Avaliação da substituição do aço por vergalhões de fibra de vidro em concreto armado

Abstract

A busca por alternativas que atendam às demandas estruturais com maior eficiência, sustentabilidade, economia e qualidade estética tem impulsionado o estudo de novos materiais aplicáveis à engenharia civil. Entre essas possibilidades, destaca-se a substituição do aço convencional em elementos estruturais de concreto como vigas, pilares e lajes por materiais alternativos, como os vergalhões de fibra de vidro. Os vergalhões de polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP/PRFV) surgem como opção promissora devido à sua elevada resistência à tração, baixo peso e estabilidade físicoquímica. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise comparativa entre vigas de concreto armado reforçadas com aço CA-50 e com barras de fibra de vidro, abordando propriedades mecânicas, comportamento estrutural e viabilidade econômica. Para isso, a metodologia utilizada foi a confecção de 7 corpos de prova prismáticos 15x15x55 (cm), no qual um foi armado com 4 barras de 10 mm de aço e os demais com 4, 5, 6 e 7 barras de PRFV, avaliando seus comportamentos físicos, mecânicos e econômico. Nos resultados obtidos, observou-se que, quanto ao surgimento de fissuras, a viga armada com aço não apresentou fissuras por flexão antes da ruptura, enquanto as vigas reforçadas com PRFV iniciaram o aparecimento de fissuras sob cargas a partir de 3,7 tf. Em relação à carga de ruptura, verificou-se que a viga de aço apresentou resistência 6,42% superior às vigas com PRFV. Também foi constatada baixa aderência entre os vergalhões de fibra e o concreto, evidenciada pelo escorregamento do material durante os ensaios. Por fim, a análise econômica mostrou que o uso do PRFV é 24,01% mais barato que o aço. Assim, embora o GFRP se apresente como um material promissor, ainda são necessários avanços normativos e pesquisas complementares para consolidar sua aplicação estrutural na construção civil.