Processamento de concreto: digitalização cria inovação

Processamento de concreto: digitalização cria inovação

O concreto é amplamente considerado o material de construção mais utilizado em todo o mundo - não é de admirar, já que o material de construção é robusto e versátil. No entanto, o processamento do betão também é muito exigente e o trabalho está a ser feito a alta velocidade em todo o mundo para desenvolver ainda mais o material. A disciplina tradicionalmente puramente mecânica está a tornar-se uma área altamente técnica caracterizada por tecnologias digitais, inovações sustentáveis ​​e soluções de automação inteligentes. A indústria enfrenta o desafio de combinar competências tradicionais com tecnologia de ponta, ao mesmo tempo que satisfaz as crescentes exigências de sustentabilidade, eficiência e qualidade. Empresas como a Husqvarna Construction, a Tyrolit e a Hilti estão a impulsionar o desenvolvimento com inovações, enquanto distribuidores como a Kuhn fornecem as máquinas e os prestadores de serviços especializados, como o serviço de perfuração e serragem de betão da Dima, utilizam as soluções nos estaleiros de construção.
A crescente variedade de tipos modernos de concreto – desde concreto de alto desempenho até misturas recicladas – aumenta as demandas por ferramentas e máquinas. A Tyrolit responde a isso, por exemplo, com ferramentas que são particularmente duráveis ​​e garantem alta qualidade de corte mesmo com materiais extremamente duros. Outra área problemática é a saúde dos trabalhadores: o pó e o ruído estão entre os maiores fardos na vida profissional quotidiana. Nos últimos anos, fabricantes como a Husqvarna Construction e a Hilti desenvolveram consistentemente sistemas que reduzem a poeira através do corte húmido ou da extracção integrada e, ao mesmo tempo, reduzem a poluição sonora.
Além destes aspectos técnicos, a pressão económica também permanece elevada. Os projectos de construção têm de ser implementados no menor tempo possível; os tempos de inatividade devido ao desgaste da ferramenta ou cortes imprecisos são caros para muitas empresas. Métodos de processamento com baixo teor de poeira, precisos e rápidos são agora frequentemente um critério de seleção decisivo para os clientes. A ergonomia também desempenha um papel crescente – os dispositivos precisam de ser mais leves, mais fáceis de manusear e ter menos vibração.

Superando abordagens tradicionais

De acordo com especialistas do setor, a aplicação de conceitos inovadores, como a produção digital de betão e a automatização de processos, tem o potencial de alterar enormemente as tecnologias padrão para a produção de betão e trazer ganhos de eficiência significativos, bem como benefícios económicos e ecológicos para a construção em betão. Building Information Modeling (BIM) se estabeleceu como uma importante tecnologia-chave. Através da visualização tridimensional e simulação de processos de processamento de concreto, planejadores e executores podem identificar desafios potenciais e desenvolver soluções nas fases iniciais do projeto. A integração do BIM com modernas máquinas de processamento de concreto permite derivar parâmetros de processamento diretamente dos modelos digitais e transferi-los para as máquinas.
Há uma mudança visível nas unidades, por exemplo. Embora os dispositivos movidos a gasolina sejam dominantes há muito tempo, fabricantes como a Hilti e a Husqvarna Construction dependem cada vez mais de baterias e sistemas elétricos. As vantagens são óbvias – menos emissões, menos ruído e utilização flexível mesmo em salas fechadas. Este desenvolvimento anda de mãos dadas com uma maior digitalização dos dispositivos. A Tyrolit, por exemplo, equipa seus sistemas com sensores que monitoram o desgaste ou a qualidade do corte em tempo real e, assim, ajudam a reduzir falhas.
As plataformas baseadas na nuvem também podem ser usadas para melhorar enormemente o monitoramento e o controle de projetos concretos de processamento. Essas soluções permitem controle, produção e monitoramento em tempo real – e geralmente mais transparência. Entre outras coisas, existem diversas opções de monitoramento remoto de canteiros de obras, otimização de processos de trabalho e manutenção preventiva de máquinas.

IA como um farol de esperança

Um campo em que o desenvolvimento está a ser impulsionado é o da inteligência artificial (IA). A utilização destes no processamento de concreto ainda está em seus estágios iniciais, mas já apresenta abordagens promissoras. Os sistemas de IA podem reconhecer padrões em grandes quantidades de dados que não são óbvios para os especialistas humanos. A manutenção preditiva permite a manutenção preditiva, por meio da qual algoritmos inteligentes analisam continuamente os dados da máquina, como vibrações, temperaturas e consumo de energia, para prever as necessidades de manutenção antes que ocorram falhas dispendiosas. Isto não só reduz o tempo de inatividade, mas também otimiza os custos de manutenção.
Os sistemas de visão computacional, por sua vez, podem analisar superfícies de concreto em tempo real e detectar irregularidades ou defeitos de qualidade que passariam despercebidos ao olho humano. Isto permite fazer correções imediatamente e, assim, garantir um processamento uniforme. Algoritmos de aprendizado de máquina que podem aprender com dados históricos do projeto e fornecer recomendações para parâmetros de processamento ideais também ajudam. O objetivo são processos de trabalho mais eficientes e redução do desperdício de materiais.
A automação do processamento de concreto também está fazendo enormes progressos. Os sistemas robóticos modernos já estão assumindo tarefas que antes eram realizadas exclusivamente por trabalhadores qualificados. O desenvolvimento está a ser acelerado, entre outras coisas, pela escassez de trabalhadores qualificados na indústria da construção. Máquinas autônomas de processamento de concreto agora podem realizar determinadas tarefas de processamento de forma independente. O controle GPS e a tecnologia laser permitem resultados de trabalho precisos e qualidade constante, especialmente para tarefas repetitivas. Ao mesmo tempo, podem trabalhar 24 horas por dia e não são afetados pelo cansaço físico.

