Acelerador de partículas exige estabilidade máxima no piso

Publicado em 29/09/2016
Revista O Empreiteiro em 30/08/2016

LINK: http://www.revistaoe.com.br/Publicacoes/11413/Acelerador_de_particulas_exige_estabilidade_maxima_no_piso.aspx

O novo acelerador de partículas de quarta geração do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em construção em Campinas (SP), é o mais complexo trabalho de infraestrutura científica já feito no País. Projetado pelo Centro Nacional de Pesquisa de Energia e Materiais (CNPEM), o chamado projeto Sirius exige cuidados especiais da engenharia nas diversas fases de construção.

“Trata-se do primeiro projeto deste tipo no Brasil. O desafio está em assegurar a estabilidade do piso do hall experimental, evitando recalques e deformações, além de mitigar a propagação de vibrações mecânicas”, conta Julio Rodrigues, gerente de obras da Racional Engenharia, construtora do projeto, com a concordância de Oscar Vigna, coordenador de obras do Sirius pelo CNPEM.

O escopo do trabalho da Racional, iniciado em dezembro de 2014, envolve a construção das edificações e respectivas instalações para a fonte de luz síncrotron. A área de construção do empreendimento é de 69.649,13 m². A previsão de término é março de 2018.

Atualmente, o projeto está com 25% de avanço físico da obra, com a previsão de montagem dos equipamentos a partir do segundo semestre de 2017. A montagem de equipamentos do prédio está inserida no escopo da Racional; já a montagem dos equipamentos para a fonte de luz síncrotron é de responsabilidade do CNPEM.

O empreendimento é dividido em prédio principal, portaria e subestação. O acelerador de partículas fica na parte interna do prédio principal.

A estrutura do edifício é inteiramente moldada in loco, incluindo as lajes dos diversos pavimentos, aumentando a rigidez e estabilidade da edificação, segundo os engenheiros.

A fundação do prédio principal é independente da fundação do piso do hall experimental, onde será instalado o acelerador e que fica em área circular de 165 m de diâmetro. Ensaios foram realizados para identificar a melhor maneira de fazer a fundação desse núcleo, sem comprometer o funcionamento dos equipamentos no futuro.

“Tem que se evitar vibrações e possíveis deformações no piso, que comprometam a operação do acelerador, porque isso tudo pode pôr o projeto a perder”, conta Oscar Vigna.

O piso de concreto possui duas espessuras diferenciadas no hall experimental: o piso sob o acelerador possuirá 90 cm de espessura de concreto; e o piso das linhas de luz 60 cm de espessura de concreto. Ambos serão apoiados em maciço de solo de 4 m, estabilizado e modificado com cimento.

No piso sob o acelerador a fundação terá 1.332 estacas hélices contínuas cravadas, medindo 40 cm de largura por 12 m de profundidade, para dar total estabilidade à estrutura.

As paredes da estrutura da blindagem do acelerador serão moldadas in loco com espessuras entre 80 cm e 1,50 m, e o teto será moldado in loco com espessura de 1 m.

Segundo a construtora, não haverá juntas de dilatação nas paredes e no teto, para que a blindagem seja considerada uma peça única.

“O prédio principal de seis pavimentos deverá estar com a estrutura de concreto, cobertura metálica e telhas metálicas finalizadas para que as escavações internas de solo possam ser inicializadas, de forma a garantir as condições de controle tecnológico tanto para a sub-base de solo modificado, como para o piso de concreto, paredes e teto da blindagem a serem construídos. No túnel de blindagem estão os equipamentos mais sensíveis, e qualquer deformação ou vibrações afetam o processo”, conta Julio Rodrigues.

As escavações no chamado hall experimental devem começar em agosto. Em janeiro, deve ser iniciada a execução do piso, durando aproximadamente dez meses de trabalho.

“O interessante desse projeto é que a estrutura faz parte do equipamento”, ressalta Julio.

Além da Racional, a Temon é outra importante empresa trabalhando nas obras do Laboratório.

Projeto Sirius
O projeto Sirius substituirá ou complementará o UVX (atual síncrotron brasileiro, de segunda geração), que está em funcionamento desde 1997 no LNLS e é o único síncrotron da América Latina. Os síncrotrons são as melhores fontes de feixes de raios X e de luz ultravioleta, dois tipos de radiação de grande utilidade no estudo da matéria.

O processo para obter a radiação começa quando elétrons são acelerados no acelerador até atingirem uma velocidade próxima à da luz. Quando desviados, os elétrons perdem parte de sua energia na forma de luz síncrotron, a qual é filtrada por monocromadores, encarregados de liberar a passagem de radiação apenas no comprimento de onda desejado.

Esses feixes de raios X ou de luz ultravioleta são levados até as estações experimentais, em volta do acelerador, que têm diversos instrumentos científicos. Ali ficam os usuários dos síncrotrons, aproveitando a radiação para analisar sua interação com a matéria por meio dos instrumentos científicos e, dessa maneira, obter informações sobre a estrutura e propriedades de materiais em escala micro e nanométrica, gerando informações científicas e tecnológicas.

 

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