MasterBrace®

Soluções para reforço de estruturas de concreto

Os compostos de polímeros reforçados com fibra (FRP) vêm sendo utilizados há cerca de 30 anos em aplicações aeroespaciais e industriais que exigem leveza, elevada resistência à tra-ção e propriedades estruturais anticorrosivas. Em aplicações de engenharia civil, o FRP vem se comprovando há mais de 20 anos como solução para o reforço de estruturas de concreto.

Materiais FRP Os materiais de FRP vêm provando seu sucesso em diversas aplicações de engenharia civil devido ao seu baixo peso, elevada resistência à tração e baixa fluência. Apesar de serem muito mais finos do que o aço, os materiais de FRP podem apresentar uma resistência à tração até 10 vezes superior à do aço. O Sistema MasterBrace é um sistema de reforço de FRP de aderência externa, utilizado principalmente em estruturas de concreto e de alvenaria, aproveita essas propriedades do material para proporcionar soluções de qualidade superior a uma ampla variedade de aplicações estruturais.

Campos de aplicação

Aumento das capacidades de carga de estruturas de concreto e de alvenaria Aumento da resistência à flexão de vigas, lajes e paredes de

concreto Aumento da resistência ao cisalhamento de vigas e paredes de

concreto Melhoria da capacidade de silos, tubulações e túneis de

concreto.

Restauração da capacidade de estruturas de concreto deterioradas Substituição do aço estrutural perdido por corrosão Substituição de tendões pós-tensionados danificados Criação de contenção para colunas e ancoradouros de

concreto

Correção de erros de projeto/construção Correção da falta de aço estrutural

Proteção e reforço sísmico Melhoria da resistência e ductilidade de colunas de concreto Prevenção de falhas de cisalhamento frágeis em vigas e

paredes de concreto

Sistemas compostos de reforço MasterBrace®

Tecidos O sistema de tecido MasterBrace é “moldado em loco” a partir de seus dois componentes primários: a fibra e o polímero. A fibra é fornecida na forma de tecidos secos e flexíveis. Os tecidos são colocados em volta da estrutura e saturados com epóxi não curado, o componente polimérico do sistema. À medida que ocorre a cura do epóxi, forma-se um composto rígido de FRP que se molda à estrutura, ligando-se monoliticamente ao substrato pela resina epóxi. Essa técnica, conhecida como laminação úmida (wet lay-up), proporciona flexibilidade, construtibilidade e reduzidos tempos de instalação. O resultado: menores custos de mão-de-obra e menores tempos de paralisação.

LaminadosOs Sistemas Laminados MasterBrace são compostos de fibra de carbono com resina epoxi. Os laminados são ligados ao substrato usando adesivos epóxi aprovados pela Master Builders Solutions. O laminado MasterBrace LAM 50/1.4CFS é ligado à superfície para proporcionar resistência à flexão positiva e negativa, bem como em aplicações de reforço ao cisalhamento.

Instalação rápida e fácil Durável Leve Elevada relação resistência/peso Pode ser utilizado como reforço inserido em ranhuras (NSM)

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As vantagens de MasterBrace incluem elevada resistência e rigidez, leveza, alta durabilidade, propriedades anticorrosivas e tempos reduzidos de instalação.

Resistência e rigidez muito altas Excelente resistência química e à umidade Altamente resistente à ruptura por fadiga e por fluência

MasterBrace FIB 300/50CFS e 600/50CFS Fibra de carbono de alta resistência Tecidos secos produzidos com fibras de carbono de qualidade

aeroespacial de resistência muito elevada. Esses tecidos são aplicados à superfície de componentes estruturais já existentes em prédios, pontes e outras estruturas utilizando-se a família MasterBrace de polímeros de performance.

Vantagens e instalação

Espessura nominal Resistência a tração

Módulo de elasticidade à

traçãoTensão de

Ruptura

MasterBrace FIB 300/50 CFS Fibra de carbono de alta resistência

0.166 mm/lâmina 4900 MPa 230 GPa 2.10%

MasterBrace FIB 600/50 CFS Fibra de carbono de alta resistência

0.337 mm/lâmina 4900 MPa 230 GPa 2.10%

Reforço com Fibra MasterBrace

O Sistema composto de reforço MasterBrace é instalado por aplicadores treinados e qualificados. Embora o processo de instalação possa variar de acordo com as especificações do projeto, há uma série de passos em comum a serem seguidos.

