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Jun 07, 2023

Conhecedores de concreto ajustam misturas e métodos para rodovias e pontes

Na Jane Addams Memorial Tollway, em Illinois, caminhões despejam misturas de concreto otimizadas com conteúdo reduzido de cimento Portland. FOTOS CORTESIA DA AUTORIDADE DE PEDÁGIO DO ESTADO DE ILLINOIS Alto desempenho

Na Jane Addams Memorial Tollway, em Illinois, caminhões despejam misturas de concreto otimizadas com conteúdo reduzido de cimento Portland.

FOTOS CORTESIA DA AUTORIDADE DE RODOVIÁRIA DO ESTADO DE ILLINOIS

Concreto de alto desempenho e aço inoxidável são usados ​​em uma nova ponte com pedágio.

FOTOS CORTESIA DA AUTORIDADE DE RODOVIÁRIA DO ESTADO DE ILLINOIS

A pavimentação sem cordas é uma tendência contínua.

FOTO CORTESIA DA ACPA

Um trabalhador (à esquerda) prepara uma mistura que ganha resistência por meio da carbonização, em vez da hidratação, mas é semelhante ao cimento Portland.

FOTO CORTESIA DA SOLIDIA

Novas pontes apresentam novas proporções de mistura de concreto.

FOTO CORTESIA DO GRUPO FIGG BRIDGE

Equipes pavimentam um trecho de estrada em St. Louis, Missouri, usando um produto italiano de concreto “smogeating”.

FOTO CORTESIA ITALCEMENTI

Os pesquisadores estão usando tendões plásticos com memória de forma em testes de concreto autocurável.

FOTO CORTESIA DA UNIVERSIDADE DE CARDIFF

Tal como os chefs modernos que aperfeiçoam as técnicas clássicas, os especialistas da indústria do betão estão a experimentar novamente ingredientes – aditivos e agregados como cinzas volantes, escórias e resíduos de pedreiras – e “revestimentos”, que incluem métodos como pavimentação de dois elevadores e monitorização da suavidade em tempo real. E como muitos chefs que enfatizam os aspectos de saúde dos alimentos, os profissionais concretos estão reorientando os seus objectivos da resistência do material para a sua longevidade e durabilidade.

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“Em essência, estamos tentando mudar a base fundamental sobre a qual projetamos pavimentos de concreto”, diz Gerald Voigt, presidente e CEO da American Concrete Pavement Association. “Estamos tentando projetar novas misturas e realizar testes de qualificação com base na durabilidade química, resistência ao congelamento, etc., e não na resistência.”

O esforço para criar padrões para que o concreto endureça mais rapidamente e lide com condições climáticas extremas e produtos químicos decorre, em parte, de considerações de resiliência, diz Michelle Wilson, diretora de conhecimento de concreto da Portland Cement Association. “Os padrões atuais fornecem códigos específicos, mas um tamanho não serve para todos”, observa ela.

Esforços de pesquisa em todo o país, inclusive na Administração Rodoviária Federal (FHWA) e no Centro Nacional de Tecnologia de Concreto da Universidade Estadual de Iowa (CP Tech Center), estão trabalhando em novos padrões para “identificar o que é crítico, como medi-lo e como especificá-lo”. Voigt acrescenta. “Está realmente ganhando impulso e temos traçado estratégias sobre como fazer isso nos últimos dois anos.”

Peter Taylor, diretor do CP Tech Center, afirma que parâmetros críticos foram desenvolvidos. “A próxima etapa é encontrar métodos de teste para medir essas propriedades, e grande parte desse trabalho está concluído, incluindo a avaliação de campo em sete estados no verão passado”, diz ele. “Em seguida vem a seleção de limites de aprovação e reprovação para regiões e climas.” A equipe espera neste outono desenvolver uma especificação para revisão pelas autoridades estaduais de transporte, acrescenta.

A indústria agora percebe que boas misturas não precisam de tanto material cimentício como se pensava anteriormente, diz Tom Van Dam, diretor da consultoria de engenharia NCE. “As cinzas volantes e a escória, que têm propriedades pozolânicas, podem tornar o concreto mais durável quando usado de maneira adequada e reduzir drasticamente a pegada de carbono.”

Por sua vez, devido à menor necessidade de material cimentício, o processo reduz custos, diz Steve Gillen, gerente de materiais da Autoridade de Rodovias com Pedágio do Estado de Illinois. “Estamos aumentando o uso de cinzas volantes e escórias em nossas misturas. Trinta e cinco por cento é o nosso mínimo para a substituição do cimento Portland, mas pode chegar a 50%.”

O programa de capital de 15 anos e US$ 12 bilhões da autoridade rodoviária serve como uma vitrine contínua de testes de campo para uma variedade de pesquisas concretas em conjunto com a academia e a indústria, diz Gillen. A agência testou pavimentação com dois elevadores; agregados de resíduos de pedreiras, como areias superfinas em misturas; e concreto resistente a fissuras e lajes de aproximação pré-moldadas, que reduzem juntas nos tabuleiros. Outros esforços incluem a reengenharia de pavimentos de concreto armado continuamente (CRCP), como a otimização de suas quantidades e aplicações. A autoridade também está a utilizar um sistema automatizado de teste de carga em placas que é capaz de medir, em tempo real, as propriedades geotécnicas do subleito do pavimento (ver pág. 27).