O betão é talvez o material de construção mais controverso do mundo. E, ao mesmo tempo, o mais popular. Pontes, parques de estacionamento, arranha-céus – o betão está em todo o lado. O que muitos não sabem: o betão, por si só, é um material de construção altamente problemático. Fissura, deforma-se e, com isso, atinge rapidamente os seus limites.
Nos séculos XIX e XX, as exigências às estruturas e, consequentemente, também aos materiais de construção, foram-se tornando cada vez maiores. O betão, por si só, não era suficiente. O facto de ainda hoje conseguirmos construir estruturas tão impressionantes com betão deve-se às inovações de dois homens. Já falámos sobre um deles, Joseph Monier. Pode ler o artigo aqui: Joseph Monier: Quando um jardineiro inventou o betão armado
Desta vez, o foco é o segundo, Eugène Freyssinet. Ele desenvolveu o betão armado e, com o seu betão protendido, abriu possibilidades totalmente novas para a engenharia em todo o mundo. Em conjunto, vamos conhecer a sua vida e o seu legado, que deixou ao nosso setor. Voltemos ao final do século XIX em França.
O setor da construção no final do século XIX
Era a era da industrialização, da reinvenção técnico-construtiva da França, por exemplo através da Lendário engenheiro Gustave Eiffel . No final do século XIX, a Europa encontrava-se, portanto, em plena transformação. A industrialização já tinha chegado a todas as áreas da vida e trazia novas oportunidades consigo. Durante este período de auge, as cidades cresciam rapidamente, as rotas comerciais eram ampliadas e o mundo tornava-se mais acelerado do que nunca.
Devido a esta grande mudança, o setor da construção enfrentava um desafio sem precedentes. Faltavam pontes, estações ferroviárias, fábricas e armazéns tão grandes quanto possível. Isso não só garantiu às empresas de construção uma elevada carga de encomendas, como também alguns problemas aparentemente insolúveis: faltava um material de construção adequado.
Os materiais de construção dominantes no final do século XIX
Construiu-se intensamente, mas as novas exigências colocadas ao setor da construção pela industrialização tornavam quase impossíveis projetos de construção demasiado ambiciosos. Tal devia-se sobretudo aos materiais de construção usuais utilizados nessa altura.
O material de construção número 1 era a alvenaria clássica (pedra e tijolo). Durante séculos, se não mesmo milénios, foi o meio de eleição para a construção de edifícios habitacionais ou áreas de utilização. Quer se tratasse de estábulos, obras defensivas, pequenas pontes ou igrejas: construía-se com tijolo e pedra. Afinal, a alvenaria é muito resistente à compressão e, por isso, duradoura. Mas também é pesada, pouco flexível e as vãos são bastante limitados.
Com a industrialização, surgiram o ferro e o aço. Pela primeira vez, foram possíveis vãos maiores e as estruturas podiam ter um aspeto tanto monumental como delicado. O melhor exemplo disso é a Torre Eiffel, sobre a qual já falámos. Se estiverem interessados na torre lendária, visitem: Torre Eiffel: odiada, amada, quase demolida .
No entanto, o ferro e o aço tinham desvantagens claras: grandes componentes não eram apenas complexos de fabricar, como também muito caros. Além disso, eram muito suscetíveis à corrosão. Isso tornava ambos os materiais inadequados para projetos de grande escala. O setor da construção enfrentava, portanto, um problema. Também o betão inicial ou o betão armado desenvolvido por Joseph Monier eram outra opção.
O desenvolvimento do betão armado por Monier foi, aliás, mais uma coincidência, como já vos tínhamos contado. Embora a combinação de betão e ferro fosse promissora, estava ainda longe de estar amadurecida. Para grandes pontes ou armazéns, mesmo o betão armado não era adequado a longo prazo. Com o tempo, surgiam fissuras ou o material deformava-se.
Hoje sabemos que na altura faltava às pessoas a compreensão do comportamento dos materiais. Fenómenos como a fluência, a deformação lenta do betão, e a retração, a alteração de volume durante a secagem, estavam pouco estudados. Os engenheiros dessa época optavam pela segurança. Construíam com o que conheciam: tudo fica como está. A segurança era associada à massa, pelo que se erguiam estruturas muito pesadas, que eram completamente ineficientes em termos de utilização de material. A isso juntavam-se os elevados custos. Mas simplesmente não havia alternativas viáveis. Ainda não.
Eugène Freyssinet: revolução no setor da construção
A maior parte dos engenheiros trabalhava, no final do século XIX, segundo princípios já consagrados. Preferia-se recorrer ao conhecido em vez de falhar com inovações. Um homem que viria a mudar isso foi Eugène Freyssinet. Nascido em 1879, em França, cresceu num período de mudança. A engenharia civil estava a transformar-se.
