Inovação desenvolvida na Universidade de Wisconsin-Milwaukee, nos EUA, dá resistência à prova d’água e durabilidade superior a 100 anos ao material

Por: Altair Santos

Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Milwaukee (UWM) desenvolveram um concreto de alto desempenho que possui característica de resistência à água superior a outros materiais. O estudo conseguiu alterar o nível molecular do concreto, agregando compostos impermeáveis, como fibras polivinílicas e aditivos. Com isso, criou-se uma superfície microscópica pontiaguda que, quando em contato com a água a faz rolar para fora da placa de concreto, em vez de acomodá-la em cavidades e, posteriormente, ser absorvida pelo concreto.

Chamado de Compósito Cimentício Super-hidrofóbico (SECC, na sigla em inglês) o material da pesquisa ainda passa por testes. Uma laje do concreto foi instalada em uma estrada interna da UWM e, abaixo dela, foram incorporados eletrodos que estão ligados a um sistema de captura de dados sobre o comportamento da placa. “Isso vai nos dizer se a água está entrando no material e a qual profundidade ela vai. Os sensores também podem detectar íons de cloreto no interior do material, responsável por boa parte das patologias que afetam o concreto”, diz Scott Muzenski, precursor da pesquisa.

Muzenski ainda era estudante de pós-graduação de engenharia civil quando uma trinca na estrada de concreto dentro da Universidade de Wisconsin-Milwaukee o estimulou a iniciar a pesquisa. O objetivo era encontrar um material impermeável, que impedisse a penetração da água e reduzisse parcial ou completamente o risco de patologias. Dez anos depois, a tese de Scott Muzenski – que hoje finaliza seu doutorado na UWM – materializou-se pelas mãos do professor Konstantin Sobolev. “Dados preliminares apontam que desenvolvemos um concreto capaz de durar até 120 anos sem precisar de reparos”, avalia Sobolev.

Ideal para pontes e viadutos
Para comparar, a vida útil das estradas de concreto em Wisconsin está entre 40 anos e 50 anos. Já os tabuleiros das pontes de concreto armado necessitam de reposição depois de 30 anos. Esses períodos são específicos para uma região com inverno rigoroso e onde as placas de concreto são submetidas constantemente a ciclos de congelamento e descongelamento. Por isso, o SECC desenvolvido na UWM tem uma ductilidade maior que o concreto convencional, o que permite que ele resista mais a dilatações e a contrações. Isso, segundo Sobolev, recomenda que o material possa vir a ser aplicado em construções de cabeceiras de pontes. “A ponte e a estrada não são projetadas para trabalhar em conjunto. É necessário algo entre elas que trabalhe esse estresse entre os materiais”, afirma.

O professor da UWM avalia ainda que o material possa vir a ser usado na construção de estradas de concreto e em obras de usinas nucleares. “Com a tecnologia de monitoramento deste tipo de concreto será possível detectar vazamentos e atuar de forma mais eficaz na recuperação das usinas danificadas”, diz. O pesquisador também afirma que o custo do SECC – na fase de pesquisa sua produção requer desembolso 12 vezes maior por metro cúbico, em comparação ao concreto convencional – pode ser compensado pela redução de gastos com manutenção e reparos.

Veja vídeo com o experimento do concreto impermeável
https://youtu.be/5vvOKCyYQM8

Entrevistado
Konstantin Sobolev, engenheiro civil, Ph.D em estruturas de concreto e professor do departamento de engenharia civil e mecânica da Universidade de Wisconsin-Milwaukee
Contato: sobolev@uwm.edu

Créditos Fotos: Troye Fox/UWM

Jornalista responsável: Altair Santos MTB 2330