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ADVANTIC

Inovadores criam materiais compostos para construção em ambientes desafiadores

O Futuro da Construção

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Estrutura do telhado reforçada sobre as minas de ouro de Kalgoorlie no interior australiano. Graças à Advantic.

Materiais estruturais avançados que aumentam o conjunto de ferramentas para construtores e engenheiros

Ferrugem, corrosão e exposição a um clima agreste são pragas comuns para estruturas envelhecidas que contenham aço e betão. Mas os tempos mudaram e os materiais evoluíram. Com sede em Dayton nos EUA, a Advantic desenvolve e fabrica compostos de polímero inovadores que fornecem alternativas de alto desempenho ao betão e aço tradicionais — mudando radicalmente a indústria da construção com materiais mais leves e duráveis que ajudam as estruturas a aguentar condições ambientais extremas.

Tecnologias aeroespaciais aplicadas aos materiais de construção

A Advantic é uma startup focada no fornecimento de materiais avançados para a indústria da construção. A empresa cria materiais compostos personalizados que fornecem uma nova gama de opções para engenheiros e construtores que lidam com condições ambientais desafiantes. "Somos uma espécie de facilitador, se tal coisa existe, na indústria de construção", afirma o Presidente da Advantic, Brad Doudican. "Se os compósitos são a solução correta, iremos encontrar a solução de material certa que resolve o problema específico.”

Os compósitos combinam dois materiais semelhantes para criar uma alternativa mais leve e duradoura. "O que estamos a fazer, principalmente com fibra de vidro e alguns tipos diferentes de resinas químicas, é usar materiais que foram desenvolvidos na indústria aeroespacial e aproveitar essa tecnologia no mercado civil e da e construção", diz Jeff Nielsen, Vice-presidente de Operações da Advantic.

A pré-fabricação na sede da Advantic em Dayton, Ohio. Graças à Advantic.

Cada projeto da Advantic é único, envolvendo a colaboração extensiva do cliente — desde a orçamentação preliminar, engenharia e metodologias de materiais ao aconselhamento sobre construção e a instalação. A produção da Advantic é feita nas instalações da empresa, fabricando componentes de aparafusamento que não necessitam de soldadura. “O que normalmente acabamos por entregar ao cliente, é um kit — um conjunto de montagem”, refere Doudican. “É um conjunto de componentes que inclui porcas e parafusos que chega numa palete e é transportado de camião até ao estaleiro."

Demonstrar o valor dos materiais compostos para a construção

A Advantic concluiu o seu primeiro grande projeto em 2013, quando a empresa ajudou o sistema de metropolitano de Nova Iorque a cumprir os novos requisitos das leis de combate a incêndios para a ventilação através da moldagem de compostos de polímeros. O novo material é 75% mais leve do que o betão, mantém a mesma resistência à compressão, não é corrosivo, e é muito mais permeável a radiofrequências — fundamental para os requisitos de manutenção do projeto.

O próximo projeto da Advantic acabou por ser um desafio ainda maior: reforçar a estrutura de aço corroído de um telhado do tamanho de um estádio sobre as minas de ouro de Kalgoorlie no interior agreste da Austrália. Mas isso não é tudo... É que, a equipa teve apenas 10 dias para fazê-lo.

A solução da Advantic para as minas de Kalgoorlie consistiu em Mangas Estruturais Sintáticas, que foram suficientemente leves para serem entregues por avião para na Austrália, vindos de Ohio. À direita, um pormenor das mangas aplicadas. Graças à Advantic.

A Newmont Mining Corporation passou anos à procura de uma solução para Kalgoorlie e estava agora a enfrentar o perigo de encerramento. A lentidão e o custo das opções de reforço tradicional, exigindo extensas equipas de instalação, constituíram um impedimento considerável. Depois de contactada, a Advantic foi rápida a aproveitar a oportunidade.

“Iniciámos algumas ideias de engenharia com eles e mostramos de que forma os materiais compostos, que são leves e incrivelmente fortes, e as nossas capacidades de projeção, podiam resolver os problemas estruturais específicos que estávamos a enfrentar”, refere Doudican. "O que resultou foi uma série de produtos para remediar os principais elementos estruturais. Fabricamos esses produtos nos Estados Unidos, e na realidade eram tão leves que eram económicos para serem transportados por avião para a Austrália".