O seu talento técnico abriu-lhe, em breve, o caminho para uma das instituições de ensino superior mais prestigiadas da França na área da engenharia: a École Nationale des Ponts et Chaussées. Aqui, Eugène Freyssinet recebeu a formação clássica em engenharia civil. Um curso deste tipo abrangia:
- construção de pontes
- comportamento dos materiais
- cálculos estáticos
Após concluir o curso, foi imediatamente integrado no serviço público francês e ocupou-se sobretudo de projetos de obras públicas. As suas responsabilidades iam desde projetos de pontes, passando pela criação de infraestruturas, até aos cálculos estruturais em betão maciço. Desde cedo, Eugène Freyssinet duvidou dos sistemas existentes.
Porque, no seu trabalho, algo lhe chamava sempre a atenção: o betão comportava-se de forma diferente do que os modelos de cálculo da época previam. Eugène Freyssinet observava com uma regularidade alarmante deformações inesperadas, assentamentos de longo prazo e fissuração imprevista. E tudo isto, apesar de se ter trabalhado com cuidado. Então, onde estava o problema?
Eugène Freyssinet: inventor do betão protendido
Eugène Freyssinet colocou-se uma questão concreta: e se o betão nem sequer fosse sujeito a tração? A sua solução foi, em última análise, o desenvolvimento do betão protendido (Prestressed Concrete). Mas como funciona tudo isto, afinal? Vejamos rapidamente.
Os cabos de aço para o betão armado são previamente tensionados. Em seguida, o betão é vazado à sua volta. Depois de endurecer, a tensão dos cabos de aço é transferida para o betão, que fica assim permanentemente comprimido. As forças de tração que poderiam atuar sobre o betão são compensadas pela pressão interna. Como o betão é muito resistente à compressão, quase não surgem fissuras e a capacidade resistente aumenta significativamente.
O betão protendido, ao contrário do betão armado normal, é assim amplamente livre de fissuras, também a longo prazo. Desta forma, o elemento estrutural mantém-se mais estável, mais durável e a construção torna-se muito mais eficiente. Com o betão protendido, passaram subitamente a ser possíveis pontes maiores. Ao mesmo tempo, as estruturas tornaram-se mais esbeltas e muito material deixou simplesmente de ser necessário.
Exatamente o que era urgentemente necessário na era da industrialização. Um engenheiro civil que mais tarde tornou o betão protendido socialmente aceite foi, a propósito, Fritz Leonhardt. Se este tema vos interessa, podem ler mais aqui: Fritz Leonhardt: o engenheiro que fez as pontes flutuarem .
Eugène Freyssinet: fluência, retração e perplexidade
No início do século XX, deveria ser construída uma nova ponte sobre o rio Allier, a posterior ponte de Veurdre. Estava prevista uma ponte em arco de pedra clássica como substituição da antiga ponte suspensa. Mas, por acaso, surgiu um projeto inovador de Eugène Freyssinet. Um empreiteiro reconheceu o potencial das suas ideias e convenceu as autoridades a construir várias pontes segundo o novo sistema de Freyssinet. Uma verdadeira oportunidade para o jovem engenheiro civil!
Ainda antes da construção, Eugène Freyssinet testou os seus conceitos. Para isso, mandou erguer um arco de teste e utilizou pela primeira vez a sua técnica inovadora. Os encontros foram ligados por fios tensionados: um precursor inicial, mas eficaz, daquilo que mais tarde se tornaria mundialmente conhecido como betão protendido.
E então podia começar. Com arcos invulgarmente planos e a sua construção muito esbelta, a ponte era, para a época, sem dúvida, um espetáculo mais do que invulgar. Enquanto os engenheiros civis olhavam com cepticismo para a espessura do arco de 19 cm no topo da ponte, os empreiteiros já elogiavam o reduzido consumo de material.
Após a conclusão, porém, ocorreu um momento crítico: os arcos desceram até 13 cm. Porquê? Aqui entraram em ação efeitos como a fluência e a retração, que nessa altura ainda não tinham sido estudados. Eugène Freyssinet reagiu de imediato: mandou modificar a estrutura numa operação relâmpago.
Com a ajuda de prensas hidráulicas, devolveu à ponte a sua forma original. Ela foi salva. Mais ainda: resistiu sem problemas aos testes de carga subsequentes e convenceu até a imprensa cética. Esta experiência reforçou a convicção de Eugène Freyssinet de que deveria estudar mais de perto o comportamento inesperado do betão armado e utilizá-lo ativamente em projetos futuros.
Eugène Freyssinet: não há inovação sem resistência
Tal como acontece com muitas inovações, também a nova abordagem de Eugène Freyssinet suscitou inicialmente cepticismo, sobretudo nos meios técnicos. As razões eram várias. Em primeiro lugar, havia incerteza quanto à capacidade do betão protendido resistir a longo prazo. Recordemos: até então, os grandes edifícios – sejam pontes ou armazéns – eram, acima de tudo, maciços. Enormes blocos de alvenaria ou betão armado.
Por isso, os desenhos quase delicados de Eugène Freyssinet levantavam naturalmente questões. Será que isto aguenta a longo prazo? Como se constrói algo assim e será que tudo isto é realmente mais eficiente? Mas Eugène Freyssinet deixou as suas estruturas falar por si.
