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ANLISE DA TENACIDADE DO CONCRETO COM FIBRAS DE POLIETILENO BUSCANDO ALTERNATIVA SUBSTITUIO DE

FIBRAS METLICAS

Analysis of the toughness of concrete with polyethylene fibers as an alternative to replace metallic fibers.

Andrei Nardelli (1); Cristine Yohana Ribas (1); Guilherme Conrat Koettker (1);

Ronaldo Pilar (1); Rudiele Aparecida Schankoski (1); Luiz Roberto Prudncio Junior (1);

(1) Departamento de Engenharia Civil - Universidade Federal de Santa Catarina. e-mail: andreinardelli@hotmail.com; cristine.cyr@gmail.com; guilhermekoettker@hotmail.com;

rudiele_as@yahoo.com.br; ronaldo_pilar@hotmail.com; prudenciouk@hotmail.com

Resumo

Atualmente, em se tratando de ganho de tenacidade do concreto, as fibras de ao tm sido as mais empregadas. Entretanto, vrias empresas produtoras de fibras sintticas tm buscado desenvolver produtos com desempenho similar e que apresentem outras vantagens tcnicas e econmicas. Desta forma, esse trabalho teve como objetivo estudar as propriedades de concretos convencionais reforados com fibras de ao e de polietileno, a fim de verificar se essa ltima pode ser uma alternativa para a substituio de fibras de ao. Para isso, as diferenas de comportamento mecnico existentes foram quantificadas por meio de ensaios a compresso simples de corpos-de-prova cilndricos e de trao na flexo de prismas. Com o estudo pde-se constatar que a incorporao de fibras ao concreto no causa variaes significativas com relao s resistncias compresso simples e trao na flexo. Pde-se concluir que a fibra de ao se mostrou mais eficiente em relao tenacidade para os mesmos teores de incorporao.

Palavra-Chave: fibras polimricas, fibras metlicas, concreto reforado com fibras.

Abstract

Nowadays, when it concerns to gain toughness, steel fibers have been the most used. However, several companies which produce synthetic fibers have tried to develop products with similar performance and provide other technical and economic advantages. Thus, the aim of this study is to evaluate the properties of conventional concrete reinforced with steel and polyethylene fibers in order to verify if the polyethylene fiber may be an alternative for the replacement of steel fibers for an equivalent performance. In this regard, the differences in mechanical behavior were quantified by testing the compressive elastic modulus, modulus of rupture and toughness of beams. The results obtained showed that the incorporation of fibers in concrete do not cause significant variations on the compressive and flexural strenght. As a result, the steel fiber demonstrated to be more efficient regarding thoughness for the same fiber content. Keywords: polymer fibers, metal fibers, fiber reinforced concrete.

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1 Introduo

Fibras de diferentes materiais vm sendo amplamente utilizadas na engenharia civil. Quando incorporadas ao concreto convencional, possuem a vantagem de proporcionar uma melhora nas suas propriedades mecnicas. De acordo com Robins, Austin e Jones (2002), as fibras proporcionam uma tenso de trao residual ao concreto devido aos mecanismos de ligao (ponte) que criam nas superfcies de fratura. Burati, Mazzotti e Savoia (2011) afirmam que as propriedades do concreto reforado com fibras dependem no apenas das caractersticas da matriz cimentcia, mas tambm do tipo e da geometria da fibra. As tradicionais fibras de ao, quando adicionadas ao concreto, so amplamente utilizadas em estradas, pisos industriais, revestimentos de tneis, estruturas de concreto armado, entre outras (ALTUN; AKTA, 2013). Segundo Soutsos, Le e Lampropoulos (2012), para que o incremento na ductibilidade do concreto proporcionado pela adio de fibras seja signifignificativo, necessrio um consumo mnimo de fibra entre 35 e 45 kg/m de concreto para lajes sem juntas e 20 kg/m para pisos. Atualmente so produzidas fibras sintticas com o objetivo de substituir as fibras de ao ou acrescentar alguma propriedade especfica. Sabe-se que as fibras polimricas so mais leves, o que resulta em um menor consumo (kg/m) e no oxidam. Contudo, o conhecimento de seu comportamento mecnico ainda limitado (BURATTI, MAZZOTTI e SAVOIA, 2011). De acordo com Soutsos, Le, Lampropoulos (2010), no caso de concreto reforado com fibras, a resistncia trao residual do material considervel e no pode ser ignorada no dimensionamento de estruturas de concreto. Os autores enfatizam tal importncia com o fato de a norma RILEM TC-162 ter no seu texto recomendaes para que no dimensionamento de estruturas de concreto este parmetro seja estimado e considerado no dimensionamento. Assim, salutar a realizao de pesquisas sobre concreto reforado com fibras para a confirmao de suas vantagens e quantificao da melhora das propriedades mecnicas que sero utilizadas com o propsito de dimensionamento. Com o objetivo de quantificar a tenacidade que diferentes tipos de fibras proporcionam, foram moldados prismas de concreto usando diferentes tipos e dosagens de fibras de ao e de polietileno.

