Concreto feito com fraldas trituradas é tão forte quanto economiza espaço em aterros sanitários

Fraldas usadas podem substituir até 40% da areia que normalmente é usada na fabricação de concreto, reduzindo custos e mantendo mais lixo fora dos aterros

Na tentativa de resolver dois problemas ambientais ao mesmo tempo, pesquisadores da Universidade de Kitakyushu, no Japão, descobriram que fraldas trituradas podem substituir entre 9 e 40% da areia usada na fabricação do concreto sem reduzir sua resistência. Fraldas descartáveis ​​são uma fonte crescente de resíduos não recicláveis, e a produção de cimento é responsável por quase 7% das emissões globais de gases de efeito estufa e consome cerca de 50 bilhões de toneladas de areia por ano.

O concreto com infusão de fralda foi usado para construir uma pequena casa na Indonésia, para demonstrar como esse tipo de lixo poderia ser desviado dos aterros para construir moradias mais acessíveis em comunidades de baixa e média renda.

Siswanti Zuraida, engenheiro civil da Universidade de Kitakyushu, iniciou o projeto enquanto lecionava no Bandung Science Technology Institute, perto de Jacarta. Embora os números da população em países ricos muitas vezes estacionem e diminuam, os da Indonésia e outros países de baixa e média renda continuarão crescendo – levando a mais bebês, mais fraldas e mais demanda por moradias de baixo custo.

"É tudo sobre a disponibilidade de recursos", diz Zuraida. "Com o crescimento da população, o desperdício de fraldas também vai crescer. É um desafio, então pensamos que isso seria uma parte da nossa contribuição para reciclar esse lixo."

As fraldas descartáveis ​​são normalmente feitas de polpa de madeira, algodão e polímeros superabsorventes, cujas pequenas quantidades demonstraram melhorar as propriedades mecânicas do concreto. Com financiamento de uma empresa de gestão de resíduos com sede em Jacarta chamada Awina, Zuraida decidiu determinar quanta areia poderia ser trocada por fraldas trituradas para criar concreto e argamassa úteis.

Inicialmente, os pesquisadores adquiriram as fraldas localmente – Zuraida tem um filho pequeno. Depois que as fraldas foram lavadas, secas e trituradas, o material resultante foi combinado com cimento, areia, brita e água. A equipe testou diferentes misturas, substituindo até 40% da areia do concreto.

Após um mês de cura, as amostras foram testadas sob pressão para determinar o ponto de ruptura do material compósito. A partir dessas medições, Zuraida e seus colegas calcularam a proporção máxima de resíduos de fraldas que poderia atender às necessidades dos componentes da construção.

Quanto mais resíduos de fraldas houver no concreto, menor será a resistência à compressão. Componentes estruturais, como colunas e vigas, portanto, precisavam de uma proporção menor de fraldas trituradas do que elementos arquitetônicos, como paredes e blocos de concreto. Para seu protótipo de casa térrea, os pesquisadores calcularam que 27% da areia poderia ser substituída por restos de fraldas. Mas se a casa tivesse três andares, a proporção precisaria cair para 10%.

Em componentes arquitetônicos, até 40% da areia poderia ser substituída por resíduos de fraldas, com maior proporção em painéis de concreto. Em pisos e calçadas de jardins, que precisam ser mais resistentes que as paredes para atender aos padrões de construção, apenas 9% da areia poderia ser substituída por fraldas.

Os pesquisadores então usaram seu concreto com infusão de fralda para construir sua casa experimental de acordo com os padrões de construção da Indonésia. A casa era pequena; a planta totalizava apenas 36 metros quadrados, o tamanho de cerca de 2,5 vagas de estacionamento. Para acelerar o processo de construção, os pesquisadores usaram concreto mole para os componentes arquitetônicos e vigas metálicas para os componentes estruturais.

No total, a casa usou cerca de 1,7 metros cúbicos de resíduos de fraldas, o que representou cerca de 8% do volume total de material composto.

Como forma de extrair valor de resíduos não degradáveis, "é uma peça bonita e realmente valiosa dentro de um processo gradual", diz Christof Schröfl, um químico que pesquisa materiais de construção sustentáveis ​​na Universidade de Tecnologia de Dresden, na Alemanha.

Mas ele adverte que transportar os resíduos de fraldas para fábricas de processamento ou canteiros de obras pode "gerar caminhos de transporte bastante longos" e que, se a equipe quiser aumentar a compatibilidade ambiental de sua casa de baixo custo, poderá optar por paredes feitas de madeira. com base em materiais compósitos em vez de concreto.