Sequência de aplicação do sistema

 Módulo de elasticidade do quantilho de 5% da tensão de rotura;

 Resistência à tração;

 Resistência à tração do quantilho de 5% da tensão de rotura;

 Resistência à tração do quantilho de 95% da tensão de rotura;

 Consumo previsto do adesivo correspondente;

 Resistência mínima de aderência do adesivo.

Poder-se-á afirmar que algumas das características do adesivo não deveriam constar das fichas técnicas dos tecidos e das lâminas, contudo a divulgação dessas informações nas mesmas, permite uma visualização de informação importante para o sistema na íntegra.

4.3 SEQUÊNCIA DE APLICAÇÃO DO SISTEMA

Para que o sistema compósito cumpra os requisitos para o qual foi dimensionado, devem ser respeitadas as indicações dos fornecedores em todo o processo. Não podem ser negligenciadas questões como o arredondamento dos pilares e vigas na aplicação de tecido para impedir a concentração de tensões nos cantos, a temperatura de aplicação dos adesivos, o tempo máximo de abertura dos adesivos, entre outros.

Para que se possa afirmar que a solução de compósito tem vantagens em relação a soluções convencionais, devem as soluções de compósitos apresentar as seguintes características, segundo o Bulletin 14 fib:01 (2001):

 Imunidade à corrosão;

 Baixo peso, resultando em fácil aplicação em espaços confinados e incremento residual do peso próprio da estrutura;

 Resistência à tração muito elevada;

 Rigidez que pode ser adaptada às exigências do projeto;

 Grande capacidade de deformação;

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 Disponibilidade praticamente ilimitada de FRP em tamanho, geometria e dimensões.

A colagem de FRP na superfície do betão pode fazer-se, em geral, com elementos pré-fabricados ou com elementos curados in situ. A técnica para a utilização de ambos os reforços envolve a aplicação manual por meio de colagem com adesivo e curado a frio.

As recomendações técnicas para aplicação do reforço externo de FRP contempla as seguintes etapas:

 Recuperação do substrato de betão:

De forma a garantir a capacidade de transferência de esforços, o substrato de betão que estará em contacto com o compósito deverá ter as condições mecânicas, a ponto de não fissurar antes de transferir os esforços ao compósito.

É comum, no caso de elementos que precisem de reforço estrutural, existir corrosão nas armaduras, pelo que deverão ser recuperadas antes da aplicação de qualquer tipo de reforço (figura 20). Torna-se então necessária a execução dos seguintes procedimentos para o substrato de betão:

o Remoção do betão de recobrimento junto das armaduras corroídas;

o Limpeza/tratamento da corrosão dos varões de aço;

o Aplicação de inibidor de corrosão sobre as armaduras;

o Recomposição do substrato de betão.

Figura 20 - Recuperação da superfície de betão e armaduras

[Fonte: http://www.clubedacasa.com.br/blog/index.php/2012/11/ - consulta atualizada em 04/09/2014]

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 Recuperação de fissuras

Todas as fissuras existentes no elemento a ser reforçado deverão ser recuperadas. Para as fissuras com abertura superior a 0,25 mm deverá ser feito um tratamento de injeção de resina epóxi sob pressão (ver figura 21) (Machado).

Figura 21 - Injeção de fissuras

[Fonte: http://imoveis.culturamix.com/dicas/o-que-fazer-com-trincas-e-fissuras-nas-paredes - consulta atualizada em 04-09-2014]

 Preparação da superfície de betão:

Para a preparação da superfície de betão, é necessário ter em consideração o tipo de ligação que se pretende, ou seja, se a ligação terá predominância a condição crítica de colagem (flexão e/ou corte) ou a condição crítica de contacto íntimo (confinamento).

o No caso da ligação ter predominância a condição crítica de colagem, deverão ser utilizados jatos de areia, abrasivos ou limalhas metálicas para a limpeza da superfície (figura 22). A limpeza deverá garantir a remoção de poeiras, substâncias oleosas e graxas e partículas sólidas não aderidas na totalidade. Existindo o caso de reforço em mais de um lado do elemento, os cantos deverão ser arredondados no sentido de evitar concentração de tensões na fibra e eliminar vazios entre o composto e o betão.

o No caso da ligação ter predominância a condição de contacto íntimo, as superfícies não poderão apresentar concavidades ou convexidades que impeçam o correto carregamento do sistema compósito. As irregularidades superficiais deverão ser colmatadas através do seu preenchimento com material de reparação compatível

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com as características mecânicas do betão ou através de remoção, dependendo do caso.

Figura 22 - Soluções de limpeza da superfície de betão

[Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/1261591/ - consulta atualizada em 04-09-2014]

 Aplicação da primeira camada de adesivo:

A aplicação da primeira camada de adesivo (figura 23), sobre a superfície de betão, tem como objetivo a penetração do adesivo nos poros existentes, para que aquando da colocação da fibra haja uma boa capacidade de aderência entre o tecido/lâmina e a superfície de betão.

Figura 23 - Aplicação da primeira camada de adesivo [Fonte: Autoria própria – capturada a 17-07-2014]

 Aplicação do regularizador de superfície:

É aplicada uma massa regularizadora na superfície de betão onde será aplicado o compósito de fibra de carbono. Como o próprio nome indica, a massa regularizadora permite minimizar as irregularidades permitindo que exista uma ondulação residual suportável pelo compósito. Em

47 alguns fabricantes o próprio adesivo de colagem comporta características de primário e de regulador de superfície, sendo, portanto, este passo suprimido dependendo do sistema adesivo.

