O efeito das mudanças climáticas nas infraestruturas existentes e novas

O papel da infraestrutura de concreto é estratégico para qualquer economia. Ele vem em uma variedade de formas, como edifícios, pontes, túneis e portos, e dada a importância que eles têm para nossa sociedade, sua resiliência é importante.

É bem conhecido que a taxa de deterioração não depende apenas das composições dos materiais e processos de construção, mas também depende do ambiente climático em curso durante a fase de serviço do ciclo de vida das estruturas. A mudança climática, no entanto, terá um impacto crescente em nossa infraestrutura por meio de precipitação, níveis de dióxido de carbono, níveis mais altos do mar e temperaturas mais altas.

O aumento de CO2e e GEEs nas últimas décadas começaram a mudar nosso meio ambiente, tornando-o mais agressivo e causando aceleração dos processos de deterioração, como chuva ácida e carbonatação, causando rachaduras e lascas induzidas pela corrosão. Isso resulta em reparos mais dispendiosos e disruptivos, bem como na perda de integridade das estruturas de concreto.

A carbonatação geralmente não é um grande problema para o Reino Unido, pois ocorre lentamente através do concreto de cobertura até o aço de reforço, mas até meados dos anos 80 era baseado em concreto exposto a menos de 350 ppm de CO2. Os níveis estão atualmente acima de 400 ppm e subindo, fazendo com que a carbonatação piore. A corrosão do aço continuará a representar um grande problema como consequência do rápido aumento das mudanças climáticas.

A boa notícia é que existem métodos inovadores disponíveis para proteção contra corrosão e monitoramento do ambiente construído que podem ser adaptados a estruturas existentes à medida que envelhecem ou construídos a partir de novas estruturas à medida que a estrutura é formada.

Resíduos industriais reaproveitados são usados ​​para criar um material cimentício inteligente ativado por álcali (geopolímero AACM) que é usado tanto como um aglutinante de reparo de cimento quanto como ânodo de proteção catódica de corrente impressa (ICCP) que protege o aço embutido em estruturas de concreto.

LoCem, um geopolímero AACM, oferece sustentabilidade de baixo carbono devido à sua produção usando pouca ou nenhuma energia de fluxos de resíduos derivados de combustíveis fósseis, aço e mineração. Isso resulta em 90% menos emissões de CO2 em comparação com a produção do CEM I, que já é um grande contribuinte para as mudanças climáticas.

O LoCem pode se formar como uma argamassa, argamassa ou concreto convencionalmente colocado por moldagem no local ou cortado e rejuntado em decks para estruturas de concreto armado existentes (estacionamentos de vários andares, por exemplo), bem como armado em juntas para edifícios históricos de estrutura de aço de transição .

Essa combinação de reparo de concreto descarbonizado e proteção catódica fornece resiliência de longo prazo às estruturas existentes. O controle da corrosão e a proteção do aço retêm o carbono incorporado vital e prolongam a vida útil da estrutura ao longo de décadas, reduzindo a necessidade de demolição completa ou substituição da estrutura.

Para novos edifícios, a urbanização e o crescimento populacional aumentaram significativamente as novas construções nas últimas décadas e, se continuar nesse ritmo, impedirá o Reino Unido de cumprir os compromissos do acordo de Paris de limitar o aquecimento global a bem abaixo de 2 ° C. Portanto, a indústria deve estudar como construir de forma sustentável novas infraestruturas que possam suportar os efeitos nocivos das mudanças climáticas.

O LoCem foi recentemente desenvolvido para formar um componente ICCP moldado fabricado em fábrica que é colocado no vergalhão de aço in-situ ou antes que o concreto seja derramado em novas estruturas. O componente é chamado LoCem Modular Anode Unit (MAU) e é instalado como um sistema "plug-and-play" com densidades de corrente personalizadas, ajudando a fornecer resiliência estrutural sustentável a longo prazo e controle sobre a corrosão estrutural indefinidamente. Isso oferece uma rota importante para proteger o carbono incorporado das estruturas.

Ramboll descobriu em seu novo relatório que, em média, 600 toneladas de carbono incorporado de CO2e são emitidas para um edifício recém-construído de 1.000 m2 durante todo o seu ciclo de vida. A implementação do MAU fornece uma solução sustentável de baixo carbono para ajudar a reter o carbono incorporado dentro da nova infraestrutura, já que a proteção futura contra a corrosão é feita em parceria com o monitoramento de sondas de taxa de corrosão incorporadas. Isso informa sobre o desempenho e reduz a chance de interrupção futura ao controlar remotamente a corrosão, ajudando a reter o carbono incorporado restante.