Sirius é
a estrela mais
brilhante que
há no céu.
À luz da inovação
Projeto Sirius, em Campinas, traz novas perspectivas para o desenvolvimento da ciência brasileira e desafia soluções estruturais na construção
Para entender a importância do Sirius, é preciso saber que o Brasil já possui um equipamento de luz síncrotron em operação, porém o diferencial dessa nova construção é que a luz produzida por ele será 1 bilhão de vezes maior do que a obtida no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS).
O equipamento de grande porte é utilizado para produzir luz de amplo espectro (ultravioleta, infravermelho e raio X), o que permitirá o estudo da matéria em suas mais variadas formas e, consequentemente, o progresso em vários setores como saúde, alimentação, meio ambiente, energia e outras áreas que carecem de novas soluções tecnológicas.
Se por um lado, o projeto trouxe significativas inovações no âmbito da ciência, torná-lo viável trouxe desafios imensos para a construção brasileira.
Para conseguir chegar ao resultado esperado foi preciso contar com equipes de alta competência, que pudessem estudar projetos similares no alcance internacional, além dos traços, materiais e aditivos que pudessem compor o concreto.
A responsável pela obra foi a Racional Engenharia, que contou com as participações de companhias, como: S. Takashima Consultoria em Tecnologia da Construção; Engeti Consultoria e Engenharia; e Votorantim Cimentos, fornecendo o cimento ideal para a obra.
Ideias que iluminam as soluções
Tudo começou em 2013, quando foi feita a aquisição de uma área de 150.000 m² dentro do Polo II de Alta Tecnologia de Campinas, e deu-se também início à terraplanagem do terreno onde seriam as instalações do laboratório. Em 2014, foi finalmente assinado o contrato com a Racional Engenharia, construtora responsável pela obra, e feito o lançamento da pedra fundamental.
Mas por que, no entanto, seria tão difícil assim construir o Sirius em uma área com tamanha dimensão e equipes tão qualificadas envolvidas? Para realizar os túneis com blindagem da radiação, a estrutura contemplaria um simples detalhe: não poderia ter juntas de dilatação.
O que são juntas de dilatação?
São elementos comuns em todo projeto estrutural, realizadas para absorver os impactos de retração e expansão das estruturas, evitando, assim, a formação de fissuras, trincas e patologias.
Para desenhar um projeto deste tipo, sem juntas de dilatação, a equipe da Engeti, liderada por Julio Timerman, sócio-diretor na companhia de engenharia e diretor-presidente no Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon), foi visitar laboratórios similares em vários países, como Alemanha, Noruega e Suécia.
Foram 15 dias fora do país estudando esses projetos.
O primeiro passo, no entanto, foi desenhar uma edificação circular com sistema reticulado onde foram utilizados produtos diferenciados, como o cimento. No anel/piso foi utilizado um concreto convencional com aditivos para controle de deformação e concreto com brita zero, que foi feito em faixas; depois foi utilizado um concreto especial (fluido) para evitar retração e também foi feita a proteção de armaduras galvanizadas para evitar a degradação.
À luz do cimento ideal
Uma obra que não pode ter juntas de dilatação precisa ter um alto controle da retração estrutural e esse foi um dos maiores desafios enfrentados pelas equipes de engenharia e pela fornecedora do cimento.
Para se chegar ao cimento ideal, a Votorantim Cimentos realizou testes precisos com alguns tipos, sendo eles: CP II-F-32; CP IV-32; CP II-E-40; CP III-40 RS. Durante cerca de três meses foram realizados testes validados por entidades externas também, de acordo com Verdiani.
Os ensaios realizados foram: ensaio de calor de hidratação pelo método Langavant e o ensaio de retração do cimento. Os cimentos que obtiveram os melhores resultados no primeiro teste foram o CP IV-32 e o CP III-40 RS. Analisando os resultados do último teste, o cimento que apresentou a menor retração foi o CP III-40 RS e, desta forma, ele foi o escolhido para a concepção das paredes de concreto do túnel e do piso industrial.
