Se disséssemos que o concreto é o material de construção mais popular e comum do mundo, não haveria discussão. O concreto é o material mais utilizado no mundo, perdendo apenas para a água.
O concreto reforçado com fibra está entre as muitas inovações desenvolvidas para melhorar as características de resistência e outras propriedades do concreto.
Neste artigo, examinaremos o concreto reforçado com fibras, o que é esse concreto, seus diferentes tipos e benefícios, e descobriremos se essa mistura de concreto é adequada para você.
O que éFibraConcreto reforçado?
O concreto reforçado com fibra (FRC) é um concreto fresco reforçado com materiais fibrosos. Por exemplo, fibras longas de aço. Este método de reforço melhora as propriedades do concreto normal.
Muitos materiais fibrosos diferentes são usados para fazer concreto reforçado com fibras. Este tipo de concreto armado tornou-se tão popular que várias versões de concreto reforçado com fibras são produzidas com base nos requisitos da aplicação.
De que é feito o concreto reforçado com fibra?
Os principais ingredientes do concreto reforçado com fibras são:
Cimento Hidráulico
O principal componente do concreto reforçado com fibras é o cimento hidráulico, que se torna adesivo após reagir com a água. Normalmente, o cimento Portland é usado como cimento hidráulico em concreto reforçado com fibras.
Fibras
A adição de fibras longas altera as propriedades do concreto fresco com base no tipo de material fibroso utilizado. Existem quatro categorias de fibras geralmente utilizadas na produção de concreto reforçado com fibras. Essas fibras de concreto são:
Fibras de aço
Fibras de vidro
Fibras sintéticas
Fibras naturais
Agregados
Um agregado fornece a resistência de ligação no concreto enquanto reduz o volume de cimento necessário. Alguns agregados comuns são areia, brita e cascalho.
Breve História da FRC
O FRC já existe há muito tempo, mas as fibras do concreto foram melhoradas. Antigamente, quando os edifícios eram construídos com pedras, a argamassa atuava como agente de ligação que os mantinha unidos. A argamassa foi reforçada com crina de cavalo.
Da mesma forma, no caso da construção com tijolos de barro, a palha era o principal material de reforço. Quando o concreto se tornou um dos materiais de construção mais comuns, as fibras de amianto foram utilizadas como reforço.
No entanto, à medida que as décadas avançavam, as pessoas tornaram-se mais conscientes dos riscos para a saúde do amianto e de como este provoca cancro. Durante a década de 1960, em vez do amianto, outras fibras como o aço e o vidro ganharam popularidade.
Qual é o efeito das fibras no concreto?
Adicionar fibras ao concreto resulta em diversos efeitos. A magnitude destes varia de acordo com as fibras específicas utilizadas. A melhoria na capacidade de suporte de carga depende de vários fatores, como o número de fibras de reforço em relação ao volume total, denominado fração volumétrica, e a relação de aspecto, obtida pela divisão do comprimento da fibra pelo diâmetro da fibra em questão.
As fibras geralmente servem ao propósito principal de reduzir fissuras no concreto, melhorando sua resistência à flexão. A fissuração no concreto ocorre devido à retração do concreto. A retração do concreto pode ocorrer por vários motivos, como retração por secagem e retração plástica.
Além disso, as fibras diminuem a permeabilidade do concreto, eliminando a possibilidade de vazamento de água através das estruturas de concreto.
Quais são os diferentes tipos de concreto reforçado com fibra?
Existem vários tipos de compósitos de concreto reforçado com fibras em aplicações populares. Alguns deles incluem:
Concreto Reforçado com Fibra de Aço
O concreto reforçado com fibra de aço é um dos tipos de FRC mais difundidos. A adição de fibras de aço de reforço ao concreto, mesmo em pequenas quantidades, leva a melhorias significativas nas propriedades do concreto.
O concreto reforçado com fibra de aço é utilizado em aplicações com requisitos de concreto reforçado, como pontes, pisos, túneis, mineração, pré-moldados, etc.
Existem muitos tipos diferentes de fibras de aço usadas para reforçar o concreto, como fio trefilado a frio (Tipo 1), fibras de chapa de aço cortadas (Tipo 2), extraídas por fusão (Tipo 3), cortadas por usinagem (Tipo 4) e fibras de aço modificadas (Tipo 4). fio trefilado (Tipo 5).
Concreto Reforçado com Fibra de Polipropileno (PFRC)
O PFRC utiliza fibras sintéticas chamadas fibras de polipropileno, um tipo de termoplástico. Há muitos benefícios diferentes na adição de polipropileno ao concreto, que discutiremos na próxima seção.
O polipropileno compartilha muitas características com o polietileno, com propriedades de endurecimento aprimoradas, resistência à flexão e maior resistência ao calor.
Além disso, essa fibra possui alta resistência a produtos químicos como ácidos e solventes orgânicos, e confere propriedades semelhantes às do concreto.
Concreto Reforçado com Fibra de Vidro (GFRC)
Uma mistura de concreto reforçado com fibra de vidro inclui muitas pequenas partículas de vidro. Como isso torna o concreto mais resistente?
