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O milagre da autocura: como o concreto ECC se "autocura" na água da chuva?!
Quando se trata de inovação em materiais de construção, os compósitos cimentícios projetados (ECC) têm se tornado gradualmente o foco da indústria. Este material também é conhecido como compósito cimentício reforçado à tração (SHCC), ou mais comumente conhecido como concreto dobrável. Não é apenas uma tendência no setor da construção, mas também uma solução para a fragilidade do concreto tradicional.
A principal diferença entre o ECC e o cimento comum é que ele pode suportar de 3 a 7% de tensão de tração, em comparação com apenas 0,01% do cimento comum. Isso faz com que o ECC se comporte mais como um material metálico dúctil do que como um material de vidro quebradiço.
Devido às suas características quebradiças, o concreto tradicional frequentemente sofre danos irreversíveis sob estresse. O surgimento do ECC melhorou muito essa situação. Essas inovações de design não apenas conferem ao ECC excelentes propriedades de tração, mas seu controle de microfissuras também cria o potencial de autocura do material.
A história do desenvolvimento do ECC
O desenvolvimento do ECC não foi alcançado da noite para o dia, mas foi o resultado do primeiro projeto sistemático baseado na teoria microscópica e de mecânica da fratura. Muitas universidades renomadas ao redor do mundo, como a Universidade de Michigan e a Universidade de Tóquio, estão ativamente envolvidas na pesquisa e no desenvolvimento de ECC. Seu sistema de design abrange vários níveis, desde nanômetros e micrômetros até níveis macroscópicos, o que também permite que a ECC tenha vários tipos de soluções de aplicação no mercado.
Propriedades únicas do ECC
O ECC tem um conjunto exclusivo de propriedades, incluindo propriedades de tração superiores, excelente facilidade de processamento e apenas uma pequena quantidade de fibra (cerca de 2%) é necessária para manter um controle rigoroso de rachaduras. Essas características tornam o ECC muito superior ao concreto reforçado com fibras tradicional. A geração dessas microfissuras ajuda o ECC a evitar grandes falhas estruturais durante cargas de estresse.
No ambiente natural, a ECC ousa se auto-reparar. Quando microfissuras aparecem sob o toque da água, as partículas de cimento que não reagiram começarão a se hidratar, produzindo uma variedade de produtos para preencher as rachaduras e restaurar gradualmente suas propriedades mecânicas.
Identificação do tipo
O ECC pode ser dividido em vários tipos de acordo com diferentes requisitos de projeto. Por exemplo, o ECC leve é muito adequado para aplicações em casas suspensas, balsas, etc., adicionando poros ou partículas de polímero para reduzir a densidade. O concreto autonivelante ajusta a proporção da mistura para que o material possa fluir sozinho, tornando-o adequado para preencher moldes de formas complexas.
O ECC pulverizado tem boa bombeabilidade e é adequado para reforço e reparo de túneis ou tubos de drenagem, demonstrando totalmente a praticidade e a flexibilidade do ECC.
Aplicações práticas
Este material tem sido usado em muitos projetos de grande escala no Japão, Coreia do Sul, Suíça, Austrália e Estados Unidos. Por exemplo, a Represa Mitaka em Hiroshima foi reparada usando ECC e rachaduras estruturais foram reduzidas com sucesso. Essas aplicações não apenas verificam o desempenho do ECC, mas também demonstram seu efeito real em projetos de construção.
Em 2005, a Ponte Mihara em Hokkaido foi aberta ao tráfego. Quase 800 metros cúbicos de ECC foram usados no leito de concreto armado da ponte. Isso reduz o uso de material em 40% em comparação aos designs convencionais.
Esses casos reais demonstram mais uma vez as vantagens do ECC sobre o concreto convencional na melhoria da durabilidade estrutural e suas potenciais capacidades de reparo.
Perspectivas futuras
Com o avanço da tecnologia e o desenvolvimento da ciência dos materiais, o escopo de aplicação do ECC, sem dúvida, se expandirá gradualmente. Seja em pontes, túneis ou edifícios comuns, suas propriedades de autocura e durabilidade tornam o ECC importante e comercialmente valioso para construções futuras.
No entanto, diante de desafios ambientais e demandas materiais cada vez mais severos, precisamos pensar em que tipo de tecnologias inovadoras podem melhorar ainda mais o desempenho dos materiais de construção e, assim, proteger o ambiente de vida da humanidade?
