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Novas tecnologias de concreto

10/10/2016

O pesquisador da Universidade Técnica de Delft, na Holanda, Henk Jonkers recebeu o prêmio de melhor europeu inventor em 2015, pelo material que desenvolveu, o bioconcreto.

O bioconcreto é, literalmente, um material vivo e capaz de regenerar construções desgastadas. Para preparar o bioconcreto, os cientistas misturam concreto tradicional com colônias da bactéria Bacillus pseudofirmus (que, em seu estado natural, pode habitar ambientes tão hostis quando crateras de vulcões ativos) e lactato de cálcio (alimento das bactérias). De acordo com Jonkers, "o surpreendente é que essas bactérias formam esporos e podem sobreviver por mais de 200 anos nos edifícios".

Quando aparecem fissuras nas construções de bioconcreto, as bactérias ficam expostas aos elementos físicos, principalmente água. A umidade penetra nas fissuras e "acorda" os microorganismos, que começam a consumir lactato de cálcio e, como produto final da digestão, produzem calcário. Esse calcário repara as rachaduras no bioconcreto em apenas três semanas.

Não há limite para o comprimento da fissura a ser tratada, apenas para a largura, que não pode ultrapassar 8mm. Com isso, o bioconcreto pode economizar bilhões de dólares na manutenção de estruturas como paredes de edifícios, pontes ou barragens.

Como teste, Henk Jonkers afirma que o material já foi empregado na construção de canais de irrigação no Equador, país altamente sísmico. A equipe da Universidade Técnica de Delft enxerga o material como uma esperança para prédios antigos e cheios de rachaduras. Já existe um spray que usa os mesmos princípios e pode ser aplicado diretamente sobre pequenas rachaduras.

O maior empecilho para a utilização do bioconcreto é o custo que, segundo o jornal The Guardian, é cerca de 40% superior ao do concreto convencional. 

Enquanto isso, pesquisadores na Universidade de Michigan desenvolveram um concreto capaz de se autoconsertar. O novo concreto se dobra e se quebra em finíssimas lacunas, equivalentes à metade do diâmetro de um fio de cabelo humano, em vez de se quebrar em pedaços ou criar fissuras grandes, como acontece com os concretos normais.

Segundo Victor Li, co-autor do estudo, o novo concreto poderá tornar as obras mais seguras e mais duráveis. Uma ponte danificada por sobrecarga ou por abalos sísmicos, por exemplo, poderia voltar a operar normalmente em poucos dias.
O grande segredo do concreto é a sua flexibilidade: os testes mostram que uma peça feita com o novo material pode sofrer um estiramento de até 3% e recuperar integralmente sua resistência - isso equivaleria a esticar uma ponte de concreto com 100 metros de comprimento (se ela fosse feita por uma peça única) até que ela atingisse 103 metros, sem que ela se quebrasse.

Esta capacidade de se autoconsertar deve-se ao uso de um cimento extra-seco que, quando exposto por uma fissura, reage com a água e o dióxido de carbono do ambiente para formar uma espécie de "cicatriz" de carbonato de cálcio - o mesmo material encontrado nas conchas de animais marinhos. Nos testes em laboratório, o processo de cura levou entre 1 e 5 ciclos de molhagem e secagem.

O processo de autoconserto atinge 100% de eficiência quando as fissuras individuais têm menos do que 50 micrômetros, mas o processo opera com aberturas de até 150 micrômetros.

Este concreto é chamado de ECC (Engineered Cement Composite) e é mais flexível do que o concreto tradicional. Se comporta mais como um metal do que como um vidro. O concreto tradicional é considerado uma cerâmica, rígido e quebradiço, suportando um estiramento máximo de 0,01% antes de se partir. Já o ECC dobra-se sem se quebrar, suportando um estiramento máximo de 5% (a recuperação total dá-se até os 3%).


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