As fibras de carbono, compostas por átomos de carbono em estruturas hexagonais, como o grafite, estão transformando a Engenharia e Arquitetura, inclusive em adaptações estruturais como shoppings e pontes. Elas têm alta resistência mecânica, baixo peso, durabilidade e resistência a ambientes agressivos são apenas algumas das vantagens.

Neste artigo do Engenharia 360, vamos explorar mais características deste material, destacando suas vantagens para o reforço estrutural juntamente com uma matriz polimérica, absorvendo as tensões de tração dos esforços. Confira!

Quais são os tipos de fibras de carbono aplicadas ao reforço estrutural?

O reforço estrutural com compósito de fibra de carbono é uma técnica amplamente utilizada especialmente para aumentar a capacidade de resposta das estruturas de concreto armado. Nessa linha, devemos enfatizar que diferentes tipos de fibras de carbono são aplicadas nesse processo, incluindo:

• manta,
• laminado, e
• barras de fibra de carbono.

Aliás, essas fibras possuem alta resistência mecânica, baixo peso específico e são capazes de suportar ambientes agressivos.

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Fabricação

O compósito de fibra de carbono é fabricado a partir do polímero de poliacrilonitrila, submetido a altas temperaturas para formar uma liga rígida e resistente, composta por átomos de carbono dispostos em folhas hexagonais. Esse material é impregnado com resina epóxi para garantir aderência com o concreto e transferência de tensões.

As principais vantagens do reforço com fibra de carbono incluem, além do que já foi citado antes, resistência à corrosão e facilidade de manuseio. E, ademais, o material pode ser aplicado em vigas, lajes, pilares e muros, oferecendo não só o aumento de resistência à tração, como flexão e compressão axial.

Vale destacar que, embora o custo inicial do material seja considerado alto, os benefícios compensam, pois requer menos mão de obra e não exige grandes intervenções na estrutura existente. Além disso, possibilita o reforço da estrutura sem a remoção das utilidades e instalações presentes, reduzindo custos adicionais.

Esta é uma solução eficaz para a recuperação de estruturas danificadas pelo tempo ou ambientes externos, como estádios e ginásios poliesportivos, assim como para a adaptação de edificações que precisam suportar maior carga. Como explicado antes, a utilização da fibra de carbono preserva a integridade da estrutura e não afeta significativamente sua arquitetura.

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Quais são as etapas do processo de reforço com fibra de carbono?

A colagem do tecido de Compósito de Fibra de Carbono durante o processo de reforço estrutural é realizado em quatro etapas:

• preparação da superfície com lixamento e tratamento de trincas;
• aplicação de argamassa de reparo para regularizar a área;
• aplicação de resina de imprimação para aderência; e
• aplicação da resina epoxídica e do tecido de fibra de carbono.

O processo de reforço envolve a aplicação adequada do compósito nas áreas determinadas, garantindo uma aderência sólida ao concreto e melhorando a capacidade de resposta da estrutura.

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Quais são as propriedades das fibras de carbono que as tornam ideais para reforço estrutural?

Ao serem aplicadas em estruturas desgastadas ou sujeitas a ambientes agressivos, as fibras de carbono recuperam a capacidade portante. E a melhor parte é que sua utilização não aumenta significativamente a seção da estrutura.

Por fim, é importante dizer que, m comparação com as chapas de aço, o compósito de fibra de carbono é mais leve, resistente à corrosão, de fácil aplicação e apresenta melhor aderência ao concreto, tornando-o uma opção vantajosa no reforço estrutural.

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Fontes: Intech.

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Simone Tagliani

Graduada nos cursos de Arquitetura & Urbanismo e Letras Português; técnica em Publicidade; pós-graduada em Artes Visuais, Jornalismo Digital, Marketing Digital, Gestão de Projetos, Transformação Digital e Negócios; e proprietária da empresa Visual Ideias.