Sistema de reforço estrutural com laminados de fibra de carbono

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1 Ficha de Produto Edição Agosto de 2007 Nº de identificação: 5.32 Versão nº 10 Sika CarboDur Sistema de reforço estrutural com laminados de fibra de carbono Construction Descrição do produto Utilizações Os laminados de fibra de carbono Sika CarboDur (CFRP) são concebidos para o reforço de estruturas em betão, madeira ou alvenaria. Os laminados de fibra de carbono Sika CarboDur são um reforço exterior, colado à estrutura com a cola de epoxi Sikadur -30. Para o reforço de estruturas nas seguintes situações: Aumento de carga: Aumento da capacidade de carga em traves e placas de pavimentos. Reforço da capacidade de carga em pontes para acomodar aumento de tráfego. Instalação de maquinaria pesada. Estabilização de estruturas com vibrações. Utilização de edifícios para fins não previstos inicialmente. Danos em elementos estruturais: Degradação dos materiais construtivos. Corrosão de armaduras. Impacto de veículos. Incêndio. Sismos. Melhoria no comportamento das estruturas: Redução das deformações. Diminuição da tensão nas armaduras. Redução da largura de fissuras. Redução da fadiga nas estruturas. Alteração do sistema estrutural: Remoção de paredes ou de pilares. Cortes na laje para criar aberturas. Alteração da especificação: Sismos. Alterações na filosofia do projecto. Defeitos de construção ou do projecto: Armaduras desadequadas ou insuficientes. Profundidade estrutural desadequada ou insuficiente. Características / Vantagens Não corrosivo. Elevada resistência. Excelente durabilidade. Baixo peso. Disponível em qualquer comprimento, sem juntas (até 250 m). Pouca espessura, pode ser revestido. Fácil de transportar (rolos). As intersecções e cruzamento de laminados são fáceis de fazer. Os laminados não necessitam de preparação. Muito fácil aplicação, especialmente em tectos. Extraordinária resistência à fadiga. Os laminados apenas necessitam de uma preparação mínima. Aplicação económica (não é necessário equipamento pesado). Várias combinações de resistência e módulos de elasticidade disponíveis. Resistente à alcalinidade. Extremidades lisas, sem fibras soltas. Sistema de reforço aprovado em numerosos países. 1/6

2 Certificados / Boletins de ensaio EMPA, Boletim de Ensaio nº /1 (Ensaio de carga em vigas reforçadas com Sika CarboDur ). EMPA, Boletim de Ensaio nº (Exame de porosidade interna dos laminados Sika CarboDur por termografia de impulso). EMPA, Boletim de Ensaio nº (Ensaio em vigas de betão armado reforçadas com Sika CarboDur após incêndio). EMPA, Boletim de Ensaio nº (Colagem de laminados CFRP sob cargas dinâmicas). EMPA, Boletim de Ensaio nº /1 (Aplicação de laminados Sika CarboDur em placas prefabricadas sob carga oscilante com posterior ensaio de ruptura). IBMB, TU Braunschweig, Boletim de Ensaio nº 1448/325. Instituto Alemão de Engenharia da Construção: Z (2002): Autorização geral para utilização de Sika CarboDur na construção. SOCOTEC Boletim nº HX 0823 (2000): Inspecção/Caderno de Encargos Sika CarboDur /SikaWrap, França. Fib, Relatório Técnico, boletim 14 (Colagem exterior de reforço FRP para estruturas RC, Julho 2001) Internacional. Dados do produto Aspecto / Cor Fornecimento Polímero reforçado com fibras de carbono em matriz de epoxi, preto. Fornecido em rolos completos de 250 m ou em cortes à medida, de acordo com quantidades encomendadas. Tipos Sika CarboDur S Módulo de elasticidade à tracção N/mm 2 Tipo Largura Espessura Secção transversal Sika CarboDur S512 Sika CarboDur S612 Sika CarboDur S812 Sika CarboDur S1012 Sika CarboDur S1512 Sika CarboDur S914 Sika CarboDur S1014 Sika CarboDur S