Robôs autônomos

Os robôs colaborativos trabalham lado a lado com operadores humanos. Estes sistemas assumem tarefas difíceis, monótonas ou que colocam em risco a saúde, enquanto os humanos assumem atividades criativas e de resolução de problemas. Vantagem: A carga de trabalho dos funcionários diminui enquanto a produtividade aumenta ao mesmo tempo.
Por exemplo, a Husqvarna Construction quer revolucionar o processamento de concreto com o “Autogrinder”. Segundo o fabricante, a lixadeira autônoma de piso foi projetada para oferecer às construtoras “liberdade sem precedentes”. Isto permitiria aos clientes não apenas transformar cada andar, mas também “toda a sua empresa” e, assim, aumentar a produtividade e a rentabilidade.
"Estamos muito orgulhosos de apresentar um dispositivo que irá realmente transformar a forma como o trabalho de lixamento e polimento de pisos é planejado e executado. O Autogrinder Husqvarna é uma inovação revolucionária no mercado de processamento de concreto", explica Stijn Verherstraeten, vice-presidente sênior de categoria e operações da Husqvarna Construction. A Autogrinder 8 D é baseada na “PG 8 DR”, uma retificadora planetária de piso com tecnologia Dual Drive. O “sistema de navegação exclusivo” e as configurações de segurança da Husqvarna foram projetados para permitir que a máquina navegue de forma autônoma durante o lixamento e o polimento, permitindo que os operadores se concentrem em outras tarefas de preparo do solo.
"Nossos testes de campo e feedback dos operadores confirmam que o Autogrinder representa um avanço importante. Está claro que inauguramos uma nova era no lixamento de pisos", enfatiza Joakim Leff-Hallstein, vice-presidente de gerenciamento de produtos de preparação de superfícies na Husqvarna Construction.

Ligar mais dióxido de carbono

Além disso, as alterações climáticas e as regulamentações ambientais mais rigorosas estão a forçar a indústria do betão a repensar. O objetivo é produzir o material de construção o mais neutro possível para o clima; organizações como o Instituto Fraunhofer de Física de Construções (IBP) estão trabalhando nisso. Segundo os pesquisadores, o “pirocarvão”, por exemplo, é uma chave importante para tornar o concreto mais ecologicamente correto. Durante a produção, resíduos vegetais ou outras substâncias orgânicas, como o metano, são processados ​​em uma atmosfera pobre em oxigênio. Até 40% do carbono contido nas plantas é armazenado na forma sólida na forma de pirocarvão. Através da integração, mais dióxido de carbono é retido no concreto do que emitido durante a produção. Os pesquisadores também desenvolveram um processo para granular o pirocarvão. Com os agregados produzidos (menores de dois milímetros, nota do editor), eles substituem a areia do concreto, tornando o material de construção não só mais ecológico, mas também significativamente mais leve. Isto poderia, por sua vez, poupar custos adicionais de transporte.
Na busca pelo concreto do futuro, também vale a pena olhar para o passado - segundo Fraunhofer, o concreto romano utilizado na antiguidade atende a todos os critérios de materiais de construção modernos e sustentáveis. Não contêm cimento, consistem em recursos disponíveis localmente, como cinzas vulcânicas, são duráveis ​​e resistentes a muitas influências externas. Infelizmente, segundo os pesquisadores, as receitas em que se baseavam foram perdidas. No projeto Roman Inspired Cement Innovation by Multi-Analytical Enhanced Research (RICIMER), os especialistas estão pesquisando possíveis receitas para decifrar as formulações originais, incluindo aditivos, e transferi-las para materiais de construção modernos.
Ligantes ativados por alcalinos, os chamados geopolímeros, são outro campo crescente de pesquisa. Com propriedades como resistência à corrosão, alta resistência e excelente resistência à temperatura, oferecem uma ampla gama de utilizações possíveis, principalmente na construção. No Fraunhofer IBP, por exemplo, foi desenvolvido um processo para produzir um material de construção completo e, acima de tudo, ecológico a partir da matéria-prima renovável Typha (taboa), o chamado “Typhaboard”. O versátil material de isolamento e construção de paredes consiste em folhas de taboa e um aglutinante mineral, que são prensados ​​em painéis multifuncionais. Typhaboard combina muitas propriedades que o tornam um material de construção produtivo. É estável, oferece bom isolamento acústico, excelentes propriedades de umidade, é resistente ao mofo, tem um alto efeito isolante e também oferece um alto nível de proteção contra fogo.