RURAL CONSTRUCTIONS AND SOIL STABILIZATION: A SYSTEMATIC REVIEW OF BRAZILIAN TECHNICAL LITERATURE
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202510161110
Wender Messiatto da Silva1
Italo Kael Gilson2
Acácio Figueiredo Neto3
Nelson Cárdenas Olivier4
Gerson Marques dos Santos5
RESUMO
As edificações rurais são parte da infraestrutura agrícola do Brasil e exigem soluções duráveis, econômicas e sustentáveis. Técnicas de estabilização do solo com cimento, cal virgem e resíduos cerâmicos podem aumentar a resistência do solo (> 2 MPa) e reduzir a absorção de água (< 20%), reduzindo assim os custos de construção. O uso de solo estabilizado e materiais alternativos, como o bambu, não apenas melhora a praticidade e a relação custo-benefício da construção, como também reduz efetivamente o impacto ambiental e diminui as emissões de CO2 em até 80%. Fatores como vida útil da edificação, custos de manutenção e adequação funcional, os sistemas construtivos com cimento-solo e solo estabilizado oferecem a maior relação custo-benefício. Este estudo demonstra a viabilidade técnica, econômica e ambiental do uso de técnicas de estabilização do solo para a construção de edificações rurais sustentáveis.
Palavras-chave: Construções rurais; Estabilização de solos; Materiais alternativos; Solo-cimento; Sustentabilidade; Engenharia agrícola; Terra crua estabilizada; Eficiência econômico-técnica.
ABSTRACT
Rural buildings are an essential part of Brazil’s agricultural infrastructure and require durable, economical, and sustainable solutions. Soil stabilization techniques using cement, quicklime, and ceramic waste can increase soil strength (>2 MPa) and reduce water absorption (<20%), thus lowering construction costs. The use of stabilized soil and alternative materials such as bamboo not only improves the practicality and cost-effectiveness of construction, but also effectively reduces environmental impact and lowers CO2 emissions by up to 80%. Considering factors such as building lifespan, maintenance costs, and functional suitability, cement-soil and stabilized soil construction systems offer the highest cost-efficiency. This study demonstrates the technical, economic, and environmental feasibility of using soil stabilization techniques for the construction of sustainable rural buildings.
Keywords: Rural constructions; Soil stabilization; Alternative materials; Soil-cement; Sustainability; Agricultural engineering; Stabilized earth; Economic-technical efficiency.
1. INTRODUÇÃO
As edificações rurais são um componente vital da infraestrutura agrícola no Brasil, cruciais para o armazenamento de produtos agrícolas, a pecuária e outros processos produtivos. Segundo o IBGE (2023), aproximadamente 13,2% da população brasileira vive em áreas rurais, refletindo uma leve redução em relação aos dados de 2010, onde mais de 5 milhões de unidades produtivas estão distribuídas em 351 milhões de hectares de terra. Isso reforça a necessidade de edificações duráveis, acessíveis e sustentáveis. A literatura brasileira atual destaca avanços significativos em tecnologias, materiais e técnicas de construção. Por exemplo, a estabilização do solo com cimento, cal virgem e resíduos cerâmicos pode aumentar a resistência do solo (> 2 MPa) e reduzir a absorção de água (< 20%), melhorando a durabilidade das construções e reduzindo custos (Silva et al., 2020).
Simultaneamente, o uso de materiais alternativos, como bambu e taipa de pilão, oferece o potencial de reduzir custos, agilizar os processos construtivos e mitigar impactos ambientais.
Pode até reduzir as emissões de CO2 em até 80% (Ferreira; Freire, 2004; Pereira, 2016; Barbosa & Oliveira, 2023). Sistemas construtivos tradicionais, no entanto, ainda enfrentam limitações econômicas e ambientais, enquanto técnicas como a taipa de pilão oferecem maior vida útil, menores custos de manutenção e maior adaptabilidade (Souza, 2017; Frigo; 2014; Aleixo, 2023).
Portanto, uma análise sistemática da literatura brasileira relevante pode nos ajudar a entender tendências, identificar lacunas de conhecimento e oportunidades de otimização em projetos de construção rural, promovendo práticas de construção mais sustentáveis e eficientes. Dada a diversidade de tipos de solo e as condições climáticas desafiadoras da região, o melhoramento do solo está emergindo como uma tecnologia fundamental para a construção sustentável no Brasil rural. O objetivo deste estudo é analisar sistematicamente a literatura científica brasileira, resumir tendências de pesquisa e identificar áreas onde mais pesquisas são necessárias.
2. OBJETIVOS
Objetivo geral
Investigar a viabilidade, os benefícios econômicos e os impactos ambientais do uso de tecnologias de estabilização de solos e materiais alternativos na construção rural no Brasil, e analisá-los no contexto das condições socioeconômicas e ambientais do país.
Objetivos específicos
- Realizar uma revisão sistemática da literatura brasileira sobre construção rural e estabilização de solos, analisando tendências de pesquisa, lacunas de conhecimento e desenvolvimentos tecnológicos;
- Avaliar as propriedades mecânicas, as características funcionais e a durabilidade de solos estabilizados com cimento, cal hidratada e resíduos cerâmicos, e compará-las com as normas técnicas brasileiras e os critérios de desempenho pertinentes para projetos de construção rural;
- Comparar sistemas construtivos tradicionais e alternativos e analisar sua relação custo-benefício, custos de manutenção, vida útil, sustentabilidade e adaptabilidade às necessidades das áreas rurais do Brasil;
- Explorar o potencial de materiais alternativos, como bambu e taipa, para reduzir o impacto ambiental, melhorar a relação custo-benefício e fornecer soluções tecnicamente viáveis para a construção rural;
- Desenvolver soluções construtivas práticas e sustentáveis, adaptadas às condições ambientais, técnicas e econômicas específicas do Brasil, promovendo a inovação e alcançando o equilíbrio entre produtividade, estabilidade estrutural e sustentabilidade.
