Prensas de Tijolo e Mais

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    Blocos de Concreto de Terra: Uma Opo Interessante Para aSustentabilidade da Construo

    Normando Perazzo Barbosa (1); Roberto Mattone (2); Ali Mesbah (3)

    (1) Professor Titular Doutor, Departamento de Tecnologia da Construo CivilCentro de Tecnologia, Universidade de Federal da Paraba

    Cidade Universitria58059-900 Joo Pessoa PBemail: [email protected]

    (2) Professor da Falcolt di Architettura Politcnico di TorinoVialle Mattioli, 39

    Torino, Italiaemail: [email protected]

    (3) Pesquisador do Laboratoire Geomateriaux Ecole Nationale de Travaux Publics de lEtatRue Maurice Audin

    Vaulx em Velin, Franaemail: [email protected]

    Palavras Chaves: terra crua, cimento, concreto de terra, construo sustentvel

    Resumo

    Tambm na rea da Construo Civil, o emprego de produtos que envolvambaixo consumo de energia no seu processo de obteno, gerem menorquantidade de rejeitos e apresentem baixa emisso de poluentes de

    interesse para o Homem atual e para seus descendentes. Este trabalho tratade blocos de concreto de terra e mostra o enorme potencial que ele representano campo da construo sustentvel. So feitas algumas consideraes sobreesse produto indicando-se como obt-lo adequadamente. Mostra-se oprocesso de otimizao de blocos e os ensaios de controle de qualidade.Apresenta-se um tipo de tijolo prensado com salincias, idealizado pelo Prof. R.Mattone, do Politecnico di Torino, Itlia, que exige apenas cerca de 3 mm deargamassa e dispensa revestimento. Tambm indicado um mtodoconstrutivo para casas populares utilizando esse tipo de tijolo, mostrando-seum exemplo de aplicao prtica.

    1 IntroduoA arte de construir uma atividade relativamente recente na histria dahumanidade [1]. De fato, o homem j era capaz de fazer jias, pinturas,artefatos de caa e pesca, quando h cerca de 10 mil anos, com o advento daagricultura, sentiu necessidade de construir suas moradas para aguardar suascolheitas, o que deu origem s primeiras cidades.Evidentemente, os primeiros materiais de construo utilizados foram aquelesofertados pela natureza (Figura 1), como pedra, palha, galhos e troncos dervores e, sem dvida, a terra. Com esses materiais o Homem foi capaz deproduzir belssimas obras de engenharia, como so testemunhos as magnficaspirmides e tantos outros monumentos egpcios, gregos e persas. Os romanos,misturando de cal de cinzas vulcnicas, criaram o chamado cimento romano,

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    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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    resistente ao da gua e com seu auxlio construram obras que desafiamno s dcadas, no aos sculos, mas aos milnios! O Pantheon, templodedicado aos deuses, com quase dois mil anos, reina ainda majestoso nocentro de Roma com sua cpula espetacular de mais de 40 metros dedimetro.

    Figura 1 Casa dos primrdios da humanidade (de [2])

    Com o surgimento dos materiais de construo industrializados, pouco a poucofoi-se perdendo, principalmente nos paises ocidentais, as tecnologias quefaziam bom uso dos materiais tradicionais. Assim eles foram dando lugar aos

    materiais modernos, um dos quais o concreto que, com suas inmerasvantagens de longe o material industrial mais consumido pelo Homem.Existem hoje uma enorme variedade de concreto de cimento portland, doconcreto comum ao de alto desempenho, do compactado com rolo ao autoadensvel, do leve ao pesado! Aqui vi-se apresentar mais uma opo que seriao concreto de terra, que na realidade a terra crua estabilizada com cimento,prensada convenientemente para formar blocos com os quais se pode construirhabitaes de qualidade. Tem-se pois a associao de um material moderno, ocimento, a um material milenar, a terra. Pode-se citar como vantagens dessematerial:

    - disponibilidade

    - propriedades trmicas superiores- sendo poroso, controla melhor a umidade do ambiente- gerao mnima de poluio e baixo consumo energtico no seu

    processo de fabricao- facilidade de gerar tecnologias apropriadas

    Alm disso a difuso do emprego dos blocos de concreto de terra contribuiriapara reduo do grave problema da desertificao que se verifica no NordesteBrasileiro, pois a grande maioria da indstria de tijolos cermicos emprega avegetao local como combustvel (Figura 2).

