Bagaço de cana-de-açúcar melhora o concreto asfáltico e condições ambientais

Bagaço de cana-de-açúcar melhora o asfalto e condições ambientais

Danielle Kiffer

Divulgação/ IFF

A utilização de bagaço de cana em asfaltos SMA, além de          reduzir custos, é uma alternativa ambientalmente correta

Há algumas décadas, o desenvolvimento sustentável tem sido preocupação constante e crescente. A utilização de materiais que antes eram descartados sem uma destinação, a não ser poluir, é um grande avanço na luta para salvar o meio ambiente. Pensando nisso, um grupo de pesquisadores desenvolveu uma forma de utilizar o bagaço da cana como aditivo estabilizante nas misturas de asfalto do tipo SMA (Stone Matrix Asphalt). Eles entram em substituição às fibras de celulose, e não permitem que o cimento asfáltico escorra durante o processo de mistura ou aplicação. Do projeto "Bagaço de cana-de-açúcar como aditivo em misturas asfálticas do tipo SMA", fazem parte os professores Regina Coeli Martins Paes de Aquino e Cláudio Leal, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense (IFF), coordenadora do trabalho junto com o engenheiro Protásio Ferreira e Castro, da Universidade Federal Fluminense (UFF) e  pró-reitor de pós-graduação e pesquisa da Universidade do Grande Rio (Unigranrio). A pesquisa tem apoio do edital Estudo de Soluções para o Meio Ambiente, da FAPERJ.

O SMA é um tipo de mistura asfáltica, desenvolvida na Alemanha no final da década de 1960 e, por sua maior resistência, muito usada como revestimento de rodovias e aeroportos europeus e americanos. Para produzi-lo, as fibras de celulose ou de vidro entram na composição para evitar o escorrimento no momento em que ele é misturado ou aplicado. "Nosso projeto propõe o uso do bagaço de cana que sobra do processo de fabricação do açúcar e do álcool. Dessa forma, aproveitamos um resíduo e transformamos um mero procedimento industrial numa contribuição ao desenvolvimento sustentável", explica Cláudio. De acordo com Regina, a produção de álcool no Brasil gera cerca de 270 quilos de bagaço por tonelada de cana moída e a maior parte desse rejeito é queimado nas caldeiras das próprias usinas para produção de energia térmica ou elétrica. "Mas estima-se que aproximadamente 20% deste bagaço não sejam queimados e fiquem sem qualquer outra utilização", afirma.

Além de bom para o meio ambiente, o uso do bagaço reduz o custo de produção do asfalto. "As fibras normalmente misturadas ao SMA têm um custo mais alto do que as misturas convencionais com betume e compostos derivados do petróleo. O bagaço reduz consideravelmente esses custos de produção e ainda proporciona um ganho ambiental", complementa Regina. Para transformar o bagaço da cana em aditivo na mistura asfáltica, o processo é bem simples. Ele precisa apenas ser seco e passado em peneira de 1,2mm e já estará pronto para ser utilizado.

Divulgação/ IFF

No trecho experimental da BR-356, onde será utilizado o SMA com   bagaço de cana, técnico realiza avaliação estrutural do asfalto

Segundo Cláudio, os resultados dos testes feitos em laboratório comprovaram que a mistura com o bagaço apresenta o mesmo desempenho que o asfalto SMA, como foi comprovado no teste mais importante feito pelos pesquisadores, o do escorrimento. Tanto que, em breve, o SMA com bagaço de cana será aplicado experimentalmente num trecho da BR-356, entre Campos dos Goytacazes e São João da Barra.

Muito empregado nos Estados Unidos, Canadá e alguns países da Europa, como Alemanha, Bélgica, Inglaterra e Suíça, por sua maior durabilidade e maior resistência, principalmente a veículos pesados, o asfalto SMA vem, ao longo dos anos, sendo também cada vez mais aplicado no Brasil. O autódromo de Interlagos, em São Paulo, por exemplo, tem suas pistas revestidas por esse tipo de asfalto. "O SMA proporciona o contato grão a grão das britas maiores, tornando a estrutura da mistura asfáltica mais resistente. Esta resistência, que significa quase mais 50% de vida útil, é a grande diferença do SMA para o asfalto comum", aponta a pesquisadora. "Sua textura mais rugosa também oferece maior segurança aos motoristas, já que o SMA tem melhor drenagem superficial, com a diminuição dos borrifos de água sobre a pista, reduzindo o efeito de aquaplanagem e aumentando a aderência dos pneus à superfície do pavimento", acrescenta Cláudio.

Mesmo não sendo mais uma novidade, os pesquisadores também enfatizam a reciclagem da borracha de pneus como substituto das fibras de celulose em misturas asfálticas. "Dentre os modificadores de cimento asfáltico, a borracha moída dos pneus que não são mais utilizados merece destaque: além de melhorar o desempenho do asfalto, esse reaproveitamento possibilita que um quilômetro de rodovia absorva cerca de três mil pneus que de outra forma possivelmente estariam armazenados indevidamente, descartados em rios e lagoas, ou servindo como depósitos de larvas de mosquitos", alerta a pesquisadora. Se, ao contrário, lhes dermos um novo uso, o meio ambiente certamente agradece.

