O vergalhão GRP pode ser usado em vez de aço? Compreendendo o problema

O preço do vergalhão de aço quase dobrou e muitos têm uma pergunta razoável: pode ser substituído por um análogo de fibra de vidro? Vamos examinar as principais características de ambos os tipos e descobrir a resposta exata para essa pergunta.

Assunto e alguma teoria

Para estruturas não tensionadas, barras de reforço А240, А400, А500, А500С são usadas.

• A240 é uma armadura lisa que é usada como auxiliar. O reforço liso é necessário como grampos para vigas treliçadas e âncoras de malha do reforço de trabalho.
• A400, A500, A500S são armaduras de trabalho que percebem as forças de tração do peso morto das estruturas e cargas externas.

Se falamos do reforço A500, então ligas com um teor de carbono de mais de 0,6% são utilizadas para sua produção. Esta figura indica que a flexibilidade e soldabilidade deste reforço são limitadas.

O A500C contém metade do carbono, o que significa que é mais plástico, dobra bem e solda bem. Por esta razão, o reforço A500C é usado principalmente em construções baixas. O prefixo "C" significa que as conexões são soldadas. O perfil desta armadura é feito em crescente para melhorar a aderência ao concreto; as costelas longitudinais não se cruzam com as laterais. É também chamado de reforço de seção periódica.

O reforço composto consiste em barras de vidro, basalto, carbono ou fibras sintéticas impregnadas com um ligante de polímero. Amostras feitas de carbono ou fibras sintéticas podem ser desconsideradas devido ao custo altíssimo - não é utilizado na construção privada. Vamos nos concentrar na opção mais acessível e comum - reforço de fibra de vidro.

O reforço de fibra de vidro é dividido em vários tipos:

• acessórios com um perfil periódico (clássico);
• arenoso;
• com perfil periódico e revestimento arenoso.

Uma camada de areia é aplicada para aumentar a adesão ao concreto.

Para comparação, vamos pegar a fibra de vidro A500 e reforço de aço com a mesma seção transversal de 12 mm.

Opções de comparação

Vamos fazer uma reserva imediatamente: não vamos considerar parâmetros puramente de marketing, como durabilidade, resistência à corrosão, respeito ao meio ambiente, condutividade elétrica, condutividade térmica, resistência ao fogo e outros indiretos características. Vamos considerar os principais, pode-se dizer, parâmetros fundamentais - são resistência, rigidez e alongamento.

Todas as estruturas de suporte são calculadas de acordo com dois grupos de estados limites. Primeiro: o cálculo da estrutura para resistência e estabilidade. Segundo: deflexão, deformação e abertura de fissura. Simplificando, o cálculo se reduz à determinação de dois valores: 1 - resistência a cargas externas ou força; 2 - resistência à deformação ou elasticidade. Ou seja, uma estrutura monolítica é considerada confiável se dois parâmetros forem atendidos simultaneamente.

Força

Para o reforço A500, a resistência à tração é de 500 MPa. Para reforço de fibra de vidro, esse valor é de 1200 MPa. A julgar por esses números, o reforço de fibra de vidro é duas vezes mais forte que o aço. Os fabricantes de compósitos gostam de falar sobre isso. Mas tal resistência final é absolutamente desnecessária, porque funcionará em uma estrutura de concreto em apenas 20-30%. Isso pode ser comparado à carroceria de um carro - se você aumentar a espessura do aço em três vezes, de um milímetro para três, haverá algum sentido? Sim, a força do corpo vai triplicar, mas isso faz sentido? Em uma estrutura de concreto, tudo é igual.

Rigidez ou elasticidade

Mas o próximo indicador - rigidez, indicará diretamente a diferença entre os dois materiais. Rigidez é a capacidade de um material de resistir à mudança de forma enquanto mantém o volume. Rigidez de acessórios de metal - 200.000 MPa; para fibra de vidro - 55.000 MPa. Isso significa que o metal é quase 4 vezes mais duro do que a fibra de vidro. Mas este é um problema real para o compósito, uma vez que para o reforço o principal indicador é a elasticidade ou rigidez. Ou seja, a armadura deve ser mais elástica que o concreto. E com tais valores, a rigidez da armadura de fibra de vidro se aproxima da rigidez do próprio concreto. Em palavras simples - o reforço de plástico praticamente não adiciona rigidez à estrutura monolítica. E, neste ponto, surge uma questão razoável - para que serve isso afinal?

Extensão relativa

Agora, sobre o alongamento relativo. Para acessórios de metal, esse valor é de 0,25%; para fibra de vidro - 2%. Isso significa que uma estrutura monolítica reforçada com plástico é capaz de se deformar em 2%. O concreto simplesmente não pode suportar tal deformação. Como exemplo, considere um feixe monolítico de 3 metros de comprimento. Se você der uma carga máxima de cima, a linha inferior de reforço entrará em operação. Com um alongamento relativo de 0,25%, a expansão das fissuras será de 7,5 mm e a viga dobrará um pouco. Com um alongamento relativo de 2%, a expansão da trinca será de 60 milímetros. Ao mesmo tempo, o feixe se dobrará ainda mais e enormes rachaduras aparecerão nele. O concreto é incapaz de manter a estabilidade contra tais deformações.

Conclusão

Como foi escrito acima, se a armadura não ultrapassar pelo menos um dos dois parâmetros (resistência e rigidez), é absolutamente impossível utilizá-la! O reforço de aço passa tanto em resistência quanto em rigidez; fibra de vidro - apenas em termos de resistência.

O reforço de fibra de vidro pode ser usado como amarras flexíveis para fachadas de alvenaria, no reforço de betonilhas, áreas cegas e caminhos de jardim. É aqui que termina o escopo de sua aplicação.

Fonte: Canal do YouTube Project LLC ( https://youtu.be/mVu9NcbrbEM).

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