TCC completo e corrigido (1)

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
ANDRÉ LUIZ CARVALHO MACHADO 
ALESSANDRO RICARDO STANGE 
RODRIGO RAPHAEL DE ARAUJO CORREIA DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
DESEMPENHO DO CONCRETO ACRESCIDO DE MICROFIBRAS DE 
POLIPROPILENO MONOFILAMENTO EM COMPARAÇÃO AO CONCRETO 
CONVENCIONAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CABO FRIO 
2021 
ANDRÉ LUIZ CARVALHO MACHADO 
ALESSANDRO RICARDO STANGE 
RODRIGO RAPHAEL DE ARAUJO CORREIA DA SILVA 
 
 
 
DESEMPENHO DO CONCRETO ACRESCIDO DE MICROFIBRAS DE 
POLIPROPILENO MONOFILAMENTO EM COMPARAÇÃO AO CONCRETO 
CONVENCIONAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CABO FRIO 
2021 
Trabalho de Conclusão de Curso de graduação, 
apresentado à disciplina de Trabalho de 
Conclusão de Curso II, do Curso Superior de 
Engenharia Civil da Universidade Estácio de 
Sá, como requisito parcial para obtenção do 
título de Engenheiro Civil. 
 
Orientador: Prof. Ronen Antunes 
ANDRÉ LUIZ CARVALHO MACHADO 
ALESSANDRO RICARDO STANGE 
RODRIGO RAPHAEL DE ARAUJO CORREIA DA SILVA 
 
 
DESEMPENHO DO CONCRETO ACRESCIDO DE MICROFIBRAS DE 
POLIPROPILENO MONOFILAMENTO EM COMPARAÇÃO AO CONCRETO 
CONVENCIONAL 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de 
graduação, apresentado à disciplina de 
Trabalho de Conclusão de Curso II, do 
Curso Superior de Engenharia Civil da 
Universidade Estácio de Sá, como 
requisito parcial para obtenção do título de 
Engenheiro Civil. 
 
Aprovado em: _____/_____/______ 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
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A todos aqueles que nos incentivaram a 
evoluir através da conquista do 
conhecimento. 
Agradecimentos 
 
 
Aos pais e familiares que diretamente contribuíram com sua paciência e 
incentivo permanente. 
À Universidade Estácio de Sá que disponibilizou o laboratório de Engenharia 
Civil e toda sua estrutura disponível. 
Ao Professor Orientador Ronen Antunes] que, com experiência e bom senso, 
mostrou com serenidade o Norte a se seguir. 
Aos colegas de turma do Curso de Engenharia Civil que, sem nenhum 
interesse senão o da amizade, deram de presente sua ajuda valiosa, compartilhando 
seu conhecimento e apoio irrestrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“O pessimista vê dificuldade em cada 
oportunidade; o otimista vê oportunidade 
em cada dificuldade” 
Winston Churchill 
Resumo 
Com o aumento do custo dos materiais de construção, com a redução da 
disponibilidade de materiais naturais e novas exigências e limitações impostas nas 
construções é necessário que os engenheiros e pesquisadores busquem materiais 
que possam desenvolver boa performance e que acarretem benefícios à natureza. As 
fibras são materiais que vem cumprir este propósito e estão sendo utilizadas há alguns 
anos no ramo da construção civil. Porém a falta de conhecimento no mercado ainda 
é abrangente. Em específico, as fibras de polipropileno, possuem características 
singulares para o combate a certas patologias que degradam as estruturas de 
concreto em geral. Elas são constituídas de um material chamado termoplástico, que 
consiste em uma série de longas cadeias de moléculas polimerizadas, o que garante 
grande flexibilidade, tenacidade e um considerável aumento da resistência aos 
materiais a que são incorporadas. O presente trabalho objetiva comprovar o controle 
e o combate ao aparecimento de fissuras, bem como o aumento da resistência, 
mediante a adição de fibras de polipropileno, nos compósitos de concreto, abordando 
a preparação, moldagem e análise dos resultados técnicos destas fibras em referência 
a uma amostra padrão sem incorporação de fibras. Todos os ensaios necessários 
foram realizados em laboratório, seus resultados compilados, seguidos de uma 
análise detalhada com a ajuda de gráficos e tabelas especialmente produzidas para 
este fim. As análises geradas buscaram a uma melhor compreensão do 
comportamento mecânico do material, visando o desempenho final adequado do 
componente. Desta forma, foi possível promover maior entendimento quanto ao uso 
adequado deste material à indústria da construção civil e à sociedade como um todo. 
 
