As pessoas sempre sentiram a necessidade de se desenvolver. Este é também o caso na construção. O cimento, e mais tarde também o betão, são os nossos materiais de construção há muito tempo. Este método de construção foi desenvolvido quando foi adicionada uma armadura de aço para aumentar a resistência à tração do betão. Infelizmente, apesar do revestimento de betão, o aço enferruja em algum momento e será necessária uma renovação. Mas'não existe outra maneira? Uma alternativa ao betão armado clássico é o betão de carbono.
Da Alemanha à indústria da construção
Alexander é um dos dois administradores gerais da CarboCon GmbH com sede em Dresden. O próprio CarboCon é um spin-off da TU Dresden com o objetivo de trazer o betão de carbono da investigação para o mercado como um material de construção alternativo ao betão armado.
Após se formar no ensino médio, ele foi para as forças armadas por um ano. Foi aí que conheceu um oficial que estava a realizar um trabalho pioneiro como engenheiro civil e decidiu ousar estudar engenharia. Tornou-se assistente de pesquisa na TU Dresden, onde trabalhou com betão de carbono até mudar diretamente para a CarboCon em 2018.
Na CarboCon, ele atua como diretor técnico e cuida do planeamento das obras com materiais de construção sustentáveis, especialmente betão de carbono, é claro. Do que mais gosta no seu trabalho é poder preservar as estruturas , graças a uma remodelação com betão de carbono.
Para que precisamos de uma alternativa ao betão armado?
O betão armado é atualmente um dos materiais de construção mais utilizados em todo o mundo. Armadura de aço, protegida por uma camada espessa de betão para protegê-la da ferrugem. As pontes, em particular, são construídas quase inteiramente em betão armado há décadas. A proteção contra a ferrugem nem sempre funciona com vários centímetros de betão. As pontes, em particular, têm frequentemente de ser amplamente remodeladas ou mesmo renovadas. Claro que isso custa de cada vez muitas matérias-primas e energia , o que por sua vez gera muito CO2.
Mas e se, em vez de aço, que enferruja, utilizarmos como armadura um material que não enferruja? Esta ideia tem mais de 30 anos e foram feitas muitas pesquisas nesse sentido. O carbono é perfeito como material: durável e à prova de ferrugem. Assim sendo, o sistema de betão armado foi adotado e ainda mais desenvolvido.
O betão de carbono como material de construção sustentável
De que é feito o betão de carbono? Tal como no betão armado, temos aqui os nossos dois componentes: Carbono e betão. O betão absorve as forças de compressão, enquanto a armadura de carbono é responsável pelas forças de tração. Existem varetas ou grelhas de carbono que são inseridas como armadura. Estamos a substituir, por assim dizer, a armadura de aço por uma armadura de carbono que não enferruja.
O carvão é obtido a partir do petróleo ou de fibras de poliacrilonitrilo (PAN) e transformado em fibras de alto desempenho através de uma impregnação. Milhares de fibras finas são ligadas para formar um fio que é finalmente formado em varetas e unidos como uma rede fina. Como resultado, o carbono atinge um nível de desempenho muito elevado , em números cerca de seis a sete vezes o do aço.
É claro que o carbono não é necessariamente sustentável por si só. No entanto, como é mais eficiente que o aço e não enferruja, não necessita de uma camada de betão tão espessa. De facto, pode ser poupado até 80% do betão com betão de carbono em comparação com betão armado. Não só precisamos de menos betão durante a construção, como a estrutura dura muito mais tempo porque não enferruja. Estes dois pontos tornam a construção com betão de carbono tão sustentável e uma verdadeira alternativa!
Não é só isso: Já existem muitas abordagens diferentes para tornar a produção e o processamento de fibras de carbono mais sustentáveis no futuro.
