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5 vantagens e 2 desvantagens da utilização de Reforço Estrutural com Fibra de Carbono

4 min read

Amigos engenheiros, arquitetos e construtores, por vezes, a capacidade de carregamento de uma estrutura de concreto não está adequada às solicitações às quais o elemento em questão está sujeito.

Em alguns casos, trata-se de uma patologia ocasionada por erros de projetos, erros de execução, utilização de materiais de baixa qualidade ou uma conjunção desses fatores, incluindo deterioração em razão do uso.

Em outros, o que ocorreu foi uma alteração de finalidade da estrutura, com aumento de cargas, modificações estruturais, tais como aberturas em lajes e vigas para passagens, instalação de novos equipamentos, alteração de trem-tipo de pontes e viadutos etc.

Para isso, a solução mais tradicional é o reforço de concreto com chapas de aço. Mas ano após ano, esse serviço vem perdendo lugar para outra alternativa tecnológica: o reforço estrutural com fibra de carbono.


Sistema de fibras fornecidas em rolo ou em barras que se caracteriza pela alta resistência, baixo peso próprio, grande durabilidade e capacidade de assumir formas complexas. Os compósitos de fibra de carbono resistem a tensões de tração de até 4.500 MPa (aproximadamente dez vezes mais que o aço de construção), e podem apresentar módulo de elasticidade de 230 GPa. Ideal para o reforço de estruturas em concreto armado e protendido.

Veja cinco boas razões para isso e uma nem tanto:

Vantagens

1. Baixa Densidade

A fibra de carbono é um material de baixa densidade com uma relação muito alta resistência e peso. Devido à sua baixa densidade, a fibra de carbono não provoca aumento da sobrecarga. Por isso, seu uso é ideal para áreas onde não se permite alteração no espaço arquitetônico como garagens e locais com portas e janelas.

2. Agilidade na aplicação e redução no tempo da obra

De acordo com Paulo Murgel, diretor da S&P Reinforcement, a utilização da fibra de carbono reduz entre 60% e 70% o tempo da realização de uma obra. “Após a aplicação, a fibra de carbono chega a 100% da sua resistência em 7 dias. Já o concreto precisa de 30 dias e, portanto, aumenta consideravelmente o tempo da obra”, explica. Segundo o mesmo especialista, a fibra de carbono é mais resistente à tração que o aço: “Além disso, é muito leve, prática, fácil de aplicar e ainda mais limpa”.

3. Praticidade

A aplicação das fibras de carbono também é mais prática, pois sua aderência junto ao elemento estrutural é feita com resina epoxídica, resultando na diminuição no tempo de aplicação do material. Após 24 horas da sua aplicação, o ganho de resistência já permite seu recobrimento com materiais diversos (argamassas, rebocos, gessos, etc).

4. Maior durabilidade

Com baixíssimo coeficiente de dilatação e alta rigidez, a fibra de carbono possui resistência excepcional a todos os tipos de ataques químicos, não sendo afetada, por exemplo, pela corrosão, como acontece com o aço. Além disso, a fibra de carbono irá expandir ou contratar muito menos em condições quentes ou frias do que materiais como aço e alumínio.

5. Alta resistência

As fibras de carbono apresentam como características principais elevada resistência à tração e elevado módulo de deformação, com valores que chegam a superar as propriedades correspondentes dos aços de mais avançada tecnologia. Ou seja, o reforço a partir das fibras de carbono é capaz de conferir certa elasticidade à construção, que resiste a impactos de maior intensidade sem gerar danos estruturais. Uma das mais fortes de todas as fibras de reforço comercial quando se trata de tensão, a fibra de carbono é muito difícil de esticar ou dobrar.

Desvantagens

  • Custo relativo – fibra de carbono é um material de alta qualidade com um preço para combinar. Enquanto os preços caíram significativamente nos últimos cinco anos, a demanda não aumentou o suficiente para aumentar substancialmente o fornecimento. Como resultado, os preços provavelmente permanecerão os mesmos para o futuro próximo. É por isso que devemos divulgar esse tipo de informação, para que mais pessoas possam conhecer essa opção e, quem sabe, isso muda no futuro!
  • Outra desvantagem que o sistema de reforço com CFC apresenta incompatibilidade com superfícies irregulares, baixa resistência ao fogo e à exposição a raios ultravioletas, e pode estar sujeito ao vandalismo. Estes problemas também são apresentados por outros sistemas de reforço, como as chapas de aço coladas com resina epóxi. Porém, pode-se mitigar algumas dessas desvantagens se utilizarmos produtos para proteção da fibra e para regularização de superfície.

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Fontes:

  • https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/fibra-de-carbono-e-usada-para-reforcar-estruturas-de-concreto-ja-existentes_12079_10_0
  • https://engenheironaweb.com/2019/03/13/voce-ja-ouviu-falar-em-fibra-de-carbono-para-reforco-estrutural-saiba-mais-aqui/
  • http://www.planoaengenharia.com.br/2018/12/fibra-de-carbono-na-construcao-civil/
  • http://www.diprotec.com.br/produto/fibra-de-carbono/
  • http://www.pires.com/reforco-com-fibra-de-carbono/
  • http://viapol.com.br/media/97576/manual-fibra-de-carbono.pdf
  • https://techne.pini.com.br/2017/05/saiba-tudo-sobre-reforco-estrutural-com-fibra-de-carbono/
  • https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/10658/10658_3.PDF
  • http://pt.custom-composite.com/news/advantages-disadvantages-of-carbon-fiber-1759145.html
  • http://bdm.unb.br/bitstream/10483/17277/1/2016_IgorDeOliveiraBorges_tcc.pdf
  • https://constructapp.io/pt/reforco-estrutural-com-fibra-de-carbono/



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