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Tipo: TCC
Título: Caracterização de massa de terra crua para extrusão em impressora 3D
Autor(es): Vieira, Francisco David Martins
Orientador: Costa, Heloina Nogueira da
Palavras-chave em português: Terra crua;Impressão 3D;Extrusão;Sustentabilidade
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2026
Citação: VIEIRA, Francisco David Martins. Caracterização de massa de terra crua para extrusão em impressora 3D. 2026.Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2026. Disponível em: Acesso em:
Resumo: A impressão 3D por extrusão com terra crua direcionada à construção civil, se comporta como uma tecnologia emergente com potencial de diminuir impactos ambientais, pela capacidade de aproveitamento de materiais naturais e por reduzir o uso de insumos industrializados. Portanto, o objetivo deste estudo é a caracterização de solos naturais para a formulação de massas de terra crua com capacidade para aplicação em processos de impressão 3D por extrusão. Os solos estudados foram coletados na cidade de Crateús – CE e analisados de forma individual e combinados em diferentes proporções, realizou-se ensaios de caracterização granulométrica e estudo da plasticidade das massas. Os resultados obtidos destacaram comportamentos distintos entre os solos analisados. O solo A demonstrou caráter argiloso, com cerca de 29,9% de argila, 12,4% de silte, limite de liquidez (LL) de 42% e índice de plasticidade (IP) de 16%. O solo B apresentou predominância arenosa, com 48,7% de areia, baixos teores de finos 8,4% de argila e 7,6% de silte, LL de 16% e inexistência de plasticidade. Logo, foi realizada a combinação dos dois materiais e elaborada uma mistura composta por 35% do solo argiloso e 65% do arenoso, composição que resultou em uma massa adequada, com 45,3% de areia, 18% de argila, 11,8% de silte, LL de 25% e IP de 9%, valores que estão dentro das faixas recomendadas pela literatura e compatíveis com as exigências do processo extrusão. O ensaio de consistência da mistura apresentou espalhamento de 17,96cm, valor que enquadra o solo em uma faixa intermediária de consistência, indicando equilíbrio entre deformação e estabilidade dimensional. Referente ao ensaio de extrusão, o material permitiu a formação de filamentos contínuos com melhor aspecto após extrusão para o bico de 24mm. No ensaio de resistência à compressão foi obtido valores de 1,62 MPa aos 7 dias e 1,83 MPa aos 28 dias, comportamento comum a materiais a base de terra crua, que demonstram resistência mecânica limitada. O estudo contribuiu para o entendimento da atuação de solos naturais direcionados a utilização na manufatura aditiva, enfatizando o potencial da terra crua como alternativa construtiva sustentável, além de fornecer informações técnicas para o desenvolvimento de misturas adequadas para essa tecnologia.
Abstract: 3D printing by raw earth extrusion for the construction industry is emerging as a technology with the potential to reduce environmental impacts by using natural materials and decreasing the consumption of industrialized inputs. Therefore, this study aims to characterize natural soils for the formulation of raw earth mixtures suitable for application in extrusion-based 3D printing processes. The soils were collected in the city of Crateús, Ceará, Brazil, and analyzed individually and in combination at different proportions. Granulometric characterization tests and plasticity analyses were performed. The results revealed distinct behaviors between the analyzed soils. Soil A exhibited a clayey character, with approximately 29.9% clay and 12.4% silt, a liquid limit of 42%, and a plasticity index of 16%. Soil B showed predominantly sandy behavior, with 48.7% sand, low fines content (8.4% clay and 7.6% silt), a liquid limit of 16%, and no plasticity. The combination of the two materials resulted in a mixture composed of 35% clayey soil and 65% sandy soil. The final mixture presented 45.3% sand, 18% clay, and 11.8% silt, with a liquid limit of 25% and a plasticity index of 9%, values within the ranges recommended in the literature and compatible with extrusion process requirements. The consistency test of the mixture showed a spread diameter of 17.96 cm, placing the material within an intermediate consistency range and indicating a balance between deformability and dimensional stability. In the extrusion test, the material enabled the formation of continuous filaments, with the best geometric performance observed using the 24 mm nozzle. Compressive strength tests yielded values of 1.62 MPa at 7 days and 1.83 MPa at 28 days, which is characteristic of raw earth-based materials that exhibit limited mechanical strength. The study contributes to the understanding of the use of natural soils in additive manufacturing, highlighting the potential of raw earth as a sustainable construction alternative and providing technical support for the development of mixtures suitable for this technology.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84635
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA CIVIL - CRATEÚS - Monografias

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