ARTIGO TÉCNICO

A técnica, que acelera a hidratação do cimento Portland, demonstra potencial para reduzir significativamente o consumo do aglomerante e/ou promover o ganho antecipado de resistência em estruturas pré-fabricadas viabilizando ciclos produtivos mais curtos já que a sonificação por meio do UP atua diretamente na reatividade dos compostos cimentícios 

São esses efeitos que tornam o UP atraente para a indústria de materiais à base de cimento em que os sistemas são heterogêneos e a hidratação do material é importante durante a transformação de uma suspensão fluida em um sólido à temperatura ambiente.

4. Resultados obtidos em concreto endurecido.

Estudos e testes em concretos com tratamento de UP vêm sendo efetuados para a determinação da melhor mistura, energia aplicada, aditivos, etc., que proporcionem uma melhor eficiência na produção e resistência mecânica em idades iniciais, e os resultados são significativos. Um exemplo de resultado encontra-se na figura 7. 

Fora obtidas reduções do CO2 incorporado na fração de cimento em até 30% e mesmo em escala industrial o consumo de energia do processo de sonificação ficou entre 1,5 e 2 kWh/m³, o que é insignificante tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico, CPI (2021), REMUS (2022), REMUS et al (2023), REMUS et al (2024),

Figura 7: Resistência à compressão inicial de um concreto pré-moldado com 20% de CEM I e 80% de CEM II/B-S. REMUS et al (2023)

O autor como parte de sua pesquisa no programa de pós-doutorado pela FZEA – USP efetuou uma viagem técnica à Alemanha onde obteve resultados que se encontram em processo de análise e tratamento para futura publicação quanto a traço, consistência, desenvolvimento da temperatura, teor de aditivos, energia, amplitude induzida, etc. 

A viagem técnica aquele país foi composta por 3 partes:

• Um estágio em uma empresa desenvolvedora da tecnologia, 
• Visita a usina de pré-fabricados onde a tecnologia está em uso e 
• Investigações efetuadas no F. A. Finger Institute for Building Materials Science - Bauhaus University Weimar.

A fase da pesquisa executada na Alemanha foi iniciada pelo autor com o envio do Brasil de 80kg de cimento CP-V à vácuo para a execução das investigações. 

O concreto produzido para ensaios foi para uma classe de 60 MPa com um consumo de 400kg de cimento e relação água/cimento de 0,42, agregados, mais aditivo plastificante e filler (tabela 1). 

Foram moldados corpos de prova cúbicos de 10cm e estocados no laboratório para posterior rompimento. Os resultados em idades iniciais e aos 28 dias se encontram na figura 8.

Figura 8: Resistência à compressão em idades iniciais e aos 28dias de concreto ensaiado com cimento CPV na Alemanha (gráfico do autor).

A hidratação e ganho de resistência nas idades iniciais foram significativamente aceleradas. 

Os resultados obtidos vão ao encontro de pesquisas com cimentos europeus. A aceleração mais forte no concreto de cimento Portland se observa após as 8 – 10hs. Após as 24hs a resistência à compressão do concreto tratado com UP e o não sonificado se encontram no mesmo nível. A resistência aos 28 dias do concreto sonificado sofre uma redução, geralmente entre 5 - 10%, que se deve ao aumento do teor de vazios de ar.

5. Instalação em uma planta de pré-fabricados. 

O conceito da unidade é de um sistema by-pass onde parte do cimento e da água é pré-misturado e tratado com o UP podendo ser instalado em qualquer usina de pré-fabricados. A configuração de produção não precisa ser alterada, o sistema é apenas uma adição à configuração atual da planta de pré-fabricação, figura 9.