UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS

CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA

ALISSON CHAVES MATOS

USO DA TERRA CRUA EM BLOCOS DE TERRA COMPACTADA

MOSSORÓ - RN

2012

ALISSON CHAVES MATOS

USO DA TERRA CRUA EM BLOCOS DE TERRA COMPACTADA

MOSSORÓ – RN

2012

ALISSON CHAVES MATOS

USO DA TERRA CRUA EM BLOCOS DE TERRA COMPACTADA

Monografia apresentada a Universidade

Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA,

Departamento de Ciências Ambientais e

Tecnológicas para a obtenção do título de

Bacharel em Ciência e Tecnologia.

Orientadora: Profa. Dr

a. Sc. Marineide Jussara

Diniz – UFERSA.

MOSSORÓ - RN

2012

Ficha catalográfica preparada pelo setor de classificação e

catalogação da Biblioteca “Orlando Teixeira” da UFERSA

Bibliotecária:

Vanessa de

Oliveira

Pessoa

CRB15/453

M425u Matos, Alisson Chaves.

Uso da terra crua em blocos de terra compactada. / Alisson

Chaves Matos. -- Mossoró, 2012.

40 f.: il.

Monografia (Graduação em Ciência e tecnologia) –

Universidade Federal Rural do Semi-Árido.

Orientador: Marineide Jussara Diniz.

1. Terra crua. 2. Técnicas construtivas. 3. Bloco de terra

compactada. I. Título.

CDD: 629.049

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus por estar ao meu lado fazendo com que eu seja sempre perseverante,

buscando respeitar o próximo. Agradeço a todos que contribuíram, direta ou indiretamente,

para que eu pudesse continuar a realizar meus sonhos.

Agradeço a minha família que esteve sempre unida, uns contribuindo como podiam

sempre que outros não tinham como dedicar sua ajuda. Cada passagem paga de ida ou vinda

Tabuleiro/Mossoró, cada palavra de apoio, cada gesto de amizade estão todos guardados no

meu coração, mesmo que não lembre cada fato.

Agradeço às minhas sobrinhas Yasmin Layla e Aryele, e à minha irmã Alessandra,

que nos momentos mais difíceis tem sido minha inspiração para continuar trabalhando,

continuar me esforçando e tentando enxergar o futuro como gostaria que ele fosse.

Agradeço a minha grande e querida amiga Thais Façanha, que tem investido em mim,

tem acreditado nas minhas possibilidades e, num gesto de gratidão, faz por mim o que em

outros momentos outras pessoas fizeram por ela.

Agradeço a meu pai, Titi, que me ensinou, ainda em tenra infância, a ler, a contar até

cem, ensinou a não correr direto pra toalha sem antes tirar um pouco da água do corpo após o

banho, me ensinou a segurar a régua para a linha não sair torta, ensinou que estudar é sempre

um caminho muito bom, além de tantas outras coisas.

Um agradecimento muito especial à pessoa sem a qual nada teria sentido, sem a qual

não teria chão firme para pisar e horizontes para olhar: minha mãe, Helinha. Nas imensas

dificuldades que se mostraram a nossa frente, ela esteve forte e confiante, trabalhando,

aconselhando, apertando como era possível para que eu pudesse seguir nos meus estudos.

Agradeço a vovó Luiza, essa pessoa extremamente inteligente, espiritualizada, forte,

decidida, eterna mãe, que sempre esteve ao meu lado. Sempre teve uma palavra amiga e

confortadora. Da forma como pode, me ajuda nas labutas diárias.

Agradeço a minha orientadora Marineide Jussara Diniz, que acreditou e contribuiu

para que eu pudesse concretizar este trabalho tão importante em minha vida, mesmo quando o

tempo não se mostrou favorável. Agradeço pela paciência, pela dedicação e pelos e-mails

enviados.

Por fim, agradeço ao meu amigo Zacarias, que nunca deixou de me levar nas viagens

Tabuleiro/Mossoró, mesmo quando eu não tinha dinheiro para pagar as passagens. E foram

muitas essas vezes.

“É minha lei

É minha questão

Virar esse mundo

Cravar esse chão

Não importa saber se é terrível demais

Quantas guerras terei que

vencer por um pouco de paz”

Chico Buarque

RESUMO

O uso de terra crua como material de construção é usado pelo homem a cerca de 10.000 anos.

O setor da construção civil coloca à disposição da população muitos materiais e processos

que, na sua grande maioria, não levam em conta o conceito de desenvolvimento sustentável.

Dentre os materiais e tecnologias ditos não convencionais, a terra crua tem lugar de destaque

devido às suas propriedades, técnicas construtivas e possibilidade de renovação. Tendo isso

em vista, surge a necessidade de utilizar outras técnicas construtivas que sejam

economicamente viáveis e que agridam menos o meio ambiente. A terra é um material de

baixo consumo energético e com resposta construtiva viável. Este trabalho mostra o potencial

que tem a terra crua na construção civil, suas propriedades, como estabilizar o solo para se

obtenha melhor resposta. Trata ainda, das principais técnicas construtivas utilizando este

material. De maneira mais particular, trata dos BTC – Blocos de Terra Compactada, sua

história, fabricação, utilização, vantagens e desvantagens.