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    Figura 2 Problemas ecolgicos no Nordeste Brasileiro

    No Brasil, grande parte da construo com terra ainda existente um exemplode tecnologia perdida. Antigamente construes dos senhores de engenhoeram feitas de terra e apresentavam excelente aspecto e desempenho. Hoje, o

    material foi relegado condio de material de pobre, porque dele no se fazo uso correto, resultando em produtos de m qualidade e de pssimo aspectoesttico (Figura 3).

    Figura 3 Casa de taipa no Nordeste Brasileiro: exemplo de uma tecnologiaperdida

    Nas fissuras existente nas paredes da casas de terra sem tecnologia abrigam-se roedores e insetos que condenam seus habitantes, j debilitados por falta dealimentao adequada, a uma vida de doenas. Nas cidades do sertonordestino, um dos insetos que vivem nessas casas o conhecido barbeiro,causador do terrvel mal de Chagas que afeta cerca de 24 milhes de pessoasno continente latino-americano [4].No entanto, como mostra a Figura 4, com a terra aplicada com uma corretatecnologia podem se feitas construes de qualidade. Tal fato justifica que essematerial passe a ser estudado como acontece com os diferentes tipos deconcreto.

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    Figura 4 Construo com tijolos prensados de terra cruaestabilizada com cimento

    2 Consideraes sobre blocos de concreto de terra cruaPode-se dizer que os tijolos prensados de terra crua so uma forma modernade uso da terra como material de construo. Isto porque terra, materialmilenar, s passou a ser utilizada na forma comprimida por equipamentos nadcada de 50, quando o pesquisador Colombiano, G. Ramires, teve a idia decriar uma prensa manual para fabricao de tijolos. Esta ficou mundialmenteconhecida como prensa CINVA-RAM (Figura 5), sendo o primeiro nome o do

    organismo de habitao popular do Chile onde Ramires trabalhava.

    Figura 5 Prensa manual CINVA-RAM

    No Brasil a Associao Brasileira de Cimento Portland realizou muitostrabalhos com o que se chamou solo-cimento. Foi inclusive desenvolvida umaprensa para fabricao de tijolos de solo-cimento (Figura 6) com apoio do

    Banco Nacional de Habitao. No entanto, nesse processo, o equipamento,moldando trs tijolos ao mesmo tempo, no consegue dar uma presso

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    em vez de tijolos de solo cimento, chamartijolos prensados de terra cruaestabilizados com cimento ou tijolos de concreto de terra, tendo-se em contaque a presso de compactao aplicada ao material nos moldes de prensasmanuais chega a cerca de 2 MPa. A Figura 7 mostra uma outra prensa, commais tecnologia, de excelente performance.

    Figura 6 Prensa manual que produz trs tijolos ao mesmo tempo:pouca presso de compactao

    Figura 7 Prensa GEO 50, de excelente performance

    Estudos aprofundados sobre o tema comearam na Frana, no incio dos anos80. Muitas publicaes sobre o tema foram originadas da Ecole Nationale deTravaux Publics de lEtat (ENTPE) [6-13], com a qual a Universidade Federalda Paraba mantm cooperao. Atualmente um professor desta ltimaencontra-se na instituio francesa fazendo doutorado no tema da construocom terra crua. Desde fins da dcada de oitenta que o material terra crua temsido estudado na Universidade Federal da Paraba [14-23], que tambmtrabalha em cooperao com o Politecnico di Torino, no assunto [24-26].

    Resumidamente, pode-se dizer que, com relao qualidade dos tijolosprensados, ela depende de:

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    - tipo de terra- umidade de moldagem- tipo de prensa- tipo e percentagem de estabilizante- cura

    Tipo de terra

    Cada tecnologia de construo com terra tem o tipo de solo que lhe mais apropriado. A terra mais conveniente para a fabricao de adobes, porexemplo, no o para obteno dos tijolos prensados.