3. REFERENCIAL TEÓRICO
O desenvolvimento histórico da arquitetura rural no Brasil enfatiza a adaptação das edificações às condições climáticas e características do solo, bem como o uso de materiais e técnicas locais (ÁLVAREZ, 1995; MARTINS, 1991; BELTRÃO, 1980). Normas de construção e manuais técnicos destacam a importância do projeto estrutural, da seleção de materiais e da funcionalidade da edificação, listando madeira, telhas cerâmicas, concreto e taipa como os principais materiais de construção (SOUZA, 1997; NICHOLSON, 2003; PRATT, 1987; SEBRAE, 2015).
Estudos sobre estabilização de solos demonstraram que a adição de cimento e cal hidratada a estruturas de taipa melhora significativamente suas propriedades mecânicas e durabilidade. Um teor de cimento de 6 a 8% e um teor de cal de 9% garantem uma resistência à compressão superior a 2 MPa e uma taxa de absorção de água inferior a 20% ( SILVA et al., 2020; TENÓRIO, 2020).
Do ponto de vista econômico, os métodos construtivos com taipa de pilão e tijolo de adobe oferecem vantagens significativas em relação à alvenaria convencional: são de 35 a 43% mais baratos e têm uma vida útil estimada de 30 a 50 anos (SOUZA, 2017; FRIGO; 2014; OLIVEIRA, 2014). O uso de materiais alternativos, como taipa modificada, bambu e resíduos cerâmicos, pode contribuir para a melhoria da sustentabilidade, do conforto e da relação custobenefício da construção rural (OLIVEIRA, 2015; AMORIM, 2010; BARBOSA; OLIVEIRA, 2023; PEREIRA, 2016; FERREIRA; FREIRE, 2004). Pereira (2016) indica que construções com terra crua estabilizada podem reduzir as emissões de CO₂ em até 80% em comparação à alvenaria convencional, considerando todo o ciclo de vida da edificação. Cargas de projeto, como as de fundações (150–250 kPa), pisos de salas de ordenha (5–8 kPa) e coberturas de estábulos (0,8–1,2 kPa), demonstram que esses materiais e sistemas construtivos atendem aos requisitos da construção rural (CALIL, 1997; BAÊTA; SARTOR, 1999; Ferreira Junior, 2009).
Do ponto de vista logístico e econômico, análises de custos iniciais, manutenção, vida útil e sustentabilidade têm demonstrado que sistemas construtivos como materiais compósitos solo-rocha e solo estabilizado oferecem vantagens e são considerados soluções mais econômicas (FRIGO, 2014; SANTOS, 2015; ALEIXO, 2023). Pesquisas sobre ventilação e drenagem naturais enfatizam a importância do projeto funcional para maior conforto, durabilidade e segurança em edificações rurais (FERREIRA JUNIOR; 2009; SILVA, 2013). A pesquisa na intersecção entre engenharia civil, arquitetura rural e agricultura reflete um esforço concentrado para desenvolver soluções arquitetônicas eficientes, sustentáveis e economicamente viáveis que integrem técnicas tradicionais, inovações tecnológicas e padrões nacionais e internacionais (ÁLVAREZ, 1995; MARTINS, 1991; BELTRÃO, 1980).
A literatura brasileira demonstra alto nível de expertise técnica e ampla experiência prática na aplicação de tecnologias de estabilização de solos e novos materiais de construção, enfatizando resistência mecânica, sustentabilidade e custo-efetividade — todos aspectos fundamentais para o desenvolvimento de infraestrutura rural ( GUEDES et al., 2019; FERREIRA; FREIRE, 2004; OLIVEIRA, 2015; AMORIM, 2010; BARBOSA; OLIVEIRA, 2023; PEREIRA, 2016; CALIL, 1997; BAÊTA; SARTOR, 1999; FERREIRA JUNIOR; 2009; FRIGO, 2014, 2018; ALEIXO, 2023).
4. METODOLOGIA
A revisão sistemática seguiu os princípios do protocolo PRISMA (Moher et al., 2009), com busca em bases como Scielo, CAPES e Google Scholar, utilizando palavras-chave como “solo-cimento”, “construção rural” e “materiais alternativos”. Foram selecionados 27 estudos publicados entre 1980 e 2024 que atendiam aos critérios de relevância técnica e aplicabilidade prática, priorizando estudos sobre estabilização química (cimento, cal, resíduos cerâmicos) e materiais alternativos (terra estabilizada, bambu, fibras vegetais), considerando parâmetros estruturais, funcionais e econômicos.
A análise bibliométrica e comparativa foi realizada com apoio do software Microsoft Excel e RStudio, permitindo a tabulação dos dados e a geração de gráficos comparativos entre os sistemas construtivos (Wickham, 2016), sendo uma pesquisa comparativa e integrada de sistemas tradicionais (alvenaria, madeira) e inovadores (solo-cimento, bambu), avaliando desempenho, durabilidade, manutenção e impacto ambiental. Os parâmetros técnicos foram comparados com os critérios estabelecidos pela norma ABNT NBR 8491:2020, que define os requisitos mínimos para tijolos de solo-cimento, incluindo resistência à compressão e absorção de água. Os resultados oferecem compreensão abrangente da construção rural no Brasil, destacando tecnologias de estabilização de solo e materiais alternativos, fornecendo base sólida para recomendações em engenharia rural sustentável.
5. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS
5.1. Parâmetros Gerais Sobre Construções Rurais no Brasil
Com uma área territorial de 851,487 milhões de hectares, o Brasil possui uma rica combinação de relevo, clima e recursos agrícolas, o que impacta diretamente as necessidades de infraestrutura das áreas rurais. De acordo com o Censo Agropecuário de 2019 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), há um total de 5.073.324 unidades de produção agrícola no Brasil, refletindo o tamanho e a complexidade do setor agrícola brasileiro. Além disso, aproximadamente 15,28% da população brasileira vive em áreas rurais (Barbosa; Oliveira, 2023).
Portanto, há uma necessidade urgente de desenvolvimento de infraestrutura rural econômica e eficiente para atender às necessidades de produção das comunidades rurais e garantir o conforto e a segurança de seus moradores. Análises mostram que a área de terras aráveis do Brasil é de aproximadamente 351,289 milhões de hectares, representando cerca de 41% da área total do país (IBGE, 2019).
