Rumo à construção sustentável: Preparando solo estabilizado liquefeito a partir de lodo de construção

A indústria da construção é um setor altamente intensivo em recursos e poluente, com um consumo significativo de água e uma contribuição notável para a degradação ambiental. De acordo com uma pesquisa realizada pelo Ministério de Terras, Infraestrutura, Transporte e Turismo em 2018, o setor de construção japonês descarregou cerca de 74,4 milhões de toneladas de subprodutos de construção, incluindo 6,2 milhões de toneladas de lamas de construção.

Nos últimos anos, a indústria da construção tem feito esforços para reduzir o seu impacto ambiental e adotar materiais e processos mais sustentáveis. A construção sustentável enfatiza a utilização eficiente dos recursos, especialmente a gestão da água; e circularidade, em que os resíduos de construção são reciclados dentro da indústria.

Um exemplo de circularidade na construção é o solo estabilizado liquefeito (LSS), que compreende solo gerado pela construção ou lodo de construção que é misturado com um solidificante e tratado intermediáriamente. O LSS já é amplamente utilizado em canteiros de obras, especialmente para preencher espaços longos e estreitos onde a compactação por terraplenagem é um desafio.

A utilidade do LSS como material de construção reside na sua fluidez, o que o torna facilmente vazado, e na sua resistência após a solidificação. O LSS apresenta baixa permeabilidade e alta resistência coesiva, tornando este material impermeável à erosão das águas subterrâneas. Além disso, não encolhe muito após a fundição e sua alta aderência garante durabilidade durante terremotos. No entanto, apesar destas propriedades favoráveis, ainda há espaço para melhorar as características do LSS para expandir ainda mais os seus usos e permitir práticas de construção mais eficientes.

Para resolver isso, um grupo de cientistas do Instituto de Tecnologia Shibaura (SIT), do Japão, e da Universidade Kasetsart, da Tailândia, desenvolveu um LSS de alta fluidez (HFLSS) feito com lodo de construção (HFLSS da RCS) e examinou suas propriedades mecânicas e fluidez através de abordagens experimentais.

A equipe liderada pelo Prof. Shinya Inazumi, do Departamento de Engenharia Civil do SIT, desenvolveu seu HFLSS usando uma solução desidratada de partículas de argila muito finas que foi derivada após a desidratação do lodo de construção. Esta solução desidratada foi misturada com cimento Portland comum como solidificante.

Este artigo foi publicado em Reciclando.

“Os avanços no LSS poderiam transformar a indústria da construção e o desenvolvimento urbano. A urbanização está aumentando a demanda por soluções de construção eficientes em termos de espaço, e o LSS e o HFLSS feitos de RCS poderiam ser a resposta. Sua aplicação em espaços apertados e desafiadores poderia levar a soluções mais eficientes e projetos de infraestrutura sustentáveis, ao mesmo tempo que aliviam as preocupações ambientais através da reutilização de resíduos de construção”, diz o Prof. Inazumi.

Os resultados deste estudo experimental mostram que o HFLSS do RCS apresenta características mais favoráveis ​​do que o LSS convencional para atividades de construção. As propriedades mecânicas do HFLSS do RCS são inferiores às do LSS convencional, enquanto seu valor de fluxo ou fluidez é superior ao LSS normal (0,54m vs. 0,44m), devido à sua menor gravidade específica.

A alta fluidez do HFLSS do RCS também resulta em uma resistência à compressão não confinada menor do que o LSS convencional (515 kN/m² vs. 1000 kN/m²). Normalmente, a resistência à compressão não confinada necessária para aterro comum é ≥100–300 kN/m²sugerindo que o HFLSS do RCS também atende a esse requisito.

Estes resultados estabelecem o HFLSS do RCS como uma forma mais eficiente e avançada de LSS, estendendo as suas aplicações para além do aterro/aterro habitual e da construção de estradas. Com sua alta fluidez, o HFLSS da RCS pode preencher espaços estreitos, como tubulações de esgoto, tornando-o mais adequado para uso em estruturas complexas. Além disso, também pode ser bombeado para distâncias de 500 m ou mais a pressões mais baixas, diminuindo o trabalho intermediário e o tempo de construção.

“Essas descobertas posicionam o HFLSS do RCS como um material sustentável promissor para projetos de engenharia civil em grande escala. Pesquisas futuras sobre a melhoria deste material podem revolucionar a indústria da construção. No geral, suas implicações são vastas – desde a redução de resíduos de construção e impacto ambiental até soluções mais rápidas, desenvolvimento urbano mais eficiente, que beneficiaria as economias e promoveria um futuro sustentável para as gerações vindouras”, conclui o Prof. Inazumi.

Fornecido pelo Instituto de Tecnologia Shibaura