Com as suas obras, mostrou que a influência da fluência e da retração não era apenas calculável, como também podia ser utilizada ativamente para tornar os edifícios ainda mais resistentes e duradouros. Um problema tornou-se, assim, uma verdadeira oportunidade. E quando, no final da década de 1920, na costa agreste da Bretanha, se discutiu a construção de uma ponte, chegou o momento.
Eugène Freyssinet: construção da Pont Albert-Louppe
Ela deveria ter mais de 800 m de comprimento, o que, com os vãos da época, era difícil de realizar. Eugène Freyssinet viu aqui a sua oportunidade. A ponte deveria ser uma experiência, construída em betão protendido. O betão era considerado um material inerte e passivo, estruturalmente eficaz apenas quando maciço.
Eugène Freyssinet queria provar o contrário: a Pont Albert-Louppe deveria ter vãos enormes, mais arrojados do que tudo aquilo que, na altura, se julgava possível para este material. Na época, pensava-se que o betão era absolutamente calculável. Afinal, conhecia-se a sua resistência à compressão e também os seus limites. A maioria dos colegas de Eugène Freyssinet ignorava as deformações que surgiam. Ele, porém, queria precisamente utilizá-las nas suas obras. Para isso, a ponte era perfeitamente adequada.
O problema do betão, que muitos ignoravam ou recebiam com um encolher de ombros, revelou-se já durante a construção. Os arcos começaram a assentar novamente, devagar, mas de forma contínua. De acordo com os cálculos clássicos, exatamente isso não deveria acontecer. E agora? Demolição? Claro que não, porque Eugène Freyssinet tinha contado com isso de forma firme.
Para Eugène Freyssinet, a parte mais interessante do seu trabalho começava precisamente agora. Ele não via isso como um fracasso, mas como uma oportunidade de provar as suas teorias em grande escala. O problema não era o betão, mas sim a forma como era utilizado. Porque o betão não é um material rígido, ele trabalha. E foi exatamente isso que Eugène Freyssinet aproveitou.
Em vez de aceitar as deformações, Eugène Freyssinet interveio ativamente. Com o seu processo hidráulico, devolveu à ponte a forma desejada. Elevar um pouco, reajustar, voltar a assentar: pronto. Para o grande público, uma abordagem totalmente nova.
Já não valia: «Construímos e esperamos que aguente.» Em vez disso, mostrou ao meio técnico: «Controlamos o comportamento da estrutura.» Eugène Freyssinet demonstrou que as estruturas não eram objetos rígidos, mas podiam ser compreendidas como sistemas de forças e controladas ativamente. A Pont Albert-Louppe foi a prova disso.
O betão deixou de ser um material puramente resistente e passivo, passando a poder ser controlado ativamente e de forma consciente através da protensão. Foi precisamente aqui que Eugène Freyssinet entrou com a sua ideia de betão protendido. E assim começou uma nova era para o setor da construção. Uma oportunidade para fortalecer também, do ponto de vista da engenharia, a industrialização.
Conclusão: sem Eugène Freyssinet não há infraestrutura moderna
Graças às obras revolucionárias de Eugène Freyssinet, o betão protendido no setor da construção foi-se impondo gradualmente. Rapidamente, até a nível mundial. E hoje? Hoje, este material de construção é simplesmente indispensável. As suas aplicações são variadas: de pontes a arranha-céus, parques de estacionamento e coberturas de naves. Muitos edifícios modernos não seriam realizáveis sem esta técnica.
Na construção de pontes, precisamente o betão protendido do final do século XX tem uma reputação pouco favorável. A ponte Carolabrücke, em Dresden, que colapsou a 11 de setembro de 2024, é um bom exemplo de que um material de construção tem de ser sempre desenvolvido e melhorado continuamente. O setor da construção aprende constantemente, muitas vezes a partir de erros que só se tornam evidentes mais tarde. Acima de tudo, a manutenção de uma estrutura deste tipo nunca deve ser negligenciada. Se este tema vos interessa, leiam mais aqui: Pontes em mau estado na Alemanha .
Apesar da sua enorme importância, Eugène Freyssinet é pouco conhecido fora dos círculos especializados. Quase ninguém que não trabalhe tecnicamente com betão protendido conhece o seu nome. A razão é simples: Eugène Freyssinet não criou uma única estrutura icónica, mas sim um novo sistema construtivo. O que se torna padrão acaba por ficar invisível, mas não é menos importante. A inovação técnica está, em princípio, por trás do design visível. O feito de engenharia permanece em segundo plano, enquanto os nomes dos arquitetos ou patrocinadores recebem destaque.
O que fica é o seguinte: Eugène Freyssinet transformou profundamente a construção em betão. A sua invenção possibilitou estruturas duradouras, grandes vãos e construções económicas. Talvez não tenha moldado uma skyline famosa, mas criou uma base real sobre a qual assenta uma grande parte da nossa infraestrutura moderna. Eugène Freyssinet foi um verdadeiro pioneiro do betão protendido, que teve a coragem de repensar sistemas clássicos. Sempre fizemos assim – mas de outra forma é melhor.