Áreas de aplicação de betão de carbono
Claro que queremos saber em que áreas o betão de carbono está a ser utilizado e porque é que isso é uma boa ideia. Alexander explica que existem duas áreas de aplicação principais para o betão de carbono:
- Edifício novo com betão de carbono
- Construção em estruturas existentes com betão de carbono
Um grande destaque é, obviamente, as novas construções com betão de carbono em vez de betão armado. Devido às propriedades das fibras de carbono, as estruturas dos edifícios podem ser construídas mais estreitas e ainda mais estáveis. Isto poupa cerca de 50% de betão. Além disso, existe uma longevidade , uma vez que o carvão não enferruja.
- " Se dissermos que prolongamos por dois o tempo de vida útil do que temos agora, teríamos um enorme valor acrescentado. "
Para o Alexander, as garagens de estacionamento são um problema' nos edifícios. O betão armado tem de ser constantemente remodelado ou recoberto. Com as armaduras de fibra de carbono já não teríamos estes problemas e os parques de estacionamento poderiam durar 100 ou mesmo 200 anos.
Outra área é o trabalho com betão de carbono já existente. Infelizmente, estão a ser demolidas demasiadas demolições na Alemanha, o que não é exatamente uma vantagem para a sustentabilidade. Pode ser utilizado betão de carbono para proteger a estrutura existente.
Se um teto convencional é armado , terão de ser aplicados cerca de 7 a 10 cm de betão projetado. Um cobertor normal não pode suportar tal peso. Assim' é mais fácil demolir o edifício e reconstruí-lo,'não é? Alexander relata um método muito melhor.
É aplicada uma fina camada de betão de carbono na estrutura existente; uma espessura de cerca de 1 cm é geralmente suficiente. Aqui, a superfície do teto é um pouco áspera. Em seguida, é aplicado betão fino especial com cerca de 3-4 mm de espessura. Em seguida, é colocada uma malha de carbono e é adicionada mais uma camada de betão fino para que a armadura não exceda 1 cm no final.
Esta camada adicional geralmente não é um problema, mesmo para monumentos, mas atinge um enorme armadura do teto de 200-300% da capacidade de carga. Os edifícios existentes podem, portanto, ser preservados com betão de carbono - esta é a forma mais sustentável de construção.
O betão de carbono e o futuro da construção
Os primeiros parques de estacionamento e pontes pedonais já foram realizados em betão de carbono. Também está a ser desafiada lentamente a abordagem de pontes para transporte de cargas pesadas. Até mesmo as casas podem ser construídas com este material de construção inovador. Enquanto isso, a diferença de preço para edifícios em betão armado já não é muito grande - a relação preço-desempenho em termos de vida útil e sustentabilidade é obviamente muito melhor. Perguntamo-nos: Então, porque é que' não estão a construir mais' com betão de carbono?
- " Há um obstáculo na Alemanha' porque ainda'não temos uma norma. "
Quase pensámos que sim. Sem uma norma ou diretivas, é infelizmente muito difícil introduzir novos materiais de construção no mercado alemão. Tem de ser obtida a aprovação para cada caso individual. Também é típico da indústria de construção alemã: Arquitetos e projetistas raramente se atrevem a experimentar coisas novas, especialmente se ainda não existe um padrão para isso. E como tudo na indústria de construção alemã, isso pode levar tempo.
Alexandre frisa que, mesmo num setor muito conservador como é a construção, deve-se sempre tentar encontrar novas formas de melhorar ainda mais o que já existe. Ele também gostaria de aconselhar os futuros engenheiros a ousar trabalhar com novos materiais e métodos de construção, simplesmente experimentá -los. Claro que só podemos apoiar isso. A engenharia na Alemanha precisa se tornar mais aberta a novas ideias.
Alexander, qual é o seu edifício favorito?
Não tem uma estrutura favorita direta. Mas ele deixa-nos saber que as estruturas de cascas em particular ainda o impressionam muito. Está muito fascinado com a possibilidade de abranger grandes áreas sem pilares.
Podemos entender perfeitamente isso. Os edifícios elegantes são realmente bonitos de se ver. Obrigado pela sua visita!