Fonte: FAPERJ - Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro 

Ponte - materiais alternativos

CIÊNCIA

Universidade do Maine

A Ponte Neal, construída no estado do Maine, com tecnologia de fibras de carbono e fibras de vidro: o desafio é baratear custos e reduzir tempo na construção e recuperação de pontes

Ponte para o futuro

Tecnologia desenvolvida na Universidade do Maine, nos Estados Unidos, promete revolucionar a construção de estradas

Pittsfield, Maine - A Ponte Neal parece ser apenas um solavanco aos motoristas passando pela Rota 100, localizada ao sul de Pittsfield, cidade central do estado do Maine. É um pedaço de infraestrutura modesto – com duas faixas de largura e pouco mais de 10 metros de comprimento, o bastante para transpor um pequeno rio.

A ponte é mais nova que a maio­ria, como se percebe pelo asfalto ainda negro e pelo brilho galvanizado das proteções laterais. En­­tretanto, é o que está por baixo que realmente faz a ponte se destacar.

A ponte é de um tipo que seus projetistas, cerca de 80 quilômetros estrada acima na Universidade do Maine, em Orono, esperam ser a primeira de muitas outras, combinando um uso inovador de materiais compostos com outros mais convencionais, como o concreto. Com aproximadamente 160 mil, das 600 mil pontes do país, precisando de reparos ou substituição, se este ou outros projetos híbridos forem aceitos, eles poderiam marcar um avanço no uso de plásticos reforçados com fibras, conhecidos como FRP, em estradas.Ao invés de colunas de aço ou concreto, a estrutura consiste de 23 graciosos arcos de fibra de carbono e fibra de vidro. São tubos de 30 centímetros de diâmetro que foram inflados, curvados ao formato apropriado e endurecidos com uma resina plástica, para então serem instalados lado a lado e preenchidos com concreto, co­­mo cannellonis gigantes. Cobertos com adornos compostos e solo compactado, os arcos suportam uma estrada padrão de pedras e asfalto.

“Isso foi um experimento para nós”, diz Habib J. Dagher, professor de engenharia e diretor do Centro de Compostos e Estruturas Avançadas da universidade, onde o projeto foi desenvolvido ao longo de sete anos. “Já era hora de sair do laboratório e ver se aquilo realmente funcionava.”

A ponte, construída em no­­vem­­bro do ano passado ao custo de cerca de US$ 600 mil, está sendo monitorada por sensores de deflexão e outros instrumentos, e até agora está segurando o tráfego diário para Pittsfield.

“Tudo correu impressionantemente bem”, relata Dagher. “Apren­­demos muito. Ela acabou sendo US$170 mil mais barata que uma ponte em concreto pré-moldado.”

Ela funcionou tão bem, na verdade, que atraiu a atenção do governo Obama. O secretário de Transportes, Ray LaHood, fez um tour pelo centro em agosto. Uma segunda ponte, similar, foi finalizada no fim do verão, mais ao norte, em Anson. O projeto dos arcos de fibras era o mais barato entre as sete concorrências.

Há tempos em pranchas de surfe, e mais recentemente usados em asas de aeronaves e outros componentes, os polímeros plásticos reforçados com fibras foram inicialmente pesquisados para uso em pontes na década de 1980. Engenheiros civis foram atraídos a eles pelas mesmas razões que outros projetistas – sua força, leveza e resistência a corrosões.

Todavia, os materiais não chegaram a exatamente revolucionar a infraestrutura das estradas. Fai­­xas e folhas de FRP foram usadas para reparar concreto e aço deteriorado em pontes existentes, ou para fortalecer estruturas contra terremotos. Varas de fibra de vidro substituíram o aço em algumas obras de concreto reforçado, pois a corrosão de barras de reforço pelo degelo dos compostos químicos em estradas destrói o concreto.

Quando se trata de componentes estruturais de maior escala, entretanto, plásticos reforçados com fibra surtem menor impacto. Pouquíssimas pontes possuem vigas principais de suporte feitas com eles. Um dos motivos pelos quais os componentes FRP não “pegaram”, segundo os especialistas, é que engenheiros e empreiteiros têm pouca experiência com os materiais, e ainda não foram desenvolvidos padrões completos direcionando seu uso na construção de estradas.

Outro fator que dificulta o uso de plásticos reforçados em fibra é econômico. “A principal questão é o custo”, diz Paul Ziehl, professor associado de engenharia da Universidade da Carolina do Sul. “E esse é bem difícil de contornar.”

“A indústria da construção é muito detalhista a respeito dos custos”, acrescenta Busel. O que os empreiteiros precisam entender, segundo ele, é que existem economias com transporte, mão de obra e equipamentos, por usar componentes mais leves, além de potenciais economias com ma­­nutenção.

Todas essas economias faziam parte dos objetivos do projeto da Universidade do Maine. Pouco material FRP caro é usado – ele serve basicamente como uma con­­cha para o concreto, que é mais barato. Os tubos ajudam a proteger o concreto do degelo de compostos químicos, potencialmente reduzindo os custos de manutenção, e não são necessárias barras de reforço internas – sulcos em sua superfície interna ajudam a ligação dos tubos ao concreto.

Os arcos da Universidade do Maine podem ser fabricados no local – as estruturas infladas, curvadas numa forma simples e infundidas com resina usando uma bomba a vácuo. Antes de serem preenchidas com concreto, elas são leves o bastante para se­­rem instaladas com rapidez, sem a necessidade de grandes guindastes ou outros equipamentos de carga pesada.

Segundo Dagher, a segunda ponte foi construída em nove dias úteis. “Estamos animados em le­­var isto até o próximo nível”, explica Dagher. 

Fonte: Jornal Gazeta do Povo