Conhecido internacionalmente como bendable concrete (concreto dobrável ou flexível, em tradução livre), o Engineered Cementitious Composite (ECC) vem ganhando espaço em pesquisas e aplicações ao redor do mundo por apresentar um comportamento pouco comum aos materiais cimentícios: ele dobra antes de romper. No Brasil, a tecnologia ainda dá seus primeiros passos, mas já mobiliza pesquisadores e especialistas interessados em ampliar a vida útil das estruturas e reduzir custos de manutenção.

“O ECC entrou nas mídias internacionais como um concreto que dobrava. Havia imagens de peças esbeltas sendo flexionadas sem romper de forma frágil, algo muito diferente do concreto convencional”, explica Hinoel Zamis Ehrenbring, especialista em compósitos cimentícios e desempenho do concreto.

Desenvolvido há cerca de 30 anos pelo pesquisador Victor Li, nos Estados Unidos, o ECC nasceu de uma inquietação: como tornar o concreto menos frágil e mais resiliente, especialmente diante de solicitações intensas, movimentações estruturais e até sismos?

Microfissuras controladas: o segredo do desempenho

Diferentemente do concreto tradicional, que tende a concentrar a tensão em uma única fissura que rapidamente se propaga até a ruptura, o ECC foi concebido para distribuir essas tensões em milhares de microfissuras extremamente finas.

“No concreto convencional, surge uma fissura principal que se abre e leva ao colapso frágil. No ECC, usamos fibras dispersas na matriz cimentícia que promovem a formação de inúmeras microfissuras, todas com abertura controlada”, afirma Ehrenbring.

Essas fissuras chegam a cerca de 0,1 mm, valor inferior ao limite mais restritivo previsto na NBR 6118 para ambientes de alta agressividade. “Estamos falando de fissuras da ordem de um fio de cabelo. Isso muda completamente o comportamento do material e sua relação com a durabilidade”, destaca.

O controle é garantido pela incorporação de fibras — geralmente de PVA (álcool polivinílico) ou polipropileno — que atuam como “pontes” de transferência de tensão. “São milhares de fibras por centímetro cúbico. Quando a matriz fissura, essas fibras ‘grampeiam’ a abertura e impedem que ela se propague, causando a formação de novas microfissuras”, explica o engenheiro.

Ductilidade semelhante ao aço

Uma das principais características do ECC é a ductilidade à tração — capacidade de deformar antes de romper, mantendo ou até aumentando a resistência ao longo do carregamento.

“O ECC vai deformando, microfissurando, mas não perde resistência. Ele avisa antes de romper. Esse comportamento é muito importante do ponto de vista da segurança estrutural”, afirma Ehrenbring.

Essa propriedade foi inicialmente pensada para regiões com alta atividade sísmica, como Japão e Estados Unidos, especialmente em zonas críticas de ligação entre vigas e pilares. “A ideia era inserir um material mais maleável nesses pontos, que pudesse absorver deformações sem colapso abrupto”, destaca Ehrenbring.

Embora o Brasil não enfrente sismos com a mesma intensidade, o especialista enxerga aplicações promissoras em infraestrutura, especialmente em pontes, viadutos e pavimentos de concreto.

Juntas de dilatação e pavimentos: aplicações estratégicas

Segundo Ehrenbring, as juntas de dilatação são hoje um dos principais pontos críticos de manutenção em obras de arte especiais. “Muitas manifestações patológicas e até colapsos estão ligados à falta de manutenção dessas juntas. O ECC pode funcionar como uma placa dúctil sobre a junta, permitindo movimentação com estanqueidade à água e menor necessidade de intervenção”, explica Ehrenbring.

Outra frente é o whitetopping — técnica de reabilitação de pavimentos com a aplicação de uma camada delgada de concreto sobre o revestimento existente. “Enquanto soluções convencionais trabalham com espessuras acima de 10 cm, o ECC pode atuar com menos de 5 cm. Usamos menos material e entregamos maior desempenho”, informa Ehrenbring.