“Quando o projeto veio para a gente, a equipe precisava de um cimento que facilitasse o controle de retração. Testamos quatro cimentos e foi escolhido um material produzido na fábrica de Santa Helena”,
conta o representante da Votorantim Cimentos.
“Nós queríamos um cimento que tivesse baixo calor de hidratação em função das espessuras da estrutura dos volumes de concretagem”,
complementa Roberto Dakuzaku, consultor em tecnologia do concreto da S. Takashima.
Para o piso especial do túnel, a especificação era essa: fck ≥ 30 MPa; módulo de deformação tangente inicial Eci0,3 fck ≥ 30 GPa; abatimento = S160/160±20 mm; manutenção da trabalhabilidade do concreto fresco: 3 horas; agregado graúdo basalto/diabásio da região – brita 0 e 1; agregado miúdo areia; retração por secagem do concreto ≤ 0,02% - ensaio ASTM C 157 na idade de 28 dias; relação água/aglomerantes ≤ 0,40; consumo de aglomerantes ≤ 390 kg/m³; tipos de cimento de baixo calor de hidratação: cimento de baixa retração (podendo ser de ultra baixa retração), CP III 40 (teor de escória < 50%) ou compostos com adições ativas tipo pozolana, sílica ativa ou metacaulim; adições especiais: compensador de retração; redutor de retração; teor de argamassa 49% a 52%; teor de ar incorporado ≤ 3%; índice de exsudação ≤ 2%; temperatura de recebimento do concreto fresco ajustado para atender temperatura de pico do concreto endurecido ≤ 55°C.
Dando luz ao projeto
Durante o período de obras, o controle de qualidade do concreto e do cimento fornecido foi tão rígido quanto o estabelecido em projeto.
Uma das premissas, por conta da retração, era manter o material refrigerado, muitas vezes, o deixando em silos. Na concretagem, no entanto, foi utilizado gelo para não deixar que o calor onerasse fissuras neste concreto – sabendo da importância do seu cuidado devido à falta de juntas na estrutura.
Além disso, foi preciso seguir de forma assertiva o plano de concretagem e cumprir todos os prazos estabelecidos e os parâmetros de qualidade, um deles, inclusive, apontava que o cimento só poderia ter 50% de escória, superando esse valor, o material já se tornaria inadequado ao projeto.
Hoje, a ciência brasileira sofre com a falta de investimentos em pesquisas e inovação, e o Sirius chegou para aumentar as possibilidades de evolução em diversos segmentos. Para as equipes envolvidas, o projeto – além da importância que tem para a ciência brasileira e mundial – foi desafiador do ponto de vista estrutural, que exigiu muito estudo e alinhamento desde projeto até entrega final. “Tivemos tempo hábil para se chegar a esse trabalho, alcançando o objetivo do cliente”, afirma Dakuzaku.
DADOS DA OBRA
Projeto: Projeto Sirius | Localização: Campinas (SP).
Materiais fornecidos: cimento CP III-40 RS da fábrica de Santa Helena.
Período da obra: 2013 até 2018.
Desafios enfrentados:
- - Concepção do cimento ideal para uma obra de laboratório, com túneis de blindagem e piso industrial;
- - Controle rígido dos materiais para composição do cimento;
- - Trabalho multidisciplinar que envolveu construtora e entidades de alto nível no Brasil para atender à demanda solicitada.
FONTES UTILIZADAS
Vicente Verdiani, coordenador técnico da Votorantim Cimentos;
Roberto Dakuzaku, consultor em tecnologia do concreto S. Takashima;
Fabricio Tardivo, engenheiro civil da Engeti;
Julio Timerman, sócio-diretor na Engeti e diretor-presidente no Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon).
EMPRESAS E INSTITUTOS: Engeti Consultoria e Engenharia.