Embora um grande painel de vidro seja delicado, a fibra de vidro tem uma resistência estrutural muito elevada. Além dessa resistência, as fibras são um aditivo de baixo custo, tornando a mistura final do concreto mais barata do que alternativas como o concreto reforçado com fibras de aço.
As mesmas fibras adicionadas ao plástico resultam em um material compósito de fibra de vidro com excelentes propriedades de resistência à tração.
Concreto Reforçado com Fibra de Poliéster
As fibras de poliéster para concreto reforçado com fibras estão disponíveis como microfibras e macrofibras. As fibras de poliéster contribuem para a melhoria da resistência à fissuração deste tipo de concreto reforçado com fibras.
O concreto reforçado com fibra de poliéster apresenta maior tenacidade e maior integridade estrutural. Sua maior durabilidade torna este tipo de concreto ideal para pisos industriais, pisos de armazéns, estruturas pré-moldadas, revestimentos e aplicações comerciais semelhantes.
Concreto Reforçado com Fibra de Carbono
Você já ouviu falar em aço fibra de carbono? O conceito é semelhante para o concreto reforçado com fibra de carbono.
Embora a adição de fibra de carbono ao concreto seja um processo mais complexo do que a adição de cimento ou vidro, o concreto resultante possui alta rigidez e resistência. Porém, com alta rigidez, o concreto torna-se mais frágil (como o aço carbono).
Fibra Macro SintéticaConcreto reforçado
A utilização de fibras macrossintéticas no concreto surgiu como uma alternativa ao reforço de aço. Afinal, o reforço de aço pode ser um acréscimo caro ao concreto.
Com o uso crescente, as fibras macrossintéticas tornaram-se mais do que apenas uma alternativa. Essas fibras têm muitas aplicações próprias, especialmente em estruturas apoiadas no solo.
O reforço de aço pode sofrer corrosão em áreas com alta umidade, como ambientes marinhos, e as fibras de vidro correm o risco de lascar. As fibras macrossintéticas oferecem alta resistência a esses fatores, por isso são uma adição valiosa ao concreto nesses ambientes.
Concreto Reforçado com Fibra Natural
As fibras naturais vêm de plantas, animais e minerais naturais. Como mencionamos na seção sobre a história do FRC, as fibras naturais são utilizadas no processo de construção desde a antiguidade.
Não importa onde o concreto seja usado, haverá uma abundância de fibras naturais presentes. Essas fibras também ajudam a reduzir o custo de fabricação do FRC.
Algumas fibras naturais incluem algodão, palha, madeira e grãos.
Quais são os benefícios do uso de concreto reforçado com fibra
Adicionar diferentes fibras ao concreto resulta em vários benefícios. O concreto reforçado com fibras é classificado com base na fibra adicionada. Os benefícios específicos do CRF dependerão do tipo de CRF utilizado.
Em geral, aqui estão os benefícios associados a alguns tipos comuns de concreto reforçado com fibras:
Reforço de fibra de vidro
O reforço de fibra de vidro aumenta a resistência estrutural do concreto sem aumentar significativamente os custos. O vidro é um dos materiais de fibra mais baratos.
Este tipo de reforço é utilizado para realçar o apelo estético da estrutura de concreto. As fibras curtas e discretas podem ser vistas na estrutura de concreto após a secagem.
Este método de reforço acrescenta resistência à tração em todas as áreas, ao contrário do reforço tradicional com barras de aço, onde a resistência à tração é limitada à direção das barras.
Reforço de fibra de aço
O aço fornece a maior resistência estrutural em concreto reforçado com fibra.
Com a adição de fibras de aço, o concreto necessita de menos reforços de barras de aço.
As fibras produzem maior resistência ao impacto contra impactos e abrasões.
Melhor resistência ao degelo e outras características de temperatura do edifício.
Atenua o risco de fissuras, reduzindo a largura das fissuras.
Fibras de polipropileno e reforço de concreto de nylon
Fornece a capacidade de bombear o concreto por uma longa distância, aumentando as propriedades de coesão.
Melhora as características de temperatura (por exemplo, resistência ao degelo).
Melhora a ductilidade do concreto e reduz sua fragilidade.
Em caso de incêndio, as estruturas de concreto com fibras de polipropileno e fibras de náilon são resistentes ao lascamento explosivo.
Resulta em alta resistência ao impacto e resistência à abrasão.
Quais são as aplicações do concreto reforçado com fibra?
O tipo de FRC utilizado pode variar de acordo com o projeto de construção específico. Em geral, a maioria dos projetos de engenharia civil utiliza FRC. Por exemplo::
Paredes
Pisos
Barragens
Pistas
Estradas
Tubos de concreto
Pontes
Pisos de armazém
Bueiros
Túneis
Pavimentos
Como obter concreto reforçado com fibra?
Como você já sabe, o concreto reforçado com fibras não é apenas um produto. Existem vários concretos com diferentes técnicas de reforço, resultando em propriedades específicas aprimoradas.
Existem fibras de aço de alta resistência que amplificam a integridade estrutural do coletor de concreto. Além disso, o vidro e os materiais fibrosos sintéticos oferecem resistência moderada, mas a um custo mais barato.
POR Daniel Arkin
Horário da postagem: 07 de abril de 2023