Cimento: conheça origem, importância, riscos e alternativas

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O cimento é o principal material encontrado em obras de construção civil. Embora essencial, a sua confecção oferece riscos à saúde e ao meio ambiente.

trabalhadores

O cimento é um dos produtos mais utilizados ao redor do mundo, e pode-se dizer que este material revolucionou a história da engenharia e a maneira como cidades passaram a se estruturar. Olhe ao seu redor... Ele está presente em quase todo tipo de construção, desde a mais simples casa até a mais complexa obra de engenharia.

Basicamente, o cimento é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que se enrijece ao entrar em contato com a água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido a ação da água, esse material não volta a se decompor.

Suas principais matérias-primas são: o calcário, a argila, e quantidades menores de óxidos de ferro e alumínio, utilizados para a produção do clínquer - material básico para a fabricação do cimento (leia mais em Clínquer: saiba o que é e quais seus impactos ambientais) -, o gesso (gipsita) e outras adições (como pozolana ou escória de fornos).

Normalmente, quando se fala em cimento também se fala em concreto. Ambos são materiais indispensáveis na construção civil. Mas você saberia dizer qual a diferença entre esses dois materiais?

O cimento é um pó fino, com propriedades aglutinantes, que pode ser utilizado para diversos fins, como na composição de argamassa, reboco de parede, na fabricação de concreto, etc.

O concreto é um composto, muito empregado na construção civil, que utiliza o cimento como um dos seus principais componentes, que confere a ele as propriedades de rigidez e aglutinação necessárias. Além do cimento, outros materiais presentes na composição do concreto são água, areia e pedra.

Resumindo: concreto é a estrutura resultante da mistura do cimento e outros materiais, enquanto que o cimento é um dos ”ingredientes” que fazem parte dessa receita.

Origem

Cimento é uma palavra originada do latim 'caementu', que designava, na Roma antiga, uma espécie de pedra natural de rochedos.

Historiadores supõem que o homem primitivo, da Idade da Pedra, já possuía o conhecimento acerca de um material com propriedades aglomerantes semelhantes ao cimento. Acredita-se que esses seres humanos, ao acenderem suas fogueiras junto das pedras de calcário e gesso, observavam parte dessas pedras se transformarem em um pó, sob a ação do fogo e, quando o material era hidratado pelo sereno da noite, convertia-se novamente em pedra.

Além disso, a origem e criação do cimento, com uma composição diferente da que conhecemos hoje, são bem antigas. Estima-se que começaram a ser usados por volta de 4,5 mil anos atrás.

coliseu

Alguns povos antigos, como egípcios e romanos, já empregavam uma espécie de aglomerante entre os blocos de pedras na construção de seus monumentos. No Antigo Egito já se utilizava uma liga constituída por uma mistura de gesso calcinado. As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica, que possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água.

Em 1756, foi dado o primeiro passo rumo ao desenvolvimento do cimento moderno, pelo inglês John Smeaton, que conseguiu obter um produto resistente por meio de calcinação de calcários moles e argilosos.

Mas foi apenas em 1824, que o construtor inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino, muito similar ao cimento moderno. Quando água era adicionada a esse pó, era obtida uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto pedra e não se dissolvia em água. Essa descoberta foi patenteada com o nome de cimento Portland, por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.

A formulação do cimento Portland é a mais usada e difundida no mundo inteiro até os dias de hoje.

Surgimento no Brasil

No Brasil, as primeiras experiências relativas à fabricação do cimento Portland ocorreram por volta de 1888, por meio do comendador Antônio Proost Rodovalho, que instalou uma fábrica em sua fazenda, em Santo Antônio (SP), seguida da instalação de uma nova fábrica na ilha Tiriri (PB), em 1892. E, no ano de 1912, o governo do Espírito Santo fundou sua própria fábrica na cidade de Cachoeiro do Itapemirim.

Porém, essas ações não passaram de tentativas, que culminaram, em 1924, com a implantação de uma fábrica, pela Companhia Brasileira de Cimento Portland, em Perus (SP), cuja construção pode ser considerada como o marco da implantação da indústria brasileira de cimento.

As primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no mercado em 1926. Até então, o consumo de cimento no país dependia exclusivamente do produto importado. Dessa maneira, a partir da data citada, a produção nacional foi gradativamente elevada com a implantação de novas fábricas e a participação de produtos importados diminuiu nas décadas seguintes, até praticamente desaparecer nos dias atuais.

Riscos ao meio ambiente e à saúde humana

Os principais impactos ambientais têm relação com o processo de produção do cimento. As fábricas desse material acabam poluindo o ambiente e são responsáveis por impactos relevantes.

