Cientistas argelinos trabalharam no desenvolvimento de um novo concreto SCSC que pode ser fundamental para reforçar estruturas de engenharia civil e reparar fissuras em substratos de concreto comuns.
O concreto continua sendo um dos materiais de construção fundamentais em todo o mundo. Diversos projetos de pesquisa nos últimos anos desenvolveram compostos mais resistentes graças a um ingrediente comum ou com propriedades únicas, como o armazenamento de energia, mas um desafio persiste: um material capaz de reparar fissuras e outros danos estruturais em edifícios de forma fácil e rápida.
Isso poderia ter evitado algumas das consequências devastadoras do recente terremoto no Marrocos ou poupado o primeiro-ministro britânico, Rishi Sunak, do escândalo desta semana envolvendo o fechamento de mais de 150 escolas na Inglaterra devido ao risco de desabamento. Essas escolas foram construídas com concreto celular autoclavado (CCAA), um material de construção muito comum décadas atrás e que tem sido usado em telhados, paredes, pisos e revestimentos, apesar de seus resultados desastrosos em termos de segurança.
O foco atual está em aprimorar o projeto e a produção de materiais para reparo de concreto que sejam mais duráveis, resistentes e baratos do que os existentes, para lidar com esse tipo de situação. Foi exatamente isso que uma equipe de pesquisadores argelinos fez, publicando recentemente um artigo no Journal of Materials in Civil Engineering, detalhando a criação de um novo tipo de concreto autoadensável de areia (CAAA) que é altamente fluido e "excepcionalmente eficaz para reparar áreas estreitas ou de difícil acesso".
Reparar estruturas
O aumento da reabilitação de edifícios de concreto danificados nas últimas décadas exige novas estratégias e materiais para prolongar a vida útil de suas estruturas. Isso se deve não apenas à razão prática de preservar o que já foi construído, mas também a razões ambientais, devido ao "impacto negativo que a demolição de estruturas danificadas e a construção de novas podem causar", como refletem pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia e do Laboratório de Materiais da Escola Politécnica Nacional Maurice Audin, em Oran, Argélia, em seu estudo.
Nos últimos anos, uma ampla gama de soluções tem sido proposta para o reparo de estruturas de concreto, desde materiais poliméricos e resinosos até materiais à base de cimento, e estes já estão sendo utilizados na reabilitação de centenas de edifícios. No entanto, os engenheiros ainda sentem a necessidade de um material de reparo cimentício capaz de solucionar problemas que surgem em seções muito estreitas ou com formas geometricamente complexas.
Para solucionar esse problema, cientistas argelinos têm trabalhado no desenvolvimento de um novo concreto SCSC que pode ser fundamental para reforçar estruturas de engenharia civil e reparar fissuras em substratos de concreto comuns. Seu principal objetivo era criar um material capaz de combinar características como excelente fluidez, estabilidade ideal e resistência de aderência aceitável. Além dos materiais usuais usados na produção de concreto, eles incluíram um ingrediente fundamental: o MEDAFLOW 30, um superplastificante (SP) altamente redutor de água à base de éter policarboxilato com 30% de teor de sólidos.
Além disso, eles utilizaram um método inovador de aplicação das camadas de reparo e nove composições diferentes de SCSC (Concreto Subterrâneo de Sotracina), que foram submetidas a diversos testes para avaliar sua fluidez, permeabilidade e resistência à compressão. Adicionalmente, determinaram o volume de poros permeáveis e a absorção de água por meio de testes de imersão.
Testes de resistência
Os ensaios de resistência à compressão mais importantes foram realizados em três momentos distintos: 7, 28 e 90 dias após a mistura. Esses ensaios visavam determinar as características físicas e mecânicas tanto do concreto convencional quanto do concreto SCSC separadamente. A resistência de aderência também foi avaliada por meio de ensaios de tração e de arrancamento, ambos com resultados bastante favoráveis, principalmente em seções finas e estreitas.
Especificamente, esse novo material apresentou uma resistência à compressão superior a 70 megapascals (MPa) e uma resistência à tração superior a 3 MPa. Para referência, qualquer produto de concreto com resistência superior a 41 MPa é considerado de "alta resistência" e pode ser usado em projetos de grande escala, como pontes ou edifícios altos.
A principal vantagem desse novo tipo de concreto é sua alta fluidez, o que facilita o manuseio e permite que ele flua através de elementos fortemente armados, preenchendo assim quaisquer fissuras em uma estrutura danificada. "O SCSC é excepcionalmente eficaz para reparar áreas estreitas, como a interseção de elementos de concreto armado onde as barras de reforço se sobrepõem, e para fixar seções sob superfícies horizontais, como tabuleiros de pontes e outras estruturas similares", observam os cientistas argelinos em seu estudo.
Além disso, os ingredientes utilizados para fabricar esse concreto autoadensável de areia, como água, areia fina natural, agregados reciclados e areia recuperada de resíduos de calcário, são facilmente encontrados e baratos. Isso facilita sua produção sem custos excessivos. "Os resultados e o método utilizado para reparar e avaliar camadas de concreto podem ser de grande ajuda para arquitetos, engenheiros e profissionais interessados no desenvolvimento e uso de materiais de reparo à base de cimento", concluem os autores do artigo.