 Corte e aplicação de adesivo nas fibras de carbono:

As lâminas ou tecido são previamente cortadas em função das necessidades para as quais foram dimensionadas. Como as fibras não poderão ser cortadas de forma indiferenciada, sob o risco de danificar as suas características mecânicas, são utilizadas ferramentas de corte específicas para cada tipo de corte. Para o corte transversal é utilizada uma tesoura de aço (figura 24) e uma faca de corte ou estilete para o corte longitudinal. É aplicada uma camada de adesivo para impregnar a fibra de carbono (tecido), aumentando a sua capacidade de aderência com a superfície de betão previamente impregnada. O tipo de impregnação na fibra de carbono pode variar em função do aplicador. Em alguns casos, o tecido de fibra é colocado a “seco” e posteriormente impregnado, ou impregnado com a resina antes da sua colocação na superfície.

o Saturação via húmida:

No uso deste tipo de saturação, a fibra de carbono é impregnada com resina e posteriormente transportada para aplicação no elemento que se pretende reforçar.

o Saturação via seca:

No uso deste tipo de saturação, a fibra de carbono é impregnada diretamente na superfície de betão a ser reforçada.

Nota: A prática que tem apresentado melhores resultados de trabalhabilidade e economia de resina é a de saturação via húmida. No entanto, apresenta as suas limitações no comprimento do elemento de reforço a ser impregnado, por motivos de transporte até à estrutura.

Figura 24 - Corte da fibra para aplicação conforme projeto [Fonte: Autoria própria – capturada a 18-07-2014]

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 Aplicação da lâmina/tecido de fibra de carbono:

A colocação do compósito, formado entre a fibra de carbono e a resina, deve ser imediata, pois o tempo de contacto da resina saturante é relativamente limitado para grandes intervalos de espera.

A aplicação da fibra pode ser feita manualmente (figura 25), havendo também sistemas automáticos de colocação de fibra, como por exemplo no encamisamento de pilares. A colocação da fibra deve ser cuidadosa e fixada de acordo com as especificações de projeto. Após a colocação da fibra, deve passar-se um rolo plástico para pressionar a fibra na superfície e aumentar a aderência com o adesivo ainda em estado fresco.

Figura 25 - Aplicação da fibra de carbono na superfície [Fonte: Autoria própria – capturada a 17-07-2014]

 Segunda camada de adesivo:

Após a colocação da fibra de carbono na superfície de betão, deve ser aplicada uma segunda camada de adesivo para aumentar a capacidade aderente do sistema compósito (figura 26). Com a colocação da segunda camada de adesivo, fica encerrado o procedimento de aplicação do compósito de reforço com fibra de carbono. Em função da situação de reforço, o procedimento é igualmente repetido para cada camada de fibra de carbono que seja aplicada no elemento.

49 Figura 26 - Aplicação da segunda camada de adesivo

[Fonte: Autoria própria – capturada a 18-07-2014]

 Revestimento Estético e/ou Protetor:

Na generalidade dos casos, o processo termina com a colocação da segunda camada de adesivo, mas muitas vezes por questões estéticas é aplicado um revestimento que pode assumir cores e texturas conforme pretendido.

Quando se considera que a rotura espontânea do compósito de fibra de carbono poderá culminar num colapso repentino da estrutura, existe a necessidade de proteger o sistema de vários agentes que poderão ser responsáveis pela sua rotura. O revestimento deverá então ser previsto para atender a agressões físicas, mecânicas, ambientais e, prioritariamente, de incêndio.

4.3.1 DISTINÇÃO ENTRE PRIMÁRIO, CAMADA DE REGULARIZAÇÃO E ADESIVO

Este ponto tem o único objetivo de esclarecer a necessidade de uso dos agentes que permitem a colagem da fibra de carbono num elemento que se pretende reforçar.

Existem fabricantes que fornecem sistemas de reforço FRP colado exteriormente com vários elementos que permitem a fixação do compósito à superfície a reforçar. Um material que permite melhorar as características de aderência é o primer ou primário, que constitui num material fluido que adere ao betão e ao adesivo de colagem. Outro material é a camada de regularização que é

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utilizada em casos onde as convexidades ou concavidades se verificam excessivas. E por fim existe o adesivo de colagem, conforme já foi mencionado anteriormente.

O primário e a camada de regularização são elementos que são utilizados em função da sua necessidade real, isto significa que a utilização de diversos produtos para a aplicação do sistema nem sempre é necessária. Em exemplo, se existe uma superfície com boas características de coesão e aderência, esta não tem necessidade de aplicação de primário.

Por regra, após a preparação da superfície de betão, deveria fazer-se um teste de aderência do substrato, com um valor de tensão de tração superior a 1,5 MPa para lâminas e 1,0 MPa para tecidos. Ao fazer-se este teste por arrancamento, pode verificar-se a qualidade da resina de colagem do sistema. E em função dos resultados, identificar soluções de produtos que garantam uma boa aderência do sistema.

A discussão ao redor deste tema é complexa e vários fabricantes contrariam as informações da concorrência em defesa do seu produto. Porém, os próprios projetistas afirmam que para uma mesma situação, a necessidade de primer, camada de regularização e adesivo depende das especificações dos produtos e das combinações de soluções de cada fabricante. Existem soluções combinadas que exigem a aplicação de vários produtos, no entanto podem encontrar-se no mercado determinados produtos que combinem todas as funções de um primário, regularizador e adesivo num só, como é o caso do Sikadur 330. Naturalmente terá de ser um produto com baixa viscosidade, que terá de ter boas características de aderência e boa penetração nos poros existentes na superfície de betão para regularização.