Melhorando o desempenho da ligação interfacial de argamassa geopolimérica reforçada com têxteis residuais para reabilitação de alvenaria

Transformando Roupas Velhas em Paredes Mais Fortes

Cada ano, dezenas de milhões de toneladas de roupas viram lixo, enquanto o cimento usado para construir nossas casas e pontes responde por uma grande parte das emissões globais de carbono. Este estudo explora uma maneira inesperada de enfrentar ambos os problemas ao mesmo tempo: usar tecidos descartados, reforçados com um fino revestimento de resina, juntamente com uma argamassa “geopolimérica” de baixo carbono para reforçar paredes de alvenaria. O trabalho mostra como têxteis residuais podem ser transformados de um fardo para aterros em um material de alto desempenho para tornar edifícios de alvenaria antigos mais seguros e duráveis.

Por Que Paredes de Tijolo Precisam de Ajuda

A alvenaria de tijolo e bloco constitui a espinha dorsal de construções há milhares de anos, valorizada por sua durabilidade e capacidade de suportar cargas pesadas. Tradicionalmente, os tijolos são unidos com uma argamassa à base de cimento Portland, areia e água. Embora eficaz, o cimento Portland demanda muita energia para ser produzido e representa cerca de 8% das emissões globais de dióxido de carbono. Ao mesmo tempo, argamassas convencionais e alvenarias mais antigas podem ter desempenho insuficiente em terremotos ou outras solicitações extremas, de modo que engenheiros buscam cada vez mais formas de reforçar paredes existentes sem reconstruí‑las por completo.

Dando um Novo Papel aos Tecidos Residuais

Paralelamente a esses desafios estruturais, o mundo está afogado em resíduos têxteis, com mais de 90 milhões de toneladas produzidas anualmente. Os pesquisadores propuseram transformar parte desse fluxo de resíduos em um reforço útil para alvenaria. Eles utilizaram tecido poliéster‑algodão semelhante ao das roupas do dia a dia e o deixaram inalterado ou o revestiram com uma quantidade medida de resina epóxi por meio de uma técnica de escovação. Esse revestimento fino endurece o tecido, melhora sua aderência à argamassa circundante e ajuda os fios individuais a trabalharem em conjunto quando são tracionados.

Uma Cola Mais Verde para Tijolos

Em vez de confiar apenas na argamassa de cimento comum, a equipe também desenvolveu um aglutinante alternativo chamado argamassa geopolimérica. Geopolímeros são feitos a partir de subprodutos industriais como cinzas volantes e escória de alto‑forno, que são ativados por soluções alcalinas em vez da química usual do cimento. Essas misturas podem alcançar alta resistência, resistir ao calor e a agentes químicos, e reduzir significativamente as emissões de carbono. Os pesquisadores prepararam argamassas geopoliméricas em três resistências químicas diferentes — chamadas 8M, 10M e 12M — além de uma argamassa de cimento convencional, e embutiram tiras de têxteis tanto não tratados quanto tratados com resina dentro delas para formar corpos de prova de alvenaria reforçada.

Como o Novo Sistema Foi Testado

Para entender quão bem o tecido e a argamassa funcionavam juntos, a equipe mediu tanto a resistência básica das argamassas quanto, crucialmente, a intensidade da ligação entre os têxteis e a alvenaria. Eles moldaram pequenos cubos e prismas para avaliar resistência à compressão e à flexão, constatando que as misturas geopoliméricas de maior resistência geralmente superaram a argamassa de cimento tradicional, especialmente em idades mais avançadas. Para o comportamento da ligação, empregaram um ensaio de cisalhamento single‑lap: parte de cada tira têxtil foi colada entre camadas de argamassa sobre uma superfície de tijolo, enquanto a extremidade livre era puxada por uma máquina de ensaios. Registrando a força e a quantidade de deslizamento do têxtil, puderam observar quão efetivamente a argamassa agarrava o tecido e como o sistema falhava.

O Que Aconteceu Quando os Tecidos Foram Traçados

Os resultados mostraram uma vantagem clara para os têxteis tratados com resina. Em todos os tipos de argamassa, os tecidos tratados suportaram tensões de tração muito maiores — cerca de 48 a 60% a mais — antes de romper. Ao mesmo tempo, a quantidade de deslizamento entre tecido e argamassa na carga máxima foi reduzida aproximadamente pela metade, de cerca de 9–9,5 mm para têxteis não tratados para cerca de 4,3–4,8 mm para os tratados. Em termos práticos, isso significa que a interface melhorada permite que o tecido se engaje mais completamente e compartilhe a carga em vez de simplesmente deslizar. Notavelmente, todos os espécimes falharam por ruptura do têxtil dentro da zona aderida, enquanto a argamassa e o tijolo permaneceram firmemente ligados — um modo desejável que demonstra que a conexão entre as camadas é mais forte do que o próprio tecido.

Encontrando o Ponto Ideal na Nova Argamassa

Entre as misturas geopoliméricas, a versão 10M ofereceu o melhor equilíbrio geral. Ela era forte e densa o suficiente para ancorar o tecido firmemente, mas ainda plástica o bastante para que a argamassa pudesse fluir nos espaços entre os fios e ao redor dos feixes revestidos com resina. A mistura de maior resistência, 12M, apresentou excelente resistência básica, mas era mais rígida e frágil, o que limitou ligeiramente ganhos adicionais no desempenho da ligação. Apesar disso, os têxteis tratados com resina em todas as argamassas geopoliméricas desenvolveram resistências de ligação e eficiências comparáveis ou superiores às de muitos sistemas que dependem de fibras de alto custo e alta tecnologia, como carbono ou basalto.

O Que Isso Significa para Edifícios e Resíduos

Para não especialistas, a conclusão é direta: ao revestir levemente tecidos residuais e incorporá‑los em um tipo de argamassa mais verde, engenheiros podem aumentar significativamente a resistência e a confiabilidade de paredes de tijolo ao mesmo tempo em que reutilizam materiais que seriam descartados. As paredes reforçadas deformam‑se de forma controlada, com o tecido trabalhando em sua capacidade total antes de romper, e a conexão tijolo–argamassa permanecendo intacta. Essa abordagem aponta para um futuro em que a modernização de alvenarias antigas para resistência a terremotos ou desgaste geral não precise depender de cimento de alto carbono ou de fibras sintéticas caras. Em vez disso, combinações cuidadosamente projetadas de subprodutos industriais e têxteis descartados podem oferecer um caminho mais seguro e sustentável para manter nosso patrimônio construído em pé.

Citação: Sai Krishna, A., VishnuPriyan, M. & Khan, N.A. Enhancing interfacial bond performance of waste textile-reinforced geopolymer mortar for masonry retrofitting. Sci Rep 16, 11513 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42217-4

Palavras-chave: argamassa geopolimérica, têxteis residuais, reabilitação de alvenaria, reforço têxtil, construção sustentável