Reforço de estruturas com fibra de carbono

Reforço de estruturas com fibra de carbono

Em alguns casos é necessário intervir nas estruturas de concreto de forma a aumentar sua capacidade de resistir aos esforços solicitantes. O reforço de estruturas com fibra de carbono surge como uma opção eficiente e de simples execução, mesmo com um preço ainda elevado em comparação com outras técnicas.

O que é a fibra de carbono para reforço de estruturas?

dicas e orientações sobre reforço de estruturas com fibra de carbono

O que é utilizado como reforço da estrutura não é a fibra de carbono propriamente dita, mas compósitos reforçados com fibra de carbono. Nestes compósitos as fibras são responsáveis por atribuir as características que são importantes para a construção civil.

Todo sistema que utiliza as fibras de carbono é composto por dois tipos de elementos. O primeiro deles é a matriz polimérica, que é responsável por manter as fibras de carbono coesas e o segundo é o elemento estrutural, que são as fibras de carbono.

Os compósitos reforçados com fibra de carbono adquirem as seguintes características importantes:

  • Resistência mecânica à tração elevadíssima;
  • Ótimo comportamento à fadiga e a carregamentos cíclicos;
  • Boa resistência a ataques químicos de diversas naturezas;
  • São estáveis termicamente e reologicamente;
  • São muito leves, podendo ter seu peso próprio desprezado nos cálculos e verificações.

Uma característica importante em se tratando de estruturas de concreto armado é que as fibras de carbono não são afetadas pela corrosão, pois são materiais inertes.

Como é executado o reforço de estruturas com fibra de carbono

O processo executivo para reforço de estruturas com fibra de carbono passa pelos seguintes passos:

  • Projeto de reforço de estrutura;
  • Recuperação do substrato de concreto armado;
  • Imprimação da superfície do substrato;
  • Regularização das imperfeições da superfície do substrato;
  • Aplicação da primeira camada de resina saturante;
  • Aplicação da lâmina de fibra de carbono;
  • Aplicação da segunda camada de resina saturante;
  • Aplicação de película de acabamento.

Veja a seguir a descrição do processo executivo com maiores detalhes. Lembrando que este artigo tem o objetivo de instruir quanto aos aspectos básicos para a utilização do material. Para executar em sua obra é fundamental contar com uma equipe especializada.

1 – Projeto de reforço da estrutura:

Um bom projeto de reforço de estrutura é fundamental para que você tenha condições de utilizar os compósitos de fibra e carbono. É pelo projeto que serão especificados a espessura do material, o sentido das fibras e qualquer outro detalhe importante para o sucesso do reforço de estruturas com fibra de carbono.

Para um bom projeto é importante que você contrate um engenheiro especialista em estruturas e que tenha conhecimento e experiência com este tema.

2 – Recuperação do substrato de concreto armado:

Antes de aplicar qualquer tipo de reforço em uma estrutura é importante que o material existente seja tratado. Este tratamento compreende a recuperação de armaduras corroídas, tratamento de fissuras e trincas e recomposição da massa de concreto degradada.

Também é necessário que seja feita uma limpeza em toda a estrutura, eliminando todo tipo de sujeira.

3 – Imprimação da superfície do substrato:

A imprimação da superfície tem como principal objetivo formar uma película sobre a superfície do concreto, que proporcionará uma interface ideal para a transmissão de esforços entre o composto e a estrutura existente.

A imprimação deve ser feita com um imprimador epoxídico com elevado teor de sólidos. O primer penetrará nos poros do concreto e formará a película necessária para estabelecer a ponte de aderência entre a estrutura e o composto.

4 – Regularização das imperfeições da superfície do substrato:

O objetivo da regularização é criar uma superfície nivelada para a aplicação do composto de fibra de carbono.

Para a regularização é utilizado uma pasta epoxídica com alto teor de sólidos. São eliminadas assim todas as imperfeições da superfície criando um plano desempenado.

5 – Aplicação da primeira camada de resina saturante:

O quinto passo do reforço de estruturas com fibra de carbono é a aplicação de uma camada de resina saturante com alto teor de sólidos sobre a superfície do material.

A camada de resina saturante é que garantirá a perfeita aderência da fibra de carbono à superfície da estrutura reforçada.

6 – Aplicação da lâmina de fibra de carbono:

O próximo passo do processo executivo do reforço de estruturas com fibra de carbono é aplicação do material em si, ou seja, a aplicação da lâmina de fibra de carbono.

Esta aplicação deve ser feita com cuidado e atenção, obedecendo fielmente as indicações do projeto de reforço estrutural.

7 – Aplicação da segunda camada de resina saturante:

Em seguida é aplicada uma segunda camada de resina saturante sobre as lâminas que foram aplicadas na estrutura. Esta camada tem o objetivo de completar a impregnação das fibras de carbono na estrutura reforçada, além de conformar a matriz epoxídica do composto.

8 – Aplicação de película de acabamento:

Por fim, é feito uma aplicação da película e acabamento. O objetivo desta película é proteger o sistema aplicado e também conferir um melhor acabamento estético do reforço estrutural. Esta fase é opcional.

Finalizando

Vale mais uma vez ressaltar que a utilização do reforço de estruturas com fibra de carbono só é possível quando feita por profissionais especializados e com base em um bom projeto de reforço estrutural.

Por fim, é válido ressaltar que este material foi utilizado pela primeira vez para as obras de reforço do Viaduto Santa Tereza, região central de Belo Horizonte, em 1998.

 

FONTE: https://engenhariaconcreta.com/reforco-de-estruturas-com-fibra-de-carbono/

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