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FACULDADE BRASILEIRA MULTIVIX CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL PÂMMELA VICENTI RIBEIRO - 1720326 ECI07NA BIO-CONCRETO: TECNOLOGIA APLICADA À CONSTRUÇÃO CIVIL VITÓRIA – ES 2020 PÂMMELA VICENTI RIBEIRO - 1720326 BIO-CONCRETO: TECNOLOGIA APLICADA À CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho do Curso de Engenharia Civil apresentado ao professor Carlos Magno como requisito parcial de nota na disciplina de Construção Civil. VITÓRIA – ES 2020 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 3 2 DESENVOLVIMENTO ................................................................................................................... 4 2.1 O BIO-CONCRETO .................................................................................................................... 4 2.2 A BACTÉRIA .............................................................................................................................. 4 2.3 REGENERAÇÃO DO CONCRETO ............................................................................................... 5 2.4 CUSTOS DO BIO-CONCRETO .................................................................................................... 5 2.5 IMPLEMENTAÇÃO ................................................................................................................... 6 3 VANTAGENS E DESVANTAGENS ................................................................................................. 6 3.1 VANTAGENS ............................................................................................................................ 6 3.2 DESVANTAGENS ...................................................................................................................... 7 4 CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 7 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 8 3 1 INTRODUÇÃO Você já pensou na possibilidade de um edifício reparar as suas próprias rachaduras, como se fosse um ser vivo? A ideia parece ter saído de um daqueles filmes de ficção científica, mas, acredite se quiser, isso já é possível. Pesquisadores da Universidade Técnica de Delft, na Holanda, desenvolveram um material, o qual denominaram “Bioconcreto”, uma espécie de concreto vivo que se autorregenera. “Nosso concreto vai revolucionar a maneira como construímos, pois nos inspiramos na natureza” afirmou o cientista holandês Henk Jonkers, ao receber o prêmio de melhor europeu inventor, em 2015. Os pesquisadores incluíram na mistura tradicional do concreto colônias da bactéria Bacillus pseudofirmus que habitam geralmente áreas inóspitas como crateras de vulcões ativos. O micro-organismo foi escolhido por apresentar propriedades muito úteis para o fim desejado. Figura 1. bioconcreto (Divulgação/Universidade de Tecnologia de Delft). Fonte: https://exame.abril.com.br/ciencia/conheca-o-concreto-vivo-que-fecha-suas-proprias- infiltracoes/ 4 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 O BIO-CONCRETO A solução para a auto regeneração do concreto veio diretamente da biologia, mais precisamente do estudo das bactérias. A ideia era utilizar microrganismos dormentes que fossem capaz de sobreviver a um ambiente de alto pH (como é o concreto). As bactérias são ativadas quando detectam a presença da umidade no ambiente. Isso ocorre justamente em uma situação de fissuras ou rachaduras, que permite a entrada de água na estrutura. A presença da bactéria na mistura do concreto é justificada por uma propriedade biológica específica, que vamos conhecer agora. 2.2 A BACTÉRIA A bactéria tem função primordial no funcionamento do bio-concreto. Os pesquisadores procuravam uma espécie com capacidades bem específicas. Para função de regeneração da estrutura, a bactéria deve liberar calcário como produto de sua digestão. Justamente esse calcário preenche o espaço aberto em fissuras ou rachaduras. Já para sobreviver ao ambiente hostil (como o alto pH do concreto), ela deveria ser capaz de formar endósporos, uma estrutura de proteção que permita que ela sobreviva em estado inativo por longos períodos. O desafio era encontrar uma espécie que atendesse a essas demandas dos pesquisadores. A bactéria só foi encontrada na Rússia, em lagos cujos pHs registrados também são altos como no concreto. A Bacilus pseudofirmus é 5 normalmente encontrada em áreas de alto risco, como crateras de vulcões ativos. 