Arquitetura do produto Largura

Espessura nominal

Resistência a tração

Módulo de elasticidade à

traçãoTensão de

Ruptura

MasterBrace LAM 50/1.4CFS Carbono/epóxipré-fabricado

50 mm 1.4 mm 3000 MPa 165 GPa 1.70%

Laminados Masterbrace

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Componentes do Sistema de Tecido MasterBrace

MasterBrace P3500 (Primer) Baixa viscosidade para penetrar na estrutura porosa do concreto

MasterBrace F2000 (Massa) Massa epóxi de alta viscosidade para nivelamento da superfície

MasterBrace SAT 4500 (Saturante) Epóxi de baixo escorrimento para encapsulamento das fibras

Reforços de Fibra MasterBrace Tecidos de carbono, E- Vidro e Aramida

MasterBrace SAT 4700 (Saturante) Baixa temperatura, inclui acelerador para aplicações a temperaturas de até 35 °F.

Instalação

Pintura protetiva

2ª camada de resina

Reforço com fibra

1ª camada de resina

Massa epóxi

Primer

Substrato de concreto

5. Fixar a tela de fibra seca no saturante úmido e pressionar contra a superfície utilizando um rolo dentado. Aplicar uma segunda camada de saturante para encapsular as fibras completamente. Acrescentar camadas de saturante/fibra/saturante conforme projeto.

6. Aplicar a camada acabamento se necessário.

4. Cortar a tela de fibra seca na largura e comprimento adequados usando uma tesoura ou estilete.

1. Aplicar MasterBrace P3500 utilizando um rolo de lã de 3/8”.

3. Aplicar uma primeira camada de MasterBrace SAT 4500 ou 4700 utilizando um rolo de lã de 3/8”.

2. Aplicar MasterBrace F2000 usando uma desempenadeira ou espátula para nivelar as superfícies irregulares.

Regularizar a superfície de concreto com jato de água ou esmerilhamento com disco. Reparar áreas extensas lascadas, delaminadas ou mesmo deterioradas. Injetar resina epóxi em quaisquer fissuras maiores a 0,25 mm

Uma vez curada a resina, o resultado final será um laminado sólido de polímero reforçado com fibra (FRP) aderido à superfície da estrutura. O sistema geralmente atinge uma cura inicial dentro de 12 horas (dependendo da temperatura ambiente).

Para nivelamento de superfície

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O Instituto Americano do Concreto (ACI) recomenda a utilização de sistemas FRP para o reforço do concreto. O documento ACI 440.2R-08 é um guia abrangente com diretrizes relativas ao projeto, construção e controle de qualidade na utilização de sistemas FRP.

Reforço à flexão

O reforço MasterBrace pode ser utilizado para complementar a resistência à flexão de vigas, lajes, paredes e outros elementos sujeitos à flexão. A resistência à flexão de elementos reforçados, pré-tensionados e pós-tensionados pode ser aumentada em até 70%. Nessas aplicações, o sistema MasterBrace é instalado ao longo do comprimento do elemento, de forma semelhante ao reforço longitudinal com aço.

MasterBrace pode ser aplicado a paredes de concreto ou de alvenaria para aumentar a sua resistência a cargas excêntricas. Isso inclui cargas causadas por vento, pressão do solo, pressão de fluidos em tanques, assim como cargas geradas por explosões. Em regiões de momento negativo, o reforço pode ser colocado em cima do elemento para se alcançar maior capacidade. Uma vez instalado, o perfil delgado do sistema MasterBrace permite a colocação de carpetes, azulejos e outros acabamentos de piso sobre o sistema sem provocar mudanças significativas na elevação do piso.

Uma das vantagens peculiares do reforço de lajes com MasterBrace é a possibilidade e facilidade de se aplicar o reforço em múltiplas direções em lajes bidirecionais. Devido ao perfil delgado do tecido MasterBrace, não é necessário realizar nenhum detalhamento especial na intersecção de duas tiras de reforço.

Reforço ao cisalhamento

O reforço com MasterBrace pode ser utilizado para aumentar a resistência ao cisalhamento de vigas, colunas e outros componentes de concreto. A resistência ao cisalhamento dos componentes pode ser aumentada em até 0,35kN para cada milímetro de profundidade da laje. Também podem ser obtidos aumentos significativos de ductilidade. Nessa aplicação, o reforço com MasterBrace é orientado no sentido transversal, de forma semelhante a estribos.

O reforço ao cisalhamento de MasterBrace pode ser aplicado em vigas, paredes, lajes e colunas expostas a cargas cisalhantes. O sistema pode ser instalado em tiras individuais ou como uma placa contínua. Quando existe a preocupação ou a possibilidade de haver umidade no concreto, deve-se utilizar tiras individuais espaçadas com o objetivo de evitar que o ar fique preso na estrutura.

O envolvimento completo de um elemento proporciona os maiores ganhos de resistência ao cisalhamento, mas isso pode ser impossível de realizar na presença de lajes, paredes ou outras obstruções. Nesses casos, MasterBrace é instalado em uma configuração de “envoltório em U”, envolvendo apenas os lados e o fundo do elemento. Embora essa solução não seja tão eficiente quanto o envolvimento completo do elemento, esse método permite alcançar até 0,35kN adicionais para cada milímetro de profundidade da viga.