2 Determinao da tenacidade flexo do concreto

essencial, durante a realizao do ensaio para determinao da tenacidade flexo do concreto, que se utilize uma prensa na qual seja possvel controlar a velocidade de aplicao de carga bem como o controle eletrnico do deslocamento dos corpos de prova (FIGUEIREDO, 2011). Esse controle do deslocamento feito por meio de um transdutor

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do tipo LVDT (do ingls, linear variable differential transformer) apoiado num suporte denominado yoke (JSCE-SF4, 1984). No h norma atual de determinao de tenacidade em concreto que no exija o uso do yoke. Isso porque o sistema apresenta grande confiabilidade ao medir o deslocamento tendo como base o prprio prisma, eliminando a medio de deformaes externas ao sistema (FIGUEIREDO, 2011). Alm disso, seu ponto de fixao no prisma, na linha neutra, faz com que o sistema no restrinja o comportamento do prisma durante o ensaio. Apesar de a norma japonesa utilizar o ensaio de flexo a trs pontos como referncia, de acordo com Gopalaratnam e Gettu (1995), o ensaio de flexo a quatro pontos o mais recomendado, uma vez que apresenta uma regio entre os pontos de aplicao de carga de flexo pura com tenso de trao constante, enquanto que no ensaio de flexo a trs pontos, em todo o vo da prisma, h variao dos esforos de flexo e presena de cisalhamento.

O ensaio de flexo a quatro pontos (Figura 1) consiste num prisma bi apoiado no tero mdio com dois apoios centrais que exercem a funo de transmitir a carga. A partir do momento em que o carregamento aplicado, o prisma deforma-se at a ruptura. Nessa situao, o momento mximo constante e o esforo cortante nulo no trecho entre os apoios de transmisso da carga. Para induzir a ruptura do material nesse trecho de momento constante, Gava (2006) recomenda que sejam feitos entalhes na lateral do prisma, criando uma seo efetiva menor que ser percorrida pela fissura ao longo de toda a altura do prisma.

Figura 1 - Esquema do ensaio de flexo quatro pontos.

.

Nesse ensaio, o sistema de aquisio de dados acoplado prensa deve garantir que sejam transmitidos a um computador a leitura simultnea dos dados de deformao e carregamento aplicado num determinado tempo do ensaio. De posse desses dados, um grfico tenso versus deformao pode ser traado com a finalidade de melhor descrever o comportamento mecnico do material flexo. Com este ensaio e sistema de aquisio

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possvel determinar: a tenacidade do material, as resistncias trao de ruptura e ps-ruptura, e as respectivas deformaes do sistema. Um parmetro relevante para descrever o comportamento flexo de concretos reforados com fibras so a tenso ltima do material e o fator de tenacidade na flexo (Equao 1), a partir do grfico tenso versus deformao. Esses ndices, normatizados pela JSCE SF4, so utilizados como parmetro de comparao para concretos reforados com diferentes tipos de fibras.

3 Programa experimental

3.1 Materiais

3.1.1 Escolha das fibras

Foram utilizadas nesse trabalho fibras metlica e polimrica. A escolha das fibras de polietileno utilizadas nos ensaios foi feita com base no trabalho de Schmitt (2012). A fibra polimrica (F.P.) de polietileno apresenta formato senoidal, sem tratamento superficial. Foram utilizados dois comprimentos de fibra, denominados L1 e L2. A fibra de ao (F.A.) utilizada nessa pesquisa foi a da marca Steel Jet, fabricada a partir de arame trefilado de ao carbono, de acordo com a norma da American Society for Testing and Material (ASTM). Sua designao de A-820 Tipo I cold draw high tensile deformed steel wire, com um formato senoidal de seo praticamente retangular. As caractersticas de ambas as fibras esto listadas na Tabela 1.