mm 60 mm 80 mm 100 mm 150 mm 90 mm 100 mm 120 mm 60 mm 2 72 mm 2 96 mm mm mm mm mm mm 2 Sika CarboDur M (equivalente ao aço) Módulo de elasticidade à tracção N/mm 2 Tipo Largura Espessura Secção transversal Sika CarboDur M614 Sika CarboDur M914 Sika CarboDur M mm 90 mm 120 mm 84 mm mm mm 2 Sika CarboDur H Módulo de elasticidade à tracção N/mm 2 Tipo Largura Espessura Secção transversal Sika CarboDur H mm 70 mm 2 Outros tipos: Consultar o Departamento Técnico Sika. Armazenagem e conservação O produto conserva-se por período ilimitado em local seco e ao abrigo da luz solar directa. 2/6

3 Dados técnicos Massa volúmica Aprox. 1,6 kg/dm 3. Teor de fibras Temperatura de serviço Resistência térmica > 68% em volume (Tipo S). Máx.ima: +50 ºC. > +150 ºC. Propriedades físicas / Mecânicas Características dos laminados Módulo de elasticidade* Resistência à tracção* Laminado Sika CarboDur -S Sika CarboDur -M Sika CarboDur -H Média N/mm N/mm N/mm 2 Mínimo > N/mm 2 > N/mm 2 > N/mm 2 Percentil 5% N/mm N/mm 2 - Percentil 95% N/mm N/mm 2 - Média N/mm N/mm N/mm 2 Mínimo > N/mm 2 > N/mm 2 > N/mm 2 Percentil 5% N/mm N/mm 2 - Percentil 95% Alongamento à ruptura, mínimo Alongamento para dimensionamento** N/mm N/mm 2 > 1,7% > 1,35% > 0,45% 0,85% 0,65% 0,25% * As características mecânicas são avaliadas no sentido longitudinal das fibras. ** Estes são os valores a utilizar para o cálculo da carga máxima a suportar pelos laminados CFRP e, se necessário, adaptados às condicionantes da obra. De acordo com a estrutura e com a situação de carga, este valor pode igualmente ser reduzido pelo projectista, segundo as exigências e normas vigentes. Informação sobre o sistema Estrutura do sistema Sistema Sika CarboDur : Consultar a Ficha de Produto de Sikadur -30 para detalhes de aplicação da cola de epoxi. Pormenores de aplicação Consumo / Dosagem Largura do laminado Sikadur mm Aprox. 0,35 kg/m 60 mm Aprox. 0,40 kg/m 80 mm Aprox. 0,55 kg/m 90 mm Aprox. 0,70 kg/m 100 mm Aprox. 0,80 kg/m 120 mm Aprox. 1,00 kg/m 150 mm Aprox. 1,20 kg/m De acordo com a planimetria, perfil e rugosidade da base, assim como necessidades de intersecções ou cruzamento dos laminados e eventuais desperdícios, o consumo de Sikadur -30 indicado pode ser superior. 3/6

4 Preparação da base Planimetria ou nivelamento: (FIB14) A base a reforçar deve encontrar-se superficialmente nivelada, com irregularidades máximas de 0,5 mm. O nivelamento da base deve ser verificado com uma régua metálica. Tolerância máxima de 10 mm em cada 2 m ou de 4 mm em cada 0,3 m. Estas tolerâncias devem ser adaptadas a normas e/ou regulamentos mais restritivos, se os houver. A resistência da base (betão, alvenaria de blocos ou pedra natural) deve ser sempre verificada: Resistência média à tracção da cola sobre o betão preparado: 2,0 N/mm 2. Valor mínimo de resistência à tracção da cola sobre betão preparado: 1,5 N/mm 2. Se estes valores não forem possíveis de atingir, consultar a Ficha de Produto dos sistemas SikaWrap para soluções alternativas. O betão deve ter uma idade mínima de 28 dias (dependendo das condições ambientais e das resistências desenvolvidas). Betão e alvenaria de blocos: A base deve apresentar-se sã, seca, limpa e sem leitança, gelo, água estagnada, gordura, óleos, tratamentos de superfície ou revestimentos antigos. Remover todas as partículas soltas ou mal aderentes de forma a se conseguir obter uma superfície de poro aberto. Reparações e nivelamentos devem ser efectuados com materiais de reparação estrutural, como a argamassa de epoxi Sikadur -31 ou a cola Sikadur -30. Se a reparação se tiver efectuado mais de 2 dias antes do início da aplicação dos laminados, a argamassa de reparação deve ser