Betão Reforçado com Fibras de Vidro
19 Outubro, 2010.
O reforço de produtos plásticos foi a primeira área de aplicação de fibras de vidro. A melhoria de algumas propriedades físicas e mecânicas, conseguida por intermédio do reforço com fibras de vidro estimulou a investigação no domínio do comportamento de materiais de matriz cimentícia, nomeadamente os betões para construção reforçados com fibras de vidro (BRFV).
Contudo, cedo se verificou que a fibra de vidro tipo E era pouco resistente aos meios alcalinos, característicos das composições à base de Cimento Portland Ordinário (CPO). Durante as décadas de 70 e 80 vários trabalhos revelaram que as propriedades do compósito beneficiadas pelo reforço das fibras degradavam-se acentuadamente durante a vida deste compósito. A deterioração das propriedades das fibras de vidro em meios alcalinos foi encarada como sendo a causa principal do envelhecimento acelerado deste material.
Na tentativa de resolver esta deficiência, a companhia inglesa Pílkington Brothers, Ltd desenvolveu e introduziu no mercado, em 1971, uma fibra de vidro de alta resistência aos meios alcalinos, comercializada segundo a designação de Cem-FIL 1. Nos anos que se seguiram firmas japonesas e americanas introduziram no mercado fibras de vidro com atributos semelhantes.
Apesar da maior resistência destas fibras aos meios alcalinos, a durabilidade dos BRFV não aumentou significativamente. A degradação das propriedades deste compósito ao longo da sua vida foi principalmente atribuída à reacção química entre os produtos da hidratação do CPO e as componentes da fibra de vidro. A utilização simultânea de cimentos de baixo teor alcalino e fibras de vidro de alta resistência aos meios alcalinos permitiu obter compósitos mais duráveis, mas o problema da degradação das propriedades destes compósitos não foi plenamente solucionado, principalmente quando os compósitos são submetidos a ambientes húmidos.
Diversos materiais inorgânicos tais como pozolanas, cinzas volantes e escórias de altos fornos foram também utilizados na tentativa de aumentar a durabilidade dos BRFV, dado que estes materiais, quando adicionados ao cimento, reagem com os produtos hidratados do cimento reduzindo a percentagem de hidróxidos de cálcio, principal produto responsável pela progressiva fragilização dos BRFV. Um aumento considerável da durabilidade dos BRFV foi registado quando se substituiu 35% do peso de cimento por cinzas volantes finas. Como razão principal para este comportamento foi apontada a diminuição de produtos hidratados em torno dos filamentos que constituem a fibra de vidro, devido ao facto destes espaços terem sido ocupados pelas partículas finas das cinzas volantes.
Em 1979 uma segunda geração de fibras de alta resistência foram lançadas no mercado pela Pilkington Brothers Ltd com a designação comercial de Cem-FIL 2 . Esta fibra tem na sua composição química um produto que inibe a acumulação de compostos calcários na sua superfície.
Na mesma época a companhia holandesa Forton BV desenvolveu um compósito designado comercialmente por Forton-PGFRC (Polymer modified Glass Fiber Reinforced Cement) que era constituído por uma argamassa reforçada com fibras de vidro e incluindo um polímero. Os primeiros produtos de PGFRC continham fibras de vidro tipo E e um polímero acrílico. AS partículas finas do polímero envolvem as fibras protegendo-as tanto da agressividade química do meio ambiente como do seu envolvimento pelos produtos hidratados do cimento. Registou-se um aumento significativo na durabilidade das propriedades dos compósitos de fibras de vidro expostos a condições naturais quando estes compósitos incluíam o referido polímero. Todavia, em ambientes húmidos, principalmente em produtos imersos em água, o efeito do polímero na durabilidade das propriedades do compósito de matriz cimentícia é bastante menos pronunciado.
Nos últimos anos tem-se assistido a uma melhoria das propriedades das fibras no que respeita à sua resistência aos meios alcalinos, tanto por intermédio de tratamentos da superfície da fibra como da sua própria constituição química, pelo que maiores durabilidades são apontadas aos compósitos reforçados com este tipo de fibras.
Cimentos especialmente vocacionados para os BRFV começaram a ser desenvolvidos na década de 80, principalmente no Japão e China. Atribuiu-se como razões principais para o aumento da durabilidade dos BRFV realizados com estes cimentos a sua baixa alcalinidade e a inexistência de hidróxidos de cálcio nos espaços entre os filamentos da fibra de vidro.
O BRFV produzido por intermédio da técnica convencional de amassadura ou por meio da técnica do betão projectado tem-se revelado um material promissor para diversas aplicações da indústria da construção civil. Para tal contribuem os seguintes principais factores: relativa facilidade de realizar peças com geometria complexa, com secções delgadas e com diferentes acabamentos; boas propriedades físicas e melhores propriedades mecânicas que os correspondentes materiais não reforçados com fibras.
Autor: Joaquim A.O. Barros
Excerto Adaptado
