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Recomendações de uso dos polímeros reforçados com fibras em estruturas de concreto armado

Tela FRP sendo concretada

Os polímeros reforçados com fibras (FRP) são um compósito formado pela combinação de fibras, que podem ser de carbono, vidro, aramida e basalto, responsáveis pela resistência mecânica e rigidez do compósito, e por uma matriz polimérica, uma resina termoendurecível de epóxi, poliéster ou éster vinílica, responsável por unir as fibras.

Com o FRP podem ser produzidas barras ou telas. As barras são produzidas por um processo automatizado denominado pultrusão, no qual as fibras contínuas são puxadas para um recipiente contendo resina e são impregnadas antes de passarem por um molde aquecido, onde se realiza a cura. No caso de barras dobradas, a dobra é realizada antes da cura da resina. Na saída do molde, as barras de FRP recebem tratamento superficial.

Já, as telas, elas são produzidas por meio de um processo contínuo e automatizado, no qual uma direção é formada por barras, enquanto na outra é composta por fibras entrelaçadas (nós ingleses), o que garante a conexão dos elementos.

Nó inglês na tela de FRP
Detalhes da tela de FRP (nó inglês)

As barras e telas vêm cada vez mais ganhando espaço no mercado da construção civil, porque elas apresentam elevada resistência mecânica, leveza e resistência à corrosão, fazendo com que o concreto armado com barras ou telas de FRP se apresente como boa alternativa às armaduras de aço e às telas metálicas, em razão do aço sofrer corrosão em ambientes agressivos, como os industriais, marinhos, com elevada amplitude térmica e umidade. As desvantagens do FRP são: menor módulo de elasticidade, natureza frágil, menor resistência mecânica em regiões de dobra e maior vulnerabilidade ao fogo e a altas temperaturas. Adicionalmente, o FRP pode sofrer degradação ao longo de sua vida útil por fotodegradação (ação de raios UV), por absorção de água (hidrólise, plastificação e inchamento) e por deterioração em ambiente alcalino (no caso de fibras de vidro).

O uso de FRP começou após a Segunda Guerra Mundial no setor aeroespacial. Na década de 1960, o FRP passou a ser utilizado como reforço para estruturas de concreto. Atualmente, ele é usado em tubulações, tanques de armazenamento subterrâneos, fachada de edifícios, componentes arquitetônicos, decks de pontes e estruturas de contenção à beira mar.

A RESEARCH AM (2024) estimou um mercado avaliado em 654,5 bilhões de dólares para as barras de FRP em 2022 e prevê crescimento anual de 10,6% deste mercado até 2032.

Para garantir o uso seguro das barras de FRP, normas para projeto e caracterização vêm sendo desenvolvidas no mundo, suportadas por grande volume de pesquisas, tais como: ASTM D8505/D505M-23; ISSO 10406-1; ACI-440.11-22; Anexo R do Eurocode 2 e a CSA S806:12. No Brasil, foram recentemente publicadas as normas técnicas ABNT NBR 17196 e NBR 17201. O artigo “As novas normas brasileiras para estruturas de concreto com barras de FRP”, publicado na edição 118 da CONCRETO & Construções, apresenta um resumo das principais orientações e recomendações dessas normas.

Com relação às telas de FRP, não existem normas ainda nem no Brasil nem no exterior, mas estudos para sua caracterização e dimensionamento estrutural. Um desses estudos é apresentado na edição 118: “A importância da caracterização mecânica bidirecional de telas de GFRP”.

Por sua vez, o FRP é avaliado na edição quanto a técnicas de reforço estrutural, nas quais mantas ou laminados são coladas externamente a vigas e lajes de concreto armado por meio de resina. O artigo “Reforço à flexão de vigas de concreto com laminados de CFRP: comparação entre sistema passivo e protendido em situação de serviço” compara este reforço passivo com uma técnica mais recente na qual o CFRP, além de colado, é fixado em suas extremidades por meio de ancoragem metálicas e chumbadores (reforço protendido).

Sobre o Autor

Fábio Pedroso
Jornalista no Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON) Editor da Revista CONCRETO & Construções Administrador e redator do Blog CONCRETO

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