Acompanhamos recentemente a introdução do vergalhão de fibra de vidro no mercado, surgindo como uma alternativa à tradicional barra de aço utilizada nas estruturas de concreto armado. Feito com material leve, não corrosivo e reciclável, ele promete uma resistência à tração até três vezes maior que o aço. Seria o material perfeito, mas será que é tudo isso mesmo?

Histórico e Vantagens

Difundido e muito conhecido em outros países, o vergalhão de fibra de vidro chegou no Brasil em 2020 e está ainda engatinhando. As normas técnicas brasileiras, ainda não orientam sobre a utilização do material e em quais situações deve ser aplicado. Universidades e empresas têm se unido e investido em estudos para verificar a eficiência do material e a correta aplicabilidade na construção civil, e os primeiros resultados já demonstram algumas diferenças entre o aço e o vergalhão de fibra de vidro que podem inviabilizar o seu uso em algumas situações.

O novo produto trata-se de um composto polimérico de fibra de vidro com resinas que dão origem ao vergalhão. Apesar do pouco conhecimento acerca de todas as propriedades físicas e mecânicas, e em função de não sofrer com a ação do tempo e nem reagir com materiais corrosivos, tem sua durabilidade estimada em aproximadamente 80 anos, assegura não exigir manutenção e nem perder eficiência ao longo desse período. Mais leve que o aço, afirma uma economia em obra de até 25%.

Desvantagens

A solução é encantadora, mas tem suas desvantagens. O grande ponto que preocupa engenheiros calculistas é acerca do módulo de elasticidade, que é muito menor quando comparado ao do aço, ou seja, pode gerar maiores deformações nos elementos estruturais mesmo para baixas cargas. Outro ponto crítico, é o comportamento do material quando exposto às variações térmicas. Por ser um composto com resinas, ao atingir elevadas temperaturas pode assumir um estado de fluido viscoso, permitindo que as fibras deslizem entre si, podendo assim perder algumas de suas propriedades.

Para armar as estruturas de concreto é comum executar dobras ou ganchos para promover a correta ancoragem. Outra desvantagem é que isso é dificultado pelo vergalhão de fibra de vidro, em especial com maiores diâmetros que não admite dobras.

Outros pontos que ainda precisam ser bem esclarecidos são acerca da anisotropia do material, coeficiente de dilatação térmica e comportamentos nos estádios de deformação. Sabemos que todos esses pontos são delicados e extremamente importantes no dimensionamento estrutural. Sem a precisão dessas informações e comportamentos, o dimensionamento é uma mera estimativa, sem a certeza do seu correto desempenho e eficiência.

Recomendações

Com frequência se observa a negligência do uso do material em diversas construções. Pelo simples fato de saber a informação superficial de “mais resistente que o aço”. Assim, o que se recomenda é a aplicação do vergalhão em elementos não exclusivamente estruturais. Sendo utilizado em pisos apoiados sobre o solo e na capa de lajes como armadura de combate à fissuração.

Como ainda não há parâmetros legais, e nem muitos estudos publicados, é cedo para afirmar se o vergalhão será ou não a galinha dos ovos de ouro da engenharia, e se poderá realmente substituir o aço utilizado nos elementos estruturais. Como todo material novo que surge no mercado, é prudente, antes de qualquer coisa, entender todos os pontos positivos e negativos. Ou seja, analisar como os órgãos relacionados ao setor estão se posicionando sobre a utilização, em especial a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), e principalmente, que profissionais especializados na área possam acompanhar e  orientar sobre a correta utilização.

Acredita-se que somente com o avanço dos estudos específicos, paralelo às orientações técnicas oficiais de dimensionamento e utilização, poderemos ter uma correta reprodução do comportamento do material, e assim, ampliar a aplicação ou até mesmo restringir a utilização em alguns elementos. Cenas dos próximos capítulos.

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Primordialmente, as primeiras embarcações da história foram construídas de madeira pelos fenícios por volta de 1300 a.C. Com o passar dos séculos, a evolução da técnica de construção permitiu que diferentes materiais fossem explorados na construção de embarcações. Entre eles: madeira, aço, fibra de vidro, fibra de carbono e até mesmo o material mais utilizado na construção civil, o concreto.

Por que houve a necessidade de construir um navio de concreto?

Durante o cenário da primeira guerra mundial, o desenvolvimento de armamentos e munições, tornou o aço escasso e caro para a construção de embarcações, fazendo com que novos materiais fossem estudados para suprir a necessidade do aumento da frota militar americana.

Para que a integridade necessária para a construção de um navio fosse atingida, não foi utilizado apenas concreto, mas sim concreto armado.

O concreto armado consiste em tramas de aço (alma) revestidas de concreto. Unindo as grandes vantagens dos dois materiais: o aço da alma proporciona à estrutura resistência estrutural e resistência à tração, enquanto o concreto é capaz de assumir variadas formas, abreviar o tempo de construção e não sofrer corrosão.

Em 1918 o presidente dos Estados Unidos, Woodrow Wilson, solicitou a construção de 24 navios de concreto para fortalecer a frota da marinha americana.  Dos 24 navios planejados apenas 12 foram concluídos, entre eles, o maior navio de concreto armado já construído, o SS Selma. Entretanto,  nenhuma destas embarcações construídas entrou em operação militar na primeira guerra mundial, pois se tornaram ativas somente após o fim da guerra.

Entenda como maior navio de concreto armado já construído deu origem ao Teste de Slump , empregado até hoje na construção civil.

O maior navio de concreto já construído foi o SS Selma com 132 metros de comprimento e 16,5 metros de largura. Esta embarcação foi criada para integrar a frota da marinha americana. Durante sua construção, o engenheiro Hebert Davis estudava uma forma de garantir que a trabalhabilidade fosse homogênea em todos os lotes de concreto.

Para isso, o engenheiro fez o teste de trabalhabilidade colocando a amostra de concreto em um cilindro e medindo o abatimento após retirar o cilindro. Quando obteve o abatimento desejado, foi possível utilizar esta medida como base para os demais lotes de concreto.

O SS Selma foi lançado ao mar exatamente no mesmo dia em que foi assinado o Tratado de Versalhes, oficializando o encerramento de primeira guerra mundial. Desta forma, o navio não seria utilizado pela marinha americana e foi vendido à iniciativa privada para transportar petróleo. Em sua primeira viagem ao México, o navio foi arrastado pela correnteza contra o molhe, causando-lhe um dano irreparável. Hoje o SS Selma encontra-se aberto para visitações na Ilha de Pelican, Texas.

A maior coleção de navios de concreto armado encontra-se em Powell River, Canadá. Onde dez embarcações estão dispostas na costa canadense a fim de proteger o porto da ação de ondas.

Por que navios de concreto armado não são mais construídos?

Apesar de apresentarem vantagens como abundância da matéria prima e otimização do tempo de construção, para atingir a mesma resistência estrutural de uma embarcação de aço, um navio de concreto necessitaria de grandes espessuras de parede de costado, reduzindo a capacidade de carga, tornando a embarcação mais pesada e ocasionando em um maior gasto de combustível.

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