Professora cria dispositivo que mede resistência do concreto e ganha ”oscar” de inovação

Por Márcio Freire

15 Agosto, 2025.

Em canteiros de obras e laboratórios de engenharia civil, um procedimento centenário se repete: moldar corpos de prova, curá-los e, dias ou semanas depois, rompê-los em uma prensa para verificar a resistência do concreto.

Esse é um processo essencial para a segurança das construções, mas é lento e cheio de variabilidades, pois é feito em ambientes controlados, dentro de laboratórios, que muitas vezes não refletem a realidade do canteiro de obras.

Com prazos cada vez mais apertados e margens menores para erros, o setor da construção civil vem buscando soluções que melhorem a tomada de decisão, reduzindo riscos, atrasos e, claro, custos.

Foi justamente dessa necessidade que surgiu o trabalho da professora Luna Lu, da Universidade Purdue, nos Estados Unidos. Ela desenvolveu um sensor capaz de medir, em tempo real, a resistência do concreto diretamente na estrutura, sem necessidade de retirar amostras ou destruí-las.

O aparelho, denominado Rebel Concrete Strength Sensing System, tem potencial para mudar padrões consolidados há décadas e inaugurar uma nova era no controle de qualidade do concreto.

Continue a leitura e veja como essa tecnologia já está transformando o cenário da construção nos Estados Unidos.

Como surgiu a ideia de um dispositivo que mede a resistência do concreto?

Em grandes obras de infraestrutura, especialmente rodovias e pontes, liberar o tráfego no momento certo é um desafio que envolve segurança, prazos e muito dinheiro. Cada hora de interdição pode representar prejuízos milionários, enquanto liberar cedo demais pode comprometer a durabilidade e a segurança da estrutura.

Foi nesse contexto que, em 2017, o Departamento de Transportes de Indiana (INDOT) procurou a professora Luna Lu, da Escola de Engenharia Civil Lyles, para desenvolver uma solução que reduzisse falhas prematuras em pavimentos de concreto e acelerasse a liberação de tráfego.

O desafio era encontrar um método confiável que indicasse, com precisão, o momento exato em que o concreto atingia a resistência necessária para receber veículos — obviamente sem comprometer a segurança e sem atrasar cronogramas.

Mesmo com todos os avanços na engenharia, a forma mais comum de avaliar a resistência do concreto à compressão ainda é a mesma de décadas atrás: rompimento de corpos de prova em uma prensa hidráulica.

Esse ensaio é amplamente aceito, mas exige tempo: é preciso aguardar até 28 dias para confirmar se a resistência de projeto (fck) corresponde ao concreto aplicado na estrutura. Além disso, é realizado em condições controladas de laboratório, que nem sempre representam a realidade da obra.

A partir dessa problemática, Luna Lu e sua equipe desenvolveram um dispositivo capaz de medir, em tempo real e direto da obra, a resistência do concreto e até mesmo sua temperatura.

Assim nasceu o Rebel, um sensor compacto que monitora continuamente o concreto e traduz sinais elétricos em dados confiáveis sobre sua resistência.

Com ele, engenheiros e gestores podem tomar decisões imediatas, reduzir custos e aumentar a segurança — sem depender exclusivamente de testes destrutivos.

como funciona o rebel?

O sistema aplica um sinal acústico por meio de um sensor piezoelétrico e analisa a ressonância gerada no interior do concreto. À medida que o material endurece, o padrão de vibração se altera — e essas mudanças são diretamente correlacionadas ao ganho de resistência.

Antes da concretagem, o sensor é posicionado no local desejado e conectado a um módulo externo (datalogger), responsável por registrar as informações e enviá-las instantaneamente para um aplicativo.

Essas medições são processadas por um sistema de inteligência artificial treinado para associar os sinais captados à resistência do concreto, eliminando a necessidade de corpos de prova e ensaios destrutivos.

Os dados coletados são transmitidos em tempo real para uma plataforma digital, permitindo que engenheiros acompanhem a evolução do concreto pelo computador, tablet ou smartphone, de qualquer lugar.

Segundo a pesquisadora Luna Lu, o dispositivo possui um algoritmo de aprendizado de máquina que consegue prever em quatro horas a resistência do concreto aos 3, 7 e 28 dias. Isso permite buscar soluções com o concreto ainda fresco.

Além da resistência, o Rebel também monitora a temperatura interna do concreto — um dado fundamental para prever a velocidade de cura e identificar possíveis problemas, como fissuração por variação térmica.

Benefícios e impacto na construção civil

A adoção do Rebel pode transformar a forma como obras de infraestrutura, edificações e projetos especiais são conduzidos. Ao fornecer dados de resistência e temperatura do concreto em tempo real, diretamente da estrutura, o sistema elimina incertezas e reduz o tempo de espera para a tomada de decisões críticas.