Palavras-chave: terra crua, técnicas construtivas, Blocos de Terra Compactada

LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS

BTC – Blocos de Terra Compactada

ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Pirâmide de Uxmal, no México ................................................................................ 14

Figura 2: Templo de Ramsés II ................................................................................................ 15

Figura 3: Despensas no Templo de Ramsés, em Gourna, Egito............................................... 16

Figura 4: Cidadela de Bam, no Irã, antes do terremoto de dezembro de 2003......................... 16

Figura 5: Pirâmide do Sol, em Teotihuacan, Cidade do México, México ............................... 17

Figura 6: Grande muralha da China, China .............................................................................. 17

Figura 7: Formas, fabricação e construção em adobe. ............................................................. 19

Figura 8: Detalhamento das formas e do processo de compactação ........................................ 20

Figura 9: Construção em Taipa de Pilão .................................................................................. 21

Figura 10: Construção em Taipa de Mão ................................................................................. 21

Figura 11: Prensa manual CINVA Ram ................................................................................... 22

Figura 12: Prensa manual que produz três tijolos ao mesmo tempo ........................................ 23

Figura 13: Perfil de solo expansivo rico em montmorilonita (vertisol) ................................... 24

Figura 14: Operação de prensa manual .................................................................................... 26

Figura 15: Prensas hidráulicas para fabricação de BTC ........................................................... 27

Figura 16: Teste de umidade: compactação da terra com a mão e quebra do “biscoito”, sem

esfarelamento. ........................................................................................................................... 29

Figura 17: Peneiramento da terra ............................................................................................. 32

Figura 18: Mistura da terra, água e estabilizante ...................................................................... 32

Figura 19: Compactação do solo .............................................................................................. 33

Figura 20: Cura dos blocos ....................................................................................................... 33

Figura 21: a) Colocação da argamassa; b) Assentamento do bloco; c) Nivelamento e prumo 34

Figura 22: Danos em construção assente em solo expansivo (vertisol) ................................... 36

Figura 23: Umidade próxima ao baldrame ............................................................................... 37

Figura 24: Casa de luxo no Novo México, Estados Unidos ..................................................... 38

Figura 25: Igreja no sul da França ............................................................................................ 38

Figura 26: Construção colonial em terra crua em Minas Gerais .............................................. 39

Figura 27: Construção colonial em terra crua em Minas Gerais .............................................. 39

Sumário

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 11

2. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 12

3. METODOLOGIA ............................................................................................................. 13

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................................... 14

4.1. Terra crua – Um breve histórico ................................................................................ 14

4.2. Principais técnicas empregadas ................................................................................. 18

4.2.1. Alvenaria de adobe ............................................................................................. 18

4.2.2. Taipa de pilão ..................................................................................................... 20

4.2.3. Taipa de mão ...................................................................................................... 21

4.3. Blocos de Terra Compactada – BTC .......................................................................... 22

4.3.1. Tipo de terra........................................................................................................ 24

4.3.2. Tipo de prensa .................................................................................................... 25

4.3.3. Umidade de moldagem ....................................................................................... 28

4.4. Estabilização do solo ................................................................................................. 29

4.4.1. Estabilização mecânica ....................................................................................... 30

4.4.2. Estabilização física ............................................................................................. 30

4.4.3. Estabilização química ......................................................................................... 31

4.5. Processo de produção dos BTC ................................................................................. 31

4.6. Cura ............................................................................................................................ 33

4.7. Assentamento dos blocos ........................................................................................... 34

4.8. Controle de qualidade dos blocos .............................................................................. 34

4.9. Patologias ................................................................................................................... 35

4.10. Aplicação prática da construção com terra ............................................................ 37

5. Considerações finais ......................................................................................................... 40

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 41

11

1. INTRODUÇÃO

Ao longo de toda sua existência, o homem sempre construiu habitações empregando

materiais disponíveis na natureza. Infelizmente, grande parte da tecnologia construtiva

com materiais não industrializados foi se perdendo ao longo dos dois últimos séculos. A

volta do emprego de produtos que envolvam menos energia no seu processo de obtenção,

gerem menor quantidade de rejeitos e apresentem baixa emissão de poluentes será, sem

dúvida, um benefício para toda a humanidade. Este trabalho tenta mostrar o potencial que

representa a construção com terra crua, um dos mais tradicionais materiais de construção.

Faz-se a associação da terra com produtos modernos como o cimento. São feitas algumas

considerações sobre tijolos prensados de terra crua. Mostra-se o processo de otimização

dos blocos e os ensaios de controle de qualidade (BARBOSA, 2008).

Por construção em terra entende-se toda e qualquer construção edificada em terra crua,

ou seja, todas as construções que utilizem a terra como matéria-prima sem alteração das

suas características mineralógicas. Estão assim excluídos todos os materiais cerâmicos que

alteram, no seu processo de cozedura, as características iniciais da terra que apenas é seca

ao sol. A partir de uma matéria-prima inicialmente frágil como a terra é possível

manufaturar materiais com resistências consideráveis e construir sistemas quase

indestrutíveis utilizando apenas a terra de forma diversificada misturada com água

(FERNANDES, 2006).

São inúmeros os casos de construções em terra, que executadas há alguns milhares de

anos atrás conseguiram chegar ao século XXI. O Tempo de Ramsés II em Gourna,

construído em adobe há 3200 anos é um deles. Também a Grande Muralha da China, cuja

construção se iniciou há aproximadamente 3000 anos apresenta partes bastante extensas

construídos em taipa. Importa também ter presente que muitas dessas partes que

inicialmente foram construídos em taipa só mais tarde foram revestidos com alvenaria de

pedra (TORGAL, 2009).

Ainda que este material de construção tenha sido posto de lado a partir da década de

50 do século passado, a construção em terra crua parece querer ressurgir fortemente

alicerçada na prática da construção sustentável. A terra é a matéria-prima para a

construção da taipa, do adobe e de blocos de terra compactada (BTC).

12

2. OBJETIVOS

Este trabalho visa fazer uma revisão bibliográfica sobre técnicas de construção

utilizando terra crua, dando ênfase à técnica BTC – Blocos de Terra Compactada,

mostrando sua importância do ponto de vista ambiental, além de expor sobre algumas das

várias aplicações deste material de construção alternativo, fazendo um estudo de suas

propriedades e mostrando as várias aplicações no Brasil e em outros países.

