A praga do concreto moderno é, talvez surpreendentemente, a ferrugem.
A maioria das estruturas de concreto é entrelaçada com vergalhões de aço para adicionar resistência, mas se o metal corroer, pode causar a falha prematura do concreto. As pontes, que estão expostas à água e ao sal, são algumas das mais vulneráveis. Cerca de um terço das pontes nos Estados Unidos precisa ser reparado ou substituído, o que pode custar quase 400 bilhões de dólares na próxima década.
Existem várias maneiras de os engenheiros lidarem com a ferrugem, desde o revestimento dos vergalhões com epóxi até o despejo de concreto extra para comprar algum tempo antes que a água penetre nos vergalhões. Eventualmente, essas medidas também falham. A única maneira de realmente prevenir a ferrugem problemática é usar vergalhões de aço inoxidável, que não é barato.
“É muito caro para ser usado em todas as pontes”, disse Steven Jepeal, cofundador e CEO da Allium Engineering, ao TechCrunch. Portanto, cidades e estados só o utilizarão para os vãos mais críticos.
Mas a Allium está propondo um compromisso, de certa forma, cobrindo vergalhões regulares com uma fina camada de aço inoxidável para prolongar a vida útil de uma ponte de 30 para 100 anos.
“Enquanto tivermos cobertura total da superfície, uma fina camada é suficiente de aço inoxidável para resistir à corrosão por centenas ou milhares de anos”, disse Samuel McAlpine, cofundador e CTO da Allium.
O vergalhão revestido de aço inoxidável da startup foi recentemente utilizado em várias substituições de lajes de ponte, incluindo uma na Interstate 91 em Massachusetts e outra na U.S. Highway 101 no Condado de Mendocino, Califórnia. Também contribuiu para um estaleiro comercial em Key West, Flórida, que a Allium contou exclusivamente ao TechCrunch.
Para pontes críticas que suportam muito tráfego, os engenheiros às vezes especificam aço inoxidável, que custa cerca de cinco vezes mais do que vergalhões regulares. Os governos consideram que os custos adicionais valem a pena se não precisarem fechar uma artéria principal.
Mas para a maioria das outras pontes, eles tendem a especificar vergalhões revestidos de epóxi, que custam apenas cerca de 25% a 50% a mais do que vergalhões não revestidos. O vergalhão revestido de epóxi precisa ser armazenado em local coberto, e quaisquer pontos soldados ou arranhões no revestimento precisam ser reparados, o que adiciona custos indiretos adicionais.
A Allium está apresentando seu vergalhão revestido de aço inoxidável como um substituto para o revestido de epóxi. A empresa pretende igualar o preço do revestimento de epóxi e possivelmente subcotá-lo no futuro. Jepeal disse que, quando instalado, o vergalhão da Allium deve custar menos porque não precisa ser manuseado com tanto cuidado. O vergalhão da startup também não precisará de concreto adicional que às vezes é adicionado às pontes para evitar a ferrugem.
“Essa camada extra de concreto não é estrutural. É apenas para tentar isolar o vergalhão e atrasar quanto tempo leva para o sal chegar ao vergalhão”, disse Jepeal. Eliminar isso poderia reduzir o uso de cimento em 10%. E, como o vergalhão não é tão suscetível à corrosão, deve permitir que os departamentos de transporte especifiquem o uso de cimentos mais ecológicos, que tendem a ser menos alcalinos do que as misturas padrão, disse McAlpine.
O processo da Allium reveste bilhetes de aço de 7.000 libras com uma camada de aço inoxidável, essencialmente soldando fios ao exterior até que esteja totalmente revestido. Esse bilhete, que normalmente tem entre seis a oito polegadas quadradas e 40 pés de comprimento, é então alimentado através de uma série de rolos até atingir a espessura desejada, que varia de cerca de um terço de polegada a algumas polegadas de diâmetro.
“Ao revestir uma área de superfície menor com uma camada mais espessa e integrar ao processo dos moinhos, podemos fazer algo que é muito mais barato, muito mais escalável, muito mais fácil de controlar a qualidade”, disse Jepeal.
À medida que o bilhete é afinado, cresce até 150 vezes mais longo no processo, o aço inoxidável também se expande. No final, cada peça de vergalhão acaba com cerca de 0,2 mm de revestimento de aço inoxidável.
Mesmo com essa pequena quantidade, “você não vai corroer esse aço inoxidável no concreto, basicamente”, disse McAlpine.