Entre os principais benefícios estão:

Redução de prazos – A possibilidade de saber exatamente quando o concreto atingiu a resistência necessária permite antecipar etapas, como a liberação de tráfego, a retirada de fôrmas ou o início de novas cargas na estrutura.
Economia de recursos – Menos tempo de interdição e menor dependência de ensaios destrutivos significam redução de custos com logística, mão de obra e eventuais atrasos.
Aumento da segurança – Ao monitorar a resistência real no local, é possível evitar riscos de sobrecarga antes da hora ou de utilização prematura da estrutura.
Menor variabilidade nos resultados – Diferente dos corpos de prova moldados e curados em laboratório, o Rebel mede as condições reais de cura e resistência no próprio elemento estrutural.
Monitoramento remoto – O acompanhamento via plataforma digital garante que engenheiros, gestores e equipes de campo tenham acesso às informações de forma centralizada e instantânea.

Com essa abordagem, a engenharia civil ganha um aliado para tomar decisões mais rápidas, seguras e baseadas em dados concretos, literalmente.

Estudos de caso: uso do rebel na prática

Recentemente, dois estudos de caso foram divulgados, demonstrando como o dispositivo Rebel vem sendo aplicado na prática e quais resultados ele pode gerar.

O primeiro ocorreu em uma ponte no condado de Franklin, Ohio. De acordo com os pesquisadores, o ensaio tradicional de rompimento dos corpos de prova indicou que a ponte já estava apta para ser aberta ao tráfego.

No entanto, os sensores Rebel apresentaram resultados diferentes, alertando que o concreto ainda não havia atingido a resistência necessária.

O motivo da discrepância? Os corpos de prova haviam sido curados em temperaturas mais altas que as condições reais da obra, o que acelerou artificialmente o ganho de resistência nos testes de laboratório.

Em uma situação extrema, essa diferença poderia colocar a segurança da estrutura em risco. Segundo a WaveLogix, empresa fundada pela professora Luna Lu para comercializar a tecnologia, o custo de uma falha estrutural nesse caso poderia chegar a US$ 390 mil.

O segundo estudo de caso apresentou o cenário oposto. Utilizando os sensores Rebel, foi possível abrir o tráfego de uma ponte recém-concretada 44 horas antes do previsto pelos ensaios de corpos de prova.

Essa antecipação gerou uma economia estimada de US$ 200 mil para o Estado de Indiana, reduzindo custos de interdição e minimizando os impactos no tráfego local.

como o Rebel pode ajudar na sustentabilidade?

O uso do Rebel não se limita a economia de tempo e dinheiro na obra — ele também pode ter um impacto significativo na sustentabilidade.

Menos engarrafamentos: obras mais rápidas reduzem o tempo de interdição de rodovias, diminuindo as emissões de CO₂ de veículos parados.
Menos cimento: a WaveLogix, empresa fundada por Luna Lu para comercializar a tecnologia, desenvolve soluções baseadas em IA que permitem reduzir em 20% a 25% o uso de cimento nas misturas, mantendo ou aumentando a durabilidade do concreto.
Menos emissões: a fabricação de cimento é responsável por cerca de 8% das emissões globais de CO₂. A redução do consumo impacta diretamente a pegada de carbono da construção.

Reconhecimento e prêmios recebidos

Desde seu lançamento em 2019, o Rebel vem atraindo a atenção de importantes instituições e publicações. Logo no início, a Associação Americana de Autoridades Rodoviárias e de Transportes Estaduais (AASHTO) passou a acompanhar de perto seu desenvolvimento, especialmente para aplicação em projetos de rodovias e pontes.

O desempenho nos testes levou o INDOT a incluir o Rebel no Índice de Métodos de Teste de Indiana, tornando-o um método normativo oficialmente aceito para controle de qualidade do pavimento rodoviário.

Em 2021, o Relatório de Infraestrutura dos Estados Unidos, elaborado pela Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE), destacou o Rebel como uma das “Chaves de Revolução” do ano, reconhecendo seu potencial para transformar práticas consolidadas na construção civil.

No ano seguinte, 2022, a revista Fast Company nomeou o Rebel como uma das Próximas Grandes Novidades em Tecnologia, prêmio que celebra projetos capazes de resolver problemas do mundo real e com grande potencial de impacto futuro.

Em 2023, a revista TIME incluiu o dispositivo na lista das Melhores Invenções do Ano, na categoria “Inovação Industrial”, elogiando sua capacidade de reduzir custos, aumentar a segurança e acelerar obras.

Por fim, em 2024, o Rebel conquistou o Edison Award, considerado por muitos o “Oscar” da inovação tecnológica, reforçando seu papel como uma solução prática e escalável para um dos maiores desafios da engenharia civil.

Esses reconhecimentos reforçam a relevância da pesquisa e a validação da tecnologia em aplicações reais. O Rebel representa mais um passo decisivo rumo à redefinição do controle de qualidade do concreto.