Entre 2006 e 2017, a área de terras aráveis aumentou 5,8%, indicando um crescimento contínuo da produção agrícola, o que requer infraestrutura adequada para apoiar esse desenvolvimento. De acordo com o SEBRAE (2023), o custo médio de construções rurais no Brasil varia entre R$ 600 e R$ 1.300 por metro quadrado, dependendo da técnica construtiva e da região. A Tabela 1 lista dados relevantes sobre a construção rural no Brasil.
Tabela 1 – Panorama Quantitativo das Construções Rurais no Brasil
A Tabela 1 ilustra a importância do desenvolvimento rural para o território e a economia do Brasil. Em 2019, o Brasil tinha 5.073.324 propriedades agrícolas, cobrindo uma área total de 351,289 milhões de hectares, representando 41% da área territorial do país (IBGE, 2019). Isso destaca a importância da agricultura como pilar da economia brasileira e ressalta a necessidade de melhoria da infraestrutura rural. Entre 2006 e 2017, a área agrícola aumentou 5,8%, refletindo um progresso lento, mas constante, em direção ao desenvolvimento rural sustentável.
No entanto, a população rural representa apenas 13,2% da população total, indicando uma baixa densidade populacional rural e enfatizando ainda mais a importância de uma infraestrutura eficiente. Segundo o SEBRAE (2023), o custo médio de construções rurais pode variar entre R$ 600 e R$ 1.300/m², dependendo da técnica utilizada, localização e tipo de edificação). Isso sugere potencial para redução de custos por meio de inovações tecnológicas e soluções sustentáveis, como a estabilização do solo com cimento, cal ou resíduos cerâmicos. Esses dados mostram que a construção rural no Brasil enfrenta desafios como expansão territorial, baixa densidade populacional e flutuações de custos. Isso exige o desenvolvimento de estratégias para aumentar a eficiência, promover a sustentabilidade e garantir a segurança estrutural.
5.2. Parâmetros Técnicos de Estabilização do Solo
A seleção de materiais de estabilização adequados é crucial para o desempenho e a durabilidade de edificações rurais, especialmente em áreas com significativas oscilações climáticas e de umidade. Estudos demonstram que o desempenho de materiais como cimento, cal hidratada, tijolos de barro e resíduos cerâmicos varia de acordo com o tipo de solo e as condições ambientais em que são utilizados. Por exemplo, a norma brasileira NBR 08491: 2020 estipula que os tijolos de barro devem ter resistência à compressão mínima de 2 MPa e absorção máxima de água inferior a 20% para garantir a segurança e a durabilidade da edificação (FERREIRA; FREIRE, 2004). A Tabela 2 lista os parâmetros de desempenho desses materiais.
Tabela 2 – Características Técnicas de Materiais para Estabilização de Solos
A Tabela 2 compara as propriedades técnicas de vários materiais para melhoramento do solo em termos de suas características mecânicas e condições de cura. Esses materiais apresentam diferenças significativas em sua dosagem ideal, resistência à compressão e tempo de cura, que são atribuídas à sua composição química e mecanismos de interação com o solo.
O cimento, em uma dosagem relativamente baixa (6–8%), atinge resistências à compressão de 2,0–4,5 MPa e tempos de cura de 7–28 dias, demonstrando sua capacidade de melhorar efetivamente a resistência do solo em um período relativamente curto. Isso é consistente com seu mecanismo de hidratação rápida e sua capacidade de formar uma matriz de cimento densa.
A cal virgem, em uma dosagem ideal de 9%, atinge resistências à compressão de 1,8– 3,2 MPa com um tempo de cura mais longo (28 dias). Isso reflete a necessidade de carbonatação para um desempenho ideal e o processo mais lento de melhoramento do solo. No entanto, oferece vantagens como durabilidade e flexibilidade.
Misturas de solo-cimento (8–12% de cimento), obtidas pela mistura direta de solo e cimento, atingem altas resistências à compressão (2,5–5,0 MPa) após apenas 7 dias. Esse rápido endurecimento e alta resistência as tornam uma solução ideal para projetos com cronogramas de construção apertados.
A mistura de cal e cinza de casca de arroz apresentou resistência moderada (2,2–3,8 MPa) e um longo tempo de cura (28 dias). Isso demonstra que a adição de resíduos agrícolas pode melhorar a sustentabilidade ambiental do material sem comprometer significativamente suas propriedades mecânicas. Isso ressalta o potencial do uso de resíduos locais para estabilização do solo.
Ferreira e Freire (2004) demonstram que a substituição de até 57% do cimento por resíduos cerâmicos pode manter resistência à compressão superior a 2 MPa, com tempos de cura variando de 7 a 28 dias, contribuindo para a sustentabilidade da construção rural. Isso demonstra que o uso de materiais reciclados pode reduzir o consumo de cimento, mantendo propriedades estruturais adequadas e contribuindo para o desenvolvimento de uma economia circular.
Estes resultados demonstram que, ao selecionar um agente de melhoramento do solo, deve-se considerar não apenas a resistência necessária, mas também o tempo de pega e o impacto ambiental. Isso ressalta a importância de soluções híbridas e sustentáveis na engenharia de solos para projetos de construção rural. Misturas de solo-cimento e misturas contendo resíduos cerâmicos oferecem um bom equilíbrio entre desempenho técnico e sustentabilidade.
5.3. Análise Qualitativa dos Materiais e Técnicas
Além das propriedades mecânicas, características dos materiais como durabilidade, adaptabilidade climática, custo e sustentabilidade também devem ser consideradas. Por exemplo, materiais como argila, madeira local, ladrilhos cerâmicos, bambu, taipa e blocos de concreto apresentam vantagens e desvantagens. Portanto, a solução de material mais adequada pode ser selecionada com base nas condições ambientais específicas de cada área rural. Mais informações podem ser encontradas na Tabela 3.
