Concreto de Ultra-Alto Desempenho (CUAD)

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Estação de metrô de Shawnessy, Canadá. Construída com o CUAD

A ampla utilização do concreto no setor da construção civil exige que ele se adapte às necessidades do mercado assim, a criação desta nova geração de concretos é resultado de um processo que ao longo dos anos vem estabelecendo maneiras de melhorar o desempenho deste material. Foram criadas novas metodologias de dosagem dos componentes, domínio dos aditivos, associação de agregados ultrafinos e de microfibras, além de outros recursos que possibilitaram a criação do CUAD. No Brasil, ele é conhecido também como Concreto de Pós Reativos (CPR), nomenclatura que se refere aos agregados ultrafinos na sua composição.

Sua composição é basicamente, uma mistura de cimento de alta reatividade, sílica ativa, pó de quartzo, agregado miúdo, microfibras de aço ou orgânicas (de 2% a 4%, e de 1 mm a 13 mm de comprimento e 0,15 mm a 0,2 mm de diâmetro), aditivo superplastificante (que viabiliza a baixa relação água-cimento, em torno de 0,15 e 0,2) e água.

Características

O que se espera de um concreto de alto desempenho é uma grande resistência mecânica, e o CUAD não desaponta, em relação aos concretos convencionais ele apresenta resistências à compressão até oito vezes superior, e à flexão, dez vezes maior. Isso significa uma resistência à compressão entre 150 e 250 MPa (bem superior  aos 20 a 30 MPa dos concretos comuns), e mesmo dos 120 MPa dos concretos de alto desempenho (CAD/HPC) da geração anterior. Quanto à tração na flexão, a resistência fica entre 20 e 50 MPa, dependendo do tipo de fibra (metálica ou orgânica). Além disso, em laboratório, já vêm sendo desenvolvidos concretos capazes de resistir a compressões superiores a 800 MPa.

Mas, seu alto desempenho abrange também outros aspectos. Seus agregados ultrafinos garantem a ele no estado fresco uma consistência semelhante a da argamassa, mais fluida que a do concreto. Após a cura, o material torna-se extremamente compacto, e praticamente impermeável à umidade e as substâncias nocivas do ambiente, consequentemente, ele é mais durável e mais resistente à corrosão. A junção de fibras confere a ele, ductilidade, que propicia uma alta capacidade de deformação em tração, comparável à do ferro fundido (de 1% a 2%), tornando o uso de armadura desnecessário, no caso de estruturas muito delgadas. Sua baixíssima relação água-cimento – em torno de 0,15 e 0,2 -, devido a adição de aditivo superplastificante, elimina os espaços vazios para a ocorrência de variações volumétricas e torna o produto pouco poroso e atrativo para o uso em concreto protendido.

Aplicações

A alta resistência à torção e a compressão oferecida pelo material possibilita também a execução de estruturas mais leves – tanto em volume quanto em peso – esbeltas, com baixo custo de manutenção e uma vida útil muito maior, se comparada à do concreto preparado com materiais convencionais.

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Passarela da Paz, em Seul, na Coreia do Sul. O tabuleiro sobre o arco de 120 m tem apenas 3 cm de espessura

Empresas fabricantes do produto já pesquisam outros empregos para ele, como em estruturas resistentes a incêndios, impacto de explosões, nas edificações de alta segurança para centrais nucleares, ou na execução de contêineres de dejetos nucleares.

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Passarela de Sherbrooke, Canadá, 1997. Primeira estrutura executada com concreto pró reativo

Construções com elementos de CUAD, ganham cada vez mais espaço.  No Japão e nos Estados Unidos, empresas de pré-moldados já produzem comercialmente elementos em CPR com microfibras. Uma das primeiras e mais conhecidas aplicações é a passarela da Universidade de Sherbrooke, no Canadá, construída em 1998, com 60m de comprimento, que emprega CPR encapsulado em tubos metálicos de parede fina como montantes da estrutura treliçada.

O material é extremamente versátil, entre suas utilizações destacam-se a produção de pré-fabricados e a recomposição de estruturas deterioradas, uma vez que ele é facilmente aderido a outros concretos. Na América do Norte, ele vem sendo usado  também na recuperação de antigas estruturas de pontes e viadutos. Nesses casos, o concreto é preparado “in loco”. O conceito de recuperação consiste em substituir o concreto deteriorado nas zonas sob exposições mecânica e ambiental severas. O novo produto aumenta a rigidez e a capacidade portante da obra, proporcionalmente à espessura da camada de reparação, e ainda assegura uma excelente proteção contra a penetração da água e de agentes agressivos, aumentando a resistência da peça recuperada, sem, no entanto, modificar significativamente o peso de sua estrutura. O uso do novo material é igualmente eficiente para a concepção de novas estruturas, construídas com concreto armado ou protendido.

Fontes: Revista Téchne, blog Engenharia estrutural e construção civil

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