novamente lixada de forma a assegurar a colagem entre Sikadur -31 e Sikadur -30 (consultar as respectivas Fichas de Produto). Madeira: Deve ser preparada através de aplainamento, lixagem ou polimento. O pó deve ser aspirado no final da operação. Superfícies de aço: Devem ser decapadas com jacto abrasivo ao grau Sa 2,5. Desengordurar, remover eventuais sinais de corrosão e outros contaminantes que possam reduzir a aderência. Utilizar o primário adequado (ver tabela). Evitar a condensação de água nas superfícies (verificar ponto de orvalho). Pode utilizar-se o primário Sikagard -63 N para a protecção anticorrosiva temporária ou Icosit -EG 1 para protecção anticorrosiva permanente. 1. Período máximo de espera entre: decapagem da superfície de aço e o primário ou Sikadur -30 (é possível não aplicar primário se não for necessária protecção anticorrosiva) 2. Período mínimo de espera entre: primário e a aplicação de Sikadur -30 (sem preparação adicional do primário) 3. Período máximo de espera entre: primário e a aplicação de Sikadur -30 (sem preparação adicional do primário) 4. Período de espera entre: primário e a aplicação de Sikadur -30 (com preparação adicional do primário)* +10 ºC +20 ºC +30 ºC 48 horas 48 horas 48 horas 48 horas 24 horas 12 horas 7 dias 3 dias > 36 horas > 7 dias > 3 dias > 36 horas *Se for necessário preparar o primário para contacto com Sikadur -30, esta operação deve ser efectuada o mais perto possível da altura da aplicação (no máximo 1 dia antes). Após preparação do primário a superfície deve ser aspirada para remoção integral de poeiras. Preparação do laminado: Imediatamente antes da aplicação da cola Sikadur -30, limpar vigorosamente a superfície de colagem do laminado (sem letras) com Soluto de Limpeza Colma, para eliminação de contaminantes. A limpeza deve ser efectuada primeiramente com desperdícios e no final com um pano branco, de forma a garantir a limpeza integral e intensiva do laminado. Esperar até à secagem completa da superfície para aplicar a cola Sikadur /6

5 Condições de aplicação / Limitações Consultar a Ficha de Produto de Sikadur -30. Instruções de aplicação Aplicação Colocar o laminado Sika CarboDur sobre uma superfície plana (bancada de trabalho) e limpar a face não impressa do laminado com Soluto de Limpeza Colma com um pano branco limpo. Aplicar a cola Sikadur -30 bem misturada em camada fina sobre o laminado, utilizando uma espátula com corte triangular. Dentro do tempo de vida útil da cola, colocar o laminado coberto com Sikadur -30 sobre a superfície de betão também já revestida com uma camada fina de Sikadur Utilizando o rolo de borracha Sika CarboDur Rubber Roller pressionar o laminado sobre a cola até que o material reflua de ambos os lados do laminado. Remover a cola em excesso. Intersecções/sobreposições: Quando houver necessidade de cruzar laminados, o primeiro laminado Sika CarboDur deve ser desengordurado com Soluto de Limpeza Colma antes de ser recoberto com cola com o segundo laminado. Para colar vários laminados sobrepostos, todos devem ser desengordurados com Soluto de limpeza Colma em ambas as faces. Executar provetes em obra para controlar a evolução das resistências e as resistências finais, assim como a velocidade de cura. Valores médios após cura durante 7 dias a +23 ºC: - Resistência à compressão > 75 N/mm 2. - Resistência à tracção por flexão > 35 N/mm 2. Dependendo das circunstâncias, estes valores podem sofrer variações até 20%. Os principais factores que podem influenciar negativamente a resistência são: - Introdução de ar nos provetes (proveniente da mistura ou da aplicação). - Duração da cura e temperatura durante o endurecimento. - Contaminação da