Laboratório de Estruturas e Materiais pesquisa alternativas sustentáveis para a engenharia civil

Dentro do Prédio da Engenharia Civil da Escola Politécnica da USP há um laboratório bastante diferente dos outros. A área de 2.700 m² dividida em 13 salas abriga, ao invés de microscópios e pipetas, lajes de concreto, prensas e servossistemas. 

Trata-se do Laboratório de Estruturas e Materiais (LEM), utilizado para fazer testes de resistência em cimento, concreto, alvenaria e outros materiais experimentais. Leila Meneghetti é doutora em engenharia civil e vice-coordenadora do Laboratório, e explica melhor sobre as linhas de pesquisa tocadas atualmente no espaço.

Lajes e máquinas

A professora conta que o objetivo do LEM é, em última instância, aumentar a eficiência dos prédios erguidos: “Nosso papel é aprimorar pesquisa em estruturas e componentes estruturais aplicados à engenharia civil, infraestrutura e construção”.

Para isso, são utilizadas, além de máquinas de bancadas que testam a rigidez dos materiais, uma laje sólida que serve de fundação. Nela, são acopladas as vigas submetidas a diferentes tipos e graus de pressão. Meneghetti explica que, para cada montagem, são necessários meses de preparação.

“Esses ensaios geralmente consomem três, quatro, cinco meses dependendo do volume de testes que vão ser feitos. Às vezes a gente faz um único teste, mas geralmente fazemos de 8 a 10 repetições. Aí vamos agendando e organizando o laboratório para que todas essas atividades sejam atendidas”.

Materiais complexos

Uma das linhas de pesquisa conduzidas atualmente no Laboratório é o teste do Concreto de Ultra Alto Desempenho (UHPC, do inglês Ultra-High Performance Concrete), que possui alto nível de resiliência por levar fibras finíssimas de aço em sua estrutura. Contudo, a fórmula exata do concreto é secreta:

“Normalmente, esses materiais não têm fórmulas públicas. Tem uma empresa suíça e uma empresa francesa que são detentoras da fórmula, a gente apenas adquire e realiza os testes necessários”, clarifica a professora e pesquisadora.

Contudo, um campo de estudos cada vez mais importante é o da construção civil sustentável. Segundo dados do Relatório de Status Global de Edificação e Construção de 2022, da Organização das Nações Unidas (ONU), o setor da construção civil foi responsável por 37% das emissões de CO2 em 2022. Pensando em reduzir a pegada de carbono do setor, o LEM realiza testes com biomateriais para propor alternativas sustentáveis:

“Eu estou orientando uma pesquisa para testar a aderência das barras de aço no concreto de baixa pegada de carbono. Há também o metacaulim [um tipo de argila branca] e as cinzas provenientes dos restos de indústrias e usinas termelétricas”, expõe Meneghetti.

Talvez o projeto mais promissor seja o que busca utilizar as fibras naturais sisal e juta, empregadas comumente na fabricação de tapetes, como formas no lugar dos blocos de madeira. A diferença é que, ao invés de serem retiradas e descartadas depois da concretagem, desperdiçando material, as fibras permanecem integradas na estrutura.

Nas palavras da professora: “o objetivo do Laboratório sempre foi buscar soluções otimizadas, mas agora com o olhar na ecologia e na sustentabilidade, para reduzir a pegada ecológica integrada nos materiais que utilizamos com frequência na construção civil”.