Tabela 1 - Caractersticas das fibras

Fibras

Massa especfica (kg/m)

Resistncia trao (MPa)

Comprimento (mm)

Espessura (mm)

Largura (mm)

Fator de Forma

De Ao 7420 710 a 880 38,85 0,74 2,62 54,40

Polimrica L1 1330 332,5 41,32 0,98 - 42,68

Polimrica L2 1330 332,5 55,64 0,88 - 63,41

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Figura 2 - Fotografia das fibras metlica (esquerda) e polimrica (direita) utilizadas.

3.1.2 Concretos

Foram dosados concretos para uma resistncia compresso mdia de 38,5 MPa aos 28 dias. A composio final do trao unitrio, em massa, foi 1 : 1,01 : 1,69 : 2,28 : 0,58 (cimento: areia fina: areia de britagem: brita 0: gua). O cimento utilizado foi o Cimento de Alta Resistncia Inicial (CP V - ARI), devido necessidade de desforma em 24 horas aps a concretagem. Foi utilizado areia fina natural, areia de britagem e brita 0, as caractersticas so apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2 - Caractersticas dos agregados.

Agregado Massa

especfica (kg/m)

Dimetro mximo (mm)

Mdulo de finura

Areia fina 2650 0,6 1,12

Areia de britagem 2660 4,8 2,90

Brita 0 2660 12,5 6,22

Foi utilizado um aditivo polifuncional da RheoSet, a fim de conferir trabalhabilidade ao concreto fresco, na proporo de 0,6% em relao massa de cimento. Durante a concretagem, a trabalhabilidade das misturas foi verificada por meio do ensaio de abatimento do tronco de cone (slump test), conforme prescreve a ABNT NBR NM 67 (1998).

3.2 Confeco dos Corpos de Prova

O programa experimental consistiu em dosar concretos com fibras de ao e de polietileno com o objetivo de encontrar um teor volumtrico equivalente entre as fibras. Um resumo dos teores de fibras empregado nesta pesquisa apresentado na Tabela 3. Deve-se destacar que o teor de fibra referente frao entre seu respectivo volume por metro cbico de concreto.

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Tabela 3 - Teores de fibras adotados

Fibra Teor 1 (m/m)

Equivalente (kg/m)

Teor 2 (m/m)

Equivalente (kg/m)

Teor 3 (m/m)

Equivalente (kg/m)

Teor 4 (m/m)

Equivalente (kg/m)

De ao 0,0027 20 0,0054 40 0,0081 60 - -

Polimrica L1 0,0030 4 0,0045 6 0,0060 8 0,0075 10

Polimrica L2 0,0030 4 0,0045 6 0,0060 8 0,0075 10

Para cada mistura, foram moldados trs corpos-de-prova cilndricos de 10 x 20 cm, utilizados para sua caracterizao quanto resistncia compresso simples conforme a ABNT NBR 5739 (2007). Os prismas foram moldados no formato de placas, em frmas com dimenses de 500 x 500 x 10 cm, conforme se pode observar na Figura 3. A utilizao desse formato de placa justificada, pois busca-se evitar o alinhamento preferencial das fibras, fato que acontece principalmente nas bordas da frma. O adensamento foi realizado por meio de mesa vibratria at a homogeneizao do material. As placas confeccionadas foram armazenadas em cmara mida at dois dias antes do ensaio. Cada placa foi serrada de forma a se obter trs prismas de 100x130x400 mm e, posteriormente, foram feitos entalhes nas duas faces laterais, na metade do comprimento, com 15 mm de profundidade. Nesta mesma posio, mediram-se as deformaes por meio de transdutores. As dimenses finais dos prismas foram 100x100x400mm, com 300 mm entre os apoios, como proposto pela ASTM 1018 : 1994b.

Figura 3 - Detalhamento das frmas de madeira empregadas na confeco das placas de concreto.

Em seguida, com os prismas j serrados, foi feito o capeamento da face superior, a fim de garantir uma superfcie plana que serviu de base para o aparato de aplicao de carga. Na face inferior do prisma no houve a necessidade de reparos na superfcie posto que essa face esteve em contato com a forma durante a cura do concreto, dando um acabamento plano e liso.

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O sistema yoke adotado consistiu em um prtico em formato de U apoiados por meio de dois pinos fixados na linha neutra do prisma, sendo que o sistema foi utilizado nas duas faces laterais. Essa configurao permite o ajuste de cada lado do prisma individualmente, facilitando o manuseio (GAVA, 2006). Aps a fixao dos pinos, um vidro de 4x25x250 mm foi colado na seo mediana do prisma, onde foram posicionados os LVDTs para medio dos seus deslocamentos verticais. A utilizao de vidro justificada pela fragilidade do material. Logo, se ocorressem deformaes que pudessem induzir a erros no resultado do ensaio, o vidro se partiria, acusando o erro.

