Como funciona o concreto fluido

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Tomamos o concreto como garantido. Você vê isso em calçadas, calçadas e estacionamentos. Ele simplesmente fica ali, cinza e pesado. Mas há muito mais do que um caminhão despejando uma pilha e esperando que ela endureça.

Existe uma “receita” específica que dominou a construção nos últimos cinquenta anos. Está nas bancadas da sua cozinha. Está na Barragem das Três Gargantas, na China. É chamado de concreto fluido.

Parece contra-intuitivo. Como algo pode ser fluido e forte ao mesmo tempo?

A receita para a força

Todo concreto começa com três coisas: água, cimento e agregado. O agregado geralmente é areia ou cascalho. A mágica acontece através de uma reação química. Quando a água toca o cimento, ela endurece. Isso é chamado de hidratação.

O ideal é que você queira a menor quantidade de água possível. Por que? Porque o excesso de água enfraquece o produto final. Se você adicionar muita água para facilitar o vazamento da mistura, você criará poros. Esses poros são pontos fracos.

Os engenheiros medem essa espessura usando um termo chamado queda. Baixa queda significa espessura. É rígido. Não flui. Esta mistura de baixo abatimento cria o concreto mais resistente. Mas é difícil trabalhar com isso. Não escorre em cantos apertados. É difícil preencher formas complexas.

A solução química

Você precisa que o concreto flua, mas não pode adicionar água. Então você usa misturas.

Estes são aditivos químicos. Eles alteram o comportamento da mistura sem alterar o seu peso. Um tipo específico é o superplastificante.

Este é o ingrediente secreto.

Um superplastificante permite que o concreto tenha um alto abatimento. Torna-se fino e líquido. No entanto, não sacrifica a força. O resultado é um material que fica escorrendo quando molhado e duro como pedra quando seco.

Uma invenção moderna

O concreto em si é velho. Temos usado versões dele há 7.000 anos. O concreto moderno de cimento Portland tem cerca de 200 anos. Mas o concreto fluido é novo.

Os construtores antigos tentaram diluir suas misturas com materiais orgânicos. Leite. Sangue. Banha. Não funcionou bem. As misturas permaneceram muito espessas ou fracas.

A descoberta veio no final da década de 1950. Engenheiros na Alemanha e no Japão desenvolveram os primeiros superplastificantes. A substância chegou ao mercado em 1964. Chegou aos Estados Unidos em meados da década de 1970.

Em 1984, o mundo havia produzido entre 90 e 100 milhões de jardas cúbicas. Isso representa 1,5 a 2,3 milhões de metros cúbicos. Hoje, está em todo lugar.

Os empreiteiros adoram. Bombeia facilmente. Preenche espaços estreitos. Você não precisa vibrá-lo para remover bolhas de ar. Permanece forte.

Mas como isso realmente funciona? O que acontece no nível microscópico?

Parece contra-intuitivo. O concreto fluido parece mais úmido, mais fino, quase como uma sopa, em comparação com a mistura padrão. No entanto, o conteúdo de água é idêntico. Como isso é possível?

Eletromagnetismo.

Você provavelmente aprendeu isso nas ciências do ensino médio, mas esqueceu até agora. É o molho secreto. Especificamente, superplastificantes.

Esses aditivos químicos são o que separam o concreto fluido do lodo pesado e arenoso com o qual você está acostumado. Eles se enquadram em algumas famílias químicas: condensados ​​de melamina-formaldeído sulfonados, condensados ​​de naftaleno-formaldeído sulfonados, lignossulfonatos modificados ou ésteres de ácido sulfônico. Os nomes são longos. O mecanismo é simples.

Quando você mistura concreto pela primeira vez, a água faz com que as partículas de cimento grudem umas nas outras. Eles se aglomeram. O lote engrossa. Moléculas superplastificantes intervêm. Essas longas cadeias se ligam às partículas de cimento e lançam sobre elas uma carga elétrica altamente negativa.