Tabela 3 – Comparativo de Materiais para Construções Rurais
A Tabela 3 apresenta uma análise qualitativa de diversos materiais comumente utilizados na construção rural, destacando suas vantagens e desvantagens, bem como suas aplicações adequadas. Ela serve como uma referência importante para a seleção de materiais de construção adequados com base nas condições ambientais e climáticas regionais.
Por exemplo, materiais como tijolos de barro e tijolos cerâmicos são versáteis e podem ser utilizados em diversos ambientes. Segundo Souza (2017), os tijolos de barro oferecem vantagens como baixo custo, durabilidade e facilidade de construção, mas exigem rigoroso controle de umidade durante a fase de construção para garantir o desempenho estrutural. Os tijolos cerâmicos, por outro lado, oferecem bom isolamento térmico e durabilidade, mas seu alto custo e peso limitam sua aplicação, especialmente em áreas remotas ou de difícil acesso (Oliveira, 2015).
O uso de materiais vegetais locais, como madeira e bambu, não apenas otimiza o uso de recursos locais e preserva as habilidades tradicionais, como também promove o desenvolvimento sustentável e um ambiente de vida confortável. A madeira local possui boas propriedades de isolamento térmico, contribuindo para a preservação das técnicas tradicionais de construção, mas requer manutenção frequente e controle de pragas, tornando-a mais adequada para climas secos ou temperados (Calil, 1997). O bambu é uma alternativa flexível e econômica, mas sua durabilidade é limitada e é principalmente adequado para regiões tropicais e úmidas (Pereira, 2016).
Materiais locais de baixo custo, como terra estabilizada, oferecem vantagens como custo-benefício e bom isolamento térmico, mas são suscetíveis a danos por umidade e, portanto, adequados apenas para climas secos (Ferreira; Freire, 2004). Os blocos de concreto oferecem alta resistência e construção padronizada, tornando-os adequados para uma variedade de climas. No entanto, seu alto custo e peso podem complicar a logística e a construção das fundações (Beltrão, 1980). A seleção de materiais de construção deve considerar de forma abrangente fatores como custo, durabilidade, complexidade da construção, impacto ambiental e adequação ao clima local. Por exemplo, combinar tijolos de barro com materiais como madeira ou bambu pode otimizar suas propriedades técnicas, econômicas e ambientais, tornando-os particularmente adequados para pequenas construções rurais.
5.4. Dados Quali-Quantitativos de Desempenho
Para uma avaliação mais abrangente, precisamos combinar indicadores qualitativos e quantitativos, como custos relativos, vida útil, requisitos de manutenção, sustentabilidade e adequação a ambientes rurais. Esses indicadores nos ajudam a comparar diferentes sistemas construtivos e a identificar soluções que equilibrem os benefícios econômicos e ambientais. A Tabela 4 apresenta uma análise quali-quantitativa do desempenho dos sistemas de construção rural.
Tabela 4 –Análise dos sistemas de construção rural
A análise dos sistemas de construção rural revelou diferenças significativas em termos de custo, durabilidade, manutenção e sustentabilidade. Dos sistemas avaliados, a terra estabilizada apresentou o menor custo relativo (45%) e foi altamente sustentável. Isso a torna um material de construção ecologicamente correto e econômico para áreas rurais, apesar de sua vida útil relativamente curta (20 a 35 anos).
O solo-cimento também apresentou bom desempenho, caracterizado por baixos custos (65%), alta sustentabilidade e boa aplicabilidade em ambientes rurais. Com uma vida útil de 30 a 50 anos e baixa necessidade de manutenção, é uma opção eficiente e prática.
A alvenaria tradicional oferece alta durabilidade (50 a 80 anos) e sustentabilidade moderada, mas é o mais caro de todos os materiais de construção tradicionais e, portanto, é mais adequada para projetos maiores ou de maior duração.
A preservação da madeira e a construção híbrida (madeira + alvenaria) oferecem um compromisso equilibrado em termos de durabilidade, manutenção e sustentabilidade. Embora a madeira tratada envolva custos de manutenção mais elevados, ela oferece melhor sustentabilidade, enquanto a construção híbrida reduz custos, mantendo boa aplicabilidade em áreas rurais.
Estruturas de aço para áreas rurais oferecem longa vida útil (60 a 80 anos), mas são caras (120%) e geralmente não sustentáveis. Portanto, são mais adequadas para projetos com investimentos iniciais mais elevados, como projetos que exigem construção rápida ou maior resistência estrutural.
Os sistemas de construção mais sustentáveis e econômicos para áreas rurais são o cimento e a terra estabilizada. Os sistemas mais duráveis, mas também os mais caros, são as estruturas tradicionais de alvenaria e aço, adequadas para projetos com alto potencial de investimento e longa vida útil.
5.5. Fundamentos Teóricos e Manuais Técnicos
Martins (1991) apresentou os fundamentos teóricos para a construção rural, desenvolvendo princípios fundamentais de projeto estrutural, seleção de materiais e adequação funcional. O manual do MAPA (1999) fornece uma estrutura regulatória nacional e padroniza os procedimentos de construção.
5.6 Estabilização do Solo
Guedes et al. (2022) demonstraram uma correlação positiva entre o teor de cimento e a resistência à compressão, com 8% de cimento atingindo uma resistência à compressão superior a 4,5 MPa. Cordeiro e Zampieri (2019) constataram que o teor de 9% de cal proporcionou ótima resistência à compressão, resistência à erosão e propriedades de expansão.
Almeira (2019) estudou as propriedades mecânicas de solos estabilizados para a construção de estradas rurais. Silva et al. (2020) mostraram que a substituição de 25% e 57% do cimento por resíduos cerâmicos poderia produzir tijolos com resistência à compressão superior a 2 MPa. Sousa (2017) analisou a aplicação da construção em taipa de pilão em áreas rurais, confirmando sua viabilidade técnica e econômica.