 
 
 
Palavras-chave: Concreto. Fibras. Polipropileno. Resistencia. 
 
 
Abstract 
The rising cost of building materials in face of the reduced availability of natural 
materials, besides the new requirements and limitations imposed on the building 
process, makes necessary for engineers and researchers to develop materials that 
can do a better performance and which also gives benefits to nature. Fibers are 
materials that coming to fulfill this purpose and have been used for some years in the 
construction business. However, the lack of knowledge about fibers in the market is 
still widespread. In particular, the polypropylene fibers have unique characteristics to 
the control of certain pathologies that degrades concrete structures in general. They 
are made of a thermoplastic polymeric material, consisting of a series of long chains 
of polymerized molecules, what guarantees a great flexibility, tenacity and great 
increase in resistance of materials they been incorporated. This work aims to 
demonstrate a control and how to avoid cracks, as well as to increase the resistance 
of concrete composite by the addition of polypropylene fibers. The approach includes 
covering the preparation, molding and analyzing technical results of these fibers as 
references to a standard sample without the addition of fibers. All necessary tests were 
performed in the laboratory, the results were compiled, and followed by a detailed 
analysis with the aid of graphs and tables especially produced for this purpose. The 
analysis generated sought a better understanding of the mechanical behavior of that 
material, in search of the appropriate final component performance. Thus, it was 
possible to achieve a better understanding of the appropriate use of such material for 
the industry construction and for society as a whole. 
 
 
 
 
Keywords: Concrete. Fiber. Polypropylene. Resistance. 
 
Lista de ilustrações 
Figura 1: Mecanismo de reforço das fibras………………………………... 16 
Figura 2: Placa de concreto reforçado com microfibras de polipropileno... 17 
Figura 3: Linha de tensões em concreto sem fibras……………………….. 21 
Figura 4: Lina de tensões em concreto com fibras ………………………… 22 
Figura 5: 
Mecanismo das fibras de polipropileno no controle da 
exsudação…………………………………………………………… 
26 
Figura 6: Formas dos corpos de provas (CP´s)……………………………... 33 
Figura 7: Preparaçao dos corpos de provas (CP´s)………………………… 36 
Figura 8: Produçao dos corpos de provas (CP´s)…………………………… 36 
Figura 9: Corpos de provas (CP´s)…………………………………………… 37 
Figura 10: Ensaio do corpo cilindrico………………………………………….. 38 
Figura 11: Ensaio do corpo prismático………………………………………… 39 
Figura 12: Fissura na placa sem fibra (28 dias)……………………………….. 42 
Figura 13: CP com fibra ainda coeso após o rompimento………………….. 45 
Figura 14: CP sem fibras totalmente seccionado após o rompimento……… 46 
 
 
Lista de tabelas 
 
Tabela 1: Quantidade aproximada de fibras por corpo de prova…………… 36 
Tabela 2: Data dos ensaios de compressão………………………………..... 39 
Tabela 3: 
Resultado dos ensaios de resistencia a compressão dos corpos 
de provas cilindricos ………………………………………………... 
41 
Tabela 4: 
Resultado dos ensaios de resistencia a compressão dos corpos 
de provas prismáticos …………… 
41 
Tabela 5: 
Resumo dos resultados dos ensaios de compressao dos corpos 
de provas cilindricos 
43 
 
 
 
 
 
 
Lista de gráficos 
 
 
Gráfico 1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resultados das resistências à compressão dos CP’s cilíndricos .........43 
 
 
 
Lista de fórmulas 
 
 
Fórmula 1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resistência à compressão ................................................................. 40 
 
 
 
Abreviaturas 
 
 
FIHP 
CRF 
PE 
PP 
 A/C 
P1 
P2 
IME 
CP 
CP’s 
NBR 
ABNT 
% 
Kg/m3 
cm 
mm 
Kg 
UNID 
Tf 
MPa 
 
- Federación Iberoamericana de Hormigón Premesclado 
- Concreto reforçado com fibras 
- Propeno ou propileno 
- Polipropileno 
- Fator água/cimento 
- Força P1 
- Força P2 
- Instituto Militar de Engenharia 
- Corpo de prova 
- Corpos de prova 
- Norma brasileira 
- Associação Brasileira de Normas Técnicas 
- Por cento 
- Quilograma por metro cúbico 
- Centímetro 
- Milímetro 
- Quilograma 
- Unidade 
- Tonelada força 
- Megapascal 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
1 INTRODUÇAO …………………………………………………………….. 15 
1.2 OBJETIVOS……………………………………………………………… 18 
1.2.1 OBJETIVO GERAL…………………………………………………… 18 
1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO…………………………………………….. 18 
2 REFERENCIAL TEORICO……………………………………………….. 19 
2.1 HISTORIA DO CONCRETO……………………………………………. 19 
2.2 AS FIBRAS………………………………………………………………. 20 
2.3 PISOS INDUSTRIAIS EM CONCRETO………………………………. 22 
2.3.1 O CONCRETO PARA PISOS………………………………………... 24 
2.4 UTILIZAÇAO DA FIBRA DE POLIPROPILENO…………………… 25 
2.5 A INFLUENCIA DAS FIBRAS DE POLIPROPILENO NAS 
PROPRIEDADES DO CONCRETO……………………………………….. 
 
26 
2.5.1 EFEITO DA ADIÇAO DE FIBRAS…………………………………... 31 
3 PREPARAÇAO DOS CORPOS DE PROVAS…………………………. 33 
3.1 CONFCÇAO E PREPARAÇAO DAS FORMAS…………………….. 33 
3.2 MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVAS……………….. 34 
4 OBSERVAÇOES E ENSAIOS EM LABORATÓRIO………………….. 38 
4.1 NORMAS E METODOLOGIAS………………………………………… 38 
4.2 CÁLCULOS E RESULTADOS………………………………………… 40 
4.2.1 RESISTENCIA A COMPRESSAO…………………………………... 40 
4.3 OBSERVAÇAO DAS FISSURAS E SUAS PROGRESSOES……... 41 
4.4 GRÁFICO E SUAS ANALISES………………………………………... 42 
4.4.1 RESISTENCIA A COMPRESSAO…………………………………... 42 
5 CONCLUSAO………………………………………………………………. 45 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO I – CARACTERISTICAS TÉCNICAS FibroMac12……………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
15 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
A indústria da construção civil está em constante aperfeiçoamento de suas 
técnicas e de seus materiais, criando alternativas que atendam às suas necessidades. 
Neste sentido, observa-se um amplo desenvolvimento em relação ao aperfeiçoamento 
dos materiais com base cimentícia (concretos, argamassas e groutes). Dentre todas 
as melhorias já realizadas, apresenta grande destaque a incorporação de fibras. 
Através da incorporação de fibras, o concreto, caracterizado por um comportamento 
frágil, passa a apresentar um comportamento pseudo-dúctil. Assim, a técnica de 
inserção de fibras na matriz cimentícia é utilizada nos casos em que existe a 
necessidade de melhorias nas propriedades do compósito, resultando em alguns 
ganhos, como o aumento da resistencia a fisuraçao e a resistência à abrasão. 
Desde a Antiguidade, a técnica de incorporar fibras para reforçar materiais de 
comportamento frágil na ruptura, como o concreto, tem sido utilizada. Porém, no último 
século, isto começou a ser feito em escala industrial, sendo desenvolvidos vários 
produtos comerciais com fibras (MEHTA; MONTEIRO, 1994). É possível observar 
esta tendência em casos como os de concretos projetados e peças pré-fabricadas. 
Em diversos tipos de pisos se pode utilizar o acréscimo das fibras, como é o caso de 
pisos de aeroportos e em pavimentos de ruas. 
Pisos industriais em concreto são elementos de grande importância em obras 
de Engenharia. Por esta razão, fatores como desempenho estrutural, estética, 
durabilidade e economia devem ser observados a fim de se tomar os melhores 
cuidados para um bom desempenho do piso. Nestes pisos existem esforços em várias 
direções, causando diferentes reações. Contudo, ou as propriedades fundamentais 
devem permanecer inalteradas, ou os danos devem ser mínimos para que o 
comportamento global do piso industrial não fique comprometido. 
Existem muitos tipos de pisos industriais, entre eles os pisos em concreto: 
simples sem armaduras, simples com armadura descontínua de retração, 
estruturalmente armado, protendidos e reforçados com fibras (CHODOUNSKY; 
VIECILI, 2007). Neste trabalho, estão em foco os pisos reforçados com fibras. 
Algumas vertentes de estudo da Engenharia argumentam que as fibras são 
usadas para controlar o aparecimento de fissuras, bem como aumentar a resistência 
16 
 
das peças a serem produzidas com este novo compósito, seja quanto à tração, seja 
quanto à compressão. 
FIGURA 1 – mecanismo de reforço das fibras. 
 
Fonte: (NUNES; AGOPYAN, 1998). 
Todos os pisos sofrem com os problemas relacionados anteriormente, porém 
as cargas estáticas e dinâmicas são as principais causas de patologias. Grandes 
pallets com cargas na ordem de 10 ou 20 tf/m² são cargas estáticas que causam 
fissuras. Existem também as cargas dinâmicas, que são o impacto de materiais sobre 
o piso e veículos como empilhadeiras e carretas, causando também graves danos. Os 
pisos podem sofrer problemas de expansão. A dilatação do piso é classificada como 
um grande problema estrutural. Em cidades com uma grande variação térmica, como 
é o caso de Porto Alegre, este tipo de patologia pode causar danos irreversíveis 
(CHODOUNSKY; VIECILI, 2007). 
Devido às características geométricas citadas anteriormente, o concreto 
utilizado em pisos industriais deve seguir algumas especificações técnicas. Desta 
forma buscando um melhor desempenho. Algumas destas características como: o 
tamanho do agregado, a espessura do piso, o teor de argamassa, o slump, a 
resistência característica, o fator de água cimento e o consumo de cimento, estimadas 
em valores e percentuais corretos podem melhorar o desempenho da matriz 
cimentícia. Com base na bibliografia foram escolhidos os melhores fatores para um 
melhor desempenho do concreto (DAL-MASO, 2008; POLISSENI, 2008). 
Alguns dos problemas descritos anteriormente podem ser solucionados com 
a incorporação de fibras à matriz cimentícia, pois a sua inserção melhora muitas 
propriedades, como a resistência à compressão, à tração na flexão, ao impacto e à 
abrasão (BERNARDI, 2003). As fibras têm a capacidade de absorver a energia 
necessária à ruptura, atuando como pontes de transferência de tensões. As fibras 
também podem colaborar para o controle das fissuras, tornando-as mais estáveis 
(NUNES; AGOPYAN, 1998). 
 
17 
 
FIGURA 2 – Placa de concreto reforçado com microfibras de polipropileno 
 
Fonte: GEOFOCO (2012) 
Com toda certeza as novas propriedades de qualquer tipo de concreto 
especial dependem diretamente da interação do concreto convencional e suas 
características (matriz), com as características e peculiaridades das próprias fibras, 
ou seja, da interação fibra-matriz. Desta forma, é imperativa uma ampla discussão a 
respeito do comportamento e limitações desses novos compósitos, bem como o 
incentivo a criação de métodos novos ou a adaptação de metodologia em uso, que 
venham a comprovar em laboratório ou fora dele tais características. 
O estudo principal deste trabalho cita o controle de fissuras de retração e a 
comprovação de aumento ou não da resistência do concreto à compressão. Dentro 
deste conceito, as fibras que atendem as características desejáveis são as fibras de 
aço e as microfibras de polipropileno monofilamento. 
Como a intenção foi de procurar um caminho essencialmente econômico para 
se alcançar os resultados esperados, foi escolhida a segunda opção de tipo de fibra, 
a macrofibra de polipropileno monofilamento, por ser uma fibra de valor mais 
acessível. Ainda para deixar mais fortalecida esta escolha, pode-se citar o fato de que 
as fibras de polipropileno nãosão corrosivas, nem magnéticas, além de serem 100% 
resistentes aos álcalis do concreto, sendo um material apto para substituir as fibras 
de aço (PORTAL DO CONCRETO, 2015). 
Por fim, este trabalho se justifica por ainda não existir um consenso em 
relação aos métodos de ensaio aceitos para o controle da dosagem de fibras de 
polipropileno, ou que atestem o aumento em sua resistência, como prometem os 
fabricantes. 
18 
 
1.2 OBJETIVOS 
 
 
Realizar testes comparativos entre o concreto convencional e o concreto acrescido de 
microfibra de polipropileno monofilamento. 
 
1.2.1 OBJETIVO GERAL 
 
 
O objetivo principal deste trabalho é a verificação de teores ótimos de fibras de 
polipropileno através de ensaios mecanico de compressão para utilização em projetos 
utilizando concreto. 
 
1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO 
 
 
Estudar as propriedades mecanicas do concreto acrescido de fibras de polipropileno. 
 
19 
 
2 REFERENCIAL TEORICO 
 
 
2.1 HISTÓRIA DO CONCRETO 
 
 
Concreto é um material de construção feito pelo homem que se assemelha a 
uma pedra. Combinando cimento, agregado graúdo e água obtém-se o concreto. A 
água permite a fixação e união dos materiais. Diferentes misturas são adicionadas 
para que o concreto obtenha específicas características. O concreto é geralmente 
reforçado com o uso de barras de aço, antes de ser lançado nos moldes. De forma 
interessante, a história do concreto tem as primeiras evidências em Roma, a 
aproximadamente 2000 anos atrás. Concreto era essencialmente utilizado em 
aquedutos e estradas em Roma. 
Diz-se que os romanos usavam uma matéria prima especial para seus 
concretos. Tal mistura consistia de cascalho e areia grossa misturados com cal quente 
e água, e, às vezes, até mesmo sangue de animal. Para reduzir retrações, eles 
utilizavam cabelo de cavalo. Evidências históricas constatam que sírios e babilônios 
usavam argila como material ligante. Mesmo os Egípcios antigos são conhecidos por 
utilizar cal e cimento para o concreto. Argamassa de cal e cimento também foram 
usadas nas construções das pirâmides mundialmente aclamadas. 
Contudo, Romanos são conhecidos por terem feito amplo uso de concreto 
para construir estradas. É interessante notar que eles construíram aproximadamente 
5.300 milhas de estradas utilizando concreto. Concreto é um material de construção 
muito resistente. Evidências históricas também apontam que Romanos usavam 
pozolana, gordura animal, leite e sangue como aditivos em construções de concreto. 
O primeiro fato registrado aponta para o ano 1756, quando John Smeaton fez 
concreto misturando agregado graúdo e cimento. Em 1793, ele construiu o Eddystone 
Lighthouse in Cornwall (Inglaterra) com o uso de cimento hidráulico. Outro grande 
desenvolvimento aconteceu no ano 1824. O inventor inglês Joseph Aspdin 
desenvolveu o cimento portlant. Ele fez concreto queimando giz com terra e finalmente 
argila, em um forno até que o dióxido de carbono evaporasse, resultando em um forte 
cimento. 
20 
 
Foi na Alemanha que o primeiro teste sistemático de concreto aconteceu em 
1836. O teste media a resistência à tração e à compressão do concreto. Outro 
importante ingrediente do concreto é agregado e isso inclui areia, brita, argila, 
cascalho, escolha e xisto. Concreto que faz uso de aço/metal é um concreto reforçado 
ou concreto armado. Foi Joseph Monier quem inventou o primeiro concreto armado 
em 1849. Ele foi quem fez cubas e tubos de concreto armado com o uso de aço. O 
concreto armado, portanto, combina a capacidade à tração do metal e à compressão 
do concreto para suportar elevadas cargas. Ele recebeu a patente por essa invenção 
em 1867. 
Em 1886, o primeiro forno rotatório foi introduzido na Inglaterra e tornou 
constante a produção de cimento. Em 1891, George Bartholomew fez a primeira rua 
em concreto em Ohio, USA. Por volta de 1920, concreto foi largamente utilizado em 
construções de estradas e construções. Foi em 1936 que as barragens de concreto 
Hoover e Grand Cooley foram construídas. 
Concreto, desde a idade moderna, é um caminho sem volta. Conhecido como 
o mais resistente material de construção, o concreto encontrou maior emprego em 
represas, rodovias, prédios, entre outros diferentes tipos de edificações e construções. 
 
