Fibra de Aramida

Reforço estrutural com Fibra de Carbono e de aramida

O reforço estrutural com fibras de carbono é uma moderna tecnologia em reforço estrutural disponível atualmente.É um subproduto de materiais com base em poliacrilonitril, oriundo da indústria de refinação, oxidado a 1500 ° C. O resultado é um material com base em carbono, em forma de fibra, na qual os átomos ficam perfeitamente alinhados ao longo da fibra.

Trata-se de um sistema de rápida e fácil aplicação, pouco peso, elevada resistência à tração e propriedades anticorrosivas, compostos por preparador de superfície, massa reparadora, epóxi saturante e a fibra de carbono.

Este sistema só pode ser usado para reforço não dispensando um tratamento adequado na área, no caso de trincas, corrosão de armaduras e similares, para depois entrar como reforço da fibra. A recuperação estrutural convencional é indispensável.

As primeiras pesquisas foram desenvolvidas no Japão, há aproximadamente 25 anos, devido aos problemas que o país enfrenta com abalos sísmicos. Eles costumam reforçar as cabeças dos pilares com a fibra de carbono para enrijecer os nós das estruturas, evitando assim a liquefação, que é o efeito causado pelo abalo sísmico. Atualmente o reforço é colocado em estruturas novas para evitar que estas venham a ruir em virtude de abalos.
Os EUA começaram a usar esse tipo de reforço em projetos aeroespaciais da NASA e, posteriormente, sua utilização estendeu-se à indústria automobilística, como revestimento dos carros e Fórmula -1, para a proteção contra esmagamento das pernas dos pilotos em caso de batidas.

O mercado brasileiro faz uso desta técnica há menos tempo, cerca de cinco anos, quando a empresa mineira Secoen Serviços de Engenharia Ltda, utilizou a técnica no reforço do viaduto Santa Tereza, que é uma obra da prefeitura de Belo Horizonte. Atualmente, quatro empresas credenciadas trabalham com o Sistema MBrace no Brasil.

Explica a eng.ª Civil Ana Paula, coordenadora do setor de recuperação e reforço estrutural da EPT - Engenharia e Pesquisas Tecnológicas que a fibra não é vendida pela MBT-Master Builders Technologies, para qualquer empresa e que todo o sistema é importado. A matriz americana atua integralmente no processo, fabricando as resinas e importando,diretamente, a fibra fabricada no Japão e controlando a distribuição para as demais indústrias do grupo, situadas em outros países.

O sistema Mbrace inclui o suporte de cálculo, contando com os calculistas homologados no país, que dão suporte aos projetos e a outros, bem com apoio técnico para a aplicação, que é feita por empresas credenciadas.
UTILIZAÇÃO, CARATCERÍSTICAS E PROPRIEDADES. O sistema de reforço com fibra de carbono; é indicado para aplicações em vigas, lajes, paredes, pilares, etc.

Os reparos podem ser ocasionados por mudança de utilização, erros de projetos ou construção, alteração das normas, reabilitação após abalos sísmicos ou incêndios. As características dessa tecnologia incorporam algumas vantagens na execução, como o acréscimo insignificante da carga permanente e uma espessura mínima.

A boa flexibilidade permite a adaptação a várias formas e a facilidade de aplicação traz economia de custos e redução nos tempos de paralisação, além de ser não corrosivo, o que garante durabilidade e nenhuma manutenção.
Em números:
Peso 300g/m2
Espessura 0,165mm
Resistência à tração 35.500kgf./cm2
Módulo de elasticidade 2.350.000kgf/cm2
Densidade 1,82g/cm3
Alongamento 1,5%

Empresas ligadas ao setor, nacionais e estrangeiras, estão pesquisando novas propriedades da fibra de carbono, como as ligadas às limitações diante das adversidades térmicas. Já estão surgindo outras fibras com outras espessuras e capacidades de absorção de cargas.
"É uma tecnologia nova, entretanto no mercado com boa aceitação e indicando que, em pouco tempo, pode enquadrar-se economicamente no padrão nacional, influenciando o mercado e consumo, através de seus usos e qualificação de mão de obra", finaliza Ana Paula.

