Por que as placas de óxido de magnésio (placas MgO) não são adequadas para túneis
As placas de óxido de magnésio, comumente chamadas de placas MgO, ganharam popularidade na indústria da construção civil por suas propriedades resistentes ao fogo, design leve e facilidade de instalação. Esses produtos de revestimento fabricados em fábrica, frequentemente reforçados com malha de fibra de vidro, são normalmente compostos por óxido de magnésio (MgO) e cloreto de magnésio (MgCl₂), formando um aglutinante conhecido como cimento de oxicloreto de magnésio ou cimento Sorel. Embora tenham sido usados em aplicações gerais de construção, como paredes internas ou fachadas, evidências recentes de pesquisas e diretrizes destacam desvantagens significativas que os tornam inadequados para ambientes de túneis. Com base em estudos sobre danos relacionados à umidade em edifícios e recomendações específicas para proteção contra incêndio em túneis rodoviários, este artigo explora as razões pelas quais as placas de MgO devem ser evitadas em túneis.
Este artigo foi preparado como uma advertência para engenheiros e operadores de túneis que consideram o uso desse tipo de produto em suas estruturas. As informações aqui contidas são baseadas nas opiniões das comunidades profissionais e nos documentos citados abaixo.
Se você ainda quiser considerar o uso de placas de MgO resistentes ao fogo para túneis, basta fazer um teste simples: pegue uma amostra da versão não revestida/não tratada do produto e coloque-a em um recipiente com água. Veja por si mesmo quanto tempo ela vai durar.
Placas de MgO – Absorção de umidade e riscos de corrosão em ambientes úmidos
Uma das principais preocupações com as placas de óxido de magnésio é sua propensão a absorver a umidade do ar, especialmente em condições de alta umidade. Um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade Técnica da Dinamarca, publicado nos anais da Conferência Internacional RILEM sobre Materiais, Sistemas e Estruturas em Engenharia Civil 2016, documentou danos generalizados causados pela umidade em edifícios dinamarqueses novos e renovados, onde placas de MgO foram usadas como revestimento em fachadas ventiladas. No inverno de 2014/15, essas placas começaram a apresentar sinais de deterioração, incluindo a formação de gotas de água em suas superfícies — frequentemente descritas como “lágrimas” — que continham altas concentrações de íons cloreto solúveis.
O mecanismo por trás desse problema decorre da composição das placas. As placas de MgO absorvem a umidade ambiente quando os níveis de umidade relativa (UR) atingem 90-100%, levando à lixiviação de íons cloreto do aglutinante de oxicloreto de magnésio. Essas gotículas salgadas não apenas escorrem pelas placas, mas também pingam nas estruturas adjacentes, causando corrosão de acessórios metálicos, âncoras e outros componentes. Nos casos dinamarqueses, as fixações metálicas sofreram forte corrosão em apenas alguns anos, e foi observado o crescimento de mofo em elementos próximos, como isolamento e estruturas de madeira. O estudo também incluiu investigações sobre as propriedades de absorção e dessorção de umidade das placas, confirmando que elas liberam quantidades significativas de água carregada de cloreto, o que agrava os danos em espaços fechados ou semi-fechados.
Os túneis, por natureza, são propensos a alta umidade devido à ventilação limitada, infiltração de água subterrânea e condensação. As Notas de Orientação sobre o Projeto de Estruturas de Túneis Rodoviários e Edifícios de Túneis, emitidas pelo Departamento de Rodovias de Hong Kong em março de 2023, enfatizam a necessidade de materiais duráveis em tais ambientes, observando que os projetos de túneis devem levar em conta a exposição prolongada à umidade. Em um ambiente de túnel, os problemas de absorção de umidade observados nas fachadas dos edifícios seriam amplificados. A lixiviação de cloreto das placas de óxido de magnésio poderia corroer reforços de aço críticos, ventiladores a jato, bandejas de cabos e âncoras, levando à falha estrutural prematura e ao aumento dos custos de manutenção. Ao contrário das fachadas ao ar livre, os túneis são espaços confinados onde o acúmulo de umidade é mais difícil de mitigar, potencialmente transformando pequenos vazamentos em degradação generalizada.
A CWCT no Reino Unido também emitiu várias notas técnicas sobre o tema das placas de óxido de magnésio:
Preocupações com a segurança contra incêndios e liberação de gases tóxicos
Além das questões de umidade, as placas de MgO apresentam sérios riscos em cenários de incêndio, o que é uma consideração crítica para túneis. O Grupo de Trabalho 6 sobre Manutenção e Reparo da Associação Internacional de Túneis e Espaços Subterrâneos (ITA), em seu relatório de 2017 sobre Proteção Estrutural contra Incêndios em Túneis Rodoviários, categoriza explicitamente os materiais à base de oxicloreto de magnésio como inadequados para proteção contra incêndios em túneis. Essas placas, frequentemente comercializadas como “magnésio reforçado com fibra” ou “óxido de magnésio com silicatos e aditivos”, contêm cloretos que criam riscos técnicos e à segurança da vida.