Agora as partículas se repelem. Negativo repele negativo. Como dois ímãs unidos nos pólos errados. Eles se separam. O concreto permanece fluido.

Mas esse truque não dura para sempre.

À medida que o concreto assenta, a hidratação começa. A água reage com o cimento. Cristais de hidróxido de cálcio e hidrato de silicato de cálcio começam a se formar na superfície dos grãos de cimento. Imagine uma bola pontiaguda, semelhante a uma fruta de goma-doce. Esses cristais crescem. Eles engolfam as moléculas do superplastificante.

Depois que o aditivo fica preso, ele para de funcionar. A carga negativa desaparece. As partículas param de se repelir. Eles atraem novamente. O concreto engrossa.

Isso geralmente acontece dentro de 30 a 45 minutos. Você pode adicionar mais superplastificante para diluir novamente. Mas à medida que mais cristais crescem e começam a se interligar, são necessárias doses cada vez mais altas apenas para manter as partículas separadas. É uma batalha perdida contra a física.

Bombeamento de concreto fluido em espaços apertados

A menos que você esteja morando debaixo de uma rocha, você já viu essas coisas. Ou passou por ele. Engenheiros e empreiteiros usam concreto fluido porque sua consistência fina resolve dores de cabeça logísticas.

Bombear é a maior vantagem. O concreto padrão é espesso. Ele revida. Escoamentos fluidos de concreto.

Os construtores despejam a mistura na tremonha de uma bomba especializada montada em um caminhão ou trailer. A partir daí, ele passa por canos. Borracha ou aço. Esses tubos correm ao longo do solo para movimentos horizontais ou são fixados em braços mecânicos – como colhedores de cereja – para içamentos verticais.

Como a mistura é muito fina, os empreiteiros podem bombeá-la por grandes distâncias ou até grandes alturas. Eles não precisam aumentar a pressão para mantê-lo fluindo. Pense em beber um refrigerante com canudo em vez de um milkshake. O líquido mais fino quase não exige esforço para ser puxado.

Ele também preenche melhor formulários.

As formas são moldes de madeira ou aço que mantêm a forma do concreto enquanto ele seca. Você viu os meios-fios nas calçadas. As formas estreitas das paredes são onde o concreto fluido brilha. O mesmo acontece com as formas embaladas com vergalhões (malha ou hastes de aço) ou embutidas com tubos e parafusos.

A mistura fina penetra em espaços apertados. Ele abraça o vergalhão. Ele flui em torno de obstáculos que prenderiam bolsas de ar em uma descarga padrão.

Não é necessária compactação

Há uma economia de trabalho aqui também. Colocar uma base nivelada geralmente requer muito trabalho manual. O concreto fluido é fino o suficiente para se nivelar. É como água em uma piscina tranquila. Ele encontra sua própria superfície plana.

Mas a verdadeira economia de tempo é pular a compactação.

O concreto padrão retém o ar. Bolhas. Pontos fracos. Você deve removê-los usando uma ferramenta vibratória. Um pequeno motor a gás ou elétrico em uma mangueira que sacode o concreto para forçar a saída do ar.

Concreto fluido? Você não precisa vibrar. A mistura é muito fina para que o ar fique preso. Você derrama. Isso resolve. Você terminou.

O problema: vedação e custo

Nem tudo é magia. Existem desvantagens.

Por ser tão líquido, os formulários devem estar perfeitamente selados. Qualquer lacuna, qualquer rachadura e seu concreto fluido vazarão. Bagunçado. Um desperdício.

Há também a questão da segregação.

Como a mistura é muito fluida, o material pesado – cascalho, agregado de brita – pode afundar. A pasta de cimento mais leve fica por cima. Isto enfraquece o produto endurecido. Não é mais uniforme. Você obtém uma laje forte na parte superior e arenosa na parte inferior.

Depois, há a etiqueta de preço.

