A Utilização de Betão Armado de Alto Desempenho na Construção de Torres Eólicas

A utilização de elementos metálicos na construção de torres eólicas apresenta enormes vantagens mas também algumas limitações quando se trata de estruturas de grande altura ou quando se pretende instalar geradores de elevada capacidade produtiva, mais pesados. Com efeito, para torres com altura significativamente superior a 80 m, deixa de ser economicamente viável a construção exclusiva em aço. O Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Ciência e Tecnologia do Iowa, nos EUA, está a estudar formas de ultrapassar esses limites, nomeadamente através da utilização de pré-fabricação com betão armado de alta performance, na construção de torres eólicas, em vez do tradicional aço.

No últimos anos, devido ao rápido desenvolvimento da indústria de fabrico e assemblagem de estruturas eólicas, tem-se verificado um forte investimento na pesquisa de materiais que possam ser utilizados para substituir total ou parcialmente o aço e na otimização dos processos construtivos, de forma a possibilitar, nomeadamente, a construção de mega-torres eólicas (com muito capacidade elevada capacidade de produção), a um preço comportável.
No passado têm surgido soluções que compreendem uma conceção mista aço/betão e que passam pela adoção de bases de betão com características melhoradas ou o reforço/encapsulamento da estrutura existente com betão armado, permitindo o aumento da altura das torres.

Em estudo na Universidade de Ciências e Tecnologia do Iowa está a utilização de elementos pré-fabricados em betão armado, com secção hexagonal, tendo sido testadas diferentes variações nos tipos de ligações. Os ensaios realizados incluíram o recurso a ligações aparafusadas, a cabos pré-esforçados que atravessam longitudinalmente toda a torre e a ligações argamassadas (com betão de muito-elevado desempenho) dos elementos estruturais.
As estruturas ensaiadas foram ligadas à fundação através de métodos de pré-esforço.

Os elementos foram testados para as condições mais desfavoráveis e ações espetáveis em torres construídas integralmente em betão armado, com uma altura de 100 metros. Com qualquer dos tipos de ligações ensaiados, o comportamento foi muito satisfatório para cargas transversais elevadas.

De acordo com o grupo de investigadores, apesar da massificação da utilização de aço na indústria de construção de torres eólicas, a introdução do betão armado de alto desempenho oferece diversas vantagens, nomeadamente o aumento da vida útil das estruturas, a facilidade de fabrico e, dada a natureza das estruturas de betão armado, a possibilidade de fabrico de elementos de dimensão mais reduzida, permitindo dispensar o uso de meios de transporte especial.

Por outro lado verificou-se que a possibilidade de posicionamento dos geradores a uma altura igual ou superior a 100 metros, permite um aumento médio da produção de energia próximo dos 15%. Isto acontece porque a essas alturas, os fluxos de vento têm características de maior constância e uniformidade apresentando, em geral, menor turbulência.
Estas torres de betão armado de elevada resistência permitem também o uso de geradores mais pesados, com maior capacidade.

Fonte: Iowa State University of Science and Technology

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