Concreto com adição de borracha melhora o desempenho de dormentes
Imagem: dormente em teste de impacto.
Os dormentes são uns dos principais componentes de uma estrutura ferroviária. Eles têm por função receber e transmitir os esforços produzidos pelo trem ao lastro. Além disso, servem de suporte aos trilhos, permitindo a sua fixação e mantendo a bitola invariável. Para um desempenho confiável, os dormentes devem apresentar algumas propriedades mecânicas, como durabilidade, rigidez com alguma elasticidade e resistência aos esforços. Antigamente, era muito comum o uso da madeira como dormente, pois ela reúne quase todas as qualidades exigidas. Porém, devido à escassez de madeira, o preço está alto e, hoje, o cimento se tornou um dos principais materiais utilizados. Essa troca trouxe desvantagens, como maior peso dos dormentes, necessidade de um processo de fabricação apurado e de um alto padrão de lastramento e nivelamento. Entretanto, as vantagens chamaram mais atenção,como maior estabilidade da via, maior durabilidade, economia de lastro, longa vida útil e a possibilidade de configurar a composição final do concreto.
Com base nessa possibilidade de configurar a composição final do concreto, os pesquisadores do Departamento de Engenharia Civil do Instituto Nacional de Tecnologia Calicut, Índia, desenvolveram os trabalhos com dormentes. O problema que os pesquisadores tentaram amenizar foi o de que devido às cargas dinâmicas envolvidas no deslocamento de um trem, ocorrem choques e vibrações que formam trincas e fissuras no dormente e, desta maneira,comprometem a estrutura. Neste cenário, realizaram experimentos para melhorar as propriedades mecânicas do concreto e substituíram 15% dos agregados finos por granulados de borracha conseguindo, assim, resultados promissores.
Durante os trabalhos, os pesquisadores indianos perceberam que a adição de granulado de borracha ao concreto aumenta a dureza da estrutura e, assim, a resistência ao impacto. Desta maneira, o dormente possui melhor resistência a carregamentos cíclicos. Partindo desta ideia, os pesquisadores realizaram testes de impacto e fadiga em dormentes de concreto fabricados substituindo 15% do volume de agregados finos por granulados de borracha. As avaliações dos resultados mostraram:
- A presença do granulado de borracha no concreto aumentou a resistência a formação de trincas por impacto em cerca de 80 a 110%;
- A carga de falha no teste de impacto foi de 50% maior devido à capacidade de absorção de energia do granulado de borracha;
- O ciclo para falhas foi maior com o granulado de borracha e, assim, aumentando a vida útil da estrutura;
- A presença do granulado de borracha aumentou 40 a 60% a resistência ao impacto se comparado com o concreto protendido.
Para mais informações, acesse:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213020916000124