Plásticos reforçados com Fibra
Estruturas de concreto, independentemente de sua finalidade, estão se desintegrando. Um elo comum para esta divisão é que o reforço de aço está sendo usado para fortalecer a capacidade de flexão de as estruturas. O aço de reforço sofre corrosão ao entrar em contato com ambientes úmidos ou salgados. Quando o aço sofre corrosão, ele está se expandindo, o que cria forças de tração no concreto. À medida que o concreto atinge seu limite de tensão, ele começa a rachar. Essa fragmentação cria um ambiente ainda melhor para a corrosão se propagar ainda mais.
Exemplo: A deterioração de pontes de concreto devido principalmente à corrosão do aço de reforço no concreto é uma grande preocupação hoje. A principal causa da deterioração é a ação corrosiva do aço no concreto, causada por produtos químicos de degelo e ambiente agressivo de água salgada.
Os métodos usados para estender a longevidade ou proteção das estruturas contra a corrosão são o uso de selantes, aumentar a profundidade da cobertura, aumentar a densidade do concreto e aditivos para retardar o processo químico. Uma solução promissora para o problema é o uso de Plásticos Reforçados com Fibras como substituto do aço de reforço. O uso de Plásticos Reforçados com Fibras como reforço tem as seguintes vantagens de:
Leve, Alta resistência à tração, Resistência à corrosão, Flexibilidade e Resistência eletromagnética.
O Plásticos Reforçados com Fibras é composto de fibras de alta resistência unidas em uma matriz de polímero. Ele tem sido usado pela indústria aeroespacial e automotiva há algum tempo. O reforço de Plásticos Reforçados com Fibras pode ser usado para estruturas marinhas e expostas à água, cais, docas, pontes suspensas e estaiadas. As hastes de reforço de Plásticos Reforçados com Fibras podem ser usadas para combater os sais de degelo em conveses de pontes, parapeitos, paredes de contenção, fundações e meios-fios. O reforço de Plásticos Reforçados com Fibras pode ser usado para combater a água salgada para o mesmo tipo de estruturas ou componentes. Outras áreas onde o Plásticos Reforçados com Fibras pode ser usado são águas residuais e áreas de corrosão química e áreas de baixa condutividade elétrica. Os projetos que têm Plásticos Reforçados com Fibras mais usados são pontes na Alemanha, Japão, China e Estados Unidos.
Propriedades mecânicas
A resistência final do Plásticos Reforçados com Fibras é mais forte do que o aço para o mesmo diâmetro, no entanto, ao contrário do aço, a resistência à compressão é menor do que a resistência à tração. A resistência é quase o dobro do aço. Os diagramas tensão-deformação para Plásticos Reforçados com Fibras mostram que é linearmente elástico à ruptura.
O módulo de elasticidade é de vinte a vinte e cinco por cento do aço. O baixo módulo de elasticidade do Plásticos Reforçados com Fibras pode levar aos projetos de controle do estado limite de deflexão devido ao fato de ser um quarto do aço. A rigidez mais baixa produz deflexão de carga quase linear.
O Plásticos Reforçados com Fibras e o concreto têm coeficientes de expansão térmica semelhantes que auxiliarão em seu uso.
A resistência de união do reforço de Plásticos Reforçados com Fibras não é tão alta quanto as barras de aço, mas as barras revestidas com epóxi reduzem a resistência de união.
A força de adesão foi determinada em dois terços da armadura de aço.
Propriedades Materiais
O uso de Plásticos Reforçados com Fibras como reforço tem as seguintes vantagens de peso leve, alta resistência à tração, resistência à corrosão, flexibilidade e resistência eletromagnética.
As desvantagens do Plásticos Reforçados com Fibras são baixo módulo de elasticidade, alto custo, baixa tensão de ruptura, métodos de ancoragem, ligação ao concreto e sensibilidade à luz ultravioleta.
O Plástico Reforçado com Fibras pode ser feito de carbono, aramida ou vidro.
Plásticos reforçados com fibra são geralmente feitos pelo processo de pultrusão. As fibras são impregnadas com uma resina e puxadas por um corante que forma a geometria do corte. As seções podem ser tubos ocos, formato em I ou hastes redondas. As hastes redondas são enroladas com fibra adicional para formar nervuras que auxiliam na adesão ao concreto. Ganchos e curvas são difíceis de fazer. Pode ser necessário fazer conexões como encanamento ou usar grades onde seções retas não funcionarão.
O material Plástico Reforçado com Fibras resiste a temperaturas de até 105 ° C. Em temperaturas acima de 205 ° C, o reforço de Plásticos Reforçados com Fibras perde parte de sua capacidade de flexão.