13

3. METODOLOGIA

A pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já elaborado,

constituído principalmente de livros e artigos científicos. Embora em quase todos os

estudos seja exigido algum tipo de trabalho dessa natureza, há pesquisas desenvolvidas

exclusivamente a partir de fontes bibliográficas (GIL, 2002).

Portanto, neste trabalho será realizada uma pesquisa bibliográfica, tendo como fontes

principais livros, artigos científicos, monografias, teses de mestrado, publicações em

revistas especializadas, arquivos virtuais, dentre outros recursos que se mostrem úteis.

Primeiramente, será feito um levantamento de livros especializados, tanto impressos

quanto digitais. De posse das informações necessárias, será realizada exposição escrita do

estudo bibliográfico, mostrando as vantagens e desvantagens da utilização dos Blocos de

Terra Compactada na construção civil.

14

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Nos dias de hoje, a nossa sociedade vê a terra crua como um material ligado à pobreza

e como tal estas inovações podem mudar esta desajustada percepção e preconceitos em

relação à construção em terra, uma vez que dotam o material de uma excelente qualidade

e nova aparência.

A terra, enquanto material de construção, contribui para a sustentabilidade da

construção. O consumo energético para sua utilização é muito reduzido, principalmente se

for comparado a outras técnicas construtivas, sobretudo se a terra a se utilizar for do

próprio local onde será feita a construção. Além do mais, após o final de sua vida útil, a

terra volta para a terra. A terra é um material natural, sem tóxicos, com muito boas

propriedades térmicas que permitem que o edifício “respire”, sem causar condensações

prejudiciais ao bom uso da edificação, e se mantenha um maior conforto térmico no

interior, com mais economia de energia em aquecimento ou arrefecimento.

4.1.Terra crua – Um breve histórico

Não é consensual a data em que o homem começou a utilizar a terra na construção.

Minke refere que deve ter sido há mais de 9000 anos. Naturalmente, os primeiros

materiais a serem utilizados foram aqueles disponíveis na natureza como madeira,

pedra, palha e a terra. Grandes obras feitas utilizando apenas estes materiais resistem

até os dias de hoje, como a pirâmide de Uxmal (Figura 1), no México, construída entre

os séculos VI e X, uma grande estrutura construída em terra.

Figura 1: Pirâmide de Uxmal, no México

Fonte: http://culturamaya.unblog.fr/category/la-arquitectura/ - acesso em: 16 outubro, 2012.

15

No Turquemenistão foram descobertas casas feitas de blocos de terra (adobe)

datando de 8000 a 6000 a.C. A terra foi usada como material de construção em todas

as culturas antigas, não só para edificar casas, mas para erguer edifícios religiosos. A

Figura 2 mostra o Tempo de Ramsés II e a Figura 3 mostra as despensas no Templo de

Ramsés II em Gourna, Egito, construído de tijolos de barro há 3200 anos (TORGAL,

2009).

A Figura 4 mostra a Cidadela de Bam, no Irã, antes do terremoto de 2003,

construída em adobe há 2500 anos (MINKE, 2006). O núcleo da Pirâmide do Sol

(Figura 5), em Teotihuacan (Teotihuacan ou Teotihuacán, é um sítio arqueológico

localizado a 40 km da Cidade do México, no México, declarado Património da

Humanidade pela UNESCO em 1987), no México, construída entre os 300 e 900 d.C.,

é composto por cerca de 2 milhões de toneladas de taipa (MINKE, 2006).

Figura 2: Templo de Ramsés II

Fonte: http://capitulonobres340.blogspot.com.br/2011/05/egito-antigo-e-odm-previa.html. Acesso em:

22 maio, 2012.

16

Figura 3: Despensas no Templo de Ramsés, em Gourna, Egito

Fonte – Minke, 2006.

Figura 4: Cidadela de Bam, no Irã, antes do terremoto de dezembro de 2003

Fonte: Minke, 2006.

17

Figura 5: Pirâmide do Sol, em Teotihuacan, Cidade do México, México

Fonte: http://arquivosreporter.blogspot.com.br/2009/05/piramide-do-sol-teotihuacan-teotihuacan.html -

acesso em: 22 maio, 2012.

A Grande Muralha da China (Figura 6), cuja construção iniciou há

aproximadamente 3000 anos apresenta algumas de suas partes construídas em taipa. É

importante frisar que muitas partes da Grande Muralha foram, inicialmente,

construídas em taipa, e só mais tarde foram revestidas com alvenaria de pedra (Minke,

2006).

Figura 6: Grande muralha da China, China

Fonte: http://www.mundodastribos.com/curiosidades-sobre-a-muralha-da-china.html - acesso em: 16

outubro, 2012.

18

4.2. Principais técnicas empregadas

Existem muitas técnicas de construção em terra no mundo inteiro. Mas, entre as

técnicas mais utilizadas, desde sempre, destacam-se o adobe e a taipa e mais

recentemente o bloco de terra compactado.

O adobe é uma das técnicas mais comuns, talvez pela sua facilidade de fabrico. É

utilizada em locais onde é possível encontrar água, uma vez que é necessário um solo

plástico e argiloso. O seu fabrico consiste na moldagem de pequenos blocos,

normalmente utilizando moldes em madeira, que são desmoldados ainda no estado

fresco e colocados a secar à temperatura ambiente (JALALI, 2008).

