Investigadores Suíços Utilizam Ligas Metálicas com Memória no Reforço de Vigas com Pré-Esforço

Um grupo de investigadores do Departamento de Engenharia Estrutural do Laboratório Federal Suíço de Ciências dos Materiais (EMPA) está a estudar a viabilidade de utilização de ligas metálicas com memória (shape memory alloys – SMA) no reforço de vigas com pré-esforço. Este tipo de materiais tem a capacidade, quando deformado, de voltar à sua forma e posição originais, após sujeito a um processo de ativação.

Desta forma, uma viga de betão armado reforçada com varões de SMA pode ser sujeita a pré-esforço simplesmente através da ativação do material de reforço. Quando os varões ou lâminas de SMA são ativados, na presença de uma corrente elétrica, “tentam” voltar à sua geometria original, o que é contrariado pelo invólucro de betão, conduzindo à instalação de um estado de pré-esforço no elemento estrutural.
Este efeito elimina a necessidade de uso dos pesados e complexos equipamentos de pré-esforço utilizados na construção convencional.

O principal desafio dos investigadores do EMPA foi o desenvolvimento de SMA adequadas à incorporação em estruturas de engenharia civil.
As SMA tradicionais, fabricadas à base de ligas de titânio de níquel, têm um custo elevado e o seu processo de fabrico é dispendioso.
Por outro lado a ativação elétrica de SMA à base de ferro, mais baratas, requer a indução de temperaturas que podem chegar aos 400ºC, o que influenciaria negativamente os restantes materiais usados na construção.
Por essas razões, o EMPA recorreu ao desenvolvimento de ligas SMA de ferro-manganês-silício, passíveis de serem ativadas a apenas 160ºC, uma temperatura mais adequada para uso no betão. Ao mesmo tempo manteve-se o baixo custo global do fabrico deste novo material, que será da mesma ordem de magnitude dos varões de aço tradicionais.

Para a exploração comercial das novas SMA, o EMPA fundou a re-Fer AG, que se ocupará do fabrico e distribuição de produtos para a indústria da construção.

Outros artigos interessantes: