Estudo da influência das fibras de aço e macrofibras poliméricas no concreto

Abstract

O concreto é um dos materiais mais utilizados mundialmente. Entretanto, possui algumas limitações, como a baixa capacidade de resistência quando solicitado à tração. A adição de fibras ao concreto atua de forma a melhorar o comportamento mecânico do mesmo. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo avaliar a influência do uso das adições de fibras de aço e de macrofibras poliméricas nas propriedades do concreto fresco e endurecido. No estado fresco, a propriedade avaliada será o abatimento do tronco de cone. Já no estado endurecido, as propriedades mecânicas (resistência à compressão e resistência à tração na flexão) e propriedades físicas (massa específica, absorção de água e índice de vazios) serão avaliadas até os 28 dias de cura. Para a comparação entre as fibras, foram realizadas uma formulação de referência e seis outras formulações com as fibras (duas formulações para cada tipo de fibra utilizada) com diferentes dosagens, mantendo-se o mesmo fator água cimento. Para as fibras poliméricas, o volume de adição destas na mistura manteve-se constante. Ensaios no estado fresco indicam que a adição de fibras causa a redução da trabalhabilidade da mistura. Nos ensaios para o estado endurecido, as fibras causaram o aumento dos valores de massa específica, do índice de vazios e da absorção de água, e reduziram os valores de absorção de água por capilaridade. O comportamento mecânico de resistência à tração na flexão apresentou melhores resultados com as fibras de aço e de polipropileno modificado, com aumento de 10% e 84% para fibra de aço e 23% para fibra de polipropileno modificado em relação à formulação de referência. Para elementos solicitados à tração na flexão, como pisos industriais, a adição de fibras de aço ou poliméricas é uma solução viável para melhorar o comportamento mecânico da matriz frente à resistência mecânica, deformações e abertura de fissuras.

Concrete is one of the most used materials worldwide. However, it has some limitations, such as the low resistance capacity in tensile strength. The addition of fibers to concrete acts to improve its mechanical behavior. In this sense, the present study aims to evaluate the influence of the use of the addition of steel fibers and polymeric macrofibers on the properties of fresh and hardened concrete. In the fresh state, the property evaluated will be the slump. In the hardened state, the mechanical properties (compressive strength and tensile strength in flexion) and physical properties (specific mass, water absorption and voids index) will be evaluated until 28 days of curing. For the comparison between the fibers, a reference formulation and six other formulations were made with the fibers (two formulations for each type of fiber used) with different mix proportioning, keeping the same water-cement ratio. For the polymeric fibers, the volume of addition of these in the mixture remained constant. Tests in the fresh state indicate that the addition of fibers reduces the workability of the mixture. In the tests for the hardened state, the fibers caused an increase in the values of specific mass, voids index and water absorption, and reduced the values of water absorption by capillarity. The mechanical behavior of tensile strength in flexion showed better results with steel and modified polypropylene fibers, with an increase of 10% and 84% for steel fiber and 23% for modified polypropylene fiber in relation to the reference formulation. For elements required for tensile strength, such as industrial floors, the addition of steel or polymer fibers is a viable solution to improve the mechanical behavior of the matrix in the face of mechanical resistance, deformations and cracking.