As estruturas indicadas nos levantamentos para receberem reforços especiais deverão ser tratadas com fibra de carbono no processo de aplicação MBrace. Esta tecnologia é a mais adequada para a situação por tratar-se de plantas industriais em pleno funcionamento e com instalações bastantes complexas. A interferência de tubulações diversas com a estrutura em concreto armado torna os espaços para execução de reforços limitados, impossibilitando os trabalhos de recuperação.
Este produto, aprovado no uso real, demonstra baixo alongamento e deformação, e comparando ao aço são mais finos, mais leves e tem 10 vezes mais resitência a tração. O Sistema Composto de Reforço Estrutural MBrace, que é um sistema de reforço por fibra de carbono colada externamente em estruturas de concreto e alvenaria, possui todas estas propriedades.

A Aplicações Típicas

A Tecnologia MBrace traz soluções para o reforço de vigas, lajes, paredes, pilares, chaminés, reservatórios, silos e tantos outros elementos estruturais sujeitos a deterioração, acréscimo na capacidade de carga, ou deflexões excessivas causadas por:

• Mudança da utilização
• Erros de projeto ou construção
• Alteração das normas
• Deficiência de manutenção
• Reforço após incêndios
• Estruturas em indústrias químicas


A Aplicação de MBrace

1. Aplicação com rolo do primário MBrace
O primário MBrace é um epóxy com alto teor de solidos e baixa viscosidade, que pode ser aplicado a rolo.

2. Nivelamento de superfícies com argamassa MBrace
A argamassa Mbrace é um material com alto teor de sólidos, sem segregação, que é aplicado utilizando uma talocha para nivelar as superfícies irregulares.

3. Aplicação da primária camada de Saturante MBrace
O Saturante MBrace é uma reisna com alto teor de sólidos, que pode ser aplicada utilizando um rolo, para inicia a saturação das fibras de carbono.

4.Aplicação das Fibras de Reforço MBrace
O elemento principal do Sistema compositório de reforço MBrace, fibras de carbono, é colocado na primeira camada.

5. Aplicação das Fibras de Reforço MBrace
Aplicação da segunda camada de saturante MBrace com rolo. Para aplicação de múltiplas repetir os passos 3, 4 e 5.

6. Aplicação opcional do revestimento MBrace
Quando necessário, o revestimento MBrace, com alto teor de sólidos e brilho, cria uma camada exterior protetora e estética.

A Fibra de Aramida
Anualmente uma infinidade de estruturas, seja de pontes, edificações ou indústrias, necessitam de serviços de reforço ou de recuperação estrutural motivados por problemas de corrosão nas armaduras, erros ou modificações de projeto ou, simplesmente, por alteração nas cargas atuantes. Desde o início dos anos 80, uma nova tecnologia de reforço, que utiliza polímeros armados com fibra, vem facilitando a vida das empresas de recuperação. No Brasil, esta tecnologia foi implantada a partir de 1996. Recentes terremotos no Japão, Califórnia e Itália vieram a acelerar ainda mais a adoção desta fantástica tecnologia, particularmente em obras de arte, motivado pela facilidade, rapidez, ausência de interrupção e resposta da estrutura, incomparável em relação aos sistemas tradicionais de reforço.
Uma nova fibra, a aramida, com características semelhantes à fibra de carbono, está sendo lançada em nosso mercado de serviços de reforço estrutural aparente, trazendo um pouco mais de vantagens. Esta fibra tem o nome comercial de Kevlar.

As características da Kevlar

Para quem já aplica a fibra de carbono, a Kevlar muito se assemelha, exigindo-se essencialmente qualidade na mão de obra de aplicação e na preparação das superfícies. Esta fibra é vendida na forma de tecido unidirecional com os nomes AK-60 e AK-40, com larguras de 100, 300 e 500mm. O comprimento do rolo para largura de 100mm é de 100m, e de 50m para as larguras de 300 e 500mm.

Não há dúvida de que a fibra de aramida apresenta benefícios em relação à fibra de carbono, particularmente pelo fato de que não conduz eletricidade para aplicação em trabalhos subaquáticos. O compósito formado pela fibra de aramida e o epóxi torna-se a única opção quando se deseja fazer reforços junto à linhas de transmissão ou de comunicação, não oferecendo, por outro lado, interferência eletromagnética às ondas de rádio e de instrumentação. Sua resistência química é excelente, já que não corrói em presença da maioria dos produtos químicos, solventes, combustível, detergentes e quando imerso na água do mar.

Ilo Jorge
É especialista em petróleo e gás natural