Propriedades da fibra de carbono: sua utilização no reforço estrutural

A fibra de carbono é um material leve que é cada vez mais procurado na construção para a reparação de estruturas de betão. Factores como o seu baixo peso, tolerância a altas temperaturas e baixa expansão térmica permitem a sua utilização generalizada em indústrias como a aeroespacial, bem como em aplicações militares, corridas de automóveis, desporto e engenharia civil.

O seu potencial e as suas propriedades físicas, químicas e mecânicas são enormes em todos estes domínios. No sector da construção, as propriedades da fibra de carbono são excelentes para o reforço de estruturas. Neste artigo, ficará a conhecer as suas principais características e a sua utilização na construção.

Assim, entre elas, podemos destacar as vantagens da utilização de sistemas de fibra de carbono para reforçar estruturas de betão, madeira e aço. Ao contrário do aço, as armaduras de fibra de carbono são muito leves e têm uma elevada resistência mecânica à tração.

Podem ser aplicadas de forma fácil e económica e, além disso, a fibra de carbono não corrói e as estruturas reforçadas têm uma vida longa e um baixo custo de manutenção.

Para o reforço de estruturas, a Molins dispõe de sistemas de reforço em fibra de carbono, tanto laminados como têxteis. Estes sistemas reforçam estruturas de betão, alvenaria, madeira ou aço com as máximas garantias.

Dispomos do sistema de reforço PROPAM® CARBOCOMP. É constituído por compósitos CFRP(fibra de carbono, tipos tecidos e laminados) e adesivos estruturais certificados que são utilizados como reforço estrutural de elementos de betão armado, madeira, aço ou tijolo em paredes, pavimentos, abóbadas, vigas, por diversas razões.

A necessidade de utilização de Sistemas de Reforço é motivada principalmente por alterações estruturais como a eliminação de elementos de suporte (paredes, pilares…); a abertura de vãos em lajes para instalações, escadas, etc.; o aumento da capacidade de suporte e de corte; a perda de resistência da armadura…

Outra causa possível pode ser a mudança de utilização: alterações na regulamentação ou na função; aumento das cargas de serviço; instalação de maquinaria pesada nos edifícios; aumento do tráfego nas pontes ou a ocorrência de vibrações na estrutura, reforço sísmico, etc.

A par de todos estes factores, podemos também encontrar outros de grande importância que podem ser explicados pelo envelhecimento dos materiais que compõem a estrutura; a reparação de danos, impactos e a redução da secção das armaduras devido à corrosão; erros de conceção ou de execução, etc.

Na Molins, dispomos de uma equipa técnica que o pode aconselhar sobre todas as nossas soluções, caracterizadas pela sua qualidade e máximo desempenho.

Características da fibra de carbono:

Como já foi referido, o PROPAM® CARBOCOMP é um sistema baseado na utilização de laminados unidireccionais de fibra de carbono (CFRP) com elevada resistência mecânica à tração, para o reforço de estruturas de betão, aço e madeira. Tem o DIT n.º 603 R/19, emitido pelo Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja.

A nossa vasta gama de folhas de fibra de carbono PROPAM® CARBOCOMP é colada ao substrato a reforçar com o adesivo estrutural certificado BETOPOX® BL, que é fácil de aplicar e se destaca pelas suas excelentes propriedades de utilização e adesão.

PROPAM® CARBOCOMP TEXTIL é um sistema baseado na utilização de tecido de fibra de carbono unidirecional (CFRP) com elevada resistência mecânica à tração, para o reforço de estruturas de betão, alvenaria e madeira.

É ligado ao substrato a ser reforçado com a resina epóxi estrutural certificada BETOPOX® CARBO, que se destaca pelas suas excelentes propriedades de impregnação e adesão.

Destacamos algumas das propriedades mecânicas, físicas e químicas do sistema PROPAM® CARBOCOMP:

Propriedades mecânicas:

• Elevada resistência à tração que pode exceder largamente a de materiais como o aço (dez vezes superior à do aço).
• Muito leve em comparação com muitos outros materiais de reforço (peso negligenciável no cálculo estrutural)
• Pode ser adaptado à forma do elemento a reforçar.
• A resistência à fadiga significa que pode suportar cargas cíclicas repetidas sem degradação significativa das suas propriedades mecânicas.

Propriedades físicas:

• A estabilidade dimensional não tende a expandir-se ou contrair-se significativamente, ou seja, mantém a sua forma sob variações de temperatura.
• Versátil: várias larguras disponíveis e comprimento ajustável a cada elemento sem juntas e adequado para reforço de elementos por compressão, cisalhamento ou tração.
• A sua espessura mínima e a sua flexibilidade permitem manter a forma e o aspeto originais da estrutura.

Propriedades químicas:

• Resistência à corrosão, o que o torna adequado para aplicações em que as estruturas ficam expostas.
• Quimicamente inerte e não reage com a maioria dos produtos químicos comuns.

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