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Por que o titânio não é usado na construção civil no lugar do aço?

Por| Editado por Douglas Ciriaco | 01 de Outubro de 2022 às 17h00

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imagesourcecurated/Envato
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Se o titânio é tão forte como mostrado no cinema, por que esse metal não pode ser usado na construção civil para erguer prédios ou construir pontes “inquebráveis”? A reposta é simples: o titânio, apesar de toda sua resistência, é pior que o aço para este tipo de finalidade.

É verdade que algumas ligas de titânio são mais fortes que certos tipos de aço, mas alguns aços especiais — principalmente aqueles amplamente utilizados em projetos de construção civil — são muito mais resistentes, maleáveis e baratos que o melhor pedaço de titânio já encontrado.

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“O titânio é 10 vezes mais raro, cinco vezes mais caro e emite cinco vezes mais dióxido de carbono do que o aço convencional. Só esses fatores já são suficientes para explicar porque esse metal não é utilizado na fabricação de vergalhões no lugar do aço”, explica o professor do Departamento de Engenharia e Construção Civil da Escola Politécnica da USP Vanderley John.

Metal dos Titãs

O titânio é um metal de transição que agrega valor a ligas metálicas por ser leve e resistente. No entanto, ele não é um bom condutor elétrico ou térmico, o que o torna ideal para aplicações em materiais refratários ou que necessitem de um nível superior de resistência à oxidação.

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Esse metal foi descoberto em 1791 pelo mineralogista inglês William Gregor, que extraiu fragmentos do titânio de uma rocha de ilmenita. Quatro anos mais tarde, o mineral também foi encontrado numa rocha de rutilo pelo farmacêutico alemão Martin Heinrich Klaproth, que deu ao material o nome de titânio — uma referência à força dos titãs, personagens da mitologia grega.

O titânio está entre os 10 elementos mais abundantes da crosta terrestre, podendo ser encontrado em minerais e em 97,9% das rochas ígneas (constituídas pela solidificação do magma fundido). Os países com as maiores reservas desse metal são Austrália, África do Sul, Canadá, Noruega e Ucrânia, que, juntos, representam 86% do titânio mundial.

Aço x titânio

Um dos principais fatores que impossibilitam o uso do titânio em vez do aço na construção civil é o preço. Enquanto uma tonelada de titânio custa aproximadamente US$ 7 mil (quase R$ 38 mil na cotação atual), enquanto a mesma quantidade de aço é vendida por US$ 1,5 mil (cerca de R$ 8 mil).

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Outra desvantagem do titânio é a resistência. Qualquer titânio tem a metade da rigidez — até que ponto um material vai esticar quando uma tensão é aplicada — de qualquer aço já fabricado. Para comparação, para um aço e uma liga de titânio com a mesma resistência, o titânio sempre dobrará e esticará duas vezes mais que o aço.

“O titânio tem uma elasticidade de 100GPa, ou seja, menos da metade do módulo do aço que é de 210GPa. Na prática, muito do consumo de materiais metálicos é dependente desta propriedade. Além disso, a produção global de titânio anual é de cerca de 8 milhões de toneladas, enquanto a do aço é de quase 2 bilhões de toneladas”, acrescenta John.

Quando o titânio é melhor que o aço?

Os aços geralmente são fáceis de soldar, modelar, esculpir e perfurar, enquanto as ligas de titânio geralmente necessitam de processos de soldagem especiais, são difíceis de forjar ou laminar, e precisam passar por técnicas especiais de usinagem e perfuração, devido a sua estrutura pegajosa.

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Como é um material caro, as aplicações do titânio se voltam para produtos de alto valor agregado. A maior parte é usada na fabricação de pigmentos e bloqueadores de UV (óxidos para filtro solar, polímeros e tintas). O metal também pode ser usado em implantes biológicos por conta do baixo índice de rejeição.

“Tirando o museu Guggenheim de Bilbao, na Espanha, eu não conheço nenhuma outra construção que utiliza titânio em sua estrutura principal. Uma das poucas vantagens nesse sentido é que esse metal não corrói, mas sua interface sofre incrustações que deixam o produto vermelho. Resumindo, o titânio jamais substituirá o aço na construção civil”, encerra o professor Vanderley John.