Instituto de Arquitetura e Urbanismo de São Carlos

Concreto, cimento e agregados reciclados: vilões ou mocinhos?

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Ao pensar em aquecimento global, quais são as primeiras imagens que vêm em sua mente: o caótico trânsito paulistano, lixo eletrônico, sacolinhas de plástico ou chaminés de fábricas? Pode ser que você não tenha pensando em nada disso, mas, certamente, você também não visualizou um saco de cimento, correto? Mas deveria, e a seguir entenderá o porquê.

O maior emissor de gás carbônico do mundo

O cimento é o segundo material mais consumido do mundo, perdendo apenas para a água. E a razão é muito simples: ele é o material mais presente na fabricação de habitação e infraestrutura, fundamentais ao bem-estar do ser humano. Mas, embora apresente muitos benefícios, ele também é um "vilão" para o planeta, visto que é responsável por 5% das emissões de CO2, e ganha o status de maior poluidor graças à sua presença em escala massiva na grande maioria das construções. Por essa razão, para "salvarmos o planeta", pensar em alternativas para seu uso é condição si ne qua non.

E foi justamente isso que fez Bruno Luís Damineli, docente do Instituto de Arquitetura e Urbanismo (IAU/USP). Primeiramente em seu Doutorado, realizado pela Escola Politécnica da USP, com estágio no Royal Institute of Technology (Suécia), ele desenvolveu misturas de concreto com baixo teor de cimento. Traduzindo, criou composições mais brandas para o concreto – composto basicamente de água, cimento, areia e brita – sem comprometer seu desempenho.

Para isso, Bruno estudou como diminuir os vazios entre os agregados que vão no concreto, já que, quanto mais vazios entre eles, mais cimento precisa ser utilizado para preenchê-los. Da mesma forma, quanto menos vazios, menos cimento é necessário. Utilizando duas técnicas diferentes (empacotamento e dispersão de partículas), Bruno diminuiu o vazio entre os agregados e reduziu em 75% a quantidade de cimento utilizada no concreto quando comparado a concretos de boa qualidade produzidos no mercado. "Nos testes de laboratório, esta redução fica bem alta, pois o controle sobre os testes e materiais utilizados é maior. Mesmo assim, na prática, pensamos que seja possível reduzir 50% sem diminuir a resistência do concreto", afirma. 

Bruno Damineli-2 Figura – esquema ilustrativo de: a) vazios entre agregados em concreto convencional, contendo brita (círculos cinzas) e areia (amarelos); b) vazios reduzidos em concreto com maior grau de empacotamento (Créditos: Bruno Damineli)

Esses promissores resultados lhe renderam 1º lugar na edição de 2012 do concurso internacional Starkast Betong** (O concreto mais forte, na tradução para o português) e o Prêmio Tese Destaque USP 2015***.

Nada de brita: casa protótipo com agregado reciclado

A segunda vertente de sustentabilidade do concreto com a qual Bruno trabalha consiste na substituição das britas por agregados reciclados. "O problema é que o agregado reciclado é mais fraco do que o natural e, para compensar isso, é comum se aumentar o teor de cimento na mistura, fazendo também aumentar ainda mais o impacto no meio ambiente", critica o docente.

Portanto, sua preocupação atual é pensar em como manter a resistência do "concreto sustentável" e, para isso, já firmou convênio com uma empresa nacional para construir uma casa protótipo**** utilizando agregado reciclado. A ideia é analisar até que ponto é possível utilizar esse material, mantendo uma boa relação entre quantidade de cimento na mistura e desempenho mecânico, ou seja, sem comprometer sua resistência.

Bruno já publicou um artigo em 2017 no qual é descrita a utilização de agregados reciclados com baixa dose de teor de cimento. Na casa protótipo, diversos testes estão em andamento na busca de se atingir a melhor relação possível entre teor de cimento e desempenho. Se os testes forem bem-sucedidos, o principal material utilizado nas construções mundiais poderá, finalmente, e felizmente, ter uma nova cara: a de amigo do meio ambiente.

*Fonte: http://agencia.fapesp.br/especialistas-discutem-papel-da-industria-do-cimento-nas-emissoes-de-co2/23449/

** Concurso realizado na cidade de Estocolmo (Suécia) com foco na dosagem de concreto eficiente com baixo consumo de cimento

***que significa melhor Tese das Engenharias da USP entre as inscritas nesta edição do prêmio, que contempla teses defendidas nos anos de 2013 e 2014

**** O início da construção da casa é previsto para agosto de 2019