Resfriamento de concreto com nitrogênio líquido: conheça as vantagens

O resfriamento do concreto é uma atividade indicada sempre que há possibilidade de ocorrência de trincas e fissuras de origem térmica em elementos concretados. Peças de grandes dimensões, como barragens, blocos de fundação e pilares de grandes seções transversais, estão mais suscetíveis a esses problemas, que podem surgir quando a temperatura da mistura ultrapassa a marca dos 65°C.

A técnica mais consagrada para reduzir o calor do concreto é a adição de gelo diretamente na betoneira ou no balão do caminhão betoneira. Mais recentemente, uma alternativa que vem sendo bastante aproveitada é o resfriamento por meio da injeção de nitrogênio líquido no balão do caminhão betoneira.

Evaldo Fanton, gerente de serviços e operações especiais da Air Liquide Brasil, explica que o resfriamento de concreto com nitrogênio líquido pode ser aplicado na concretagem de obras de médio e grande porte, especialmente nas que apresentam maior exigência quanto à especificação do concreto, como fundações de base eólica, pontes, torres e barragens, e naquelas cujas condições climáticas são mais adversas.

NITROGÊNIO LÍQUIDO

Razões técnicas, econômicas e ambientais justificam o interesse pelo resfriamento com nitrogênio líquido. “A tecnologia não altera o slump, uma vez que o nitrogênio injetado transfere o frio para a mistura no interior do balão da betoneira e, logo em seguida, sublima para a atmosfera”, diz Fanton, lembrando que o gelo, uma vez aplicado, se transforma em água, gerando um risco maior de modificar o traço do concreto.

Um volume de concreto que é resfriado em 7 minutos com nitrogênio líquido, demanda entre 15 a 20 minutos para ser resfriado com gelo

Evaldo Fanton

“Outros pontos a favor são a capacidade de resfriamento do nitrogênio líquido, que chega a -196°C, e a velocidade do processo de resfriamento. Um volume de concreto que é resfriado em 7 minutos com nitrogênio líquido, demanda entre 15 a 20 minutos para ser resfriado com gelo”, compara a executivo da Air Liquide. De acordo com ele, outras vantagens proporcionadas pela injeção de nitrogênio líquido em betoneiras são a maior precisão no controle da temperatura, o processo automatizado, com repetibilidade e homogeneidade na injeção, a eliminação do consumo de água e o baixo consumo de energia elétrica, além do fato de dispensar investimento em infraestrutura remota para fabricação e armazenagem de gelo.

CUIDADOS E CONTROLES

O concreto resfriado com nitrogênio líquido demanda cuidados e controles semelhantes aos realizados no material que é resfriado com gelo. É fundamental que haja um rígido controle de temperatura desde o processo de resfriamento até o lançamento, assim como o controle do concreto após a cura, incluindo testes e análises para verificação de composição, resistência, fissuras, etc.

Através destes cálculos é possível definir a máxima temperatura que o concreto deve apresentar no lançamento bem como os procedimentos a serem adotados para que a temperatura desejada seja atingida

Selmo Chapira Kuperman

“O controle da temperatura deve ser efetuado quando da liberação para o lançamento na obra e através de sensores elétricos (termômetros e/ou termopares) embutidos na massa do concreto”, acrescenta o engenheiro Selmo Chapira Kuperman, diretor da consultoria em engenharia Desek e conselheiro do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon).

O consultor recomenda que, por razões de economia, sejam efetuados cálculos de tensões de origem térmica para verificar se há realmente necessidade de resfriamento. “Através destes cálculos é possível definir a máxima temperatura que o concreto deve apresentar no lançamento bem como os procedimentos a serem adotados para que a temperatura desejada seja atingida”, explica ele.

EXEMPLO DE APLICAÇÃO

Durante a construção do Viaduto Santo Amaro, que compõe a Linha 5 do Metrô de São Paulo, o concreto utilizado nas fundações foi resfriado com nitrogênio líquido. Nesse caso, foram consumidos 223 mil litros da substância química, que resfriaram 768 m³ de concreto, o equivalente a 96 betoneiras. A solução permitiu redução média de -14,3°C na temperatura do concreto em apenas 7 minutos de injeção por betoneira.

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