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07 de outubro de 2014
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Concreto Hoje

O substituto do aço estrutural pode estar nas florestas tropicais

Pesquisas com composto de fibras de bambu mostraram resultados positivos. Solução ecossustentável poderia substituir o aço como reforço estrutural de concreto

Com uma indústria cimenteira consolidada e figurando entre os dez maiores produtores mundiais de aço, o Brasil tornou-se autossuficiente nos principais insumos para a construção civil. Mas nem todos os países são privilegiados e, para muitos, os custos de importação tornaram-se um empecilho no desenvolvimento de grandes projetos de infraestrutura e urbanização. O já citado aço é um exemplo. A demanda do material, no entanto, poderá ser mitigada por iniciativas como a que vem sendo testada em Cingapura. Lá, outro material tem o potencial de assumir o seu lugar. Estamos falando do bambu, que é renovável, resistente e abundante em diversas regiões tropicais e temperadas.

À frente de um dos projetos está o programa Future Cities Laboratory (FCL), parceria dos centros de pesquisas ETH de Singapura e Zurique (Suíça). Na avaliação de Dirk Hebel, pesquisador do projeto e professor assistente de arquitetura e construção do Laboratório de Composto Avançado de Fibras do FCL, a fibra compactada do bambu pode criar um composto com resistência suficiente para substituir o aço estrutural em obras de concreto. E mais: se os resultados das pesquisas foram positivos, países em desenvolvimento poderão adotar a solução para o desenvolvimento urbano, melhorando a economia local e a qualidade de vida. Programas de moradia e infraestrutura podem usar a tecnologia, reduzindo, por exemplo, a dependência de organizações de ajuda humanitária para construção de moradias.

Apesar de a solução ser recente, a ideia de utilizar a planta na construção civil já vem sendo pensada desde o início do século XX. Naquela época, pesquisadores tentaram utilizar o bambu como elemento estrutural em construções, replicando uma iniciativa amplamente usada na Ásia para fabricação de andaimes. Mas, a utilização precisa seguir parâmetros corretos para ser viável, como explica o próprio Hebel, em entrevista à revista Civil Engineering, da Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE), publicada em julho desse ano. Nela, o pesquisador lembra que um dos erros é o uso do bambu natural, não tratado. Ao entrar em contato com a mistura de concreto, ele absorve umidade, incha e acaba encolhendo em ciclos, rachando o concreto. Para piorar, a umidade pode trazer fungos que enfraquecem as propriedades do bambu.

A solução? De acordo com a


Com uma indústria cimenteira consolidada e figurando entre os dez maiores produtores mundiais de aço, o Brasil tornou-se autossuficiente nos principais insumos para a construção civil. Mas nem todos os países são privilegiados e, para muitos, os custos de importação tornaram-se um empecilho no desenvolvimento de grandes projetos de infraestrutura e urbanização. O já citado aço é um exemplo. A demanda do material, no entanto, poderá ser mitigada por iniciativas como a que vem sendo testada em Cingapura. Lá, outro material tem o potencial de assumir o seu lugar. Estamos falando do bambu, que é renovável, resistente e abundante em diversas regiões tropicais e temperadas.

À frente de um dos projetos está o programa Future Cities Laboratory (FCL), parceria dos centros de pesquisas ETH de Singapura e Zurique (Suíça). Na avaliação de Dirk Hebel, pesquisador do projeto e professor assistente de arquitetura e construção do Laboratório de Composto Avançado de Fibras do FCL, a fibra compactada do bambu pode criar um composto com resistência suficiente para substituir o aço estrutural em obras de concreto. E mais: se os resultados das pesquisas foram positivos, países em desenvolvimento poderão adotar a solução para o desenvolvimento urbano, melhorando a economia local e a qualidade de vida. Programas de moradia e infraestrutura podem usar a tecnologia, reduzindo, por exemplo, a dependência de organizações de ajuda humanitária para construção de moradias.

Apesar de a solução ser recente, a ideia de utilizar a planta na construção civil já vem sendo pensada desde o início do século XX. Naquela época, pesquisadores tentaram utilizar o bambu como elemento estrutural em construções, replicando uma iniciativa amplamente usada na Ásia para fabricação de andaimes. Mas, a utilização precisa seguir parâmetros corretos para ser viável, como explica o próprio Hebel, em entrevista à revista Civil Engineering, da Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE), publicada em julho desse ano. Nela, o pesquisador lembra que um dos erros é o uso do bambu natural, não tratado. Ao entrar em contato com a mistura de concreto, ele absorve umidade, incha e acaba encolhendo em ciclos, rachando o concreto. Para piorar, a umidade pode trazer fungos que enfraquecem as propriedades do bambu.

A solução? De acordo com a equipe do Future Cities Laboratory, o material mais adequado seria os fios de bambu comprimidos e processados com uma substância colante. O resultado das pesquisas com o compósito foi promissor, resultando em um produto com maior durabilidade e alta resistência à tensão. A metodologia de análise envolveu o uso de fios de fibra das seções superior, inferior e média de um bambu chinês, com cinco anos de cultivo. Elas foram unidas por uma resina a base de água, com baixa volatilidade em compostos orgânicos, e carbonizadas para eliminar o açúcar e a água presentes na planta. O passo seguinte foi compactar os fios em um molde, formando diferentes desenhos e espessuras. O FCL destaca que prensas quentes e frias estão sendo avaliadas nesse processo.

Em termos práticos, a composição testada resultou em aproximadamente 80% de bambu e 20% de resina e apresentou uma densidade de 1,3 g/cm³, o que seria três vezes a de um bambu natural. “Estamos interessados em controlar totalmente as propriedades do material, o que significa sermos capazes de mudar os valores de expansão térmica e aumentar a resistência ao fogo”, afirma Hebel. Ele destaca que o controle das propriedades é importante para alcançar a certificação de órgãos normalizadores locais e tornar a solução viável mercadologicamente. O desafio maior será cultural. O pesquisador avalia que haverá dificuldade em convencer os construtores, acostumados à utilização do aço para reforçar o concreto. “Iniciaremos a aplicação em nichos menores de mercado, como em aplicações que exigem o uso de reforço estrutural não corrosivo”, informou à revista da ASCE.

A estratégia de usar as fibras de bambu em segmentos menores será complementada pela prospecção de adoção da tecnologia em equipamentos esportivos e nas indústrias automotiva e aeroespacial. A motivação seriam as propriedades de durabilidade, leveza e flexibilidade proporcionadas pelo bambu, bem como a facilidade de cultivo. Outro apelo é a sustentabilidade, uma vez que a planta é uma fonte renovável, reciclável e um grande gerador de oxigênio. Por ser uma indústria limpa, a produção da fibra pode incentivar pequenas e médias empresas.

O maior objetivo do projeto, no entanto, continua sendo a indústria da construção civil, na avaliação de Hebel. Segundo ele, a equipe de pesquisadores acredita que a técnica possa ser o propulsor de uma nova era de industrialização em países pouco desenvolvidos, com produção e investimentos mantidos localmente. O próximo desafio, de acordo com ele, é levar os testes a campo e mostrar as possibilidades da proposta, o que deve acontecer nos próximos dois anos.