2.3 REGENERAÇÃO DO CONCRETO O processo de regeneração do concreto acontece pela alimentação e digestão das bactérias. A mistura do bio-concreto conta com lactato de cálcio, substância utilizada como alimento das bactérias. No caso de danos como rachaduras, a estrutura interna é exposta à umidade do ambiente, o que ativa as bactérias de sua inércia. Quando elas despertam, passam a consumir o lactato de cálcio da mistura. Na digestão, a Bacilus pseudofirmus libera calcário que ocupa o espaço aberto na patologia do concreto em questão. O calcário produzido é acumulado na região das rachaduras. Esse processo acontece no prazo de três semanas. No caso de estruturas com o concreto sem a bactéria, o bio-concreto pode ser utilizado como solução de manutenção. Basta pulverizar um material que contenhas as bactérias e o lactato de cálcio nas fendas. 2.4 CUSTOS DO BIO-CONCRETO O custo de produção na Europa é quase o dobro do concreto comum (este custa por volta de € 80/m³). O maior contribuinte para o preço é o lactato de cálcio, mas a equipe de Jonkers está desenvolvendo um nutriente baseado em açúcar para baixar os custos, podendo levar o metro cúbico do bio-concreto para a faixa entre € 85 e €100. A vida útil de 200 anos da bactéria é uma grande vantagem competitiva, já que reduz drasticamente os valores de manutenção. Há um largo potencial sustentável, já que 7% das emissões de dióxido de carbono no mundo são 6 causadas pela fabricação de cimento. Com um material que se auto regenera, parte dessa produção seria reduzida. 2.5 IMPLEMENTAÇÃO Com os preços atuais, o bio-concreto é mais indicado para estruturas subaquáticas ou no subsolo, ambientes com maior nível de vazamento ou corrosão. A primeira estrutura a usar o material foi uma estação de salva-vidas de um lago na Holanda. A edificação protótipo, iniciada em 2011 e sujeita a condições extremas com alta incidência solar e a presença contínua de água, permanece estanque desde a construção. O bio-concreto também está sendo utilizado em canais de irrigação no Equador, país com grande atividade sísmica. Esses eventos podem provocar rachaduras nas estruturas de concreto, fazendo com que a capacidade de regeneração do material seja colocada a teste. A barreira do alto custo ainda é o principal empecilho para a viabilização da tecnologia no Brasil, como também acontece com o concreto do ultra-alto desempenho. A expectativa é que os avanços da pesquisa permitam com que o material possa ser mais difundido em construções de todo o mundo. 3 VANTAGENS E DESVANTAGENS 3.1 VANTAGENS A bactéria possui uma vida útil de 200 anos; Redução de manutenção; O bio-concreto pode recuperar rachaduras de qualquer comprimento, com o porém da largura máxima de 0.8 milímetros; O material se alto regenera. https://www.atex.com.br/blog/materiais/conheca-o-uhpc-concreto-ultra-alto-desempenho/ https://www.atex.com.br/blog/materiais/conheca-o-uhpc-concreto-ultra-alto-desempenho/ 7 3.2 DESVANTAGENS A bactéria só foi encontrada na Rússia;Embora um dos objetivos do projeto seja evitar ou diminuir os custos de manutenção de construções, a implementação da tecnologia ainda bate no preço. O custo de produção na Europa é quase o dobro do concreto comum (este custa por volta de € 80/m³); A barreira do alto custo ainda é o principal empecilho para a viabilização da tecnologia no Brasil. 4 CONCLUSÃO Apesar de ser um material universalmente usado nas construções humanas, o concreto é suscetível a uma série de problemas que impactam na sua durabilidade e resistência. Pensando nesses problemas, pesquisadores holandeses da Universidade de Delft desenvolveram o que pode ser a melhor solução, o Bio-concreto. O principal cientista envolvido no projeto, o microbiólogo Henk Jonkers, foi finalista do prêmio European Inventor Award em 2015. “Nosso concreto vai revolucionar a maneira como construímos, pois nos inspiramos na natureza”, afirmou ao receber o prêmio. Como disse em sua apresentação do projeto, o principal inimigo das estruturas de concreto é a tensão, já que pela natureza do material, com o tempo ele racha e deteriora. O novo material utiliza conceitos de biologia e engenharia mirando ser uma solução que pode se autorregenerar. Uma opção mais barata e sustentável que aumenta o tempo de vida de edificações. https://www.tudelft.nl/en/ 8 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://www.geotesc.com.br/site/tag/bacteria-que-regenera-concreto/ https://www.atex.com.br/blog/materiais/bio-concreto-concreto-autorregenera/ https://exame.abril.com.br/ciencia/conheca-o-concreto-vivo-que-fecha-suas- proprias-infiltracoes/
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