    H certos tipos de argila, como a montmorilonita, que quando presentesno solo so inconvenientes para construo com terra por serem altamenteexpansivas e necessitarem de altas percentagens de cimento para seremestabilizadas.

    O teor de cada componente granulomtrico tambm importante. conveniente que o solo apresente plasticidade e que seu limite de liquidez noseja excessivo, de preferncia menor que 4045 %. Para os tijolos prensados,pode-se dizer que desejvel que o solo tenha:

    10 a 20 % de argila10 a 20 % de silte50 a 70 % de areia

    Numa experincia dos autores, conseguiram-se excelentes resultados com umsolo local que apresentava cerca de 11 % de argila, 18 % de silte e 70 % deareia, sendo que nesta ltima a maior quantidade era de areia fina (gros de0,05 a 0,25 mm). Quando o solo no se enquadra nessa faixa, pode-se fazeruma correo granulomtrica. comum por exemplo, se o solo muitoargiloso, com limite de liquidez e ndice de plasticidade altos, mistur-lo comareia. A proporo depende do caso e pode ser um volume de terra para um deareia, dois volumes de terra para um de areia, etc.

    Umidade de moldagem

    A umidade de moldagem mais conveniente tambm funo do tipo de solo.Para se obter tijolos prensados de qualidade com uma determinada terra, necessrio estabelecer qual a percentagem ideal de gua e quantidade de

    material a ser posta no molde da prensa, atravs de um processo deotimizao. Normalmente essa umidade no exatamente aquela obtida noensaio de compactao (Proctor). Nele obtm-se a densidade mximaaplicando-se uma compresso dinmica. No entanto, na prensa, tem-se umacompactao praticamente esttica, da uma certa diferena.A otimizao feita com base na mxima densidade seca. Toma-se umaporo de material e determina-se a umidade natural. Caso se conhea aumidade tima do ensaio de compactao esttica, com dela que se vaitrabalhar (na ENTPE, Frana, foi desenvolvido um equipamento que permite serealizar esse ensaio). A varivel fica sendo o peso de terra a ser posto naprensa. Faz-se, pois, variar este parmetro, pesando-se e medindo-se asdimenses do tijolo para obter seu volume e a consequente densidade secapela equao (1).

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    d = Pw /[(1 + w).V] (1)

    onde d a densidade secaPw o peso do corpo de prova logo aps moldagem, ainda mido

    w o teor de gua presenteV o volume do tijoloCaso no se conhea a umidade tima, faz-se variar tambm a

    quantidade de gua, e obtm-se grficos como os indicados na Figura 8. Opico mais elevado de todas as curvas indica o teor timo de umidade e o pesode material a ser posto na prensa. Na prtica, converte-se o peso em volume,usando-se a massa unitria do material mido.

    Figura 8 Otimizao da umidade do solo e da quantidade de materiala ser posta na prensa

    Para um mesmo tipo de solo, maior densidade seca implica em maiorresistncia, como se pode ver na Figura 9.

    Figura 9 Aumento de resistncia com a densidade seca

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    Tipo de prensa

    O tipo de prensa importante pois quanto maior a compactao imposta aosolo, o produto final vai ser melhor. No mercado encontram-se j diversos tipos.Os autores tm trabalhado com um equipamento que tem a vantagem deaplicar ao bloco uma dupla compresso. Um sistema de molas

    engenhosamente colocado para isto torna o tijolo mais compacto e resistente.O modo de operao da prensa est indicado na Figura 10. Normalmenteessas prensas manuais comprimem o solo com presses da ordem de 2 MPa.No mercado j existem tambm prensas hidrulicas que aplicam pressesmuito maiores, resultando em produtos muito resistentes (Figura 11). Oinconveniente que se tratam de equipamentos pesados e caros.

    Figura 10 - Operao da prensa manual GEO-50

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    Figura 11 Aumento de resistncia com a presso de compactao

    Tipo e percentagem de estabilizante

    Estabilizar um solo significa a ele misturar produtos que melhorem suaspropriedades, inclusive sob a ao da gua. Um dos melhores e maisdifundidos estabilizantes o cimento. Este trabalha reagindo quimicamente nos com a gua, formando agentes cimentcios, mas tambm com as partculasfinas do solo. Teores de 4 a 6 % de cimento so capazes de produzir tijolosprensados de excelente qualidade. A percentagem do estabilizante dependedo tipo de solo que se vai empregar e tambm da resistncia requerida. Sehouver muita argila presente, vai ser exigido no mnimo 6 % de cimento. Se osolo excessivamente arenoso, podem ser requeridas taxas maiores. Se osolo bem graduado, 4% (e at mesmo 2%) de cimento j leva a blocos detima qualidade.

