Na cúpula do Panteão em Roma, diversos artifícios foram usados para permitir que uma construção tão ousada se mantivesse de pé. Um deles diz respeito à composição do concreto (nesse caso, um concreto não-armado) com densidades distintas no decorrer da estrutura. Quanto mais próximo do topo, pedras mais leves foram utilizadas na mistura, diminuindo o peso próprio da cúpula, mas mantendo-a sólida na base. Outro artifício foi a inclusão dos “cofres”, que nada mais são que subtrações no concreto, permitindo a construção da abóbada mantendo uma seção transversal suficientemente robusta para suportar o seu próprio peso. Construído há quase 1.900 anos, esse edifício ainda continua surpreendendo-nos pela genialidade das soluções. Utilizar a quantidade dos materiais somente onde cumprem suas função primordial, criando estruturas inteligentes, é apenas uma das lições que esse edifício proporciona.
O concreto é um dos materiais mais utilizado na construção civil. No entanto, o processo produtivo de suas matérias primas consome grandes quantidades de energia e de recursos naturais não-renováveis e emite considerável quantidade de gases que contribuem para o agravamento de efeito estufa que o planeta está sendo submetido. Buscar formas de fazer o seu uso consciente nas construções, mas ainda aproveitando suas características estruturais, é um caminho coerente em direção a um futuro mais sustentável da construção civil. Para isso, é importante entender seus potenciais e fragilidades. No caso das lajes, uma grande desvantagem do concreto é o seu grande peso próprio, que limita vãos maiores, sob o risco de ruir a estrutura. O concreto apresenta boa resistência à compressão, mas muito pouca à tração e, por isso, o aço atua em conjunto no concreto armado, suportando os esforços de tração que atuam nas peças.
Nas lajes pré-moldadas, alveolares ou nervuradas, o espaço que seria ocupado pelo concreto tracionado é deixado vazio ou preenchido por um material de peso menor, como tijolos cerâmicos ou poliestireno expandido. Uma abordagem semelhante foi desenvolvida na década de 1990 por Jorgen Bruenig, que desenvolveu na Dinamarca um tipo de laje oca biaxial (hoje mais conhecida pelo nome comercial de BubbleDeck). Trata-se de um sistema composto por esferas ocas feitas de plástico, que ocupam os locais onde o concreto desempenha função estrutural de menor intensidade, tais como nas proximidades da linha neutra de peças submetidas à flexão. Nestes casos, as esferas, inseridas uniformemente entre armaduras de aço superiores e inferiores, preenchem com ar o espaço que seria ocupado por concreto que quase não contribuiria para a resistência final da peça. Dessa forma é possível reduzir entre 25% e 35% o peso próprio da laje (se comparado a uma laje maciça da mesma espessura), permitindo vãos maiores e diminuindo a seção dos pilares e as sobrecargas na fundação da edificação. Estima-se que a utilização de 1 kg de plástico das esferas economiza cerca de 100 kg de concreto.
Também chamadas de lajes biaxiais alveolares, seu comportamento e cálculos se assemelham às lajes maciças de concreto, uma vez que os esforços são transferidos em ambas as direções horizontais até os pilares e às fundações. Podem ser construídas com o uso de módulos, pré-lajes, ou em painéis acabados. Necessita de menor quantidade de escoramento se comparado às lajes maciças ou mesmo às nervuradas, permitindo que as obras caminhem mais rápido, inclusive verticalmente. Utilizando-se componentes pré-fabricados, isso também pode reduzir significativamente a necessidade de mão-de obra, resultando em uma construção mais rápida e barata.
As esferas podem ser compostas por material reciclado de polipropileno ou esferas de poliestireno, com baixo peso específico e boa resistência. Após concretada, a peça aparenta ser uma laje maciça tradicional de concreto e as esferas permanecem na estrutura. Pesquisas e testes têm mostrado suas boas características acústicas e resistência ao fogo. Evidentemente, trata-se de um sistema que exige mais atenção no detalhamento, para que o projetista adeque as dimensões existentes às demandas projetuais. Outra questão limitante é que, em alguns países, ainda não há normativa própria para o sistema ou mão-de-obra com alguma experiência nesse método.
Nos últimos anos, o sistema tem sido muito aplicado em obras de grande porte, como edifícios educacionais e até em aeroportos, onde os prazos são apertados e há a possibilidade do investimento em novos métodos por conta da escala. Buscar soluções sustentáveis, além da criação de novos materiais ou novas tecnologias, também diz respeito a utilizar um mesmo material de formas mais inteligentes, conscientes e eficientes.
Para mais informações técnicas sobre o sistema, acesse este link.