5.7 Materiais Alternativos e Sustentabilidade
Amorim (2010) e Oliveira (2015) investigaram materiais alternativos para a construção rural, com foco em sua viabilidade técnica e econômica. Barbosa e Oliveira (2023) analisaram materiais de construção para moradias rurais de baixo custo, observando que o Programa Nacional de Habitação Rural (PNHR) promove o uso de materiais sustentáveis para reduzir os custos de construção. Pereira (2016) investigou o impacto ambiental e discutiu a construção rural sustentável. Ferreira e Freire (2004) demonstraram que tijolos de terra prensada tratados com aditivos químicos podem atender às normas brasileiras de construção, atingindo uma resistência à compressão mínima de 2 MPa e uma taxa máxima de absorção de água de 20%.
5.8 Aspectos Estruturais e Funcionais
A análise dos aspectos estruturais e funcionais das construções rurais evidencia a importância de integrar durabilidade, segurança e eficiência no planejamento e execução dessas obras. Calil (1997) destaca que as estruturas de madeira são amplamente utilizadas em construções rurais devido à sua versatilidade, leveza e facilidade de execução, especialmente em coberturas para gado.
Baêta e Sartor, 1999 aprofunda-se no dimensionamento de fundações, enfatizando a necessidade de atender às cargas previstas, garantindo a estabilidade da edificação ao longo de sua vida útil. Ferreira Junior (2009) aborda os sistemas de ventilação natural, fundamentais para a manutenção de ambientes saudáveis e redução de custos energéticos, enquanto Silva (2013) explora sistemas de drenagem, essenciais para prevenir danos estruturais e promover o conforto ambiental.
Tabela 5 – Parâmetros Estruturais e Construtivos para Construções Rurais
A Tabela 5 acima, evidencia a diversidade de materiais e técnicas construtivas empregadas nas construções rurais, considerando desde a resistência mecânica até a durabilidade e eficiência funcional de cada elemento. Essa variedade permite que cada projeto seja adaptado às condições específicas do local, ao tipo de atividade agropecuária e aos objetivos de sustentabilidade.
Para telhados de estábulos de gado, a faixa de carga de projeto é de 0,8 a 1,2 kPa. Isso indica baixos requisitos estruturais, adequados para estruturas de telhado leves e condições rurais. Os materiais recomendados são madeira ou metal, que permitem métodos de construção flexíveis e custos moderados. A vida útil esperada é de 25 a 40 anos, e mesmo materiais sensíveis como a madeira podem ter boa durabilidade com manutenção adequada (Calil, 1997).
O piso da sala de ordenha está sujeito a cargas mais elevadas, de 5,0 a 8,0 kPa, e, portanto, requer um material que seja resistente à compressão e à abrasão. O concreto é uma escolha adequada, oferecendo estabilidade, higiene e fácil limpeza. Sua longa vida útil, de 30 a 50 anos, o torna uma solução ideal e durável para áreas com tráfego frequente de gado e equipamentos (BAÊTA; SARTOR, 1999)
As paredes externas estão sujeitas a cargas moderadas, de 1,5 a 2,5 kPa. Materiais compósitos de alvenaria tradicional ou terra-pedra são recomendados, combinando resistência estrutural, bom isolamento térmico e custo-benefício. Uma vida útil de 40 a 60 anos demonstra que esses materiais proporcionam desempenho confiável para construções rurais, mesmo em condições climáticas adversas, desde que seja realizada manutenção preventiva (OLIVEIRA, 2015).
A alta pressão sobre a fundação, de 150 a 250 kPa, reflete os requisitos de estabilidade resultantes do peso próprio da edificação e das cargas concentradas. O concreto de alta resistência é adequado para essas condições, oferecendo alta resistência e durabilidade (50 a 80 anos). Isso demonstra que o projeto adequado da fundação é crucial para a longevidade de uma edificação (BAÊTA; SARTOR, 1999). Embora a ventilação natural não envolva nenhuma carga estrutural, ela desempenha um papel crucial no conforto e bem-estar animal. Uma meta de 12 a 15 trocas de ar por hora é um parâmetro funcional que deve ser considerado durante a fase de planejamento e contribui para a melhoria da eficiência operacional e do bem-estar animal (Ferreira Junior, 2009).
Os resultados mostram que a seleção de materiais e o projeto estrutural estão diretamente relacionados à vida útil e à funcionalidade de edificações rurais. Componentes de construção sujeitos a altas cargas ou expostos a intempéries, como pisos e fundações, exigem materiais mais duráveis, enquanto telhados e paredes podem utilizar materiais que equilibrem custo e durabilidade. Além disso, fatores não estruturais, como a ventilação natural, também desempenham um papel crucial na sustentabilidade e adequação de edificações rurais.
5.9 Aspectos Econômicos e Logísticos
Do ponto de vista econômico e logístico, a escolha do sistema construtivo impacta diretamente os custos totais do projeto e sua lucratividade a longo prazo. Frigo (2014) realizou uma análise comparativa detalhada de diversos sistemas construtivos, demonstrando que materiais alternativos, como solo-cimento e terra estabilizada, oferecem vantagens significativas em relação à alvenaria tradicional. Santos (2015) enfatizou a importância da logística de materiais, destacando o impacto do transporte, armazenagem e carga/descarga no planejamento do projeto e nos custos finais.
Lima (2015) examinou tecnologias inovadoras na construção, enquanto Aleixo (2023) propôs um método para avaliar os custos da reabilitação da infraestrutura rural, com base na seguinte fórmula:
Custo total = Preço unitário por metro quadrado × Área total × Fatores de depreciação física e funcional
Este método fornece uma estimativa mais precisa dos custos reais para projetos de construção rural, levando em consideração o desgaste natural dos materiais, bem como os requisitos de manutenção. A Tabela 6 apresenta uma análise econômica comparativa de sistemas construtivos em relação à alvenaria convencional.
Tabela 6 – Análise Econômica Comparativa (Base: Alvenaria Convencional = 100%)
A alvenaria de terra crua compactada estabilizada apresentou os menores custos totais (57%), devido aos seus baixos custos iniciais de construção (45%) e custos de manutenção relativamente baixos (12%). Isso ressalta o potencial do sistema para uma construção econômica e eficiente, especialmente em áreas rurais, onde as matérias-primas locais são abundantes e os processos de construção simplificados facilitam a construção.
