Concreto autocicatrizante: uma inovação que veio para ficar.
Tecnologia inovadora permite que o concreto regenere pequenas fissuras através de seus próprios compostos.
O concreto autocicatrizante é formulado e dosado intencionalmente para regenerar fissuras de até 0,5 mm de abertura, de forma autógena ou autônoma, com grau de confiabilidade de, no mínimo, 95%. O princípio-ativo da autocicatrização está no aditivo cristalizante, vinculado ao uso de fibras sintéticas, a partir de materiais como polipropileno, aço e vidro, além de pó de alumínio. Esses elementos, ao serem penetradas pela água, permitam que o catalisador cristalino funcione como o gatilho para o processo de cicatrização.
Segundo Emílio Takagi, mestre em Ciência pelo Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA), a vida útil desse concreto é estimada entre 50 e 60 anos.
Além de ser indicado para construções em que a estanqueidade ("sem vazamentos") ou a proteção química são desejadas, o custo varia de 15 a 25% acima do concreto normal. No entanto, o custo é compensado por oferecer um desempenho melhor em relação à estanqueidade e à proteção química, dispensando, em alguns casos, um sistema de impermeabilização.
Entre as obras que utilizaram o concreto autocicatrizante destacam-se a laje de subpressão do Museu da Imagem e do Som e a cobertura fluida do Museu de Arte do Rio (ambos no Rio de Janeiro). A mais recente fica em Porto Alegre – a laje de subpressão de 20.000 m2 do complexo multiuso do Edifício Pontal do Estaleiro, a 3,3 metros abaixo do nível do Lago Guaíba.
No exterior, sobressaem as fundações e piscinas do Shark Tower e todo o concreto dos rios rápidos, grutas e piscinas naturais do parque aquático temático XAVAGE Park by XCARET, em Cancún, no México.
ITA: pioneiro no Brasil
O ITA foi pioneiro no estudo do concreto autocicatrizante no Brasil, em 2011. Além dele, grandes universidades pesquisam o assunto como a USP, Instituto Mackenzie, Instituto Mauá, UFRJ (Rio de Janeiro) , UFMG (Minas Gerais), UFRGS (Rio Grande do Sul), Unisinos, UEL (Londrina), UFPE (Pernambuco), UFBA (Bahia), UnB (Brasília) e UFPA (Pará).
As primeiras pesquisas sobre o assunto no exterior foram feitas, em 1994, pela professora Carolyn Dry – considerada a "mãe" do concreto autocicatrizante – no departamento de Arquitetura da Universidade de Illinois. Atualmente, destacam-se, entre outras, a TUV Delft (Holanda), Universidade de Ghent (Bélgica), Universidade de Tóquio (Japão), Politécnica de Milão (Itália) e Universidade de Michigan (Estados Unidos).
Projetos-piloto da 6ª geração serão apresentados em Milão
Estruturas de energia verde, como usinas geotérmicas e de biomassa, e infraestrutura em ambiente marinho – cujas severas condições levam à rápida deterioração, reduzem a vida útil e provocam gastos anuais de bilhões de euros em reparos – serão as áreas beneficiadas pela tecnologia da 6ª geração de concretos autocicatrizantes (concretos de ultra-alta durabilidade com capacidade autocicatrizante).
Em 2021, 16 projetos-piloto de concretos de ultra-alta performance (UHPC) serão apresentados no 8º Congresso Internacional de Materiais Autocicatrizantes (ICSHM), na Politécnica de Milão – instituição onde o professor Liberato Ferrara lidera o projeto ReSHEALience, que desenvolve a 6ª geração de concretos autocicatrizantes.
Segundo Takagi, "novo" concreto será composto a partir de aditivos cristalino, nanofibra de alumina, cristais e fibras de nanocelulose – material com resistência à compressão entre 100 a 140 MPa e resistência à tração na flexão entre 20 a 35 MPa. Não há previsão de quando essa tecnologia chegará ao Brasil.
Takagi avalia, no entanto, que o país daria um grande passo rumo ao desenvolvimento do concreto autocicatrizante se tivesse uma norma técnica exclusiva. Ele lembra que chegou a ser criado um grupo de trabalho para elaborar um texto-base da norma técnica, que definiria, inclusive, a metodologia do ensaio de autocicatrização em laboratório.
Pesquisas com cepas de bactérias
Emilio, que também é diretor técnico internacional da empresa PENETRON Global considera, sobretudo, que o estudo desse concreto se tornará multidisciplinar, porque a barreira entre as disciplinas está cada vez mais tênue. "Além de ser uma premissa para a indústria 4.0, tenho visto um grande progresso de pesquisas entre engenheiros civis e biólogos e compartilhamento de conhecimentos", afirma.
As pesquisas sobre autocicatrização do concreto com cepas de bactérias em universidades brasileiras estão bastante avançadas. Segundo Takagi, o processo consiste na coleta e proliferação de bactérias e, principalmente, no estudo de sobrevivência delas no ambiente alcalino do concreto.
A tecnologia de autocicatrização com bactérias é um grande esforço de engenheiros e biólogos da Universidade Estadual de Londrina, Unisinos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Mackenzie para desmistificar que a interação das bactérias sobre concreto não é somente deletéria, pois eram conhecidos apenas estudos de biodeterioração do concreto pelas bactérias.
Emílio Takagi não se esquiva ao ser indagado a respeito da redução de investimentos nas áreas de Ciência e Tecnologia no Brasil. E é enfático ao afirmar que a evolução das pesquisas só tem sido possível graças a "um grande esforço individual de orientadores e alunos".
Para ele, a contribuição de fabricantes de cimento e aditivos químicos, por meio de fundações, têm auxiliado muito o andamento das pesquisas nas universidades. "O potencial de redução de danos na infraestrutura e o aumento da durabilidade compensariam em valor os investimentos em ciência e tecnologia nas universidades e centros de pesquisa" – conclui.
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