Terremotos estão entre as forças mais destrutivas da Terra, mas pesquisas sugerem que fundações com areia e borracha são mais resistentes ao choque
Antes das bicicletas (e carros) terem pneus, elas eram conhecidas como “sacode-osso” (“boneshakers”). E isso não é apenas porque as ruas eram de pedra e malconservadas. Com a falta de pneus de borracha enchidos com ar para amortecer os saltos e solavancos, dar uma volta em uma bicicleta ou em um Ford T era uma maneira dolorosa de passar o tempo.
Hoje, isso é muito mais agradável devido à combinação de ar e borracha que ajudam a amortecer os choques e a aliviar os solavancos.
Atualmente, alguns cientistas têm usado a capacidade da borracha de amortecer impactos para lidar com o maior solavanco de todos - os terremotos.
Mistura mágica
Um projeto de pesquisa liderado por Anbazhagan Panjamani, engenheiro civil do Instituto de Ciências da Índia, descobriu que pneus antigos, quando triturados em pedaços de 1mm-8mm e misturados com areia, são capazes de absorver os maiores choques que podem derrubar edifícios.
Por meio de uma série de testes, usando borracha triturada misturada a areia em várias proporções, a equipe de Anbazhagan descobriu que eles podem melhorar a capacidade dessa mistura de absorver energia em até 70%. Uma mistura que usa 25% de borracha triturada parece ser a que traz melhores resultados. Parece que isso se dá, afirma ele, porque, nessa concentração, a borracha triturada preenche os espaços entre os grãos de areia, o que, por sua vez, transforma o material solto em algo como uma mola, podendo se flexionar conforme o terremoto a balança.
Até agora, os testes desses materiais têm sido feitos em uma escala relativamente pequena, usando-se centrífugos e mesas agitadoras. Induz-se, na superfície plana da mesa agitadora, um choque para representar um “sinal” de terremoto para identificar como as amostras de areia e borracha respondem. “Para o próximo passo, pretendemos usar um modelo de teste de grande escala para um sinal de terremoto”, afirma Anbazhagan. “Então, o teste poderá ser feito em um edifício real.”
Cave fundo
A ideia é usar o material em volta das fundações e estaqueamentos para parar o choque destrutivo em direção ao edifício. Em lugar disso, o tremor será absorvido pelo material mais solto adicionado em volta da estrutura. Ele acredita que essa técnica deve funcionar tanto para edifícios baixos quanto para edifícios médios.
A utilização desses materiais, que são baratos e disponíveis em grandes proporções, pode ser uma defesa muito mais eficiente contra terremotos do que as técnicas já estabelecidas, que consistem em construir edifícios mais fortes. Esse fortalecimento de edifícios adiciona 25% aos custos da construção, disse Anbazhagan, colocando-os além do poder aquisitivo da maioria das pessoas.
Além disso, poucas nações em desenvolvimento, como a Índia, que estão em um processo rápido de urbanização, estariam dispostas a gastar mais em construções. Poucos dos projetos em construção, destinados a servirem de residência aos que migram para cidades grandes, são protegidos contra um grande terremoto.
Por outro lado, afirma Anbazhagan, adicionar areia absorvente e mistura de borracha triturada nas fundações seria um passo enorme – e barato – para o fornecimento dessa proteção tão necessária.
Tremor horizontal
Projetar prédios para resistir a terremotos é um negócio complicado por causa do modo com que os terremotos sacodem os prédios, afirma o Dr. Andrew Brennan, professor sênior em engenharia civil na Universidade de Dundee.
“Costumamos projetar edifícios para cargas verticais, para a gravidade e para os pesos dentro deles”, afirma Brennan. “Mas, se houver um tremor, a carga é horizontal e eles não foram projetados para lidarem com isso.”
O chão em volta de muitos prédios, abundantemente compactados, não faz nada além de passar os movimentos da terra para frente, diz ele. Mudar as características desse material, adicionando areia e borracha triturada, ajudaria muito.
“Reduzindo em grande parte a rigidez do solo causa uma redução na frequência natural, o que transforma todo o processo em um filtro baixo, cortando as vibrações de alta frequência. Isso significa que os choques grandes não alcançam o prédio. Então, mesmo que ele não tenha sido fortalecido, ele terá uma chance de resistir.”
Escala de tempo da natureza
Contudo, alerta o Dr. Brennan, há limitações no que uma boa engenharia e práticas de construção podem fazer para ajudar na proteção contra as consequências de um terremoto de grande escala. A imprevisibilidade desses eventos dificulta a preparação.
Um exemplo disso foi visto na Nova Zelândia, onde esforços contra terremotos foram concentrados em Auckland, um local sujeito a tremores regulares. Pouco havia sido feito em Christchurch, que sofreu bastante quando houve um terremoto lá em 2011. Em uma escala de tempo geológica, a região em volta de Christchurch pode ser tão ativa quanto aquela embaixo de Auckland, mas registros humanos não chegaram tão longe e a cidade pagou por isso.
Dr. Brennan alerta que há limites para o que até a melhor preparação contra terremotos pode fazer. “Não existe algo que seja à prova de terremotos”, afirma ele, “pois a natureza sempre pode aparecer com algo muito pior que aquilo contra o qual podemos estar preparados economicamente”.