A taipa de pilão é uma técnica de construção monolítica com aplicação de um

solo mais seco, de consistência de terra úmida, compactado entre taipais

(tradicionalmente tábuas de madeira). A forma de construir requer alguma perícia e

formação na área, uma vez que necessita de alguns cuidados, desde o fabrico do

molde, a forma de compactar e no embasamento e remates de cobertura para evitar a

penetração de água (JALALI, 2008).

Na taipa de mão, o barro é jogado com as mãos sobre uma trama de madeira, e

então pressionado. Após a secagem da primeira camada, é aplicado reboco e posterior

pintura. A preparação da mistura para o barreado, em algumas regiões, usa apenas

terra e água, enquanto que em outras, são crescido fibras vegetais, esterco de gado, cal

ou cimento.

O Bloco de Terra Compactada surgiu de uma evolução do adobe, por

estabilização do solo por meios mecânicos, consistindo da prensagem do solo

confinado em um molde, permitindo obter pequenos bolos de terra prensada, mais

resistentes e duráveis em relação ao adobe. Esta prensagem é realizada através de uma

prensa, permitindo realizar diversos tipos de blocos, maciços ou perfurados (JALALI,

2008). A esta técnica daremos maior ênfase, mostrando as etapas de fabricação e

fatores de influência em sua qualidade.

4.2.1. Alvenaria de adobe

O adobe refere-se à construção de paredes com tijolos de terra crua, preparados

em moldes secos ao Sol. No adobe, a terra é misturada com água e por vezes com

fibras (vegetais ou sintéticas), de forma a criar um bloco consistente. Não devem

ser usadas terras com argilas expansivas (MOREIRA, 2009).

19

O adobe terá tido origem na região fértil da Mesopotâmia, tendo sido

largamente utilizado na edificação de casas e de monumentos até ao século XX,

altura em que se verificou o seu declínio fundamentalmente devido ao advento de

novas tecnologias de construção. A partir da década de 70 do séc. XX verifica-se o

seu ressurgimento, com a introdução de processos mecânicos no processo

produtivo e com a utilização de novos aditivos e estabilizantes (MOREIRA, 2009).

A preparação do adobe consiste na adição de água à terra argilosa, de forma a

obter-se uma pasta que será posteriormente inserida num molde. Tradicionalmente

eram usados moldes de madeira que permitiam a execução de 1 ou 2 blocos

(Figura 7). Atualmente são utilizados moldes (de madeira, plástico ou de metal)

com vários compartimentos, permitindo a obtenção de várias peças. Para assegurar

a qualidade final do adobe, os moldes devem ser previamente molhados e

salpicados com areia. Os moldes também devem impedir o contato com água

deforma a evitar o apodrecimento ou o empenamento das peças de adobe

(MOREIRA, 2009).

Figura 7: Formas, fabricação e construção em adobe.

Fonte: Barbosa e Ghavami, 2007.

Doat et al (1979) estabelecem que o solo mais adequado para produção dos

tijolos deve possuir entre 55 e 75 % de areia, 10 a 28% de silte e de 15 a 18% de

argila. Eventualmente será aceitável material orgânico, desde que este não seja

superior a 3%. Alta concentração de matéria orgânica afetará a estabilidade dos

elementos de terra. Barbosa et al (1997) sugerem que o limite de liquidez desejável

esteja entre 20 a 50%. Em solo argiloso, se observarão fissuras ocasionando perda

de resistência e erosão. Se houver areia demais, o tijolo não terá coesão para

permanecer estável e poderá se desagregar.

20

4.2.2. Taipa de pilão

Tem-se registro desta técnica construtiva a pelo menos 5000 a.C. na Assíria

(MINKE, 2000). O sistema construtivo consiste na disposição do solo em camadas

dentro de uma forma, esta forma é composta por duas tábuas paralelas que

delimitam a espessura da parede por seu distanciamento (Figura 8a). O solo é

então submetido à compactação (Figura 8b) utilizando um socador (batedor) que

pode ser manual ou mecânico (elétrico ou pneumático). O tipo de solo apropriado

para este tipo de construção é o argiloso. A quantidade de água a ser utilizada

deverá ser a mínima possível para obter-se uma massa trabalhável e que não

apresente dificuldades para compactação (Doat et al, 1979). Segundo Minke

(2000), é recomendável que a desmoldagem da alvenaria só seja realizada após o

topo da mesma ser atingida para evitar eventuais problemas de retração.

Figura 8: Detalhamento das formas e do processo de compactação

Fonte: Doat et al, 1979.

Doat et al (1979) descrevem que o solo conveniente para este tipo de

construção deve ter entre 0 e 15% de cascalho, 40 a 50% de areia, 20 a 35% de

silte, 15 a 25% de argila e o solo não deve apresentar matéria orgânica. A Figura 9

mostra uma edificação de alto padrão construída em Taipa de Pilão.

21

Figura 9: Construção em Taipa de Pilão

Fonte: INTI, 2007

4.2.3. Taipa de mão

É uma técnica mais antiga que a Taipa de pilão e o Adobe, e consiste no

preenchimento, com uma mistura de terra e água e eventualmente fibras vegetais,

de uma trama de madeira, formada por ripas verticais e horizontais e amarrações

feitas de tiras de couro, cipó, prego, arame ou barbante (Figura 10). No caso de

estar disponível nas proximidades do local da construção, Lopes (2002) sugere a

utilização do bambu para construção da trama, já que é um vegetal muito resistente

de crescimento rápido.

Figura 10: Construção em Taipa de Mão

Fonte: Minke, 2005; Barbosa e Ghavami, 2007.