Durante um incêndio, as placas de MgO podem liberar gás clorídrico (HCl), uma substância altamente tóxica e corrosiva. Esse gás não apenas deteriora o ambiente sustentável dentro do túnel — tornando-o perigoso para os evacuados e socorristas —, mas também acelera a corrosão dos componentes metálicos ao redor. O relatório da ITA destaca que a exposição a altas temperaturas faz com que as placas se decomponham, liberando HCl que pode prejudicar a visibilidade, irritar o sistema respiratório e dificultar as operações de emergência. Pesquisas independentes citadas no relatório, incluindo estudos da Austrália, concluem que esses materiais comprometem a durabilidade e a segurança dos túneis, especialmente em condições de alta umidade, onde a lixiviação de cloreto já é um problema.
Os túneis são ambientes de alto risco para incêndios devido ao tráfego de veículos, cargas de combustível e rotas de fuga limitadas. As Notas de Orientação de Hong Kong enfatizam a importância dos períodos de resistência ao fogo (FRPs) e das barreiras térmicas que podem suportar eventos extremos sem comprometer a integridade estrutural. As placas de óxido de magnésio, embora resistentes ao fogo em ambientes controlados de construção, não atendem a esses requisitos rigorosos em túneis. Sua decomposição sob calor intenso pode exacerbar a propagação do fogo, liberar fumaça densa e produzir gases tóxicos, violando os padrões de segurança de vida descritos por organizações como a PIARC (Associação Mundial de Estradas) e a ITA.
Desafios de manutenção e durabilidade em aplicações em túneis
As estruturas de túneis exigem longevidade excepcional, com vida útil projetada frequentemente superior a 100 anos, de acordo com as Notas de Orientação de Hong Kong. As considerações de manutenção são fundamentais, incluindo provisões para acesso para inspeção, impermeabilização e resistência a fatores de estresse ambiental. O estudo dinamarquês revelou que as placas de MgO não só causam danos diretos por meio da umidade, mas também problemas indiretos, como o crescimento de mofo, que pode se proliferar no interior úmido e mal iluminado de um túnel.
Em túneis, onde as inspeções de rotina são desafiadoras e caras, o uso de placas de óxido de magnésio exigiria intervenções frequentes para lidar com a corrosão ou danos causados pela água. O relatório da ITA alerta que a lixiviação de cloreto afeta negativamente a durabilidade a longo prazo, podendo levar a reparos caros ou até mesmo ao fechamento do túnel. A matéria orgânica às vezes encontrada nessas placas pode promover ainda mais o crescimento biológico, agravando os problemas de higiene e estruturais.
A natureza confinada dos túneis amplifica essas questões em comparação com os edifícios. Por exemplo, em fachadas ventiladas, o excesso de umidade pode evaporar ou escoar, mas em túneis, ele pode se acumular, levando à umidade persistente e à degradação acelerada. As diretrizes da ITA e do Departamento de Rodovias de Hong Kong defendem materiais como placas de silicato de cálcio ou sprays de vermiculita/cimento, que oferecem melhor resistência à umidade e ao fogo sem as desvantagens relacionadas ao cloreto.
Conclusão
Embora as placas de MgO possam parecer atraentes por sua relação custo-benefício e classificação de resistência ao fogo em construções em geral, as evidências de aplicações no mundo real e as diretrizes de especialistas demonstram claramente sua inadequação para túneis. A absorção de umidade, que leva à lixiviação de cloreto, corrosão e mofo; a liberação de HCl tóxico em incêndios; e os encargos de manutenção de longo prazo tornam essas placas uma escolha arriscada em projetos de infraestrutura críticos.
Os projetistas e engenheiros de túneis devem seguir as recomendações de órgãos como a ITA e as autoridades locais, optando por materiais comprovados e sem cloreto que garantam segurança, durabilidade e confiabilidade operacional. Ao evitar placas de óxido de magnésio, podemos proteger melhor vidas e investimentos em redes de transporte subterrâneas.
Fontes:
Carsten Rodea*, Tommy Bunch-Nielsenb, Kurt Kielsgaard Hansena, Bent Grelk – As placas de óxido de magnésio causam danos por umidade no interior das fachadas de novos edifícios dinamarqueses
ITA – Proteção estrutural contra incêndios em túneis – Grupo de Trabalho 6 – Manutenção e reparo
Stefanie Wøhler Nielsen, Carsten Rode,*, Tommy Bunch-Nielsen, Kurt Kielsgaard Hansen, Wolfgang Kunther e Bent Grelk – Propriedades das placas de óxido de magnésio utilizadas como revestimento em paredes exteriores
CWCT – Nota técnica – A utilização de placas de MgO no revestimento de edifícios
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