    Cura

    Como todo concreto, o de terra tambm precisa ser curado para evitar a sadarpida da gua da mistura. Se ocorrer a evaporao, no vai haver tempo paraela reagir com todos os gros de cimento e a qualidade do bloco cai. Ummtodo muito eficaz consiste em se cobrir os tijolos com uma lona plstica tologo eles sejam fabricados. Assim impede-se a evaporao da gua. Tambm

    se usa ficar molhando periodicamente os tijolos novos, porm a proteo com alona plstica mais eficaz.

    3 Controle de qualidade dos tijolosDois tipos de ensaios podem ser feitos nos blocos de forma a se controlar suaqualidade: o de resistncia trao indireta e o de resistncia compresso.Estes ensaios, com base em um documento da Ecole Nationale de TravauxPublics de lEtat, Lyon, Frana [13] foram validadados pelo comit tcnico TC-EBM da RILEM [28]. O ensaio de trao indireta feito conforme mostra aFigura 12.

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    Figura 12 - Ensaio de trao indireta nos tijolos de terra crua

    A velocidade de ensaio deve ser bem pequena, se possvel da ordem de0,002 mm/s. A resistncia trao dada por:

    ft = 2.F/(.b.h) (2)com:

    F - fora de ruptura, suficientemente afastada da extremidadeb - largura ; h - espessura do tijolo

    Com as duas metades dos blocos resultantes, pode-se fazer mais dois ensaiosde trao indireta em cada, ou ento um ensaio de compresso como mostra aFigura 14.

    Figura 14 - Ensaio de compresso

    A fim de assegurar um comportamento homogneo do material durante oensaio de ruptura compresso simples, os pratos da prensa devem serrotulados e o corpo de prova munido nas duas extremidades de um sistemaanti-fretagem, constitudo de uma membrana de neoprene posta sobre placa deteflon. Isto praticamente elimina o atrito entre a prensa e o tijolo. A velocidadede ensaio, com controle de deslocamento, deve ser constante, correspondendoa 0,02 mm/s (cerca de 1,2 mm/min). A argamassa de ligao deve ser a

    mesma que vai ser utilizada na construo.

    4 Tijolo prensado idealizado pelo prof. MattoneDepois de numerosas investigaes, foi concebida por um dos autores, Prof.Mattone, uma frma para a fabricao de tijolos com salincias tipo macho efmea. Esta foi empregada na prensa manual indicada anteriormente. Comose pode ver na Figura 15, tanto nas extremidades quanto nas partes superior einferior h possibilidade de encaixe.

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    Figura 15 - Tijolo com salincias de encaixe.

    Os tijolos se encaixam uns nos outros atravs das salincias, porm elaspermitem pequenos deslocamentos relativos dos blocos que possibilitam acorreo de verticalidade e linearidade dos muros quando de sua construo. Arigidez das paredes construdas com esses blocos considervel. Asdimenses do tijolo so 14 cm x 28 cm x 9,5 cm. O peso resulta entre 6,6 a 7quilos. A argamassa a usar uma mistura de terra peneirada numa malha decerca 2 mm e cerca de 8 10% de cimento, numa consistncia pastosa, quasefluida.Painis de paredes com estes tijolos foram testadas experimentalmente noPolitecnico di Torino [24,29] e tambm na Universidade Federal da Paraba [19-21]. Os ensaios experimentais (Figura 16) mostraram um excelentecomportamento, as paredes apresentando grande rigidez (Figura 16), o quemostra que o material merece confiana.

