Os compósitos de polímero reforçado com fibras (FRP) apresentam elevada relação resistência/peso, excelente resistência à corrosão e instalação conveniente, e têm sido amplamente adotados para reforço e recuperação de estruturas de concreto existentes. Os sistemas FRP podem recuperar elementos estruturais deteriorados, restaurando sua capacidade de carga, reforçar elementos íntegros para resistir a cargas maiores decorrentes de mudanças no uso da estrutura, ou corrigir erros oriundos do projeto ou da execução originais. Antes de selecionar um sistema FRP, profissionais de projeto habilitados devem verificar se o reforço com FRP é uma solução técnica adequada para o empreendimento.

1 Cenários de Aplicação do Reforço com FRP

A tecnologia de reforço composto com FRP atende a três demandas de engenharia principais:

• Recuperar componentes estruturais deteriorados e restaurar sua capacidade de carga original;

• Reforçar elementos estruturais íntegros para suportar cargas acrescidas decorrentes de mudanças na ocupação e no uso da edificação;

• Corrigir defeitos oriundos de desvios de projeto ou de execução originais.

O reforço com FRP não é uma solução de retrofit universal e não pode ser aplicado indiscriminadamente. Os profissionais de projeto devem primeiro validar a adequação dos sistemas FRP à estrutura em questão antes de selecionar o tipo de material FRP, o método de colagem e os detalhes construtivos.

2 Avaliação das Condições das Estruturas Existentes

Para avaliar a adequação do reforço com FRP a um empreendimento específico, é obrigatória uma avaliação abrangente das condições da estrutura existente. A avaliação visa quantificar a capacidade de carga atual, identificar deficiências estruturais e suas causas-raiz, e caracterizar as condições do substrato de concreto. A avaliação global inclui inspeção minuciosa no local, revisão do projeto original e da documentação as-built, e análise estrutural.

1) Revisão de Documentos

Todos os registros de construção disponíveis devem ser revisados, incluindo desenhos de projeto, especificações do empreendimento, informações as-built, relatórios de ensaios de campo, registros históricos de reparos e arquivos de manutenção, a fim de compreender o histórico construtivo e a evolução das patologias estruturais.

2) Itens de Investigação de Campo

A investigação de campo deve determinar as seguintes informações essenciais:

(a) Dimensões reais dos elementos estruturais

(b) Localização, tamanho e causas de fissuras e desplacamentos de concreto

(c) Quantidade e disposição das armaduras existentes

(d) Localização e extensão da corrosão das armaduras

(e) Presença de corrosão ativa em andamento

(f) Resistência à compressão do concreto no local

(g) Sanidade do concreto, especialmente do cobrimento, em todas as regiões onde o FRP será colado ao substrato

O desempenho à tração das superfícies de concreto para instalação do FRP deve ser medido por ensaios de aderência por arrancamento (pull-off). A resistência à compressão do concreto in situ pode ser obtida por extração de testemunhos. A capacidade de carga da estrutura existente deve ser determinada com base nos dados da investigação de campo, na revisão dos cálculos e desenhos do projeto original e na modelagem analítica. Quando apropriado, ensaios de carga ou outros métodos complementares podem ser incorporados à avaliação.

3 Princípios de Projeto para Elementos Reforçados com FRP

Os sistemas compostos de FRP destinados a aumentar a resistência de elementos existentes devem ser projetados considerando múltiplos fatores críticos: limites de carga, caminhos racionais de transferência de cargas, efeitos da temperatura e do ambiente no desempenho de longo prazo do FRP, cenários de carregamento e impactos da corrosão das armaduras sobre a integridade do sistema de reforço FRP. O projeto deve equilibrar desempenho mecânico, durabilidade dos materiais e risco de desenvolvimento de patologias, a fim de assegurar a segurança e a confiabilidade de longo prazo da estrutura reforçada.

Conclusão

O reforço composto com FRP é uma tecnologia de retrofit refinada, construída sobre uma avaliação completa das condições estruturais. O fluxo de trabalho de reforço começa pela detecção de patologias estruturais e avaliação da capacidade de carga, seguido da seleção do sistema FRP e do projeto especializado. Somente caracterizando integralmente a qualidade do substrato, o estado das armaduras e as condições de fissuração e corrosão é possível aproveitar plenamente as vantagens dos materiais FRP e obter obras de reforço seguras e duráveis.