O barro é jogado com as mãos nessa trama de madeira e pressionado. Após a

secagem desta primeira camada, vem a camada de reboco para posterior pintura. A

mistura utilizada varia de região para região, mas em geral utiliza-se apenas terra e

22

água, sendo também comum a utilização de fibras vegetais, esterco de gado, cal e

cimento. A espessura mínima do barro é de grande importância para essa técnica

construtiva, já que poderiam causar fissurações cujos problemas vão desde à

aceleração do processo de deterioração da construção até a proliferação de insetos

nocivos à população, como o barbeiro, agente causador da doença de Chagas

(MINKE, 2000).

4.3.Blocos de Terra Compactada – BTC

Os Blocos de Terra Compactada, técnica conhecida na Europa desde o século

XVIII, são produzidos pela deposição da mistura (solo-cimento) em uma forma e

posterior prensagem. A mais conhecida prensa no mundo é a CINVA Ram (Figura

11), desenvolvida na Colômbia pelo engenheiro chileno Raúl Ramizez, no centro de

pesquisas Cinva. Sua vantagem em relação ao adobe é que esta técnica utiliza menos

proporção de água, como consequência tem-se um menor índice de retração, além de

permitir estocagem imediata. Como desvantagem, o bloco compactado necessita ser

estabilizado com cal ou cimento para que o mesmo atinja resistência adequada para

construção (MINKE, 2000).

Figura 11: Prensa manual CINVA Ram

Fonte: http://www.flickr.com/photos/gracomaq/2050496232/ acesso em: 26 outubro, 2012.

Barbosa et al (1997) comentam que é necessário conhecer a distribuição

granulométrica do solo, o tipo de argila presente, a porcentagem de água, além da

pressão de compactação, da natureza e porcentagem de estabilizante e as condições de

23

cura. É conveniente que o solo apresente plasticidade e que seu limite de liquidez seja

menor que 45%. Quanto à distribuição granulométrica, é desejável que o solo

apresente entre 10% a 20% de argila, entre 10 a 20% de silte e 50 a 70% de areia

(BARBOSA, 2003).

A porcentagem do estabilizante depende do tipo de solo que se vai empregar. O

cimento adicionado ao solo trabalha reagindo quimicamente com a água e com as

partículas finas do solo. Segundo Barbosa et al (1997), em solos argilosos é exigido no

mínimo 6% de cimento, em peso de solo seco. Para solos arenosos, bem graduados, é

necessário no mínimo 4% de cimento.

No Brasil, a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) realizou muitos

trabalhos com o que se chamou solo-cimento. Foi inclusive desenvolvida uma prensa

para fabricação de tijolos de solo-cimento (Figura 12) com o apoio do Banco Nacional

de Habitação (BNH). No entanto, nesse processo, o equipamento, moldando três

tijolos ao mesmo tempo, não consegue dar uma pressão conveniente à terra. Assim,

para se obterem resistências adequadas, usam-se taxas de cimento de 8%, 10%, 12% e

até mesmo 15%. Tais teores de ligante passam a pesar significativamente nos custos

do material. Além disso, os tijolos têm pequenas dimensões, fazendo com que seja

consumida muita argamassa na ligação, sem se conseguir dar uma grande estabilidade

e rigidez aos muros (BARBOSA, 2003).

Figura 12: Prensa manual que produz três tijolos ao mesmo tempo

Fonte: Barbosa, 2006.

24

Segundo Barbosa (2003) pode-se dizer que a qualidade desses tijolos prensados

depende de: (a) tipo de terra; (b) umidade de moldagem; (c) tipo de prensa; (d) tipo e

percentagem de estabilizante; e (e) cura. Cada um desses fatores é discutido a seguir.

4.3.1. Tipo de terra

Cada tecnologia de construção com terra tem o tipo de solo que lhe é mais

apropriado. A terra mais conveniente para a fabricação de adobes, por exemplo,

não o é para a obtenção dos tijolos prensados. Há certos tipos de argila, como a

montmorilonita, que, quando presentes no solo, são inconvenientes para

construção com terra por serem altamente expansivos (BARBOSA, 2003). A

Figura 13 mostra um perfil de solo expansivo rico em montmorilonita, o vertisol.

Figura 13: Perfil de solo expansivo rico em montmorilonita (vertisol)

Fonte: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vertisol.jpg – acesso em: 17 outubro, 2012

25

Segundo Moreira (2009), no que se refere à seleção e preparação da terra há

que ter em consideração que a correta seleção desta é o fator que mais pesa na

qualidade final de BTC, no entanto, as características do solo podem ser

melhoradas: a granulometria do solo pode ser corrigida; a terra pode ser

estabilizada por adição de cal ou de cimento; os elementos de maiores dimensões

devem ser eliminados por crivagem; a mistura dos vários componentes deve ser

efetuada a seco; e a terra deve ser umidificada por rega ou por vaporização sob

pressão.

O teor de cada componente granulométrico também é importante. É

conveniente que o solo apresente plasticidade e que seu limite de liquidez não seja

excessivo, de preferência menor que 40-45%. Para os tijolos prensados, pode-se

dizer que é desejável que o solo tenha: (a) 10% a 20% de argila; (b) 10% a 20% de

silte; e (c) 50% a 70% de areia (BARBOSA, 2003). Ainda de acordo com Barbosa

(2003), tijolos de ótima qualidade podem ser obtidos com um solo que apresente

cerca de 11% de argila, 18% de silte e 70% de areia, sendo esta última composta

de grande quantidade de areia fina (grãos de 0,05 a 0,25 mm). Quando o solo não

se enquadra nessa faixa, pode-se fazer uma correção granulométrica. Por exemplo,

se o solo é muito argiloso, com limite de liquidez e índice de plasticidade altos, é

comum misturá-lo com areia. A proporção depende de cada caso.

4.3.2. Tipo de prensa

O tipo de prensa é importante, pois quanto maior a compactação imposta ao

solo, o produto final vai ser melhor. No mercado encontram-se já diversos tipos.