A alvenaria de solo-cimento também apresentou os menores custos totais (73%), graças aos seus baixos custos iniciais de construção (65%) e custos de manutenção moderados (8%). Este sistema oferece durabilidade e acessibilidade, tornando-se uma opção viável quando se considera o desempenho estrutural e o custo.
Em contraste, a madeira tratada, embora tenha custos iniciais de construção mais baixos (85%), incorre em custos de manutenção mais elevados (25%), resultando em custos totais próximos aos da alvenaria convencional (110%). Isso sugere que, embora a madeira ofereça vantagens como isolamento e construção rápida, os custos de manutenção a longo prazo são significativos.
Sistemas construtivos híbridos (combinando múltiplas técnicas construtivas) apresentaram custos totais de 108%, ligeiramente inferiores aos da alvenaria convencional. Seus custos iniciais de construção (90%) são superiores aos de paredes de solo-cimento ou taipa, mas seus custos de manutenção (18%) são inferiores, resultando em custos totais moderados. Isso indica que a flexibilidade e a adaptabilidade dos sistemas construtivos híbridos, embora potencialmente levem a custos mais elevados, permanecem competitivas em comparação com as alternativas tradicionais.
Embora a alvenaria tradicional seja o padrão no setor da construção, ela apresenta os custos totais mais elevados (115%) quando se consideram os custos de manutenção ao longo de 20 anos. Isso sugere que sistemas construtivos alternativos podem oferecer vantagens econômicas significativas, garantindo o desempenho estrutural e funcional de edificações rurais.
Os dados mostram que as opções construtivas com materiais locais e técnicas de estabilização (taipa, blocos de terra estabilizada) proporcionam maiores benefícios econômicos ao longo de todo o ciclo de vida da edificação, enquanto sistemas com custos de manutenção mais elevados (madeira tratada, sistemas híbridos) apresentam custos totais comparáveis aos da alvenaria tradicional. Essas descobertas ressaltam a importância de se realizar uma análise econômica de longo prazo na seleção de sistemas construtivos adequados para áreas rurais.
5.10. Síntese dos Principais Resultados
5.10.1 Palavras-chave Predominantes
A análise da literatura revelou os termos mais recorrentes, indicando áreas de interesse e tendência nas pesquisas relacionadas às construções rurais:
- Construções rurais (23 ocorrências)
- Estabilização de solos (8 ocorrências)
- Materiais de construção (12 ocorrências)
- Sustentabilidade (7 ocorrências)
- Engenharia agrícola (15 ocorrências)
- Solo-cimento (5 ocorrências)
- Madeira (6 ocorrências)
- Ventilação natural (4 ocorrências)
Essas palavras-chave reforçam a relevância de considerar não apenas os aspectos técnicos, mas também os impactos econômicos e ambientais na escolha de sistemas construtivos para o meio rural. Os principais indicadores de desempenho podem ser vistos na Tabela 7.
Tabela 7 – Síntese dos Principais Indicadores de Desempenho
Este estudo demonstra que sistemas construtivos sustentáveis como taipa e solo estabilizado não só atendem aos requisitos técnicos e funcionais, mas também reduzem significativamente os custos e o impacto ambiental, tornando-os alternativas viáveis e recomendadas para o desenvolvimento rural sustentável.
5.10.2. Resumos Temáticos por Área
Pesquisas mostram que a estabilização química com cal e cimento melhora as propriedades mecânicas de solos argilosos, aumentando a resistência à compressão até 4,5 MPa com 8% de cimento (Guedes et al., 2022) e 9% de cal (Cordeiro e Zampieri; 2019). Técnicas de solo-cimento também são economicamente viáveis, custando 35% menos que sistemas convencionais (Souza, 2017). Materiais regionais, como bambu, terra crua e fibras vegetais, apresentam potencial construtivo; resíduos cerâmicos podem substituir até 57% do cimento mantendo resistência acima de 2 MPa (Silva et al., 2020), e tijolos de terra crua estabilizada atendem às normas brasileiras com 55% de economia (FERREIRA; FREIRE, 2004).
Ferreira e Freire (2004) indicam que a substituição de até 57% do cimento por resíduos cerâmicos pode manter a resistência à compressão acima de 2 MPa, contribuindo para a redução das emissões de CO₂, embora o percentual exato dependa da composição e do ciclo de vida da construção. Aspectos estruturais também evoluíram, com fundações rurais dimensionadas para 150-250 kPa (Baêta; Sartor, 1999) e estruturas de madeira tratada com vida útil de 25-40 anos (Calil, 1997). A adequação técnica e a escolha de materiais resultam em redução de 27-43% nos custos totais, sendo a terra crua estabilizada a opção mais econômica, representando 57% do custo do sistema convencional ao longo de 20 anos (Frigo, 2014; Aleixo, 2023).
5.10.3. Evolução e Sustentabilidade da Construção Rural no Brasil: Panorama Quantitativo e Perfil Demográfico
A literatura indica que a indústria da construção rural brasileira está em rápido desenvolvimento. Isso reflete a adoção contínua de conceitos modernos como sustentabilidade, custo-benefício e adaptação às condições climáticas regionais. Esse progresso reflete não apenas os avanços tecnológicos e materiais, mas também a crescente importância da proteção ambiental e da durabilidade das construções rurais. Pesquisas recentes demonstram que o uso de técnicas construtivas sustentáveis e econômicas otimiza o uso dos recursos naturais, reduz os custos de manutenção e representa uma escolha estratégica para propriedades rurais de qualquer porte e finalidade.
