Autocicatrização de materiais a base de cimento devido à bioprecipitação de carbonato de cálcio

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo preliminar sobre a autocicatrização de materiais cimentícios por meio da bioprecipitação de carbonato de cálcio (CaCO₃), promovida por bactérias do gênero Bacillus subtilis. A pesquisa parte da necessidade de aumentar a durabilidade das estruturas de concreto, que frequentemente sofrem com fissuras e microtrincas decorrentes de manifestações patológicas, como retração, sobrecargas, variações térmicas e ataques químicos. Essas descontinuidades comprometem a integridade estrutural e favorecem a penetração de agentes agressivos, como íons cloreto e dióxido de carbono, acelerando processos de degradação. A proposta do estudo é avaliar a eficiência da autocicatrização biológica em argamassas, utilizando duas linhagens bacterianas: AP91, oriunda da casca de arroz e fornecida pela EMBRAPA, e BCAP/B2 1-18, isolada de uma edificação e depositada na coleção de microrganismos da UNILA. As amostras foram submetidas a dois tipos de cura (submersa e com manta geotêxtil), além da adição de nutrientes e aditivos incorporadores de ar, com o objetivo de criar microambientes favoráveis à sobrevivência bacteriana. Os ensaios realizados incluíram compressão axial, velocidade de propagação de ondas ultrassônicas e análise micrográfica em estereomicroscópio. Os resultados indicaram que a cura submersa favoreceu a germinação dos esporos e a atividade metabólica das bactérias, promovendo maior eficiência na cicatrização das fissuras. A linhagem AP91 apresentou desempenho superior, sendo capaz de cicatrizar fissuras de até 0,104 mm. Observou-se também a presença de precipitados de carbonato de cálcio em todas as amostras, inclusive nas de referência, evidenciando a atuação de mecanismos autógenos (naturais da matriz cimentícia) e autônomos (induzidos por agentes externos). A adição de nutrientes potencializou a atividade bacteriana, enquanto o aditivo incorporador de ar contribuiu para a criação de espaços internos que favoreceram a colonização microbiana, embora tenha causado leve redução na resistência à compressão. Os ensaios não destrutivos demonstraram aumento da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas, indicando maior homogeneidade da matriz cimentícia e redução das descontinuidades internas. Conclui-se que a autocicatrização biológica é uma tecnologia promissora para o aumento da durabilidade, resistência e sustentabilidade de estruturas de concreto, especialmente em ambientes úmidos. Os resultados obtidos reforçam a importância de estudos complementares para aprimorar metodologias laboratoriais e adaptar soluções às condições reais de aplicação na engenharia civil, contribuindo para o desenvolvimento de materiais mais resilientes e de baixo impacto ambiental.