E, apesar do processo de fabricação desse material não produzir resíduos sólidos diretamente, já que as cinzas provenientes da queima dos combustíveis nas cimenteiras normalmente são reaproveitadas no próprio processo, há uma alta emissão de poluentes gasosos e material particulado.

Dessa maneira, os principais impactos são provocados pela emissão dos gases poluentes provenientes desses combustíveis. Um exemplo é a alta emissão de dióxido de carbono (CO2), um dos principais gases que desequilibram o efeito estufa. Leia mais a respeito dos impactos ambientais causados durante a produção do cimento na matéria "Como ocorre o processo de produção do cimento e quais são seus impactos ambientais?".

Além desses impactos ambientais, o cimento também pode apresentar riscos à saúde humana. A utilização do cimento sem o uso de equipamentos de proteção adequados pode proporcioniar sérios danos à saúde do trabalhador que manusear esse material. Segundo estudo, o cimento é classificado como ‘material irritante’, reagindo quando em contato com a pele, olhos e vias respiratórias.

O cimento reage em contato com a pele por conta da umidade (transpiração do corpo), após contato prolongado. Ocorre a liberação de calor, devido à reação do cimento em contato com superfície líquida, provocando lesões. Além disso, é comum observar a ação alcalina do cimento sobre, principalmente, as mãos e pés dos operários da construção civil. O cimento exerce um efeito abrasivo sobre a camada córnea da pele, provocando lesões como: vermelhidão, inchaço, bolhas e fissuras.

Os cuidados devem ser redobrados com a sensibilidade dos olhos pois o cimento pode causar irritações conjuntivas e até mesmo lesões mais graves e irreversíveis como a cegueira.

Outros riscos à saúde estão relacionados à inalação de poeiras deste material. O tempo de exposição à poeira, sem os métodos de segurança necessários, é um fator agravante neste processo. Segundo pesquisas, estima-se que o período entre dez a 20 anos de exposição a essas poeiras são suficientes para o desenvolvimento de doenças pulmonares. Essas doenças são resultantes da acumulação, por inalação, de partículas sólidas nos pulmões.

Com o passar dos anos, a poeira inalada permanece depositada nos pulmões, criando um quadro de fibrose, ou seja, o endurecimento do tecido pulmonar, fazendo com que a capacidade elástica dos pulmões possa ser comprometida.

Alternativas e Inovações

A previsão é que a produção e necessidade de cimento continue a crescer nos próximos anos, o que aumentaria, por consequência, as emissões totais de gases do efeito estufa, como o CO2. Para evitar, ou ao menos minimizar esse quadro, é vital pensar em alternativas e inovações apropriadas para a produção e o consumo de cimento, já que dificilmente a demanda por esse material irá diminuir. A seguir, apresentamos algumas alternativas e inovações:

Estruturas metálicas

Atualmente já existem diversas construções que utilizam estruturas metálicas.

Se compararmos a relação custo/beneficio desse tipo de construção, com o do concreto armado (concreto + ferro), vamos obter vantagens e desvantagens, como:

Em relação à estrutura, enquanto a de concreto deve ser produzida toda na obra, a metálica é apenas montada, tendo sua produção feita em fábrica, o que agiliza o processo.

A mão-de-obra utilizada em obras com estruturas metálicas é bem menor do que a utilizada em obras de concreto armado, embora as estruturas metálicas exijam mão-de-obra mais especializada. Erros são, por vezes, admissíveis e corrigidos quando tratamos de estruturas de concreto. Porém, erros na estrutura metálica devem ser nulos.

O peso da estrutura metálica é menor do que a estrutura de concreto armado, o que alivia a tensão nas vigas e colunas.

Quanto à resistência dessas estruturas, são equivalentes.

Em relação aos prazos de obra, a estrutura metálica apresenta mais vantagens, pois as etapas de obra podem ser executadas simultaneamente, ao contrário das estruturas em concreto armado.

Quanto ao isolamento térmico, as estruturas em concreto armado levam vantagem em relação às estruturas metálicas, pois as estruturas metálicas superaquecem no verão e esfriam demais no inverno, diferentemente das estruturas de concreto, que acabam sendo mais aconchegantes e confortáveis.

Por fim, as estruturas de concreto apresentam uma grande vantagem em relação às estruturas metálicas na proteção contra incêndios. Fato este que parece justificar a ainda grande utilização de estruturas em concreto armado.