    Figura 16 Parede de blocos de concreto de terra

    com 236 kN/m, em perfeito estado

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    Figura 17 - Deslocamentos medidos na parede

    5 Tcnica Construtiva Para Pequena HabitaesCom esse tipo de tijolo e o devido controle de qualidade, possvel se fazeremconstrues de at trs pavimentos com os blocos tendo funo estrutural.Aqui, no entanto, vai-se apresentar apenas o caso de pequenas casaspopulares.A locao da edificao deve ser feita como tradicionalmente, tendo o projetoj previsto dimenses para os ambientes que correspondam a nmeros inteirosou inteiros mais metade de tijolos. Como diz antigo provrbio ingls, o que umaconstruo com terra precisa de uma boa bota e um bom bon, ou seja, umaboa fundao e uma boa cobertura.No processo construtivo adotado a fundao composta de pedras. Nasparedes internas, caso no se disponha de pedra suficiente, pode-se fazer umavala de 30 cm de largura e profundidade conforme o solo local e preencher avala com a mesma mistura de terra-cimento com a qual foram fabricados ostijolos, compactando-a firmemente.As pedras da fundao de preferncia devem ser postas com argamassa decimento, em edificaes maiores. Porm, para construo de pequenas casaspopulares, pode-se dispensar a argamassa, procurando-se preencher o vazio

    das pedras com terra e ou areia. Uma camada de concreto por sobre aspedras, de 20 cm de largura e 7 a 8 cm de espessura e um ferro de 6,3 mm faz

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    a amarrao pela parte superior das pedras. A face superior desta cinta deveestar no nvel do piso (Figura 18).Em seguida, por sobre esta cinta, corre-se uma primeira camada de concreto.A deve-se lembrar a posio das portas, onde esta camada interrompida. Eladeve ser de 5 a 7 cm de espessura e de 20 cm de largura nas paredes

    internas, que passa a 17 cm nas paredes externas. O objetivo deixar umrodap com 2 ou 3 cm sacando do plano da parede, de forma a proteg-la daao de choques e de gua quando da lavagem dos ambientes.Uma vez pronta esta camada, convm conferir sua dimenses, colocando-sesobre ela os tijolos sem nenhum ligante. Normalmente ocorrem pequenasdefasagens que podem ser ento corrigidas. Em seguida a primeira fiada detijolos assentada com argamassa de cimento-areia, obedecendo linha dereferncia. Sobre cada tijolo pe-se o nvel nas duas direes, corrigindo-se ospossveis desnveis com pancadas sobre um pedao de madeira que se apiano tijolo. As salincias dos tijolos de encaixe permitem pequenos movimentospara as correes de nvel, linearidade e verticalidade.O assentamento das demais camadas feito com a prpria terra finamentepeneirada misturada com cerca de 10 % de cimento e muita gua, de forma apermitir uma argamassa bem fluida. Defasam-se as juntas de forma que umtijolo atraca outros dois. O controle do nvel deve existir ao longo de todo oprocesso. A linearidade das paredes controlada pela linha que correparalelamente a elas e a verticalidade por rgua e nvel. Nos cantos passa-se oesquadro em cada tijolo assentado.

    Figura 18 - Conjunto fundao, parede, cintamentos.No topo da parede, que corresponde altura das portas e janelas, passa-seuma cinta de concreto (Figura 19), no caso das casas populares, com apenasum ferro de 6.3 mm. Esta passa por onde h parede, amarrando toda a

    construo. As salincias superiores do tijolo promovem uma excelenteintegrao da cinta com a parede.

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    .Figura 19 - Casa popular com tijolos de concreto de terra

    Sobre as portas e janelas, para facilitar, pode-se usar elementos pr-frabricados, reforados com ao ou mesmo com materiais vegetais como obambu ou outro produto local. Deixando-se o devido comprimento deancoragem, consegue-se uma boa ligao com o restante das cintas.

    Por sobre a cinta vem o madeiramento e cobertura. Caso se queira um maiorp direito pode-se sobre a cinta colocar mais fiadas sobre ela. Recomenda-seque o assentamento do tijolo no concreto seja feita com argamassa dimento-areia. Alternativa est sendo estudada no sentido de baratear o telhado comtelhas base de cimento a serem fabricadas tambm pelos prpriosmoradores. Est-se tentando desenvolver coberturas reforadas com fibras desisal. No telhado, deve-se deixar um significativo beiral, de pelo menos meiometro, de forma a proteger o mximo a parede da ao das chuvas.Um acabamento final das paredes feito preenchendo-se os pequenosorifcios que podem ocorrer entre fiadas com uma pasta de terra peneiradamisturada com cimento e gua. Procedendo-se a uma limpeza correta, nenhum

    revestimento necessrio. O aspecto final dos muros resulta muito agradvel,sendo a pintura uma opo do morador. Para baratear o mximo a construo,inclusive os marcos de porta so feitos em argamassa. Em todas as fases oacompanhamento tcnico conveniente.

