Como a fibra de carbono é utilizada em construções
Os materiais de construção evoluíram significativamente nas últimas décadas. Devido aos avanços tecnológicos, materiais novos e resilientes, como a fibra de carbono, estão substituindo os tradicionais. Esse material inovador está ganhando força na indústria da construção devido à sua resistência, durabilidade e flexibilidade para ser moldado no design e estrutura desejados. Além disso, como o material tem baixa densidade e alta relação resistência-peso, ele está sendo cada vez mais utilizado até mesmo na construção de automóveis e aeronaves.
As tendências na indústria de materiais de construção indicam a crescente preferência pela inovadora fibra de carbono em materiais de construção em todas as aplicações. A fibra de carbono é um polímero feito de longas e finas cadeias de átomos de carbono unidas em uma formação cristalina. Para uma determinada seção transversal, esse material é cinco vezes mais resistente que o aço, muito mais leve e duas vezes mais rígido.
Os fabricantes torcem as cadeias de fibra de carbono para tecê-las em tecido ou moldá-las em formatos variados. Isso pode ser usado em inúmeras aplicações, incluindo construção, quadros de bicicletas, estruturas de aeronaves, peças automotivas, artigos esportivos e domos de radar.
Na construção civil, a fibra de carbono se destaca como um material eficiente no reparo e reforço de estruturas em concreto, uma das muitas especialidades e serviços oferecidos pela RFS Engenharia.
Fibra de Carbono na Construção
A adoção da fibra de carbono como material de construção está ganhando cada vez mais aceitação. Uma de suas versões, a fibra de carbono pultrudada (feita pela trefilação de fibras de vidro revestidas com resina através de uma matriz aquecida), possui diversas características que a tornam adequada para uso na construção de edifícios residenciais e comerciais pelos seguintes motivos:
- É um material resistente e durável.
- Como a estrutura é leve, requer menos mão de obra para o manuseio do material.
- É adequada para a construção de janelas, sistemas de portas, acabamentos externos, decks, colunas, cercas e pérgolas.
- Suas propriedades de resistência à fadiga e flexibilidade a tornam mais resistente a rachaduras do que materiais tradicionais, como aço e concreto, especialmente quando exposta a cargas repetidas.
- Possui maior resistência à compressão e pode suportar pressões mais elevadas.
- Devido à sua maior resistência à umidade, chuva, radiação e produtos químicos, as estruturas revestidas com fibra de carbono funcionam com eficiência em todas as condições ambientais.
Aplicações da Fibra de Carbono na Construção Civil
As propriedades favoráveis da fibra de carbono levaram à sua ampla utilização na indústria da construção. Aplicações típicas incluem:
Construção em concreto pré-moldado: Tradicionalmente, o reforço com tela de aço é utilizado nas seções externa e interna de estruturas de concreto pré-moldado. Esses elementos de aço estão sendo cada vez mais substituídos por chapas e grades de fibra de carbono.
Uma grade de aço soldada, comumente utilizada na construção de lajes de concreto, pode ser substituída por uma grade de fibra de carbono para reduzir o peso e atingir a inércia química desejada. No caso de painéis de parede sanduíche, a fibra de carbono pode ser utilizada como grade ou treliça de cisalhamento.
Em concreto reforçado com fibra, a fibra de carbono é um substituto adequado para o aço, pois a fibra é feita de poliacrilonitrila. Além disso, a substituição do amianto por fibra de carbono na preparação de fibrocimento melhora a qualidade do ar.
Reforços: A fibra de carbono é cada vez mais utilizada para o reforço externo de estruturas, por exemplo, em pilares de concreto. Isso elimina a necessidade de ancoragens adicionais e instalações associadas, economizando tempo e custos. Construção de Pontes: A fibra de carbono é amplamente utilizada na construção de estruturas de suporte de pontes, cabos de fibra de carbono, tabuleiros e suportes.
Normalmente, o aço é usado para reforçar o concreto em pontes. No entanto, diversas aplicações utilizam fibra de carbono, pois o material é resistente à corrosão, tem maior vida útil e é mais resistente a variações de temperatura, umidade e ação química.
Reparo de Estruturas Tensionadas: Estruturas feitas de concreto armado são geralmente reparadas com laminados de polímero reforçado com fibra. O laminado neste caso é colado à estrutura a ser reparada com uma resina. Essa técnica melhora a capacidade de cisalhamento e flexão de vigas e lajes, além de aumentar o confinamento em colunas e exigir peso adicional mínimo.
Saiba mais sobre:
- Junta elastomérica
- Injeção de grout
- Injeção de poliuretano estrutural
- Injeção de gel acrílico
- Fibra de carbono
- Injeção de epóxi
Fibra de Carbono e Sustentabilidade
A fibra de carbono ganhou ampla aceitação na indústria da construção devido à sua resistência, leveza e custo-benefício. No entanto, isso levantou preocupações quanto à sua sustentabilidade.
Existem vários tipos de fibras de carbono e, embora geralmente sejam ecologicamente corretas (ou seja, biodegradáveis e recicláveis), nem todas as fibras com alto teor de carbono impactam a pegada de carbono, pois a ciência subjacente é bastante complexa.