Os superplastificantes são caros. Você está ganhando US$ 8 a US$ 14 extras ou mais por jarda cúbica. Uma jarda cúbica equivale a cerca de 0,76 metros cúbicos. Em uma fundação de galpão pequeno, isso equivale a alguns dólares. Em uma casa inteira? Isso aumenta rapidamente.

Vale a pena? Depende do trabalho. Depende de quão restrito é o seu acesso. Depende do quanto você odeia concreto vibratório.

Mas a química? Isso é sólido.

A maioria das pessoas associa o concreto a estacionamentos ou armazéns industriais. Mas há um tipo específico que está mudando para espaços residenciais e está mudando a forma como os proprietários abordam o design de interiores. Concreto fluido é a resposta para quem busca uma aparência suave e moderna, sem a corrosão comum nos métodos tradicionais.

Você pode pensar que este material serve apenas para despejar lajes enormes. Funciona bem para pátios, com certeza. Mas o custo dos superplastificantes necessários para tornar o concreto fluido torna os pisos em grande escala proibitivamente caros para a maioria dos proprietários. O verdadeiro ponto ideal? Bancadas de cozinha.

A diferença de textura: fluido vs. rígido

Para entender por que o concreto fluido vence nas bancadas, você deve olhar para a alternativa: concreto rígido.

O concreto rígido é espesso. Pense em argila. O agregado geralmente é apenas areia. Por ser tão viscoso, é fácil de embalar em formas. Mas há um problema. Bolhas de ar ficam presas nas paredes do molde e não conseguem escapar da mistura espessa. O resultado é uma superfície coberta por pequenas crateras. Algumas pessoas adoram essa textura; parece pedra natural.

Mas se você quiser uma superfície que pareça vidro, você precisa de concreto fluido.

A Química da Suavidade

O concreto fluido usa um agregado mais grosso – cascalho ou brita. Para fazer aquela mistura pesada de pedras fluir como água, os fabricantes adicionam superplastificantes.

“Os superplastificantes significam que a bancada terá um acabamento liso e será forte e não tão suscetível a encolhimento e rachaduras.”

Essa química faz duas coisas. Primeiro, elimina bolsas de ar, proporcionando uma aparência elegante e uniforme. Em segundo lugar, aumenta a durabilidade. A mistura é menos propensa às microfissuras que afetam o concreto padrão à medida que cura.

O Desafio da Cofragem

É aqui que os DIYers muitas vezes ficam presos. A fluidez é uma faca de dois gumes.

Como a mistura é muito fina, ela não consegue se sustentar. Se você usar as mesmas formas que usaria para concreto rígido, a mistura fluida vazará ou cairá. Você precisa de formulários estanques. As costuras devem estar perfeitas. Calafetar todas as juntas. Se você deseja um coletor integrado, a complexidade aumenta. Com concreto rígido, você pode simplesmente pressioná-lo em torno de uma forma. Com concreto fluido, você precisa de uma estrutura de suporte complexa para suportar o peso em todos os lados até que ele endureça.

Instalação e Personalização

Você tem dois caminhos para instalar essas bancadas:

  1. Fabricar em uma oficina: Peça a um profissional para derramar e curar fora do local e depois instalar.
  2. Despeje no lugar: Faça você mesmo na sua cozinha.

Independentemente do método, o reforço não é negociável. Você deve incorporar vergalhões ou telas de arame para evitar falhas estruturais.

E não, você não precisa se contentar com o cinza. Você pode adicionar pigmentos durante o processo de mistura. Isso permite cores personalizadas que combinam com sua estética específica, transformando um material utilitário em uma peça marcante.

Uma nota histórica

O concreto não é novo. O concreto artificial mais antigo já descoberto foi encontrado no chão de um abrigo primitivo na atual Iugoslávia, que remonta a aproximadamente 5.600 a.C. Os humanos despejam pedras há milênios. Agora, eles estão fazendo isso com melhor química e acabamentos mais suaves.

A tendência não está desacelerando. Enquanto os proprietários desejarem durabilidade combinada com uma aparência limpa e contemporânea, o concreto fluido permanecerá na mistura.