Vergalhões de GFRP

Descrição: A Composite Group Brazil desenvolveu, durante 4 anos, as barras poliméricas reforçadas com fibras (GFRP – Glass Fiber Reinforced Polymer), também conhecidas como vergalhões de GFRP. Para o desenvolvimento da pesquisa dentro de universidade foram investidos 200 mil reais. Utilizou produtos das empresas Owens Corning, Jushi, Huntsman e American Sales.

A tecnologia aplicada à produção do material está ligada a mescla dos componentes que formam a resina, na qual a tecnologia aplicada provém de uma parceria com uma empresa russa. A produção das barras são realizadas com maquinários especialmente desenvolvidas para a Composite Group Brasil, com tecnologia também russa. A qualidade do processo inicia-se já na compra da matéria-prima, quando os fornecedores passam por um processo de homologação rigoroso para garantir a assertividade da matéria-prima em linha de produção. O processo produtivo é composto por máquinas de última geração projetadas exclusivamente para a Compoiste Group, designadas ao processo de pultrusão para a confecção de malhas e barras de GFRP.

O produto inovador em questão são barras poliméricas reforçadas com fibras de vidro, também conhecidas como Glass Fiber Reinforced Polymer – GFRP. A aplicação de barras de GFPR em elementos de concreto visa proporcionar ao elemento resistência à tração, em substituição ao tradicional reforço com armadura de aço. Tal emprego visa a mitigação dos danos que o concreto sofre pela corrosão do aço em seu interior, o que impacta, em grau severo sua vida útil. Em barras poliméricas reforçadas com fibras de vidro, sabe-se que o material de reforço é produzido a partir de materiais sintéticos originados via processos industriais. As características deste componente variam conforme a composição química do vidro utilizado, do tipo de tratamento superficial, do filamento, do fator de forma, entre outros. Este material já é bastante utilizado em outros países como Estados Unidos, Alemanha, Canadá entre outros. No Brasil ele também já foi utilizado e inclusive já era produzido, porém, com resinas poliméricas distintas da resina que a Composite está utilizando. Os fabricantes nacionais utilizam resina à base de poliéster para a produção das barras, enquanto a Composite utiliza resina de base epóxi para a produção das barras. O uso desta resina proporciona, ao material, uma maior resistência mecânica, resistência à tração, cisalhamento e módulo de elasticidade. Está em andamento junto à Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS, um desenvolvimento da incorporação de nanotubos de carbono na resina para avaliar os benefícios da incorporação deste composto quanto às resistências mecânicas, durabilidade e resistência a elevadas temperaturas.

O uso das barras poliméricas reforçadas com fibras de vidro são todas relacionadas à construção civil, em geral, tanto nas áreas do saneamento, edificações comerciais, industriais e residenciais, obras de artes especiais, como pontes e viadutos, e toda a área de infraestrutura.

O GFRP é um composto formado por resina e fibras de vidro. É um produto totalmente industrializado e engenheirado, com a finalidade de ser utilizado como reforço nas estruturas de concreto armado, uma vez que o concreto é um material com nenhuma ductilidade. O GFRP tem a função de garantir a ductilidade dos elementos de concreto armado confeccionados, possibilita que as estruturas suportem as cargas nelas aplicadas e apresentem uma deformação compatível com o nível de deformação aceitável. O grande benefício da utilização do GFRP em estruturas de concreto armado é a durabilidade, uma vez que uma das maiores manifestações patológicas das estruturas de concreto armado, e que são responsáveis pela maioria das necessidades de reparo e reforço das estruturas, é a corrosão das armaduras de aço. Uma estrutura confeccionada com GFRP não sofre o processo de corrosão, garantindo assim que os danos à estrutura não ocorra.

Foram realizados vários ensaios pelo Instituto Tecnológico em Desempenho e Construção Civil – ITT Performance:
RT 3901 – Ensaio de resistência à tração e módulo de elasticidade em barra de 8mm com 75% de teor de fibras
RT 3902 – Ensaio de resistência à tração, módulo de elasticidade e densidade em barra de 8mm com 80% de teor de fibras
RT 3967 – Ensaio de resistência à tração e módulo de elasticidade em barra de 8mm com 80% de teor de fibras
RT 4100 – Ensaio de flexão de lajes para comparação às lajes com GFRP – AÇO e=100 mm / GFRP e=70mm + e=100mm + e=120 mm
RT 4033 – Ensaio de teor de fibras
RT 4053 – Ensaio de teor de fibras
RT 4074 – Ensaio de resistência à tração e módulo de elasticidade em barras de 4mm, 5mm, 6mm, 8mm, 12,5mm e 16mm com 80% de teor de fibras
RT 4381 – Ensaio de módulo de elasticidade e densidade em barra de 5mm com 80% de teor de fibras com fibra Jushi Tensionada
RT 4382 – Ensaio de módulo de elasticidade e densidade em barra de 5mm com 80% de teor de fibras com fibra Owens Tensionada
RT 4383 – Ensaio de resistência à tração, módulo de elasticidade e densidade em barra de 8mm com 80% de teor de fibras com fibra Anqio Tensionada
RT 4384 – Ensaio de módulo de elasticidade e densidade em barra de 5mm com 80% de teor de fibras com fibra Anqio Normal
RT 4471 – Ensaio de teor de fibras com fibra Anqio Tensionada
RT 4472 – Ensaio de teor de fibras com fibra Anqio Normal
RT 4473 – Ensaio de teor de fibras com fibra Owens Tensionada
RT 4474 – Ensaio de teor de fibras com fibra Jushi Tensionada
RT 4478 – Ensaio de módulo de elasticidade e densidade em barra de 4mm com fibra Owens – Resina com aditivo para fluidez
RT 5005 – Ensaio de resistência ao fogo de laje armada com GFRP

O principal benefício que o produto apresenta para o mercado é proporcionar uma elevada durabilidade das estruturas de concreto armado. Alguns países como a Alemanha e Canadá exigem que todas as obras de artes novas, pagas com dinheiro público, sejam projetadas com o uso deste material. Esta iniciativa é devido à elevada durabilidade que o material apresenta para as estruturas, fazendo com que os custos de manutenção sejam reduzidos. Temos também benefícios com relação ao peso das barras se comparado ao aço, uma vez que as barras de GFRP são muito mais leves do que outros modelos encontrados no mercado, gerando uma considerável diferença na hora do transporte e da utilização dos vergalhões nas construções. As barras de GFRP não sofrem com as ações do calor e do frio, bem como não conduzem eletricidade. Dessa forma, tornam as estruturas mais seguras e confiáveis.

A construção civil é o pulmão da economia mundial, seja para a questão de empregos, para investimentos ou apenas para o desenvolvimento social de uma sociedade. Por este fato, a construção sempre estará presente onde há seres humanos habitando o local. O GFRP é uma tecnologia que vem para suprir a demanda de reforços que apresentam baixa durabilidade. O uso deste produto para construção civil proporciona, à construção, maior durabilidade e sustentabilidade simultaneamente, uma vez que, se há uma estrutura com maior tempo de uso, menor será a energia de reabilitação, recuperação ou demolição da estrutura em questão. Analisando a análise do ciclo de vida das barras de GFRP e comparando com o aço, por exemplo, as barras de GFRP apresentam uma vida útil maior e menor consumo de CO2 para a sua produção, transporte, utilização e descarte. Os países desenvolvidos e os emergentes estão buscando criar regras e leis para que a sustentabilidade seja aplicada de fato, e menores consumos de CO2 sejam gerados na construção de novas obras.