Uso de madeira certificada

Existem diferentes iniciativas que defendem o uso da madeira certificada na construção civil para substituir estruturas feitas de concreto. São muitos os fatores positivos defendidos para essa prática, como o fato da madeira ser um recurso renovável, diminuir a quantidade de gases de efeito estufa e ser um material resistente e facilmente reutilizável.

Confira abaixo a animação disponibilizada pela organização não governamental WWF-Brasil (World Wide Fund for Nature), que aborda e incentiva o uso de madeira certificada em projetos de construção civil.

Além dessa animação, é interessante conferir a palestra do Michael Green ao TED Talks, 'Why we should build wooden skyscrapers' (Por que devemos construir arranha céus de madeira). Ele é um arquiteto que avalia e propõe a possibilidade de construir altos edifícios e complexas obras com madeira certificada (sequestradora de carbono) em vez de usar concreto e aço. A apresentação dura 14 minutos e aborda esse tema de forma bastante inovadora e interessante. Confira a palestra aqui.

Bioconcreto: o concreto que se ‘cura’ sozinho

O chamado bioconcreto é uma descoberta capaz de revolucionar por completo o setor da construção civil e a maneira como o ser humano realiza as suas construções e reparos. Nasceu das mãos e mentes de cientistas holandeses, da Universidade de Tecnologia de Delft, e chama a atenção pela capacidade de vedar suas próprias fissuras e rachaduras. Seria um concreto dotado de capacidades ‘auto-curadoras’, assim como ocorre na natureza com determinados seres vivos.

Segundo seus criadores, o bioconcreto é assim denominado por se tratar de um produto 100% vivo. Isso se deve pela presença de bactérias no material, responsáveis por oferecer a ele propriedades especiais. Os pesquisadores realizam a mistura de concreto comum com lactato de cálcio e uma colônia de micro-organismos (Bacillus pseudofirmus). Estas bactérias são capazes de sobreviver por mais de dois séculos em edificações, mesmo em ambiente adverso.

Na prática, as rachaduras existentes em edifícios construídos com o uso de bioconcreto são regeneradas quando as bactérias presentes no produto entram em contato com a água. Ao penetrarem nas fissuras, são estimuladas pela umidade e passam a consumir o lactato. O resultado final, após a ‘digestão’ dessas bactérias, é a produção de calcário, substância encarregada de reparar o material.

Outro aspecto positivo do bioconcreto está relacionado à extensão da rachadura que é possível recuperar, praticamente não existindo limites, podendo reparar até quilômetros de fissuras. Porém, para um melhor funcionamento, a ruptura não pode ter uma largura maior que 8 mm. Além disso, a economia proporcionada com o emprego do bioconcreto é inimaginável, pois muito dinheiro poderá ser poupado.

Confira o vídeo a seguir, em inglês, disponibilizado pela Universidade de Delft, Holanda. Nele o conceito e funcionamento do bio concreto são brevemente explicados por um de seus idealizadores.

Reciclagem de concreto

A reciclagem de concreto é uma alternativa para combater o enorme volume de resíduos gerados diariamente pela construção civil e para auxiliar na redução dos impactos ambientais provocados pelo processo de extração e fabricação do cimento e do concreto. Leia mais sobre reciclagem de concreto em 'Técnica que utiliza descargas elétricas para reciclar concreto é testada com sucesso'.

Uma grande barreira ao uso de concreto reciclado se refere à variabilidade e incerteza nas propriedades e qualidade final do material reciclado e como isso afetaria a resistência, rigidez e durabilidade das estruturas construídas.

Por causa da lacuna de conhecimento até o momento, o uso de agregados reciclados tem sido limitado principalmente a aplicações não estruturais, como calçadas, estradas e em obras de nivelamento de terrenos, ainda que a qualidade do material reciclado seja geralmente maior do que a exigida nessas aplicações não estruturais.

Assim, é necessário desenvolver pesquisas e métodos de engenharia apropriados para uma maior utilização de agregados de concreto reciclado em obras estruturais, como edifícios.

Além dessas, também existem outras alternativas que visam auxiliar na redução dos impactos provocados pela indústria do cimento. Confira nas matérias: ‘Técnicas alternativas amenizam dano ambiental do processo de produção do cimento’ e 'Clínquer: saiba o que é e quais seus impactos ambientais'.

O cimento, como já foi dito, é fundamental para a "construção" da sociedade que conhecemos hoje. Portanto, não devemos demonizá-lo, mas procurar alternativas em larga escala para que seus impactos sejam diminuídos e alternativas mais sustentáveis possam ser desenvolvidas.



Veja também:


 

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