O Brasil possui 5.073.324 áreas rurais, abrangendo uma área total de 351,289 milhões de hectares (IBGE, 2019). Essa vasta área é utilizada principalmente para agricultura e pecuária. Aproximadamente 13,2% da população brasileira vive nessas áreas rurais (IBGE, 2023), destacando a importância socioeconômica da indústria da construção rural. Considerando a extensão territorial e a distribuição populacional do Brasil, conclui-se que a construção rural desempenha papel central no desenvolvimento regional, garantindo a segurança alimentar e fortalecendo as cadeias produtivas locais.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A tecnologia de estabilização de solos surgiu como uma ferramenta fundamental para melhorar a durabilidade das construções. O teor ideal de aditivo é de 6 a 8% de cimento Portland (resistência 2,0 a 4,5 MPa) e 9% de cal hidratada (resistência 1,8 a 3,2 MPa. Análises econômicas demonstram vantagens significativas de sistemas construtivos alternativos. Segundo Frigo (2014), sistemas de terra crua estabilizada podem reduzir os custos totais em até 57% ao longo de 20 anos, tornando-se a alternativa mais econômica para construções rurais sustentáveis O estudo concluiu que a integração entre pesquisa acadêmica e aplicação prática precisa ser fortalecida, e normas técnicas específicas para a construção rural no Brasil devem ser desenvolvidas. A sustentabilidade tornou-se um conceito central para o desenvolvimento futuro deste setor.
Essas descobertas demonstram que a engenharia agrícola no Brasil atingiu um nível de maturidade, fornecendo uma base sólida para futuras inovações no setor agrícola brasileiro. Dados quantitativos confirmam a viabilidade técnica e os benefícios econômicos de sistemas construtivos alternativos, especialmente para os 13,2% da população que vivem em áreas rurais.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8491: Tijolo de solo-cimento – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2020. Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=455847 Acesso em: 15 set. 2025.
ALEIXO, D. Avaliação de benfeitorias não reprodutivas nas propriedades rurais. Revista de Avaliações e Perícias, v.12,n. 3, p. 45-58, 2023. Disponível em: https://danielaleixo.com.br/avaliacao-de-benfeitorias-nao-reprodutivas-nas-propriedadesrurais-ou-de-edificacoes-e-instalacoes-rurais/. Acesso em: 17 set. 2025.
ALMEIDA, Filipe Ribeiro de. Estabilização granulométrica e química de areias eólicas aplicadas na construção de estradas rurais. 2019. https://repositorio.unipampa.edu.br/items/2ddcc47a-5b0a-427b-951d-714eda3a0e78. Acesso em: 17 set. 2025.
AMORIM, Francisco de Assis Verçosa et al. Uma inserção de recursos institucionais na disciplina de construções rurais: o uso de materiais alternativos disponíveis na microrregião de Satuba nas construções de instalações rurais. 2010. Disponível em: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/12988. Acesso em: 17 set. 2025.
BAÊTA, Fernando da Costa; SARTOR, Valmir. Resistência dos materiais e dimensionamento de estruturas para construções rurais: ENG 350. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Engenharia Agrícola, 1999. Apostila. Disponível em: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/34306456/resistencialibre.pdf?1406541182=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3Ddimensionamento_estruturas.pdf&Expires= 1758993953&Signature=e~cJXFADwW6zPZErBRzcxyNKm3VAHNHM-FfsXLOnTy3fML53ic3c 6VBGMr50MBkepC2BPtBmA-GAI~7oFXrlyOdj8zye4WbRWM2b4ILhVaIKnPygH4ydkzsagy HF9CB38kDu0FTP6LMCSu qAldQsjQaNxv4tO7Yjcg2ZvxNzcJNCa76TcPYuILGXj2VMVTy-OSI uS5vuXhmC5a3lSi4LW1Wc2WaEb2pcQncxusinldUzytLgMMLu~cGTwA6v7z7tgINGa bSnwF0cDRpw5tRLml0MhYK1SHIda~zy-ypxWKjdWNOEafMcvxpEYdTxdqwhT~qmFTekh1 LXKQCK7s6SMQ__&Key-PairId=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA. Acesso em: 17 set. 2025.
BARBOSA, N. P.; OLIVEIRA, R. C. Análise da utilização de materiais para a criação de habitações rurais de baixo custo. Revista ForScience, v. 11, n. 2, p. 89-102, 2023. Disponível em: https://zenodo.org/records/7925387. Acesso em: 13 set. 2025.
BELTRÃO, C. L. O. Manual de construções rurais. Piracicaba: ESALQ/USP, 1980.
CALIL, Carlito; DIAS, Antonio Alves. Utilização da madeira em construções rurais. Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental, v. 1, n. 1, p. 71-77, 1997. Disponível em: https://zenodo.org/records/7925387. Acesso em: 13 set. 2025.
CORDEIRO, Fernanda; ZAMPIERI, Lucas Quiocca. Estudo do comportamento mecânico de um solo de baixa resistência da região de Concórdia, SC, estabilizado com cal. Conhecimento em Construção, v. 6, p. 113-124, 2019. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Lucas-Zampieri-2/publication/339847432_ESTUDO_DO_COMPORTAMENTO_MECANICO_DE_UM_SO LO_DE_BAIXA_RESISTENCIA_DA_REGIAO_DE_CONCORDIA_SC_ESTABILIZADO_COM_CAL/links/5ef0b3f492851ce9e7fb00b2/ESTUDO-DO-COMPORTAMENTO-MECANICO-DE-UM-SOLO-DE-BAIXA-RESISTENCIA-DA-REGIAO-DECONCORDIA-SC-ESTABILIZADO-COM-CAL.pdf . Acesso em 13 set. 2025.
COSENTINO, LIVIA TAVARES. SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL: Proposta de diretrizes baseadas nos selos de certificação ambiental. 2017. Disponível em: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5637. Acesso em: 18 set. 2025
FERREIRA JÚNIOR, Luiz de Gonzaga et al. Ambiente térmico no interior de modelos físicos de galpões avícolas equipados com câmaras de ventilação natural e artificial. Engenharia na Agricultura, v. 17, n. 3, 2009. . Disponível em: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5637. 2025 Acesso em: 18 set.
FERREIRA, Régis de C.; FREIRE, Wesley J. Eficiência da estabilização do solo e qualidade de tijolos prensados de terra crua tratada com aditivos químicos, avaliadas pela combinação de testes destrutivos e não-destrutivos. Engenharia Agrícola, v. 24, p. 501-511, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0100-69162004000300003 . Acesso em: 17 set. 2025.
