Uso de Fibras de Carbono no Betão

O uso de fibras de carbono no betão tem emergido como uma solução inovadora para aumentar a resistência, durabilidade e desempenho de estruturas na engenharia civil. Este estudo explora os tipos de fibras de carbono, os seus benefícios, limitações e aplicações práticas, com enfoque em aspectos técnicos e avanços recentes que despertam a curiosidade de profissionais e investigadores.

Tipos de Fibras de Carbono Utilizadas no Betão

As fibras de carbono são classificadas conforme a sua forma de aplicação e função no reforço estrutural:

Fibras Curtas Dispersas

Essas fibras são misturadas diretamente na matriz do betão para melhorar suas propriedades mecânicas, como resistência à fissuração e tenacidade.

• Aplicação: Pavimentos industriais, elementos pré-fabricados e estruturas sujeitas a impactos.

 

Malhas e Tecidos de Fibras de Carbono

Usadas principalmente no reforço de estruturas existentes, essas malhas ou tecidos são aplicados sobre superfícies de betão e impregnados com resinas para melhorar a resistência à flexão e à compressão.

• Aplicação: Reforço de vigas, pilares e lajes em edifícios e pontes.

 

Perfis e Barras de Fibras de Carbono

Esses elementos são usados como substitutos das armaduras tradicionais de aço, proporcionando maior resistência à corrosão e menor peso próprio.

• Aplicação: Estruturas expostas a ambientes agressivos, como zonas costeiras ou industriais.

Benefícios do Uso de Fibras de Carbono no Betão

O uso de fibras de carbono no betão oferece vantagens técnicas e operacionais significativas:

• As fibras de carbono elevam a resistência à tração e flexão do betão, reduzindo significativamente o risco de fissuração.
• Diferente das armaduras de aço, as fibras de carbono são imunes à corrosão, mesmo em ambientes com elevada humidade ou exposição a cloretos.

• Com uma densidade de aproximadamente 1.60 g/cm³, as fibras de carbono permitem reduzir o peso próprio das estruturas, facilitando o transporte e montagem.

• Materiais como tecidos de fibra de carbono são de fácil instalação, permitindo reforços rápidos em obras existentes sem necessidade de grandes intervenções.
• A maior durabilidade das estruturas reforçadas com fibras de carbono reduz a necessidade de manutenção e reabilitação, contribuindo para a sustentabilidade ambiental.

Limitações e Desafios Técnicos

Apesar das vantagens, o uso de fibras de carbono no betão apresenta desafios que exigem atenção:

• O preço das fibras de carbono é significativamente superior ao do aço, o que pode limitar a sua adopção em projectos de grande escala.

• Impactos pontuais ou falhas na aplicação podem comprometer a integridade estrutural, exigindo inspecções regulares e manutenção especializada.

• A fixação das fibras de carbono requer o uso de resinas epóxi, que podem ser sensíveis a variações de temperatura e humidade durante a aplicação.

• A aplicação e inspecção das fibras de carbono exigem profissionais qualificados e equipamentos específicos, aumentando os custos indirectos.

Uso de Fibras de Carbono no Betão em Moçambique

Em Moçambique, a aplicação de fibras de carbono na construção civil ainda é limitada, mas apresenta um potencial significativo para o futuro. Alguns fatores que influenciam essa realidade incluem:

·       As fibras de carbono e os materiais associados, como resinas epóxi, ainda são importados e possuem um custo elevado, tornando seu uso restrito a projetos específicos e de grande porte, como infraestrutura viária e reforço de edifícios institucionais.

·       A elevada humidade em algumas regiões de Moçambique torna as fibras de carbono uma alternativa vantajosa para substituir armaduras metálicas, reduzindo os problemas relacionados à corrosão. Além disso, sua leveza pode facilitar a construção em áreas remotas.

 

Conclusão

O uso de fibras de carbono no betão representa um avanço significativo na engenharia civil, proporcionando estruturas mais leves, duráveis e resistentes. No entanto, o alto custo e a necessidade de mão de obra especializada ainda são desafios a serem superados para uma adoção mais ampla da tecnologia. Em Moçambique, a aplicação desse material pode trazer benefícios importantes, especialmente para a reabilitação de infraestruturas e para construções em ambientes sujeitos à corrosão, mas ainda enfrenta barreiras económicas e técnicas que precisam ser superadas para uma implementação mais eficaz.

Referências Bibliográficas

VIAPOL. Manual de Reforço das Estruturas de Concreto Armado com Fibras de Carbono. Disponível em: https://www.viapol.com.br/media/97576/manual-fibra-de-carbono.pdf . Acesso em: 07 de fevereiro de 2025

Ferreira N. F. M. (2008). INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS DAS FIBRAS NO DESEMPENHO DO BETÃO. Disponível em: https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/58165/1/000129824.pdf . Acesso em: 10 de fevereiro de 2025

MOLINS. Propriedades da fibra de carbono: sua utilização no reforço estrutural. Disponível em: https://www.molins.es/construction-solutions/pt/sistemas-de-reforco-estrutural/propriedades-da-fibra-de-carbono-sua-utilizacao-no-reforco-estrutural/ . Acesso em: 11 de fevereiro de 2025

 

Autor: Eng.º Francisco Quisele Jr.

Data de publicação: 13/02/25