3.3 Procedimento de ensaio Ensaio de flexo

Os procedimentos metodolgicos adotados baseiam-se no trabalho de Gava (2006). Para cada uma das fibras estudadas foram ensaiados trs prismas aos 28 dias, buscando obter resultados de suas influncias na resistncia trao do concreto. Precedendo a realizao dos ensaios era feita a calibrao dos instrumentos para validao dos resultados, instrumentos esses conectados a um sistema de aquisio de dados. Foi utilizada uma clula de carga com capacidade de 50 kN. Em seguida ocorria o posicionamento centralizado do prisma em relao os apoios e a colocao dos suportes de fixao dos transdutores de deslocamento. A disposio dos aparatos utilizados no ensaio pode ser observada na Figura 4.

Figura 4 - Disposio final do ensaio

A velocidade de carregamento foi de 0,5mm/min. A aplicao de carga foi feita at a ruptura, no caso do prisma sem fibra, e at um deslocamento mdio de 4 mm no caso dos prismas com fibra. A aquisio de dados foi feita em intervalos de 1 s. Com os prismas rompidos, foi realizado o levantamento da quantidade das fibras na seo transversal fraturada no ensaio.

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4 Resultados e Discusses

Com o objetivo de avaliar a influncia da incorporao das fibras na trabalhabilidade, todas as misturas, antes de serem moldadas, foram ensaiadas medindo-se seu abatimento de tronco de cone. Conforme se pode observar nas Tabelas 4 e 5, a incorporao de fibras no concreto interferiu sensivelmente nos valores de abatimento. Contudo, as variaes ocorridas em funo do teor de fibra utilizados neste trabalho foram pequenas.

Tabela 4 - Resultados de abatimento do tronco de cone para concreto sem fibra e fibra de ao

Abatimento (cm) Sem fibra

F.A. 20kg F.A. 40kg F.A. 60kg

Antes 15,0 15,0 16,0 16,0

Depois

15,0 12,0 13,0

Tabela 5 Resultados de abatimento do tronco de cone para concreto com fibra polimrica L1 e L2

Abatimento (cm) F.P. L1

4kg F.P. L1

6kg F.P. L1

8kg F.P. L1 10kg

F.P. L2 4kg

F.P. L2 6kg

F.P. L2 8kg

F.P. L2 10kg

Antes 19,5 19,5 17,5 17,5 18,0 18,0 18,0 17,5

Depois 14,5 16,0 15,0 14,0 15,0 14,0 14,0 12,5

4.1 Resistncia compresso simples

Os resultados de resistncia compresso das misturas, aos 28 dias de idade, no apresentaram grandes variaes, podendo se afirmar que, dentro das possibilidades impostas pelo programa experimental, a incorporao de fibras no influenciou na resistncia mecnica, conforme pode ser visualizado na Figura 5.

Figura 5 - Resistncia compresso dos corpos de prova

05

1015202530354045

Semfibra

F.A.20kg

F.A.40kg

F.A.60kg

F.P. L14 kg

F.P. L16 kg

F.P. L18 kg

F.P. L110 kg

F.P. L24 kg

F.P. L26 kg

F.P. L28 kg

F.P. L210 kg

Re

sist

n

cia

co

mp

ress

o

(MP

a)

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4.2 Grficos carregamento versus deslocamento

A partir das medies realizadas pela clula de carga e pelos transdutores foram realizados grficos para cada amostra confeccionada (Figura 6).

Sem fibra

F.P. L1 4 kg/m

F.P. L2 4 kg/m

F.A. 20 kg/m

F.P. L1 6 kg/m

F.P. L2 6 kg/m

F.A. 40 kg/m

F.P. L1 8 kg/m

F.P. L2 8 kg/m

F.A. 60 kg/m

F.P. L1 10 kg/m

F.P. L2 10 kg/m

Deslocamento (mm) Deslocamento (mm) Deslocamento (mm)

Figura 6 - Curvas de carga por deslocamento dos ensaios de trao na flexo

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Carg

a (

kN

)

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Carg

a (

kN

)

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

0

4

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12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

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16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Carg

a (

kN

)

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

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4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Carg

a (

kN

)

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

0

4

8

12

16

20

24

0 0,5 1 1,5 2 2,5

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4.3 Resistncia trao na flexo

A resistncia flexo foi determinada a partir da carga de ruptura, isto , o ponto de pico do grfico tenso versus deslocamento, de acordo com a Equao 1 conforme JSCE SF4 (1984).

