A revolução na construção civil que aguenta até terremotos

Como o nióbio da CBMM torna prédios e projetos de infraestrutura mais resistentes, reduz o uso de materiais nos canteiros de obras e traz a leveza que os arquitetos contemporâneos buscam

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O nióbio da companhia foi usado no aço para a construção do edifício Zun Tower, o mais alto de Pequim, com 528 metros

A receita é simples. Uma pitada de nióbio – sim, uma pitada – adicionada ao aço convencional durante sua fabricação é capaz de tornar edifícios residenciais, prédios comerciais, pontes, viadutos e diversos projetos de infraestrutura mais resistentes, mais leves e, na maioria dos casos, até mais bonitos.

“Vivemos uma verdadeira revolução”, resume Leonardo Silvestre, head do segmento estrutural da CBMM, empresa líder na produção e comercialização de produtos de nióbio. “As transformações são resultado sobretudo de impressionantes avanços da engenharia de materiais e da tecnologia de construção nos últimos anos.”

A CBMM é protagonista da nova era. Graças a robustos investimentos em inovação, desenvolvimento de tecnologias e parcerias com institutos e universidades de diversos países, a empresa não só contribuiu para a consolidação do nióbio como teve papel ativo na modernização dos aços para a construção civil.

Principal segmento de atuação da CBMM, a siderurgia representa mais de 80% do volume de vendas da companhia. Desse total, 40% das aplicações de nióbio se destinam à construção.

Afinal, o que torna o nióbio um metal revolucionário? A CBMM participou ativamente de diversas iniciativas que demonstram como o produto pode ser aliado de projetos arquitetônicos contemporâneos.

Inaugurado em 2017 na Avenida Paulista, no coração de São Paulo, o edifício do Instituto Moreira Salles (IMS) é um grande exemplo dos extraordinários benefícios trazidos pelo nióbio.

“O desafio da obra era muito grande”, diz Silvestre. “Ela seria executada numa região congestionada, entre dois edifícios altos, e com o metrô passando muito próximo”. Além disso, deveria ser capaz de receber milhares de pessoas e abrigar trabalhos artísticos de todos os portes, o que sugeria pés-direitos altos, amplos espaços abertos e imensos vãos livres.

Junte-se a isso o desejo dos arquitetos de deixar um marco para cidade, ao mesmo tempo bonito e funcional – e com a leveza típica das obras modernas. Isso tudo foi possível graças ao nióbio. “Ele proporcionou a resistência e tenacidade que os arquitetos buscavam”, afirma Silvestre.

O aço convencional tem uma resistência típica de 250 MPa (Mega Pascal), unidade amplamente adotada na construção civil. Graças ao nióbio, o aço utilizado no Instituto Moreira Sales atingiu a marca de 420 MPa – sendo 68% mais resistente. No total, a estrutura do IMS utilizou 556 toneladas de aço microligado de nióbio.

Instituto Moreira Salles, na Avenida Paulista: o nióbio permitiu uma arquitetura mais leve

O acréscimo de 0,01% de nióbio no aço é suficiente para tornar as estruturas de edifícios mais resistentes. A conta é simples: para cada 100 toneladas de aço utilizados na obra, são necessários apenas 10 quilos de nióbio – e isso já proporciona mudanças profundas na qualidade do projeto.

Não à toa, o uso do metal é uma tendência na indústria siderúrgica. Em 1975, apenas 1.000 toneladas de ferronióbio (principal produto de nióbio contendo 65% deste elemento) foram utilizadas no mercado de construção e infraestrutura. No ano passado, o volume chegou a 48.000 toneladas.

No Brasil, outro projeto emblemático que contou de forma decisiva com o uso de aços modernos, foi o edifício Aqwa Corporate, no Rio de Janeiro. Erguido em 2017, ele tem quase 100 metros de altura. Toda a obra cumpriu requisitos ambientais que o levaram a conquistar a certificação Green Building Gold, uma das mais importantes na área de sustentabilidade.

“O nióbio foi parte importante nesse processo”, diz o executivo da CBMM. “O edifício foi pensado para consumir a menor quantidade possível de materiais, e esta é exatamente uma das principais qualidades do aço com nióbio.”

Estudos recentes constataram que o nióbio é um dos responsáveis pela chamada desmaterialização da construção civil. O conceito consiste na redução drástica da quantidade do material utilizado nas obras, o que, ressalte-se, contribui para a sustentabilidade de toda a cadeia produtiva.

Com menos materiais, consome-se menos matérias-primas como minério e carvão, transporta-se menos insumos, a construção é mais rápida, gasta-se menos energia. O resultado final, portanto, é uma obra que zelou pelas boas práticas ambientais.

Um estudo de campo feito pela CBMM confirmou a eficácia do metal. A empresa construiu na fábrica de Araxá, em Minas Gerais, um edifício industrial que serviu como laboratório.

