Artigo Estudos de Caso

Concreto ecológico destinado à fabricação de dormentes de concreto

Metodologia

Ambiente Construído

Concreto de baixo impacto ambiental

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Com o objetivo de aperfeiçoar o sistema ferroviário brasileiro, o Sindicato Interestadual da Indústria de Materiais e Equipamentos Ferroviários e Rodoviários (SIMEFRE), como entidade mantenedora do Comitê de Normas Metroferroviárias, o CB-06 da ABNT, através de suas Comissões de Estudos, vem desenvolvendo, juntamente com empresas associadas, operadoras ferroviárias e técnicos envolvidos com o setor, estudos e revisões das normas, que visam a aplicação de novos materiais e tecnologias e o apoio à realização de encontros técnicos entre operadores e fabricantes (ANTF, 2011). A mistura sustentável adotada como estudo de caso é constituída por: cimento Portland, rejeito de mármore (substituindo a areia natural como agregado miúdo), rocha gnáissica britada (agregado graúdo) e fibras (rejeito de fibra ótica), e destina-se à fabricação de dormentes para a construção das ferrovias previstas no Programa de Investimento em Logística (PIL) do Governo Federal.

Custo para Implementação

Informação não disponível

A pesquisa sobre o concreto ecológico destinado à fabricação de dormentes foi desenvolvida pela Universidade Federal de Juiz de Fora e co-financiada pelo CNPq. A equipe técnica foi composta por um engenheiro civil; uma engenheira de produção; um bolsista de desenvolvimento tecnológico e inovação (BDTI/CNPq) graduando em engenharia civil; coordenados e orientados por uma professora doutora e engenheira civil. O objeto da pesquisa situa-se em uma região estratégica, com grande número de fabricantes de dormentes de concreto e possui uma quantidade substancial de clientes potenciais, caso a estratégia de comercialização opte pela transferência da tecnologia para uma empresa já estabelecida. A articulação com as indústrias fornecedoras dos resíduos utilizados viabiliza experimentos em laboratório, como foi o caso da empresa localizada na cidade de Mar de Espanha-MG, que forneceu os resíduos de mármore, e do instituto de pesquisa citado no tópico de governança, fornecedor dos resíduos de fibra óptica. Para a produção dos produtos originários da mistura em larga escala, deve-se considerar a possível necessidade de mais fornecedores para os mesmos materiais. O estado do Espírito Santo, em especial a cidade de Cachoeiro de Itapemirim, possui uma larga cartela de potenciais fornecedores de resíduos de mármore. A reciclagem de seus resíduos ainda se encontra restrita ao âmbito cientifico, e pouco explorada comercialmente. Dessa maneira, uma alternativa de destinação para esse material pode se configurar um fator de atratividade importante. Quanto aos resíduos de fibra óptica, o cenário é diferente. O material utilizado nos experimentos realizados é oriundo de outro projeto de pesquisa, dotado de características distintas das disponíveis no mercado. Dessa maneira, a fonte desta matéria-prima é única, o que limitaria consideravelmente a capacidade de produção dos produtos finais. Há poucos fabricantes de produtos similares no país, o que determina que boa parte da demanda seja suprida através de importações. Dos existentes, a grande maioria concentra-se no estado de São Paulo, mais especificamente na cidade de Campinas, pioneira e polo tecnológico na área desde 1971. Observada essa restrição, seria válida a realização de novos experimentos com uso de resíduos de fibra óptica já comercializados, tanto os utilizados para a transmissão de dados, como também com os mais consagrados destinados a telecomunicação de uma forma geral. De qualquer forma, sob as condições atuais, a viabilidade da inserção da mistura no mercado, da maneira como foi experimentada, está sujeita ao sucesso da nova fibra em processo de desenvolvimento e principalmente, a absorção dessa tecnologia por fabricantes nacionais. As principais vantagens competitivas voltam-se aos benefícios econômicos e ambientais. Os produtos resultantes serão constituídos por cerca de 30% de resíduos, o que, conforme melhor detalhado mais adiante, reduz consideravelmente seus custos de execução. As vantagens ambientais configuram o maior chamariz comercial da tecnologia, visto que produtos que apresentam soluções para problemas ambientais no setor da construção civil ganham a cada dia mais aceitação e visibilidade pelo mercado e por órgãos regulamentares.

Desafios

  • A inovação tecnológica em questão reduz a emissão de gases poluentes no sistema ferroviário brasileiro.

  • O uso de material reciclado ao invés do uso de recursos naturais não renováveis traz enormes ganhos para a sustentabilidade do planeta.

Contexto

É tradicional o uso de dormentes de madeira nas linhas férreas do Brasil; entretanto, sua utilização colabora com os elevados índices de desmatamento predatório e ilegal. Além disso, sua vida útil é inferior a cinco anos, devido à baixa isolação térmica em estado úmido (MARZOLA, 2004). Por razões econômicas e principalmente ambientais, a maioria dos estudos recentes voltados a soluções para dormentes está concentrada em materiais alternativos à madeira. DAVID et al (2006) projetaram um dormente ferroviário confeccionado através de um conjunto constituído exclusivamente por tiras de pneu e um adesivo especial, apoiado por uma chapa de aço e posteriormente vulcanizado. Ao serem testados os aspectos físicos, trabalhabilidade, resistência à tração e compressão, identificou-se um grande potencial para o aproveitamento de pneus, embora ainda não suficientemente explorado. Os dormentes de concreto tradicionais possuem preços mais elevados que os de madeira. Por outro lado, apresentam vida útil de 3 a 4 vezes superior (FARIA, 2006). No entanto, seu uso é controverso devido a sua excessiva rigidez e menor resistência a impactos. A alternativa sustentável da mistura do concreto reforçado com fibras minimiza o comportamento frágil deste material. O concreto passa a apresentar uma resistência residual a esforços mesmo após a ocorrência de fissuração, ou seja, passa a possuir características de um material pseudo-dúctil. As fibras em uso atualmente para reforçar o concreto podem ser classificadas em quatro tipos: fibras de aço, fibras de vidro, fibras sintéticas e fibras naturais.