Confinamento

Quando confinados com reforços externos de FRP, a ductilidade de colunas e piers é dramaticamente aumentada. O confinamento com FRP permite obter aumentos moderados na capacidade de suportar cargas compressivas, mas ainda mais notável é o aumento do índice de ductilidade, que pode tornar-se 3 a 4 vezes maior. Isso permite que as estruturas de concreto sejam reabilitadas para melhorar a ductilidade em deslocamento em eventos sísmicos. O confinamento com FRP também pode ser utilizado para travar emendas por transpasse existentes em colunas – um problema comum em regiões sísmicas que requerem emendas tracionadas, mas apresentam apenas emendas comprimidas.

Outras aplicaçõesO reforço com MasterBrace é extremamente versátil e pode ser utilizado como um reforço externo em praticamente qualquer local que precise de reforço adicional.

Mitigação de explosões para paredes de concreto e de alvenaria Reforço para cargas de pressão em

tubulações, silos e tanques Reforço em volta de aberturas de lajes e

paredes Reforço de cúpulas, túneis e chaminés

Aplicações

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Comprometida com a excelência

O sistema MasterBrace vem com o mais completo suporte da indústria. Tudo o que é necessário para uma instalação bem-sucedida de MasterBrace está aqui: especificações, suporte ao projeto, treinamento de aplicadores e mais. Com uma equipe dedicada de engenheiros, além de equipes de vendas, o sistema composto de reforço MasterBrace é uma abordagem abrangente para trazer as tecnologias inovadoras de reforço ao setor da construção.

Reforço MasterBraceGuia de aplicação

Valor e suporte ao projeto

O sistema MasterBrace oferece uma alternativa à ligação com placas de aço, aumento de seções com concreto ou pós-tensionamento externo. MasterBrace é capaz de atender a complexos desafios de reparos de forma econômica, além de proporcionar facilidade de aplicação, versatilidade e ótimo desempenho no longo prazo. Também disponibilizamos softwares para o reforço de elementos ao cisalhamento ou à flexão.

TIPO DE REFORÇO TIPO DE RESINA

MasterBrace FIB 300/50 CFS

SAT 4500 SAT 4700

MasterBrace FIB 600/50 CFS

SAT 4500 SAT 4700

MasterBrace LAM 50/1.4CFS

NÃONECESSÁRIO

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TELA

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aço

APLICAÇÕES

MasterBrace®

Soluções para reforço de estruturas de concreto 7

Master Builders Solutions da BASF para o Setor de ConstruçãoMasterAir® Soluções para incorporação de ar

MasterBrace® Soluções para reforço de estruturas de concreto

MasterCast® Soluções para a indústria de artefatos de concreto

MasterCem® Soluções para a indústria do cimento

MasterEmaco® Soluções para o reparo de estruturas de concreto

MasterFinish® Soluções para o tratamento de formas

MasterFlow® Soluções para grauteamento

MasterFiber® Soluções para concreto reforçado com fibra

MasterGlenium® Soluções para concretos de alta performance

MasterInject® Soluções para injeção de concreto

MasterKure® Soluções para a cura do concreto

MasterLife® Soluções para o aumento da durabilidade

MasterMatrix® Soluções para o controle da reologia do concreto autoadensável

MasterPel® Soluções para concreto impermeável

MasterPolyheed® Soluções para concretos de alta performance

MasterProtect® Soluções para proteção de estruturas de concreto

MasterRheobuild® Soluções de superplastificantes para concreto

MasterSeal® Soluções para impermeabilização e selamento

MasterRoc®

Soluções para construção subterrânea

MasterSet® Soluções para controle de hidratação do concreto

MasterSure® Soluções para controle da trabalhabilidade do concreto

MasterTop® Soluções para pisos industriais e comerciais

Master X-Seed® Soluções em aceleradores para concreto pré-moldado

Ucrete® Soluções para pisos com alta resistência térmica, mecânica e química

BASF SAAvenida das Nações Unidas, 14.171 – Morumbi04794-000 São Paulo, SPBrasil Tel: +55 11 2718-5507www.master-builders-solutions.basf.com.br

BASF MexicoTel: 01800 062 1532 o 21 22 22 00www.master-builders-solutions.basf.com.mx

BASF Centroamérica (Costa Rica & Panamá)Tel: 506-2440-9110 Tel: 507 301 0970www.master-builders-solutions.centroamerica.basf.com

BASF Caribe (Puerto Rico)Tel: 1-787-258-2737www.master-builders-solutions.caribbean.basf.com

BASF ChileTel: +56-2-27994300www.master-builders-solutions.basf.cl

BASF ColombiaTel: 018000522273 o +57 1 6342099www.master-builders-solutions.basf.com.co

BASF PerúTel: +511 219-0630www.master-builders-solutions.basf.com.pe