Os autores têm trabalhado com um equipamento que tem a vantagem de aplicar ao

bloco uma dupla compressão. Um sistema de molas engenhosamente colocado

para isto torna o tijolo mais compacto e resistente. O modo de operação da prensa

está indicado na Figura 14.

Normalmente essas prensas manuais comprimem o solo com pressões da

ordem de 2 MPa. No mercado já existem também prensas hidráulicas (Figura 15)

que aplicam pressões muito maiores, resultando em produtos muito resistentes. O

inconveniente é que se tratam de equipamentos pesados e caros, o que justifica sua

utilização é a fabricação de grandes quantidades dos blocos (BARBOSA et al,

2008).

26

Figura 14: Operação de prensa manual

Fonte: Barbosa, 2008

27

Figura 15: Prensas hidráulicas para fabricação de BTC

Fonte: http://www.ecomaquinas.com.br/ver_prod.php?id=13 – acesso em: 17 outubro, 2012.

28

4.3.3. Umidade de moldagem

Quanto à influência do teor de umidade, Barbosa et al (1997) descrevem, para

o caso do teor ser baixo, existe a possibilidade da formação de torrões de terra que

se aglomeram de forma independente, não se unindo adequadamente à terra posta

no molde. Por outro lado, caso o teor de umidade seja elevado, resultará em uma

acentuada retração do tijolo durante o processo de secagem, proporcionando o

aparecimento de fissuras. Conforme sugerido por muitos autores, a terra a ser

utilizada na produção dos tijolos deve permanecer em descanso por no mínimo 24

horas. Essa prática melhora a qualidade dos blocos, diminuindo a possibilidade de

retração na secagem.

Assim como a composição, a umidade de moldagem também varia de acordo

com o uso que se for dar a terra. É necessário estabelecer a porcentagem ideal de

água a ser acrescentada à mistura do solo para ser posta na prensa. Essa umidade

ótima pode ser obtida através de um ensaio de compactação (NBR 7182 de 1986),

e trabalha-se, então com esse valor.

A umidade que deve ter a mistura é função do tipo de terra que se utiliza e da

técnica construtiva (adobe, bloco, taipa, técnica mista, etc.). Para o adobe, por

exemplo, é necessária uma plasticidade tal que permita o preenchimento do molde

com facilidade, ocupando todo o seu volume (principalmente os cantos e arestas),

sem, no entanto, ocorrer a deformação do adobe ao ser desmoldado. Para a técnica

mista, o barro dever ser mais plástico, mais úmido, para possibilitar a acomodação

entre os elementos do entramado, mas também não pode ser muito plástico, a

ponto de escorrer por entre estes elementos. No caso de terra comprimida, a

identificação da umidade pode ser feita no campo, com razoável precisão, por um

processo expedito. Consiste em tomar uma porção da mistura, já umedecida, e

comprimi-la com a mão: ao abrir a mão, o bolo formado deve guardar o sinal dos

dedos e, quando deixado cair da altura de 1,0 metro deve espatifar. Caso não se

consiga formar o bolo com a mão, a umidade é insuficiente; caso o bolo, ao cair,

mantenha-se coeso, a umidade é excessiva (NEVES, 2005).

Faria usa, ao invés de deixar cair, quebrar o bolo com as duas mãos. O bolo

deve estar compactado o suficiente para se quebrar em dois, sem esmigalhar

(Figura 16). Caso esmigalhe, a umidade é insuficiente; caso ele ceda a pressão dos

dedos e se deforma, sem partir ao meio, está muito úmido.

29

Figura 16: Teste de umidade: compactação da terra com a mão e quebra do

“biscoito”, sem esfarelamento.

Fonte: NEVES, 2005

4.4. Estabilização do solo

Houben e Guillaud (1994) definem que a estabilização implica na modificação das

propriedades solo-água, obtendo propriedades duradouras compatíveis com uma

aplicação particular.

Segundo Moreira (2009), os principais objetivos dos métodos de estabilização da

terra têm como finalidade: aumentar a resistência mecânica; aumentar a coesão e a

resistência à erosão; e reduzir a porosidade e consequentemente as variações de

volume.

30

4.4.1. Estabilização mecânica

De acordo com Moreira (2009), a resistência mecânica, a porosidade, a

permeabilidade e a compressibilidade são alteradas através da compactação. A

estabilização mecânica por compactação é conseguida essencialmente através de

três métodos:

Compressão estática: cuja força é exercida por uma prensa mecânica

ou hidráulica;

Compressão dinâmica por impacto: cuja força é exercida por impacto

criando uma onda de choque e de pressão que coloca as partículas em

movimento;

Compressão dinâmica por vibração: em que se utilizam aparelhos de

vibração que exercem uma série de impactos rápidos sobre o solo. O

movimento impresso às partículas elimina temporariamente a fricção

interna e permite a reorganização das partículas.

4.4.2. Estabilização física

A alteração da textura da terra é realizada através da mistura controlada de

partículas de diferente composição e granulometria; podem também conseguir-se

os mesmos resultados através de tratamentos térmicos e elétricos. A utilização de

fibras permite reduzir os efeitos do fenómeno de retração, durante o processo de

secagem ao mesmo tempo que contribui para melhorar a distribuição das tensões e

retração e aumentar a resistência mecânica da terra (alguns estudos referem que a

adição de fibras representa um acréscimo na resistência à tração de cerca de 15%).

As fibras vegetais – palha e bambu – são as mais utilizadas. (MOREIRA, 2009).