cola. Para a obtenção dos melhores resultados é necessário prevenir todos os factores de possível insucesso. Ferramentas de aplicação: Soluto de Limpeza Colma para limpeza dos laminados Sika CarboDur antes da colagem e para limpeza dos utensílios de aplicação. Sika CarboDur Rubber Roller para pressionar os laminados sobre a superfície a colar. Limpeza de ferramentas Tempo de vida útil da mistura (pot-life) Limpar imediatamente após utilização com Soluto de Limpeza Colma. O material endurecido apenas pode ser removido mecanicamente. Consultar a Ficha de Produto de Sikadur -30. Importante É essencial que o projecto e os trabalhos de reforço com o sistema Sika CarboDur sejam executados por especialistas. Aplicar os laminados dentro do tempo de vida útil de Sikadur -30. Cuidados durante o corte dos laminados: utilizar vestuário e luvas de protecção, assim como óculos e máscara. O sistema Sika CarboDur não deve ser exposto à luz solar directa. Devem ser seguidas criteriosamente as indicações da respectiva Ficha de Produto durante a aplicação da cola de epoxi Sikadur -30. Para qualquer esclarecimento contactar o Departamento Técnico Sika. Revestimentos Protecção contra o fogo: Se necessário poderão proteger-se os laminados CFRP Sika CarboDur com revestimentos resistentes ao fogo. Após endurecimento da cola Sikadur -30 inspeccionar os laminados com um objecto metálico para despistar a existência de vazios. Este procedimento poderá também ser efectuado através do método de termografia de impulso. Revestimento por pintura: A superfície do laminado pode ser revestida por pintura com Sikagard -550 W Elastic-P ou Sikagard -670 W Elastocolor. 5/6

6 Nota Todos os dados técnicos referidos nesta Ficha de Produto são baseados em ensaios laboratoriais. Ensaios realizados noutras condições para determinação das mesmas características podem dar resultados diferentes devido a circunstâncias que estão fora do nosso controlo. Risco e segurança Medidas de segurança Usar vestuário adequado de protecção (luvas, óculos protectores). Se o material entrar em contacto com os olhos ou membranas mucosas, lavar de imediato com muita água morna. Os laminados Sika CarboDur não são perigosos durante o seu manuseamento. Para mais informações consultar a Ficha de Dados de Segurança dos produtos e respectivos rótulos. Construction "O produto está seguro na Cª Seguros XL Insurance Switzerland (Apólice nºch li05a), a título de responsabilidade civil do fabricante". A informação e em particular as recomendações relacionadas com aplicação e utilização final dos produtos Sika, são fornecidas em boa fé e baseadas no conhecimento e experiência dos produtos sempre que devidamente armazenados, manuseados e aplicados em condições normais, de acordo com as recomendações da Sika. Na prática, as diferenças no estado dos materiais, das superfícies, e das condições de aplicação em obra, são de tal forma imprevisíveis que nenhuma garantia a respeito da comercialização ou aptidão para um fim em particular, nem qualquer responsabilidade decorrente de qualquer relacionamento legal, poderão ser inferidas desta informação, ou de qualquer recomendação por escrito, ou de qualquer outra recomendação dada. O produto deve ser ensaiado para aferir a adequabilidade do mesmo à aplicação e fins pretendidos. Os direitos de propriedade de terceiros deverão ser observados. Todas as encomendas aceites estão sujeitas às nossas condições de venda e de entrega vigentes. Os utilizadores deverão sempre consultar a versão mais recente da nossa Ficha de Produto específica do produto a que diz respeito, que será entregue sempre que pedida. Sika Portugal, SA R. de Santarém, V. N. Gaia Portugal Tel Fax /6