O colapso de uma rua urbana revelou a falha catastrófica de um coletor de tijolos do século XIX. A investigação determinou que um fatberg massivo, um acúmulo de gordura e resíduos, alterou o regime de fluxo hidráulico. Essa modificação gerou zonas de remanso onde compostos químicos agressivos atacaram a argamassa original de cal, acelerando sua erosão até provocar a ruptura estrutural do conduto.
Reconstrução da falha por meio de LiDAR SLAM e CFD 🛠️
Utilizou-se um escâner LiDAR móvel com tecnologia SLAM, processado no GeoSLAM Hub, para obter uma nuvem de pontos milimétrica do interior do coletor colapsado. No CloudCompare, as superfícies erodidas foram segmentadas e a perda de material na argamassa das juntas foi quantificada. Com esses dados geométricos, o modelo foi importado para o Autodesk CFD para simular o fluxo anterior ao colapso. A simulação revelou que o fatberg atuou como um dique, reduzindo a seção efetiva e aumentando a velocidade do fluido, o que concentrou o ataque químico do ácido sulfídrico biogênico nas juntas inferiores, onde a argamassa perdeu até 40% de sua espessura original.
Lições para a simulação de fadiga de materiais em infraestrutura 🧱
Este caso demonstra que a fadiga de materiais não depende apenas de cargas mecânicas cíclicas, mas também da degradação química localizada induzida por mudanças no fluxo. A argamassa original, projetada para um regime hidráulico estável, falhou ao ser exposta a um ambiente corrosivo concentrado. Alternativas modernas, como argamassas com agregados de basalto e resinas epóxi, oferecem maior resistência à corrosão, mas sua aplicação deve ser validada com modelos CFD que prevejam as zonas críticas de acúmulo de agentes agressivos.
Qual metodologia de simulação por elementos finitos vocês recomendam para modelar o efeito combinado da pressão hidráulica de um fatberg e da degradação química da argamassa em um coletor de tijolos histórico?
(PS: A fadiga de materiais é como a sua depois de 10 horas de simulação.)