CFRP — Carbon Fiber Reinforced Polymer — é um compósito de fibras de carbono de alta resistência mantidas em uma matriz de epóxi curada. Colado à superfície de um elemento estrutural existente, ele adiciona capacidade de tração exatamente onde o elemento precisa, transformando uma viga, laje, pilar ou parede subdimensionada em uma que atende às cargas atuais. Isso é feito sem demolição, paralisação e peso morto adicional que os métodos tradicionais trazem.
Por que fibra de carbono?
O apelo se resume ao material em si. A fibra de carbono tem uma resistência à tração várias vezes superior à do aço estrutural com aproximadamente um quinto do peso e não sofre corrosão. Um laminado com apenas um milímetro de espessura pode substituir uma placa de aço muitas vezes mais pesada. Como o reforço é fino e leve, pode ser instalado manualmente, sobre a cabeça e em espaços apertados onde aparafusar placas de aço seria impraticável.
Como funciona
O reforço depende da aderência entre o compósito e o substrato. A fibra suporta a tração; o adesivo epóxi transfere a tensão do concreto para a fibra através da área colada. A estrutura de base deve, portanto, ser sólida: material solto, nata de cimento e contaminação são removidos, a superfície é lixada para expor o agregado e um primer é aplicado para que a resina de saturação possa aderir. Quando o sistema cura, o elemento e o CFRP atuam de forma composta como um único corpo.
Onde é usado
As aplicações típicas incluem: aumento da capacidade de carga viva de vigas de pontes e decks de estacionamentos; restauração da capacidade perdida por corrosão ou impacto; adição de resistência à flexão ou cisalhamento após alteração de uso; confinamento de pilares para melhorar ductilidade e capacidade axial; e atualizações sísmicas. O CFRP funciona em concreto armado, concreto protendido, aço, alvenaria e madeira.
Duas formas comuns
O sistema vem principalmente como tecido flexível (também chamado de manta ou envoltório), que é saturado com resina no local e se adapta a formas curvas e irregulares, e como placa rígida pré-curada (lâmina de laminado), que é colada a superfícies planas para reforço eficiente à flexão. Escolher entre eles é o tema de seu próprio guia.
Vantagens e limitações
As vantagens são rapidez, peso adicional mínimo, resistência à corrosão e quase nenhuma alteração nas dimensões ou vãos livres do elemento. As limitações também importam: o CFRP é um reforço de tração colado à superfície, portanto o elemento existente deve ter capacidade de compressão suficiente desde o início; o desempenho depende fortemente da preparação da superfície e da habilidade do instalador; e a fibra de carbono nua perde resistência em caso de incêndio, portanto conjuntos com classificação de resistência ao fogo precisam de revestimentos ou placas protetoras. O projeto deve sempre seguir um código reconhecido, como o ACI 440.2R, e ser realizado por um engenheiro qualificado.
Usado dentro desses limites, o reforço com CFRP é uma das maneiras mais rápidas e menos disruptivas de prolongar a vida útil de uma estrutura existente.