Primeira medição in situ das propriedades mecânicas de argamassa de cimento endurecido em alto mar
p Esquerda:Aparelho de medição próximo ao espécime de argamassa de cimento em uma profundidade de água de aproximadamente 3, 500 metros. À direita:Veículo operado remotamente ROV Kaiko Mk-IV, usado para instalar o espécime de argamassa de cimento. Crédito:JAMSTEC, Instituto de Tecnologia de Tóquio
p Indústrias Ube, Ltd., o Instituto de Pesquisa Portuária e Aeroportuária, Agência Japonesa para Ciência e Tecnologia Marinho-Terrestre (JAMSTEC), Instituto de Tecnologia de Tóquio, e a Universidade de Ciência e Tecnologia Marinha de Tóquio anunciaram hoje que um grupo de pesquisa conjunto estabeleceu um método para avaliar as propriedades mecânicas da argamassa de cimento endurecido e iniciou a primeira medição de dados in-situ. O projeto de pesquisa visa contribuir para a construção de infraestrutura de alto mar. Ao coletar dados sobre a pressão hidráulica que surge no interior da argamassa de cimento endurecido em um local no fundo do mar, espera-se que a pesquisa produza dados úteis para o futuro desenvolvimento de materiais de infraestrutura para aplicações em alto mar e o estabelecimento de metodologias de projeto para estruturas de alto mar. p A pesquisa é relatada em um artigo publicado no
Jornal de tecnologia avançada de concreto , Volume 19.
p O objetivo da pesquisa é elucidar as propriedades mecânicas da argamassa de cimento endurecido devido aos efeitos da alta pressão hidráulica em um curto e longo período de tempo. Convencionalmente, um submersível é usado para recuperar os espécimes de argamassa de cimento implantados no fundo do mar, e as mudanças na amostra de argamassa são medidas após a recuperação. No entanto, este método deixa em aberto a possibilidade de que a mudança de pressão do mar profundo para a superfície do mar na recuperação cause as mudanças na amostra de argamassa de cimento, potencialmente impedindo uma compreensão precisa dos fenômenos que surgem no fundo do mar. Além disso, testes que utilizam um tanque de água para simular a alta pressão hidráulica no fundo do mar não podem reproduzir os fenômenos no grau em que surgiriam em uma estrutura real, ou os efeitos das correntes reais e fixação de organismos marinhos.
p Os pesquisadores estabeleceram um método que permite a medição contínua in-situ da pressão e da deformação da água que surge em uma amostra de argamassa de cimento no fundo do mar. Os pesquisadores podem então localizar apenas os fenômenos que realmente surgem no fundo do mar, garantindo assim dados precisos para análise e interpretação.
p Crédito:JAMSTEC
p Em julho de 2020, o grupo de pesquisa implantou um espécime de argamassa de cimento e um aparelho de medição em uma profundidade de água de aproximadamente 3, 500 metros na margem nordeste do vale de Nankai, localizado a cerca de 70 quilômetros da ponta da Península de Izu. O espécime será recuperado no ano fiscal de 2021 e os pesquisadores analisarão os dados.
p O Japão é a sexta maior nação marítima medida pela área de sua zona econômica exclusiva (ZEE) e águas territoriais. Consequentemente, a utilização ativa dos oceanos é uma das questões importantes que o Japão enfrenta. Dentro da ZEE do Japão, os mares profundos representam uma proporção muito elevada do território oceânico, e nos últimos anos várias possibilidades para o desenvolvimento dos recursos oceânicos têm sido estudadas. Outras possibilidades também estão sendo discutidas, que têm potencial para criar novos campos da ciência e da indústria. Isso inclui a utilização de energia oceânica, como geração de energia das marés, instalação de data centers para aproveitar o fundo do mar, construção de grandes detectores de neutrino, e conceitos de cidade de alto mar.
p Aproveitamento de cimento, que oferece muitas possibilidades de design e é altamente versátil, está sendo estudado para futura construção de infraestrutura oceânica em mares profundos. O cimento é fabricado com calcário, que pode ser inteiramente adquirido no Japão, um país onde os recursos subterrâneos são normalmente escassos, portanto, ele promete a vantagem de um suprimento estável como material.
p Contudo, quase não houve qualquer avaliação dos impactos do ambiente extremo do fundo do mar em estruturas que utilizam cimento. Em pesquisas recentes, os pesquisadores descobriram que a argamassa de cimento endurecido se deteriora significativamente em águas profundas, deixando claro que a infraestrutura de alto mar não pode ser construída usando apenas o conhecimento existente e as metodologias de projeto. Está se tornando importante coletar dados básicos como uma etapa para a construção de uma infraestrutura em alto mar.