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Solo estabilizado liquefeito (LSS) é feito com resíduos de construção e utilizado para preenchimento e aterro de espaços longos e confinados onde a compactação tradicional é difícil. O uso do LSS ajuda a acelerar os processos de construção e, ao mesmo tempo, reduzir custos, desperdícios e impacto ambiental. Agora, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Shibaura, no Japão, desenvolveram um LSS superior e de alta fluidez a partir de lodo de construção, com melhores propriedades mecânicas e fluidez do que o LSS convencional, o que poderia tornar a indústria da construção mais sustentável.
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 no Volume 8, Edição 5 da Recycling em 30 de agosto de 2023. “Os avanços no LSS podem 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. A sua aplicação em espaços apertados e desafiantes pode levar a projetos de infraestruturas mais eficientes e sustentáveis, ao mesmo tempo que alivia as preocupações ambientais através da reutilização de resíduos de construção”, afirma 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 versus 1.000 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 uma redução mais rápida , um desenvolvimento urbano mais eficiente, que beneficiaria as economias e promoveria um futuro sustentável para as gerações vindouras”, conclui o Prof. Inazumi.
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