Uma nova maneira de proteger o concreto dos danos do fogo usando materiais reciclados de pneus velhos foi testada com sucesso por pesquisadores da Universidade de Sheffield.

A equipe usou fibras extraídas do reforço têxtil comumente embutidas nos pneus para garantir seu desempenho. Adicionar essas fibras à mistura de concreto reduziu a tendência do concreto de se fragmentar - onde as camadas superficiais de concreto se quebram - de forma explosiva sob o intenso calor de um incêndio.

Usar fibras de polipropileno (PP) feitas pelo homem para proteger estruturas de concreto de danos ou colapso em caso de incêndio é uma técnica relativamente bem conhecida. Muitas estruturas modernas, incluindo projetos de engenharia de grande escala, como Crossrail, usaram concreto que inclui fibras de PP para proteção contra estilhaçamento de fogo.

O estudo de Sheffield é o primeiro a mostrar que essas fibras não precisam ser feitas de matérias-primas, mas, em vez disso, pode ser recuperado de pneus usados. Os resultados são publicados na revista Tecnologia de Incêndio .

"Mostramos que essas fibras recicladas fazem um trabalho equivalente às fibras PP 'virgens', que requerem muita energia e recursos para serem produzidas, "explica o autor principal, Dr. Shan-Shan Huang, no Departamento de Engenharia Civil e Estrutural da Universidade de Sheffield.

"Usar materiais residuais dessa forma é mais barato, e melhor para o planeta. "

As fibras derretem sob o calor intenso de um incêndio, deixando redes de canais minúsculos. Isso significa que a umidade presa dentro do concreto é capaz de escapar, ao invés de ficar preso, o que faz com que o concreto se quebre de forma explosiva.

"Porque as fibras são tão pequenas, eles não afetam a resistência ou a rigidez do concreto, "diz o Dr. Huang.

"Seu único trabalho é derreter quando o calor se torna intenso. O concreto é um material quebradiço, portanto, romperá com relativa facilidade sem que essas fibras ajudem a reduzir a pressão dentro do concreto. "

Proteger o concreto contra estilhaçamento de fogo significa que as armaduras de aço que atravessam o concreto também são protegidas. Quando os reforços de aço são expostos ao calor extremo, eles enfraquecem muito rapidamente, o que significa que uma estrutura tem muito mais probabilidade de entrar em colapso. O Liverpool Waterfront Car Park sofreu este tipo de dano durante um incêndio em 2017, levando a toda a estrutura eventualmente tendo que ser demolida.

Colaborando com Twincon, uma empresa com sede em Sheffield que desenvolve soluções inovadoras para a indústria da construção, os pesquisadores também desenvolveram tecnologias para recuperar as fibras dos pneus usados.

Isso envolveu a separação das fibras da borracha do pneu, desembaraçando as fibras em fios, e depois distribuí-los uniformemente na mistura de concreto.

A equipe planeja continuar testando o material com diferentes proporções das fibras para o concreto, e também usando diferentes tipos de concreto. Eles também planejam descobrir mais sobre como os materiais reagem ao calor no nível da microestrutura. Ao escanear o concreto à medida que é aquecido, eles serão capazes de ver com mais precisão as mudanças estruturais que ocorrem dentro do material.