Esta solução, com um total de 700 peças, foi facilmente instalada por equipas de dois elementos e uma plataforma articulada — e em apenas nove dias e meio – conseguindo acabar antes do prazo e poupando a Newmont 6 milhões de AUD. A validação no mundo real para quem trabalhou neste projeto surgiu em poucos meses através de um e-mail com o título: "Tempestade enorme em Kalgoorlie". Uma poderosa tempestade atravessou o interior, danificando um número de estruturas na comunidade. No entanto, anexado ao e-mail estava uma imagem dessa tempestade, com a estrutura da Advantic de pé, firme e intacta. “Olá, parabéns, teste de carga à escala total passado", lê-se no texto do e-mail.

Noutro teste de materiais da Advantic, o Jardim Zoológico Metroparks de Cleveland abordou a empresa sobre como modificar a jaula dos gorilas. Para ajudar o jardim zoológico a introduzir um novo gorila no ambiente e dar a todos os animais mais espaço, a Advantic concebeu o Gorilla Chute, um túnel elevado que disponibiliza aos gorilas uma visão de 360 graus do seu habitat. Nesta situação, as vigas de compósitos foram preferíveis ao aço para reduzir a interferência com os gorilas e os animais vizinhos.

O Gorilla Chute da Advantic fornece aos gorilas do Jardim Zoológico Metroparks de Cleveland uma visão de 360 graus do seu habitat. Graças à Advantic.

“A produção em aço resulta em gases tóxicos durante a soldadura, uma instalação ruidosa e intrusiva e um ambiente mais cáustico”, refere o Técnico de Engenharia CAD da Advantic, Luke Sideras. “Conseguimos cortar e perfurar todas as nossas vigas no nosso armazém antes de sequer chegarem ao jardim zoológico. Isto reduz drasticamente o tempo durante o qual os gorilas têm de ser deslocados, o que pode causar tensão nos animais. Foi realmente um projeto divertido para trabalhar e resultou extremamente bem para toda a gente."

Entusiasmo crescente para materiais avançados

São sucessos como estes que ajudam a Advantic a penetrar na indústria da construção, que tem sido lenta a adotar a tecnologia porque está tão enraizada no meios e métodos tradicionais de realizar os projetos. Mas como Doudican refere, os novos materiais representam um risco para os proprietários, empreiteiros e engenheiros, portanto, cabe à sua equipa criar essa tolerância ao risco através da confiança. Utilizando o Autodesk Fusion 360, a Advantic enviou colaboradores para trabalharem em desenhos diretamente no local e na empresa em Ohio, com todas as alterações refletidas em tempo real. "Ajuda-nos a otimizar o nosso processo de entrega dos projetos", refere Doudican. "E no final do dia, cria confiança com os nossos clientes, que é o fator mais importante para nós."

Saiba como a Advantic desenvolve os seus materiais compostos com o Fusion 360. Ver o vídeo (2:03 min.).

A Advantic cria também confiança através da robustez e do desempenho dos seus materiais compostos, que podem ultrapassar em muito a durabilidade dos materiais convencionais. "Podemos produzir perfis com a mesma resistência dos materiais de betão, mas 50%, 60%, 75% mais leves", refere Doudican. "Um betão incrivelmente leve é uma verdadeira oportunidade na construção porque muitos dos custos da construção não estão associados ao próprio material, mas com o transporte do mesmo e a localização e segurança da sua implementação."

Os polímeros moldados são as alternativas ao betão mais leves da Advantic, e normalmente podem ser manobrados sem a ajuda de equipamentos de elevação dispendiosos e perigosos. A Advantic também desenvolve combinações proprietárias de betão com polímeros que são mais pesadas do que os polímeros moldados para o revestimento de cavidades e valas de serviço porque não são susceptíveis à corrosão alcalina e não têm problemas de impermeabilidade. "Com as alternativas ao betão e ao aço, estes materiais compostos realmente alargam o conjunto de ferramentas à disposição dos construtores ou engenheiros", refere Nielsen.

Doudican concorda, observando que os construtores ainda podem sentir-se apreensivos que se deparam com os materiais da Advantic pela primeira vez. "Mas, a primeira vez, que um montador de aço nos diz, "Isto é espetacular — carregámos o material nos nossos ombros!" ou "Montamos isto até 3, 5, 10 vezes mais rápido do que alguma vez seria possível com materiais convencionais", então é este tipo o tipo de feedback que diz que estamos a ir na direção certa", refere.

Um caminho pavimentado com o entusiasmo pelos novos materiais, sendo um feito notável num setor tão tradicional. "O que realmente deu prazer ao mudar o negócio da construção através da introdução dos compósitos, foi ver a rapidez com que as pessoas compreenderam — pessoas habituadas ao conjunto de ferramentas tradicional de aço, alvenaria de betão e madeira", refere Nielsen. "É entusiasmante ver que outros reconhecem tão rapidamente o valor."

 

Uma versão deste artigo foi publicada anteriormente em Redshift (inglês).

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