2..

hb

LPU

Uf

Equao 1

Onde, fU a tenso de resistncia, PU a carga ltima que o material resiste antes da ruptura, L o vo do prisma, b base e h a altura do prisma. A resistncia mdia flexo aos 28 dias do concreto de referncia, sem adio de fibras, foi de 5,5 MPa. A incorporao de fibras de ao ou fibras de polietileno nos comprimentos L1 e L2 no influenciou de maneira perceptvel no resultado, obtendo-se valores prximos de resistncia, conforme pode ser observado na Figura 7.

Figura 7 - Resistncia trao na flexo dos prismas

4.4 Fator de tenacidade na flexo

O fator de tenacidade na flexo foi determinado de acordo com a Equao 2, conforme JSCE SF4 (1984).

2..

hb

LTb

tbe

f

Equao 2

Onde, fe o fator de tenacidade na flexo, Tb a tenacidade na flexo, a deflexo equivalente a L/150, b base e h a altura do prisma e L o vo do prisma durante o ensaio.

0

1

2

3

4

5

6

7

Semfibra

F.A.20kg

F.A.40kg

F.A.60kg

F.P. L14 kg

F.P. L16 kg

F.P. L18 kg

F.P. L110 kg

F.P. L24 kg

F.P. L26 kg

F.P. L28 kg

F.P. L210 kg

Re

sist

n

cia

tr

ao

na

fle

xo

(M

Pa)

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Tendo em vista o comportamento frgil do concreto, os prismas de referncia, sem a adio de fibras, apresentaram um valor muito prximo zero para o fator de tenacidade na flexo. Com a adio de fibras de ao o fator apresentou valor mdio de 1,16 MPa, 1,85 MPa e 2,75 MPa para as dosagens de 20, 40 e 60 kg/m de concreto, respectivamente. Os valores obtidos para os prismas com adio fibra polimrica, nas dosagens de 4, 6, 8 e 10 kg/m de concreto apresentaram a mesma tendncia, ou seja, com acrscimo do teor de fibra obteve-se um aumento na tenacidade dos prismas. Pode-se notar tambm que para os mesmo teores de fibras polimricas, independente do comprimento, os valores de tenacidade se assemelham. Nominalmente, para os concretos com fibras polimricas, a mistura F.P. L1, com 10 kg/m de concreto, obteve o maior resultado de tenacidade na flexo (1,61 MPa) e a mistura F.P. L1, com 4 kg/m de concreto, obteve o menor valor (0,83 MPa). Os resultados podem ser observados na Figura 8.

Figura 8 - Fator de tenacidade na flexo

4.5 Anlise de equivalncia

Com o objetivo de avaliar se h uma equivalncia entre os teores volumtricos de fibras de ao e polimricas, foram comparados os parmetros de resistncia trao na flexo e a tenacidade dos prismas. 4.5.1 Resistncia trao na flexo

A partir da anlise da Figura 7 pde-se perceber que ocorreram variaes aleatrias no relacionadas aos tipos e teores volumtricos das fibras estudadas. Esse comportamento pode ser explicado pois a resistncia trao na flexo influenciada diretamente pela resistncia do concreto, uma vez que as fibras no sofrem grandes solicitaes at a fissurao do concreto.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

Semfibra

F.A.20kg

F.A.40kg

F.A.60kg

F.P. L14 kg

F.P. L16 kg

F.P. L18 kg

F.P. L110 kg

F.P. L24 kg

F.P. L26 kg

F.P. L28 kg

F.P. L210 kg

Fato

r d

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acid

ade

na

fle

xo

(M

Pa)

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4.5.2 Tenacidade

Ao analisar as funes fator de tenacidade na flexo por teor volumtrico de fibras, a linha de tendncia que melhor explica o comportamento dos prismas ensaiados do tipo exponencial. Os valores R obtidos (Tabela 6) indicam que a amostra pode ser explicada pela funo encontrada.

Figura 9 - Comportamento do fator de tenacidade na flexo dos diferentes teores de fibra.

Tabela 6 - Parmetros das linhas de tendncias.