Apesar do custo por metro cúbico ser superior ao do concreto convencional — em grande parte devido às fibras — o consumo reduzido e a maior durabilidade podem compensar ao longo do ciclo de vida.

“Entre 60% e 80% do custo do ECC está nas fibras. Mas a lógica não é um grande volume deste compósito, e sim pouco material mais eficiente”, pontua Ehrenbring.

Sustentabilidade direta e indireta

O ECC também evoluiu sob a ótica ambiental. Se nas primeiras formulações o consumo de cimento ultrapassava 1.000 kg/m³, hoje a incorporação de materiais cimentícios suplementares — como cinza volante, argilas calcinadas e sílica ativa — reduziu significativamente esse volume.

“Por utilizarmos menor volume de ECC nas aplicações e trabalharmos com traços mais otimizados, conseguimos reduzir emissões de CO₂ diretamente”, explica Ehrenbring.

Há ainda um ganho indireto: maior durabilidade significa menos intervenções, menos consumo de insumos e menor geração de resíduos ao longo do tempo. “No Brasil, temos um histórico de baixa cultura de manutenção preventiva. Sistemas que demandem menos intervenções periódicas já representam um avanço importante em sustentabilidade”, aponta Ehrenbring.

Autocicatrização: o próximo passo

Além do controle de fissuração, pesquisas recentes avançam na incorporação de mecanismos de autocicatrização.

“Se eu tenho microfissuras muito finas, a chance de elas se fecharem ao longo do tempo é maior. Estamos estudando estratégias com cristalizantes, adições minerais e até micro-organismos que favoreçam essa colmatação”, afirma o engenheiro.

Como as fissuras do ECC são significativamente menores do que os limites tradicionalmente tratados por aditivos cristalizantes, a tendência é que a selagem seja ainda mais eficiente.

Disseminação no Brasil

Em 2023, Ehrenbring publicou, ao lado de Bernardo Tutikian, um livro dedicado ao tema, “Concreto flexível com fibras: princípios, dosagens e aplicações do Engineered Cementitious Composites“, reunindo pesquisas nacionais e internacionais. A proposta é difundir conhecimento técnico de forma acessível e incentivar aplicações práticas.

“O Brasil ainda está nos primeiros passos. Temos estudos em várias universidades, mas a aplicação em larga escala depende de validação prática e confiança do mercado. Assim como ocorreu com o concreto de ultra-alto desempenho (UHPC), é um processo que leva tempo”, avalia Ehrenbring.

Para ele, a consolidação do ECC no país pode levar de cinco a dez anos, mas a tendência global é clara. “O futuro aponta para compósitos cimentícios com controle de fissuração e capacidade de cicatrização. É uma mudança de paradigma: sair do combate à fissura e passar a gerenciá-la de forma inteligente.”

Se consolidado, o ECC pode representar um avanço significativo na engenharia estrutural, combinando desempenho mecânico, durabilidade e novas estratégias de sustentabilidade em um único material.

Fonte

Hinoel Zamis Ehrenbring possui doutorado em Engenharia Civil, com ênfase em materiais e sustentabilidade, pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC) da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). Pela mesma instituição, possui mestrado e graduação também em engenharia civil. É professor do curso de graduação de Engenharia Civil da UNISINOS, bem como nos cursos de especialização da mesma instituição. Também atua como professor dos cursos de extensão e especialização do IDD. Em ambas as instituições ministra disciplinas voltadas aos temas de estruturas, materiais, desempenho e técnicas construtivas. É autor do livro “Concreto flexível com fibras: princípios, dosagens e aplicações do Engineered Cementitious Composites”. Também, é autor do Capítulo “Concreto Autoadensável” do livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA (IBRACON). Em 2020, assumiu a diretoria regional do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON) no estado do Rio Grande do Sul. Também é delegado regional da Associação Brasileira da Patologia das Construções (ALCONPAT – Brasil). É o responsável técnico do itt Performance/Unisinos. Também, presta consultoria em materiais de construção civil (compósitos cimentícios) e sistemas construtivos, com foco em desempenho.

Contato

hzamis@unisinos.br

Jornalista responsável: 
Marina Pastore – DRT 48378/SP 
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