilidade. Além disso, o contato com a fábrica trouxe outra possibilidade de teste, como o uso da lama de mármore gerada no momento do polimento e hidratação das pedras, essa lama é descartada em esgotos (rios ou afluentes), gerar um destino para esse resíduo, seria de suma importância. 

Fig. 1 Visita a Pavimenti

Processo de obtenção do pó de mármore

        Após o corte do mármore, são separadas pequenas pedras que não serão mais utilizadas, essas pedras são trituradas formando o pó de vários tipos, que serão separados e classificados em mistos e puros.

Fig. 2 Resíduos do mármore


Fig. 3 Triturador

Fig. 4 Separador

Fig. 5 Pó de mármore

Até a próxima,

Equipe MALVT

A MALVT e a sustentabilidade

      Sustentabilidade é a palavra da moda atualmente, e nós da Malvt Engenharia não poderíamos deixar de cita-la. Nossas pesquisas são realizadas sempre com o foco na sociedade e no ambiente, não pensamos em somente reduzir custos e sim no futuro, queremos reduzir os impactos ambientais e, consequentemente os danos causados a saúde. E é com esse pensamento que estamos aprimorando nossos conhecimentos sobre o desenvolvimento de tijolos ecológicos, uma novidade que vem com tudo visando substituir os tijolos convencionais.


Conhecendo o Tijolo-Ecológico...

      Os tijolos utilizados atualmente na construção civil geram diversos danos ao meio ambiente no momento do seu processamento. São cozidos em fornos, tornando necessário o uso de lenha, causando desmatamento, utilizam como matéria-prima o barro vermelho, degradando o meio ambiente, consequência da exploração de jazidas de argila e, além disso, durante a queima para adquirir resistência são eliminados gases poluentes. O tijolo ecológico está sendo usado cada vez mais nas construções, vem sendo fabricado com o intuito de minimizar ou eliminar os danos causados ao meio ambiente pela fabricação dos tijolos convencionais. 
Vantagens: Não precisa ser cozido, sua cura acontece a temperatura ambiente, os materiais que o compõem são fáceis de encontrar e processar, não necessitam de mão-de-obra especializada na sua construção, é economicamente viável, gera destino adequado a resíduos que são dispensados no ambiente, e além disso, referindo-se ao método de construção, o uso desses tijolos traz praticidade e rapidez para as obras, pois o mesmo, é um tijolo modular.  

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Determinação dos fatores de entrada e saída

Os comentários dispostos nas questões abaixo nos ajudarão a melhorar o planejamento do nosso experimento.

- Quais serão os fatores de entrada? 

Inicialmente serão três formulações com as seguintes matérias-primas: Cimento, arenoso, pó de borracha, pó de mármore e lama de mármore. Serão realizadas três formulações para garantir maiores possibilidades de acerto.

- Quais serão os níveis a serem tratados? 

O desenvolvimento da formulação para a obtenção de um  tijolo ecológico está em estudo, sendo que este fator possuirá três níveis a serem tratados, que no caso serão as formulações (1, 2 e 3). O processamento destas três formulações visa conseguir a identificação da  formulação que apresentará uma melhoria nas propriedades de tensão limite a resistência a compressão (aumentar), densidade (diminuir) e absorção de umidade (reduzir).

- Quais são as fontes de perturbação/necessidade de aplicação de blocos? Quais seriam as variáveis/fontes que podem ser consideradas blocos em seus experimentos?

Variação do tempo de processamento da mistura, homogeneização da mistura, tempo de secagem, temperatura, material do molde para a conformação do tijolo, ambiente. Existe necessidade de blocar se cada tijolo for feito por pessoas diferentes.

- Quais serão os fatores de saída? Qual é a sensibilidade destes fatores?

Os fatores de saída (outputs) serão as propriedades de tensão limite de resistência a compressão, densidade e absorção de umidade. Estes fatores serão sensíveis a temperatura de secagem, umidade, homogeneização da mistura, percentagem de cada material presente nas formulações.

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Descobrir para Transformar

A preservação e recuperação do meio ambiente é de suma importância para a sociedade, a escolha do solo cimento foi feita para atender aos requisitos exigidos.

          Os tijolos e blocos de solo cimento vão ser produzidos a partir de uma mistura de areia argilosa (arenoso), cimento, água, no qual a equipe decidiu utilizar pequenas porcentagens de pó de mármore e lama de mármore (que é descartada em rios/esgotos) e pó de borracha (destinação de pneus fora de uso), visando minimizar a quantidade de resíduos dispersos no meio ambiente, contribuindo com a sustentabilidade, com o foco ecológico, sem utilizar energia de qualquer espécie para a queima,  sendo curado a temperatura ambiente.

                                                                                   Até a próxima,

Equipe MALVT.

Diagrama de Ishikawa

Uma de nossas primeiras atividades relacionadas ao PI foi a elaboração de um diagrama de Ishikawa, mais conhecido como espinha de peixe, para o nosso processo.

O diagrama de Ishikawa é uma ferramenta para o controle de qualidade, e tem o objetivo de reunir todas as pessoas que trabalham diretamente no processo e levantar as causas que originam um problema.

Partindo desse conhecimento que nos reunimos para definir o nosso próprio diagrama. E o resultado é o exposto abaixo:

Decidimos organizar as causas em cinco grandes áreas: matéria prima, método, equipamentos/máquinas, mão de obra e ambiente.

Até a próxima,

Equipe MALVT.