O acréscimo de resistência à tração de compósito fibrosos, em comparação a

compósitos sem fibras, é certamente a mais importante propriedade obtida pela

estabilização, como apontado por Houben e Guillaud (1994). Barbosa e Ghavami

(2007) acrescentam que, além do ganho substancial de resistência à tração, a

inserção de fibras de alto ou baixo módulo de elasticidade em matrizes de solo é

capaz de impedir a fissuração durante a secagem, distribuindo as tensões de

retração em toda a massa do material, além de melhorar o comportamento do

material pós-fissuração, dando-lhe ductilidade e capacidade de absorver energia.

31

4.4.3. Estabilização química

A estabilização química dos solos refere-se às alterações produzidas em sua

massa pela introdução de uma quantidade de aditivo. Quando utilizada para solos

granulares visa principalmente melhorar sua resistência ao cisalhamento (causado

pelo atrito produzido pelo contato das superfícies das partículas), por meio e

adição de pequenas quantidades de ligantes nos pontos de contato dos grãos

(HOUBEN e GUILLAUD, 1994). Dentre os aglomerantes, cita-se o cimento

Portland, cal, pozolanas, materiais betuminosos e certas resinas.

A porcentagem do estabilizante depende do tipo de solo que se vai empregar. O

estabilizante químico mais utilizado é o cimento, sua ação no solo se dá precisamente

da mesma maneira que no concreto. O cimento adicionado ao solo trabalha reagindo

quimicamente com a água e com as partículas finas do solo. Segundo Barbosa et al

(1997), em solos argilosos é exigido no mínimo 6% de cimento, em peso de solo

seco. Para solos arenosos, bem graduados, é necessário no mínimo 4% de cimento.

A reação com a água forma um gel coloidal cimentício insolúvel, capaz de

dispersar-se e preencher os poros, endurecendo para formar uma matriz contínua de

melhor resistência que envolve as partículas de solo ligando as juntas (COOK e

SPENCE, 1983, apud PINTO, 2008). Handy (1958, apud GRANDE, 2003) também

observa a formação de um gel coloidal, descrevendo que na interface do grão de

solo ocorre uma combinação de ligações mecânicas com as superfícies minerais,

que apresentam certa rugosidade, somadas às ligações químicas dessa interface.

Quando ocorre a formação do CH, os íons de cálcio encontram-se disponíveis na

mistura e estes se associam à superfícies dos argilominerais que possuem

capacidade de troca de cátions. O melhor solo para estabilização é aquele que

apresenta pequenas quantidades de argila, consistindo muitas vezes de areia e

cascalho.

4.5. Processo de produção dos BTC

As figuras seguintes mostram o processo de produção dos BTC, desde o

peneiramento (Figura 17), passando pelas mistura da terra com água e estabilizante

(Figura 18), compactação do solo (Figura 19) e a cura dos blocos (Figura 20).

32

Figura 17: Peneiramento da terra

Fonte: BARBOSA, 2008

Figura 18: Mistura da terra, água e estabilizante

Fonte: BARBOSA, 2008

33

Figura 19: Compactação do solo

Fonte: BARBOSA, 2008

4.6.Cura

Segundo Barbosa (2008), os tijolos prensados, em geral, são moldados com uma

percentagem de água em torno de 8% a 15%. Então, a tendência da água é sair do

interior do tijolo. Na região Nordeste do Brasil tem-se ainda o agravante das

temperaturas elevadas e do vento, que fazem secar rapidamente os blocos recém-

fabricados, caso providências não sejam tomadas contra isso. Se ocorrer a saída rápida

da água, não vai haver tempo para esta reagir com todos os grãos de cimento, caindo,

assim, a qualidade do bloco. Dessa forma, é imprescindível fazer uma cura, que

consiste em impedir que a água utilizada na mistura saia do produto após sua

fabricação. Um método muito eficaz consiste em cobrir os tijolos com uma lona

plástica. Assim, impede-se a evaporação da água. Também se podem molhar

periodicamente os tijolos novos.

Figura 20: Cura dos blocos

Fonte: BARBOSA, 2008

34

4.7.Assentamento dos blocos

O assentamento das demais camadas é feito com a própria terra finamente

peneirada e misturada com cerca de 10% de cimento e muita água, de forma a permitir

uma argamassa bem fluida. Defasam-se as juntas de forma que cada tijolo apoie-se

sobre outros dois. O controle do nível deve existir ao longo de todo o processo

(BARBOSA, 2003). A Figura 21 ilustra o processo de colocação da argamassa,

assentamento do bloco e nivelamento e prumo.

Figura 21: a) Colocação da argamassa; b) Assentamento do bloco; c) Nivelamento e

prumo

Fonte: BARBOSA E GHAVAMI, 2007

4.8. Controle de qualidade dos blocos

Dois principais tipos de ensaio devem ser feitos nos blocos de forma a se controlar

a sua qualidade: resistência à tração indireta (Figura 22) e resistência à compressão

(Figura 23).

Figura 22: Ensaio de tração indireta nos tijolos

Fonte: Barbosa, 2003.

35

A velocidade de ensaio deve ser bem pequena, se possível da ordem de 0,002

mm/s. A resistência à tração é dada por:

Onde F é a força de ruptura, suficientemente afastada da extremidade;

b é a largura; e

h é a espessura do tijolo.

Com as duas metades dos blocos resultantes, pode-se fazer mais dois ensaios

de tração indireta em cada um, ou então um ensaio de compressão, como mostra a

figura abaixo:

Figura 23: Ensaio de compressão

Fonte: Barbosa, 2003.