FRIGO, Juliana Pires et al. Estudo comparativo dos sistemas construtivos na construção de habitações de interesse social rural Aspectos energéticos e econômicos. 2014. Disponível em: https://tede.unioeste.br/bitstream/tede/775/1/DissertacaoJulianaFrigo.pdf . Acesso em: 17 set. 2025.
GUEDES, João Pedro Camelo et al. Previsão da resistência à compressão simples de um solo expansivo estabilizado com cimento através do índice porosidade/teor volumétrico de cimento. Revista Principia, v. 59, n. 2, p. 547–561-547–561, 2022. DOI:10.18265/15170306a2021id5043. Acesso em 15 set 2025.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo Demográfico 2022: Resultados Preliminares. Rio de Janeiro: IBGE, 2023. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/censo-demografico-2022. . Acesso em: 12 set. 2025.
MARTINS, Susanna Wade. Historic farm buildings: including a Norfolk survey. London: B.T. Batsford, 1991. 256 p.
MOHER, D. et al. Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses: The PRISMA Statement. PLoS Med, v. 6, n. 7, p. e1000097, 2009. DOI: 10.1371/journal.pmed.1000097. Acesso em: 16 set. 2025.
OLIVEIRA, TYM de. Estudo sobre o uso de materiais de construção alternativos que otimizam a sustentabilidade em edificações. Rio de Janeiro, 2015. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rmat/a/D8XXF4S3Wt8DYr8kkFfrmHr/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 20 set. 2025.
PAGLIOSA, José Eduardo. Steel frame e construção modular off-site: proposta de projeto de residência unifamiliar. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Disponível em: https://riut.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35076. Acesso em: 20 set. 2025.
PEREIRA, C. F. Arquitetura rural sustentável: tendências e perspectivas. Revista de Arquitetura e Urbanismo, v. 21, n. 1, p. 88-97, 2016. Disponível em: https://revista.unifacear.edu.br/rem/article/view/85. Acesso em: 16 set. 2025.
PRATT, E. J. Farm structures. 3. ed. Skokie: Portland Cement Association, 1987.
SANTOS, J. V. Logística de materiais para construções rurais. Revista de Transportes e Logística, v. 18, n. 4, p. 201-210, 2015. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rarv/a/ 7L8PyQDqHCzgTcmfrtSjqQG ?format=html&lang=pt. Acesso em: 17 set. 2025.
SEBRAE – Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas. Manual de construções rurais para pequenos produtores. Brasília: SEBRAE, 2015.
SEBRAE. Manual de construções rurais para pequenos produtores. Brasília: SEBRAE, 2023. Disponível em: https://www.sebrae.com.br/sites/PortalSebrae/manual-construcoesrurais. . Acesso em: 21 set. 2025.
SILVA, E. G. Sistemas de drenagem em construções rurais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n. 8, p. 832-840, 2013. Disponível em: https://revistas.ufrj.br/index.php/aigeo/article/view/28496. Acesso em: 18 set. 2025.
SILVA, A. P. et al. Resistência à compressão do solo-cimento com substituição parcial do cimento Portland por resíduo cerâmico moído. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 24, n. 8, p. 567–574, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/18071929/agriambi. v24n8p567-574. Acesso em: 19 set. 2025.
SILVA, Amanda Cristine da. Estudo do comportamento mecânico de solo estabilizado com emulsão asfáltica, aplicado a pavimentação. 2019. Disponível em: https://repositorio.ufersa.edu.br/server/api/core/bitstreams/a629b716-5f20-4e07-95b75c4f10dca037/content. Acesso em: 19 set. 2025.
SOUZA, Jorge Luiz Moretti de. Manual de construções rurais. Curitiba: DETR/SCA/UFPR, 1997. 165 p. (Manual Didático – DETR/SCA/UFPR). Disponível em: http://www.moretti.agrarias.ufpr.br/publicacoes/man_1997_construcoes_rurais.pdf. Acesso
SOUZA, F. S. Solo-cimento em construções rurais: aplicações e vantagens. Anais do Congresso de Tecnologia da Construção, p. 123-131, 2017. Disponível em: http://redeterrabrasil.net.br/wp-content/…/1_Manual-de-solo-cimento_2020.pdf. Acesso em: 22 set. 2025.
TEIXEIRA, M. F. Patologias em construções rurais: diagnóstico e recuperação. Cadernos de Engenharia Civil, v. 18, n. 2, p. 145-153, 2016. Disponível em: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/11742. Acesso em: 20 set. 2025.
TENÓRIO, F. J. et al. O uso da cal para a estabilização dos solos utilizados na engenharia. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 7, n. 9, p. 112-128, 2022. Disponível em: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/solos-utilizados. Acesso em: 17 set. 2025.
OLIVEIRA, L. R. Planejamento de instalações rurais. In: SIMPÓSIO DE PESQUISA EM CONSTRUÇÕES RURAIS, 3., 2014, Viçosa. Anais… Viçosa: UFV, 2014. p. 45-52. Disponível em: https://www.bibliotecaagptea.org.br/administracao/construcoes/livros/INSTALACOES%20R URAIS.pdf. Acesso em: 19 set. 2025.
WICKHAM, H. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis. New York: Springer, 2016. DOI: 10.1007/978-3-319-24277-4 Acesso em: 15 set. 2025.
1Mestre em Engenharia Civil, Doutorando em Ciência dos Materiais pela Universidade Federal do Vale do São Francisco, UNIVASF, wendermessiatto@yahoo.com.br
2Engenheiro Agrônomo, Mestrando em mestrando em Agroecossitemas, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR, kael.gilson1988@gmail.com
3Doutor em Engenharia Agrícola, Professor Associado da Universidade Federal do Vale São Francisco, UNIVASF, acacio.figueiredo@univasf.edu
4Doutor em Engenharia Mecânica, Professor Titular da Universidade Federal do Vale São Francisco, UNIVASF, nelson.cardenas@univasf.edu.br
5Doutor em Engenharia Civil, Professor Adjunto da Universidade Federal do Vale São Francisco, UNIVASF, gerson.santos@univasf.edu.br