Linha de Tendncia Equao R

F.P L1 Y = 0,4994.e1,6395x 0,9056

F.P L2 Y = 0,6132.e1,2062x 0,7435

F.A Y = 0,7635.e1,5981x 0,9966

Por meio da observao dos resultados do fator de tenacidade das fibras de ao e polimricas, para um mesmo fator de tenacidade, foi possvel determinar um intervalo de anlise da equivalncia para os teores de incorporao. Foi plotada uma reta que relaciona os teores de fibra de ao e polimrica. Obteve-se a equao apresentada na Figura 10. Observa-se que o coeficiente angular igual a um, indicando que os teores das diferentes fibras tem a mesma evoluo, porm as fibras polimricas devem ser acrescidas de 0,0026 m/m de concreto (coeficiente linear). Outro fato que pode-se concluir do grfico que maior comprimento da F.P. L2 (55,64 mm), em relao a F.P. L1 (41,32 mm), no influenciou de maneira perceptvel nos valores de tenacidade na flexo. Conclui-se que o acrscimo no comprimento de ancoragem, a partir de 41,32 mm, no afetou de modo significativo os resultados de tenacidade. Outro fator que pode ter influenciado foram os teores de incorporao de fibras polimricas. Deve-se observar que foram mantidos os teores constantes, em

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0Fat

or

de

te

nac

idad

e n

a fl

ex

o (

MP

a)

Teor de fibra 10-(m/m)

FP L1

FP L2

FA

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massa, ou seja, 4, 6, 8 e 10 kg/m de concreto. Assim, como as fibras possuam a mesma densidade, porm comprimentos diferentes, correto afirmar que para o mesmo teor, em massa, as misturas com F.P. L2, tinham, nominalmente, um nmero menor de fibras.

Figura 10 - Grfico relacionando o comportamento da fibra de ao com a polimrica para mesmo fator de

tenacidade.

A fim de relacionar e quantificar a diferena entre a fibra de ao e a de polietileno, plotou-se uma reta com os resultados de fator de tenacidade na flexo dos dois tipos de fibra nos pontos com mesmo teor de volume de fibra (0,3%, 0,45%, 0,6% e 0,75%), sendo que foi realizada uma mdia das curvas de F.P. L1 e F.P L2 por apresentarem comportamento semelhante. O grfico pode ser visualizado na Figura 11.

Figura 11 - Grfico relacionando o comportamento da fibra de ao com a polimrica.

y = 1x - 0,26

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55 0,60 0,65 0,70 0,75

Teo

r d

e f

ibra

de

Ao

10

- (m

/m

)

Teor de fibra Polimrica 10-(m/m)

y = 1,7025x - 0,2163R = 0,9999

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Fato

r d

e t

en

acid

ade

na

fle

xo

da

F.A

(M

Pa)

Fator de tenacidade na flexo da mdia das F.P. (MPa)

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Com base na linearizao dos pontos possvel concluir que a fibra de ao apresenta 70,25% maior desempenho no fator de tenacidade na flexo que as fibras de polietileno L1 e L2 para o mesmo teor de volume de fibra por volume de concreto.

5 Consideraes finais

De posse dos resultados do programa experimental, foi analisada a influncia da incorporao de fibras de ao e polimrica em relao ao comportamento flexo e resistncia compresso de concretos reforados com fibras. Pde-se concluir que a incorporao de fibras de ao e polimrica no tiveram grande influncia na resistncia compresso dos concretos. Comportamento anlogo constatado para a resistncia trao na flexo dos prismas. Por outro lado, o ganho de tenacidade, tanto com a adio de fibras de ao quanto polimricas, foi considervel, resultado que j era esperado. Percebeu-se tambm que, objetivando uma equivalncia em relao ao fator de tenacidade na flexo, necessrio um acrscimo de 0,0026 m de fibra polimrica por metro cbico de concreto. Alm disso, foi possvel perceber que a fibra de ao apresenta um desempenho 70,25% maior do que a fibra polimrica em termos de fator de tenacidade, para o mesmo teor de fibra. Apesar da prensa utilizada ser servo-controlada, nota-se na Figura 6, que ocorreram instabilidades ps-pico. Essas instabilidades influenciaram nos parmetros de clculo do fator de tenacidade. Conclui-se, em concordncia com a literatura do assunto, que a incorporao de diferentes tipos de fibra e em diferentes tamanhos pouco influncia os resultados de resistncia compresso e trao na flexo. Contudo, notou-se a influncia das fibras nos resultados de fator de tenacidade na flexo dos primas. Isso se deve, provavelmente, pelo fato de que o concreto ao fissurar, no mais contribui na tenacidade, ficando a cargo das fibras responder s solicitaes impostas.

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