A fim de assegurar um comportamento homogêneo do material durante o

ensaio de ruptura à compressão simples, os pratos da prensa devem ser rotulados e

o corpo de prova munido nas duas extremidades de um sistema antifretagem,

constituído de uma membrana de neoprene posta sobre placa de teflon. Isso

praticamente elimina o atrito entre a prensa e o tijolo. A velocidade de ensaio, com

controle de deslocamento, deve ser constante, correspondendo a 0,02 mm/s (cerca

de 1,2 mm/min). A argamassa de ligação deve ser a mesma a ser utilizada na

construção.

4.9. Patologias

As principais patologias da construção em terra dizem respeito à ação da água da

chuva nas paredes ou do solo em contato com a fundação através de fenômenos de

capilaridade. A ação da água provoca a perda de coesão do material constituinte das

paredes de terra e levam à sua rápida degradação. A ação da água pode ainda propiciar

36

o aparecimento de espécies vegetais que aceleram a degradação das paredes em terra.

Também as elevadas amplitudes térmicas responsáveis por ciclos de expansão e

contração contribuem igualmente para a degradação deste tipo de paredes. Alguns

autores referem à existência de patologias que se devem as formas de madeira que não

cumprem os requisitos mínimos de espessura, de perfis e junção das peças (TORGAL,

2009).

De acordo com Lourenço (2002), é possível reduzir a ação da água construindo

boas fundações, elevando-as até uma altura segura, protegendo a construção com uma

boa cobertura e protegendo as paredes com um revestimento uniforme. O princípio

básico de construir em terra é evitar o contato entre as paredes e o solo. A terra,

mesmo quando estabilizada com cimento, é suscetível à ação da água, a qual diminui a

sua capacidade de resistência. A possibilidade de acesso de água às paredes através de

fenômenos de capilaridade deve ser prevista e evitada, através das técnicas correntes

de construção, como a utilização de um solo bem compactado e estável, a previsão de

sistemas eficazes de drenagem de águas periféricas e/ou a execução de barreiras de

vapor entre fundação e o início da parede de terra. A figura 24 mostra uma construção

danificada assente em solo expansivo (vertisol – argila rica em montmorilonita, ver

Figura 13) na Universidade de Idaho, nos Estados Unidos.

Figura 24: Danos em construção assente em solo expansivo (vertisol)

Fonte: http://www.eesc.usp.br/nsat/vertisol.htm - acesso em: 17 outubro, 2012

37

Segundo Couto (2006), as manchas e os fungos são muito comuns em edificações

de terra crua, causadas pela presença de umidade. A Figura 25 mostra a umidade

próxima ao baldrame de construção.

Figura 25: Umidade próxima ao baldrame

Fonte: COUTO, 2006.

O princípio de construir em terra é evitar o contato entre paredes e o solo. A terra,

mesmo quando estabilizada com cimento (que é o caso dos Blocos de Terra

Compactada), é suscetível á ação da água, a qual diminui a sua capacidade de

resistência. A possibilidade de acesso de água às paredes através de fenômenos de

capilaridade deve ser prevista e evitada, através das técnicas correntes de construção,

como a utilização de um solo bem compactado e estável, a previsão de sistemas

eficazes de drenagem de águas periféricas e/ou a execução de barreiras de vapor entre

fundação e o início da parede de terra (LOURENÇO, 2002).

4.10. Aplicação prática da construção com terra

A partir da terra crua, o homem foi capaz de produzir belíssimas obras de

engenharia, como são testemunhos as magníficas pirâmides do Egito, os palácios da

Pérsia e da Babilônia, as imensas catedrais, castelos e mosteiros medievais e tantos

outros monumentos fantásticos erguidos pelas civilizações da história antiga da

humanidade (BARBOSA, 2005).

38

Contudo, com o aprimoramento das técnicas e descobertas de novos materiais, a

terra foi sendo deixada de lado como material de construção, mas, nos dias atuais, a

terra crua ainda é um material bastante utilizado em edificações de diversos lugares

(BARBOSA E GHAVAMI, 2007), como no Novo México, Estados Unidos (Figura

26) e na França (Figura 27).

Figura 26: Casa de luxo no Novo México, Estados Unidos

Fonte: BARBOSA E GHAVAMI, 2007

Figura 27: Igreja no sul da França

Fonte: BARBOSA E GHAVAMI, 2007

39

Construções realizadas com solo, quando bem planejadas e executadas, tem

uma durabilidade enorme, e oferecem muitas vantagens como conforto térmico,

regulação da umidade do ar, não tem resíduos de produtos químicos, e são muito

aconchegantes (SANTOS, 2012). Pode-se citar as construções coloniais de Minas

Gerais (Figura 28 e Figura 29).

Figura 28: Construção colonial em terra crua em Minas Gerais

Fonte: BARBOSA E GHAVAMI, 2007

Figura 29: Construção colonial em terra crua em Minas Gerais

Fonte: BARBOSA E GHAVAMI, 2007

40

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Na atualidade, observa-se que os recursos naturais, que antes pareciam infindáveis,

começam a dar fortes indicações de sua limitação. Diante desse quadro, é de grande

urgência que todos os processos produtivos busquem pautar suas atividades na

sustentabilidade, e visando utilizar materiais de menor consumo energético.

O setor da construção civil coloca à disposição da população muitos materiais e

processos que, na sua grande maioria, não levam em conta o conceito de desenvolvimento

sustentável. Dentre os materiais e tecnologias ditos não convencionais, a terra crua tem

lugar de destaque devido às suas propriedades, técnicas construtivas e possibilidade de

renovação.

Neste trabalho foram apresentadas algumas considerações sobre técnicas construtivas

utilizando a terra crua, dando maior enfoque aos Blocos de Terra Compactada. Pode-se

dizer que esse tipo de tijolo apresenta grande potencial a ser explorado na minimização do

problema da habitação em todo o mundo, representando uma alternativa não poluente e de

baixo consumo energético.

41

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