Toda a obra, desde a concepção até a finalização completa, adotou materiais contemporâneos, em especial o aço com nióbio. O resultado foi surpreendente. “Reduzimos em 21% o peso total da estrutura e em 17% o seu custo”, diz Silvestre.

Importância histórica

O nióbio teve papel importante em diversas inovações industriais. Para entender a sua importância, contudo, é preciso viajar no tempo.

Ele contribuiu para maior performance na indústria naval. Produzidos durante a Segunda Guerra Mundial, os primeiros navios “Liberty Ships” lançados ao mar, revelaram-se um tremendo fiasco. Eles literalmente rachavam em águas geladas. A partir daí, houve uma intensa busca por aços mais resistentes e de maior tenacidade – e o nióbio entrou em ação.

Nas décadas de 70 e 80, foi a vez da indústria de gasodutos e oleodutos incorporar o inteligente metal, e com o mesmo objetivo: vitaminar o aço convencional para torná-lo capaz de transportar gases a altíssima pressão sem o risco de explosões ou rompimentos.

A indústria automotiva entrou na onda mais intensamente a partir dos anos 90. Nessa época, as montadoras procuravam aços com melhor performance, capazes de absorver a energia no caso de colisões. O nióbio contribuiu para a modernização da estrutura dos veículos e trouxe outra vantagem: os carros ficaram até 30% mais leves.

A construção civil começou a adotar em peso o nióbio a partir do século 21. Primeiro, em regiões sujeitas a terremotos, pois edifícios que adotassem o material comprovadamente suportariam mais as forças da natureza. Depois, o nióbio ganhou o mundo, graças à sua capacidade de reduzir a utilização de materiais nas obras.

O nióbio ganhou o mundo graças à sua capacidade de reduzir a utilização de materiais nas obras

A CBMM teve papel ativo em toda essa trajetória, seja fornecendo o nióbio para a aplicação em diversos setores e atividades ou contribuindo com pesquisas científicas na área.

Todos os anos, a empresa investe entre R$ 150 milhões e R$ 200 milhões em seu programa de tecnologia, que tem justamente a missão de trazer inovações para o mercado. Desse total, cerca de R$ 100 milhões são destinados para a inserção tecnológica do nióbio na siderurgia.

A parcerias institucionais também foram vitais. A CBMM mantém sólido intercâmbio com o Steel Construction Institute, da Inglaterra, que congrega designers, arquitetos, construtores e siderúrgicas. “Recentemente, publicamos juntos um amplo estudo sobre os benefícios do aço de alta performance”, diz o líder do segmento estrutural da CBMM.

Não é só. A empresa também é associada ao China Academy of Building Research, maior instituto de pesquisa sobre tecnologia de construção do país asiático, além de atuar lado a lado com o Beijing Institute of Architectural Design e a Universidade do Texas, ambos referências na área de novos materiais.

Em 2020, a empresa iniciou uma profícua parceria com o Centro de Inovação em Construção Sustentável da Universidade de São Paulo para o estudo de novas aplicações do nióbio nos canteiros de obras. Entre outras iniciativas, a parceria prevê o desenvolvimento de produtos e estratégias sustentáveis na construção civil.

“O nióbio terá papel decisivo nas cidades inteligentes”, diz Leonardo Silvestre, head do segmento estrutural da CBMM

Parcerias como essas são fundamentais não apenas para atender as demandas do presente, mas para moldar o futuro. “O nióbio terá papel decisivo nas cidades inteligentes”, diz o head do segmento estrutural da CBMM.

Quando se fala em cidade inteligente, diz ele, imagina-se alta conectividade de dados, inteligência artificial e inúmeros recursos digitais. Tudo isso é verdade, mas as cidades deverão ser remodeladas do ponto de vista de infraestrutura.

E o nióbio ajudará nesse propósito. As construções deverão ser mais resistentes, leves e bonitas, exatamente o que o metal é capaz de proporcionar.

Algumas cidades caminham para esse destino. É o caso de Pequim, na China. A capital chinesa vive uma verdadeira revolução no uso de materiais, e concentra boa parte das investidas nesse campo – contando inclusive com o engajamento de empresas como a CBMM.

A companhia forneceu o nióbio usado no aço para a construção do edifício Zun Tower, o mais alto de Pequim, com 528 metros. Em suas chapas para colunas de sustentação, a medida de resistência típica foi de 390 MPa, enquanto nos vergalhões o índice está em 500 MPa.

Com a escolha correta dos materiais em um projeto muito bem executado, o Zun Tower é duas vezes mais resistente a abalos sísmicos do que um prédio convencional, o que é providencial em um país suscetível a tremores frequentes. O nióbio já está mudando o mundo. Agora e cada vez mais.

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