    6 Exemplo de AplicaoEssa tcnica construtiva foi aplicada com sucesso em uma favela no Estado daParaba (Figura 20) e foram feitas mais de 40 casas de terra, alm de umcentro comunitrio e uma creche. Malgrado as pssimas condies de vida,encontra-se nesse meio pauprrimo pessoas que conseguem aprender bem a

    tecnologia. Fabricar os tijolos, quase todos aprendem, porm levantar aalvenaria com perfeio j no so todos os capazes.

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    Figura 20 Aplicao dos tijolos de concreto de terra em casas populares

    7 Consideraes FinaisNeste trabalho foram apresentadas algumas consideraes sobre tijolos deconcreto de terra e mostrou-se resumidamente o processo construtivo para

    habitaes populares com esse tipo de bloco.Pode-se dizer que esse tipo de tijolo apresenta grande potencial a serexplorado na minimizao do problema da habitao em todo o mundo,representando uma alternativa no poluente e de baixo consumo energtico.Sendo um material que respira (em vista da porosidade), permite trocas devapor entre interior e exterior da construo, o que levaa um notvel confortointerno.Conhecimentos sobre o material e seu controle de qualidade so necessriosde forma a que sua fabricao e seu emprego sejam feitos adequadamente,caso contrrio corre-se o risco de se por a perder todo o esforo desenvolvidopara o resgate da terra como material de construo.

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    Para pequenas construes, 4 a 5 % de cimento numa terra adequada jconduzem a um produto capaz de resistir ao da gua e aos carregamentosde servio com grande folga, sendo economicamente viveis.Com tijolos prensados estabilizados possvel a construo de edificaes detres a quatro pavimentos, sendo a necessria uma maior percentagem de

    cimento e rigoroso controle no processo de fabricao dos blocos.O tipo de tijolo desenvolvido pelo prof. Mattone do Politecnico di Torino muitoprtico, conduzindo a uma parede de grande rigidez, no necessitando derevestimento (como de resto os tijolos prensados estabilizados em geral) epraticamente dispensa argamassa de assentamento, usando-se apenas umamistura fluida de terra-cimento-gua.A terra crua permite gerar uma tecnologia apropriada para populaesexcludas do processo de desenvolvimento, sendo necessrio porm oacompanhamento tcnico peridico;Projetos de construo envolvendo o prprio pessoal so de grande valia para

    as populaes pobres que teriam uma ocupao e uma oportunidade demostrar at a si prprias que so capazes de produzir algo concreto e dequalidade, sendo inegvel a diferena de padro das residncias feitas comtijolos prensados em relao s casas de taipa;

    Referncias

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    12 - Olivier, M. (1994) - Le materiau terre - compactage, comportement,application aux structures en blocs de terre. These de Doctorat en GenieCivil, INSA de Lyon, 31 jav. 1994, 450 p + annexes 270p.

    13 - Olivier, M.; El Gharbi, Z.; Mesbah, A. (1995) - Proposition dune normedessai pour les blocs de terre comprims. Document provisoire de travail,Labor. Geomateriaux, ENTPE, Frana..14 - Toledo Filho, R.D.; Barbosa, N.P.; Ghavami, K. (1990) - Applicationsofsisal and coconut fibres in adobe blocks. Sec. International RILEMSymposium on vegetable Plants and their fibres as building materials. Salvador,Brasil, 17-21 set, p. 139-149.

    15 - Toledo Filho, R.D.; Barbosa, N.P.; Ghavami, K. (1990) - Estudo daspropriedades fsicas e mecnicas das fibras de sisal e de cco e

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  • 8/8/2019 Prensas de Tijolo e Mais

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