Contribuições para a performance do concreto: adição de fibras

A utilização de adições e aditivos com o intuito de melhorar as características do concreto ganhou espaço no mercado da construção civil, especialmente na última década, onde o avanço da indústria química permitiu a criação de uma enorme variabilidade de componentes, que quando adicionados ao concreto propiciam a modificação de propriedades essenciais do mesmo, tanto no estado fresco, quanto no estado endurecido, como por exemplo, a durabilidade, resistência, estabilidade e trabalhabilidade. Dentre as principais adições, podemos citar a escória de alto forno, cinzas pozolânicas, fíler calcário, metacaulim e sílica ativa. E entre os principais aditivos destacam-se os plastificantes, super plastificantes, retardadores e aceleradores de pega, incorporadores de ar e redutores de água.

Nesse contexto, dentre os componentes utilizados para melhorar a performance do concreto, estão as fibras, que se apresentam em diferentes tipos e composições. As fibras são fabricadas em diversos materiais, naturais ou sintéticos, possuindo diferentes diâmetros e componentes. No mercado podemos encontrar fibras de polipropileno, aço, vidro, nylon, poliéster, carbono, sintéticas, celulose, amianto, sisal e de fibras vegetais. As mais utilizadas são as de aço e as de polipropileno.

Diferentes tipos de fibras para concreto.

O grande papel das fibras, distribuídas aleatoriamente em dosagens apropriadas é o de 'atravessar' fissuras que se formam no concreto em situações onde o mesmo é submetido à uma carga externa e à mudanças na temperatura e umidade ambientes, especialmente no processo de cura, diminuindo a permeabilidade e a ocorrência de fissuração plástica. Como decorrência, é possível produzir concretos menos fissuráveis capazes de resistir à tensões elevadas, com grande capacidade de deformação após a fissuração. Além disso, as fibras de polipropileno por exemplo, quando adicionadas em concretos submetidos à altas temperaturas, como é o caso de áreas com grande risco de incêndio, auxiliam na estabilidade da estrutura. Nessa situação, caso ocorra algum incêndio, as fibras se extinguem primariamente (antes do concreto), criando canais aéreos que aliviam a pressão interna na estrutura, diminuindo as chances de desplacamento.

A dosagem de fibras deve ser cuidadosamente realizada para que se possa conseguir um bom comportamento do concreto. Dosagens muito baixas (inferior ou igual a 1% sobre o volume de concreto) podem não oferecer muitos benefícios quanto à melhoria da resistência à compressão. Já dosagens mais elevadas (2% ou mais) podem propiciar um ganho de até 25% na resistência a compressão, especialmente quando da utilização de fibras de aço. A tração à flexão é claramente favorecida quando utilizadas fibras de aço, havendo relatos de um aumento de até 100% na resistência a tração na flexão. De uma maneira geral, quando se trata de resistência, para que possa conseguir efeitos consideráveis é necessário realizar um estudo cuidadoso do real efeito da adição de fibras na mistura de concreto, comparando-os com os métodos convencionais de reforço estrutural. Geralmente, a dosagem mínima recomendada, no caso da utilização de fibras de aço, é de 10 kg/m³.

A grande contribuição das fibras situa-se na melhoria do comportamento do concreto quanto às deformações, tornando o concreto mais dúctil e resiliente. É justamente por esse fato que as fibras são frequentemente utilizadas em pavimentos e lajes com uma grande área de superfície, como é o caso de pisos industriais, terminais de carga, garagens, revestimento de túneis e estabilização de taludes com concreto projetável, onde a fissuração é extremamente indesejável.

Concreto auto-adensável com adição de fibras.

No geral, a utilização de fibras propicia uma redução significativa dos custos com diversos materiais, podendo em alguns casos substituir completamente a armadura tradicional, além de diminuir os gastos com mão de obra.