A aplicação de nanotecnologias no concreto inclui desde grafeno a nanopartículas de sílica, passando por nanotubos de carbono. Um dos estudos mais recentes indica a adoção de nanopartículas de prata para proteção contra ataques microbianos causados por inundações. Nesse caso, os pesquisadores enriqueceram as misturas de concreto com plastificantes contendo nanopartículas de prata, com a meta de melhorar o desempenho mecânico, a durabilidade e a resistência biológica.

No Brasil, as pesquisas envolvem vários campos, segundo o professor da UFPR, Marcelo Medeiros, também membro do Comitê Técnico (CT 205), do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon), dedicado ao estudo de nanomateriais para aplicação em concretos. Em entrevista exclusiva para o Modal Connection, o especialista fala sobre possibilidades e desafios das aplicações.

Como está o avanço das normas técnicas para padronizar o uso de nanomateriais no concreto?

Para existirem normas em uma determinada área de pesquisa é necessário que seja construído um lastro teórico sólido. Para isso, muitos projetos de pesquisa precisam ser desenvolvidos pela comunidade científica de modo a criar a segurança e o amadurecimento necessários para a criação de textos normativos, sendo este um passo importante para efetivação da inserção no mercado da tecnologia em desenvolvimento.

No caso dos nanomateriais para compósitos cimentícios, os estudos estão em processo de desenvolvimento, muitos outros foram concluídos, mas pode-se dizer que o caminho está sendo pavimentado, sendo necessário um pouco mais de avanços e apoio financeiro nas pesquisas.

Atualmente, eu faço parte do Comitê Técnico (CT 205) Nanomateriais para aplicação em concretos do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon). Este comitê técnico tem a missão de reunir engenheiros, pesquisadores, acadêmicos e demais atores que possam agregar competências e experiências relativas ao estudo e aplicação de nanomateriais em compósitos cimentícios, de forma a estabelecer uma visão crítica e direcionamento sobre a aplicação da nanotecnologia de forma efetiva.

O amadurecimento dos trabalhos deste grupo de especialistas deve em algum momento desembocar na elaboração de Práticas Recomendadas Ibracon e normas ABNT.

A aplicação de nanomateriais como o grafeno ou nanocelulose já é viável para projetos de habitação de interesse social ou ainda é uma realidade restrita a obras de alto padrão e infraestrutura pesada?

Eu considero que se trata de uma realidade em um horizonte próximo. A tecnologia é apropriada para qualquer padrão de edificação porque os ganhos com a inserção dos nanomateriais são nas propriedades dos concretos e argamassas.

Um exemplo de um estudo recente desenvolvido na UFPR com a incorporação de nanocelulose no teor de 0,30% causou um aumento de 100% na resistência à tração da argamassa (argamassa de referência com 6 MPa e a argamassa com 0,30% de nanocelulose com 12 MPa). Neste caso o consumo de cimento por m³ de argamassa é o mesmo nos dois casos. Considerando que o foco de aplicação seja a resistência à tração da argamassa de referência, a argamassa com 0,30% de nanocelulose deve ser otimizada no sentido de reduzir o consumo de cimento.

Esta redução de consumo de cimento deve reduzir o preço da argamassa e reduzir as emissões de dióxido de carbono por m³ de argamassa.

Com a adição de materiais condutores de eletricidade como o grafeno e os nanotubos de carbono, estamos próximos do uso comercial de “concretos inteligentes”, capazes de atuar como sensores, alertando sobre fissuras internas e fadiga estrutural em pontes e barragens em tempo real?

Este tema é muito interessante, mas existes poucas pesquisas sobre este tema. Atualmente, eu oriento a pesquisa do doutorado do Emanoel Cunha exatamente sobre este desafio. Desse modo, na Universidade Federal do Paraná (UFPR) existe uma pesquisa em progresso sobre concretos condutivos suas aplicações, incluindo esta área de sensores.

Bem, considero que o assunto está em progresso, mas ainda é um campo a ser explorado a partir de muitos outros projetos de pesquisa. Para isso é fundamental que exista incentivo financeiro para acelerar o processo de desenvolvimento das investigações de modo a potencializar os avanços necessários.

Os concretos autocicatrizantes podem ser melhorados com nanomaterias. Isso já é uma realidade comercial no Brasil?

Primeiramente é necessário deixar claro que a autocicatrização não tem o potencial de reestabelecer o comportamento mecânico de peças de concreto. O foco da tecnologia é que a estanqueidade das peças de concreto seja recuperada através de um processo de reação química, que pode inclusive ter a participação de bactérias.

A autocicatrização é uma realidade comercial no Brasil, pois produtos com esta capacidade são vendidos em território nacional. São exemplos de aplicações reais as obras do MAR (Museu de Arte do Rio) e do MIS (Museu da Imagem e do Som), ambas localizadas no Rio de Janeiro.

O futuro e os desafios para a aplicação da tecnologia

A nanotecnologia aplicada ao concreto está abrindo novas fronteiras para a construção civil, com avanços que prometem transformar desde a durabilidade até a funcionalidade das estruturas. No entanto, como destacou o professor Marcelo Medeiros, da UFPR, ainda há um longo caminho a ser percorrido para que essas inovações se tornem amplamente acessíveis e regulamentadas. A criação de normas técnicas, por exemplo, depende de um sólido embasamento teórico e de investimentos contínuos em pesquisa.

Apesar dos desafios, o Brasil já desponta como um campo fértil para essas tecnologias, com iniciativas como o Comitê Técnico (CT 205) do Ibracon, que reúne especialistas para discutir e direcionar o uso de nanomateriais em compósitos cimentícios. Além disso, exemplos como o uso de nanocelulose para aumentar a resistência de argamassas e a comercialização de concretos autocicatrizantes mostram que a inovação já está impactando obras de diferentes escalas no país.

Com pesquisas em andamento, como as que exploram concretos condutivos e “inteligentes”, capazes de monitorar estruturas em tempo real, o futuro da construção civil parece promissor. No entanto, como enfatizou o professor Medeiros, o avanço depende de incentivos financeiros e de um esforço conjunto entre academia, indústria e governo para acelerar o desenvolvimento e a aplicação dessas tecnologias.