Nesta secção vai proceder-se a uma análise de algumas técnicas de demolição por meios químicos. Esta é uma área ainda pouco evoluída, pois envolve processos de execução lentos e morosos. No entanto, proceder-se-á a uma análise a procedimentos realizados para fragmentar elementos de betão.
Abordar-se-ão algumas expansões por parte de materiais que introduzem forças de tracção no interior do betão provocando a sua desintegração. É um processo que possui a mesma filosofia do sistema de cunha hidráulica ou dos macacos hidráulicos, no entanto, neste método as forças de tracção são provocadas pela capacidade de expansão de alguns materiais.
3.7.1 Expansão de gás
Para execução deste método é necessário a realização de um furo no elemento de betão a demolir com cerca de 3 a 4 cm de diâmetro (Brito, 1999) e, posteriormente é bem vedado com auxílio de uma bucha. O resultado do processo é um aumento da pressão no interior da cavidade provocada pelo gás introduzido e uma libertação do mesmo pela fendilhação interna da estrutura que rodeia a cavidade provocando a fragmentação do elemento a demolir (BS 6187, 2000). Normalmente o gás utilizado para a realização deste tipo de processo é o dióxido de carbono. Consiste num processo lento, pouco eficaz em betão fortemente armado e que oferece pouco controlo da demolição.
Uma variante desta técnica é a expansão súbita de gás (Brito, 1999), que consiste na expansão do dióxido de carbono a pressões elevadas através de um furo no elemento de betão a demolir, conseguindo-se atingir tensões na face do furo na ordem dos 120 a 270 MPa. Estas tensões internas vão provocar a desintegração do betão por tracção. É um método económico e simples mas oferece pouco rendimento em estruturas de betão armado e um baixo controlo da demolição.
3.7.2 Expansão de cal viva
Nesta técnica recorre-se ao poder expansivo da cal viva para provocar a fragmentação de elementos de betão armado. Para isso, é necessária a realização de uma furação no betão com 3,5 a 5,5 cm de diâmetro onde, posteriormente é introduzido o produto (80% de cal viva, 10% de areia siliciosa e 10% de retardador) diluído com 30% de água (Brito, 1999). Os furos devem estar espaçados entre 20 e 90 cm de acordo com a resistência do betão e com o nível de fissuração pretendido e quando as furações forem horizontais deverão ser vedadas. A velocidade de hidratação da cal viva é bastante rápida, por isso, é difícil colocar a cal viva nos furos antes de começar a hidratação da cal viva. Existe, no entanto, agentes retardadores como a glicerina ou o etanol que adicionados à cal viva retardam a o processo de hidratação (Hayashi et al., 1994). Após a colocação da cal viva hidratada, esta começa a expandir criando tensões internas no elemento de betão.
É uma técnica que apesar de ser silenciosa e não provocar resíduos ou projecções de materiais, é uma técnica muito lenta. A fraca eficácia em elementos de betão armado e em climas frios ou o facto de não se conseguir um controlo da fissuração durante a demolição são aspectos inconvenientes importantes associados a este método.
3.7.3 Expansão química de agentes demolidores
Este processo é idêntico ao processo de expansão com cal viva, no entanto, os materiais usados neste método são alterados de modo a diminuir o tempo de expansão. Contudo, o componente principal destes materiais é a cal (óxido de cálcio) e o mecanismo de demolição é provocado pela hidratação da cal. Existem agentes de actuação lenta, de actuação normal e de actuação rápida com tempos de actuação de 4-5 dias, 12-24 horas e 1-3 horas, respectivamente (Hayashi et al., 1994).
O processo consiste em aplicar, em furações previamente realizados com 30 a 50 mm de diâmetro e espaçados de 30 a 40 cm entre eles, uma mistura de pó inorgânico produzido a partir de cal viva e de um composto orgânico com água (26% - 30%). Esta mistura deve ser realizada consoante as dosagens que os fabricantes recomendam (Figura 65). Depois de aplicada a mistura nas furações começa a dar-se a expansão, o que vai introduzir tensões internas no interior do elemento de betão a demolir. A partir daí começa a aparecer a fendilhação do elemento e consequente desintegração. Este processo pode demorar até 12 horas em condições óptimas como por exemplo no Verão, ou até 48 horas em climas frios como o Inverno.
De acordo com produtores deste tipo de agente expansivo, o furo a realizar no elemento a demolir deverá ter uma profundidade mínima recomendada de 300 mm e uma profundidade máxima de 6000 mm, no entanto, estes valores são aplicados para o desmantelamento de rocha.
Figura 65. Aplicação de mistura de agente expansivo (Bustar, 2008)
O campo de aplicação desta técnica insere-se na desintegração de maciços de fundação ou de suporte de terras em betão simples (Figura 66), sendo no entanto também utilizado no desmantelamento de rochas devido ao seu rendimento.
Figura 66. Agente expansivo em maciço de betão armado
A eficácia deste processo é dependente da temperatura climatérica, da percentagem de água na mistura, do diâmetro do furo e do tempo decorrido. Isto é, a pressão originada pela expansão da mistura possui um melhor comportamento quanto maior for a temperatura ambiente. Quanto maior for a percentagem de água na mistura menor é a pressão introduzida ao elemento. Quanto maior o diâmetro da furação, maior é a quantidade de mistura e, consequentemente, maiores pressões geradas e, por fim, quanto maior o tempo de expansão da mistura maior pressão introduzida no elemento a demolir.
Este tipo de agentes expansivos consegue atingir pressões na face do furação na ordem dos 70 MPa (Bustar, 2008), no entanto é importante referir que para o processo atinja bom resultado a mistura tem de estar em óptimas condições.
É um processo lento até se obter resultados satisfatórios, no entanto não produz ruídos, vibrações, projecções de materiais, fumos ou agentes poluidores do meio ambiente. A sua utilização tem vindo a aumentar devido a ser um método que não cria problemas ambientais ou de segurança. O processo de demolição é pouco controlado, embora a realização de furações mais próximas e rasgos laterais no furo aumente o controlo de fissuração (Hayashi et al., 1994). A sua utilização pode ser efectuada em meio aquático. Em contrapartida, é um pouco eficaz em elementos de betão armado e a aplicação da mistura em furações horizontais envolve a necessidade de garantir que toda a furação esteja sob acção da mistura.