Solo de São Tomé e Príncipe para construção de Blocos de Terra Compactada

Abstract

Desde os tempos primórdios, que o solo é um dos materiais de construção mais usado. Contudo, constatou-se que ao longo dos tempos foram surgindo novos materiais de construção, nomeadamente o betão, o aço e o tijolo cerâmico. A partir do século XX os países mais desenvolvidos aderiram em grande escala os novos materiais o que consequentemente provocou uma desvalorização e desuso do solo enquanto principal material construtivo. Com o sucesso alcançado através da implantação desses novos materiais de construção desenvolveu-se várias pesquisas em torno dos mesmos, com o intuito de sua melhor compreensão, caracterização e individualização. O crescimento sustentável foi uma das preocupações sufragadas, o que de facto veio dar mais ênfase na utilização do solo nas construções, tendo em conta as particularidades que o material oferece. Desse modo, surgiram Blocos de Terra Compactados, desenvolvidos como uma inovadora técnica de construção em terra, angariando assim, uma grande aceitação na atualidade, dado que a sua tecnologia permite a estandardização dos blocos e um maior controlo de qualidade no seu processo de produção. O objeto de estudo da presente dissertação incide, sobre a caracterização de quatro amostras de solo provenientes de São Tomé e Príncipe, a fim de avaliar se os mesmos contêm componentes e propriedades para serem utilizados enquanto material construtivo. Os parâmetros avaliados na caracterização das amostras foram a granulometria, a sedimentação, o limite de consistência, a matéria orgânica, a densidade das partículas e a análise química. As amostras estudadas foram recolhidas em localidades diferentes, sendo, Riboque (amostra A), Bobo Forro (amostra B), Mesquita (amostra C) e Correia (amostra D). Os resultados obtidos na análise granulométricas para as amostras A, B, C, e D foram: 18,0; 9,00; 3,00 e 4,00% no conjunto argilas e siltes, 82,0; e 91,0; 97 e 96,0% em areia, respetivamente. Após a análise de sedimentação, as amostras A, B, C e D apresentaram 0,200;0,110;1,430 e 0,990% em argila e 17,800; 9,570; 0,070 e 0,980% em silte, respetivamente. Todas as amostras estudadas, apresentaram um comportamento arenoso, por possuem percentagens de areia superiores a 50%, na sua composição. Quanto ao limite de consistência, as amostras A, B, C e D, apresentaram os seguintes resultados para o índice de plasticidade: 13,50; 10,6; 9,37 e 13,4%, respetivamente. As percentagens da matéria orgânica encontradas nas amostras foram: 12,6% na amostra A, 5,58% na amostra B, 11,7% na amostra C e 15,32% na amostra D. Os valores encontrados para as densidades das partículas foram: 2,04% na amostra A, 2,93% na amostra B, 2,96 % na amostra C e 3,02% na amostra D. Por fim, constatou- se que o elemento químico predominante nas amostras, foi o ferro, e por consequente o óxido de ferro. Assim, a amostra A apresentou 26,30%, amostra B 6,63%, amostra C 33,40% e a amostra D 23,14%, em óxido de ferro. Os BTC produzidos foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão, a massa volúmica e a absorção de água por absorção. Para a mistura com 10% em cimento, as amostras A, B, C, e D apresentaram as seguintes percentagens para a absorção de água: 27,9; 22,1; 31,3 e 27,5%. Para a mistura com 15% em cimento, as amostras A, B, C, e D apresentaram as seguintes percentagens para a absorção de água: 25,7; 19,0; 30,4 e 26,4%. Por fim, para a mistura com 10% em cimento e 20% em areia, as amostras A, B e C apresentaram as seguintes percentagens para a absorção de água: 26,1; 17,4 e 25,2%, respetivamente. Quanto a resistência à compressão os blocos produzidos com os solos C e D, com 15% de cimento, apresentaram melhores resultado. Para essas formulações a resistência à compressão atingiu valores que se aproximam dos 7, 0 MPa. No caso dos BTC produzidos pelos solos A e B já não foi tão claro o efeito positivo de aumentar a percentagem de cimento de 10 para 15%.Since the earliest times, that soil is one of the most used building materials. However, it is necessary that the long term of the new construction buildings, namely concrete, steel and ceramic brick. From the twentieth century, the best results are the scale of new materials that, consequently, provoke devaluation and disuse of the soil as main constructive material. With the success achieved through the collection of new paint materials, the various researches were carried out around them, with the purpose of their comprehension, characterization and individualization. Sustainable growth was one of the strategies to be funded, which in fact became more important in the use of soil in buildings, taking into account the particularities that the material offers. In this way, Compact Earth Blocks were created, created as a technical ground-based construction technology, allowing greater acceptance in today's world, allowing its technology to standardize blocks and greater quality control in its production process. The object of study of the present dissertation focuses on the characterization of four soil samples from São Tomé and Príncipe, in order to evaluate if they contain components and properties to be used as a constructive material. The parameters evaluated in the characterization of the samples were granulometry, sedimentation, limit of consistency, organic matter, particle density and chemical analysis. The samples studied were collected at different locations, Riboque (sample A), Bobo Liner (sample B), Mesquita (sample C) and Correia (sample D). The results obtained in the granulometric analysis for samples A, B, C, and D were: 18.0; 9,00; 3.00 and 4.00% in total clays and silts, 82.0; and 91.0; 97.0 and 96.0% in sand, respectively. After the sedimentation analysis, samples A, B, C and D presented 0.200, 0.110, 1.400 and 0.990% in clay and 17.800, 9.570, 0.070 and 0.980 % silently, respectively. All the studied samples presented a sandy behavior, as they have sand percentages above 50%, in their composition. As for the limit of consistency, samples A, B, C and D, presented the following results for the plasticity index: 13.5; 10.6; 9.37 and 13.4%, respectively. The percentages of organic matter found in the samples were: 12.6% in sample A, 5.58% in sample B, 11.7% in sample C and 15.3% in sample D. The values found for the densities of the particles were: 2.04% in sample A, 2.93% in sample B, 2.96% in sample C and 3.02% in sample D. Finally, it was found that the predominant chemical element in the samples was iron, and consequently the iron oxide. Thus, sample A presented 26.3%, sample B 6.63%, sample C 33.4% and sample D 23.1%, in iron oxide. The produced BTC were subjected to the tests of compressive strength, density and absorption of water by absorption. For the 10% cement blend, samples A, B, C, and D showed the following percentages for water absorption: 27.9; 22.1; 31.3 and 27.5%. For the 15% cement blend, samples A, B, C, and D showed the following percentages for water uptake: 25.7; 19.0; 30.4 and 26.4%. Finally, for the mixture with 10% cement and 20% sand, samples A, B and C had the following percentages for water absorption: 26.1; 17.4 and 25.2%, respectively. About the compressive strength, the blocks produced with the C and D soils, with 15% cement, presented better results. For these formulations the compressive strength reached values approaching 7 MPa. In the case of BTCs produced by soils A and B, the positive effect of increasing the percentage of cement from 10 to 15% has not been so clear

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