 
2.2 AS FIBRAS 
 
 
De acordo com ACCETTI & PINHEIRO (2000), com o início dos anos 
sessenta, os materiais reforçados com fibras desenvolveram e receberam novas 
aplicações, implementando o mercado com uma grande variedade de fibras e de 
novos materiais. TEZUCA (1989) mostra que em 1971, depois de vários experimentos 
com materiais sintéticos, surgiram nos Estados Unidos, estudos dirigidos para 
possíveis aplicações e utilizações comerciais do concreto reforçado com fibras. Outras 
investigações parecidas ocorreram, logo em seguida, na Inglaterra e na Europa 
ocidental. De acordo com NAAMAN (1985), esses estudos deram início a um melhor 
entendimento da mecânica do reforço com fibras (mecânica do compósito, da fratura 
e do dano), levando à identificação das características desejáveis das fibras para 
quaisquer aplicações. 
21 
 
DOBBIN JR & ROCHA (2011), ainda afirmam que com o início do uso das 
fibras para o combate a fissuração, ainda são poucas as informações concretas sobre 
tal assunto. A busca pelo método de dosagem dos compósitos para a obtenção da 
diminuição de tal problema continua altamente empírica e somente por métodos de 
tentativas de acordo com o determinado tipo de construção, não havendo uma 
metodologia empregada para tais dosagens. 
Já FIGUEIREDO (2000), afirma que o concreto é susceptível à concentração 
de tensão no surgimento de uma fissura e propagação da mesma, como pode ser 
visto na figura 3. A fissura representa um escudo a esta propagação da tensão. Após 
este desvio das forças, uma concentração irá ocorrer no lado da extremidade da 
fissura. Caso esta tensão supere a resistência da matriz do compósito, irá ocorrer um 
rompimento abrupto do material. 
FIGURA 3 - Linha de tensões em concreto sem fibras 
 
Fonte: FIGUEIREDO (2000) 
TANESI & FIGUEIREDO (1999) apontam que uma contribuição das fibras 
está relacionada ao seu efeito na ponte de transferência de tensões. O aparecimento 
das fissuras ocorre no momento em que o concreto chega ao seu ponto de ruptura, a 
tensão aplicada na matriz se transfere para as fibras, desta maneira interceptando a 
propagação da fissura, controlando a abertura da mesma (Figura 6). Desta forma, um 
compósito que é reforçado com fibras, possuirá mais fissuras com relação a uma 
matriz sem fibras, porém, com um controle da abertura das fissuras, tornando-as 
menores. 
 
 
 
 
22 
 
FIGURA 4 - Linha de tensões em concreto com fibras 
 
Fonte: FIGUEIREDO (2000) 
 MEHTA & MONTEIRO (1994), afirmam que o concreto com fibras se 
torna muito tenaz, ou seja, deformável e mais resistente a impactos. Já MINDESS 
(1964) defende que: 
Infelizmente as fibras são imaginadas como sendo uma 
panaceia para todos os problemas encontrados nas construções 
de concreto, pelo menos quando se lê os prospectos dos 
fabricantes de fibras. Isso algumas vezes gera desapontamento 
entre os usuários quando as fibras não produzem um concreto 
sem fissuras. Embora as fibras possam de fato produzir 
melhorias no comportamento do concreto, devemos ser realistas 
quanto ao que realmente podemos esperar das mesmas, 
principalmente se a quantidade de fibras for pequena.(Prof. 
Eduardo C. S. Thomaz 1964 pág. 2/13) 
 
2.3 PISOS INDUSTRIAIS EM CONCRETO 
 
 
Analisando a evolução dos pisos e pavimentos nos últimos vinte anos, 
observa-se que as dimensões dos panos destes pisos e pavimentos aumentaram, 
exigindo dos projetistas, construtores e fabricantes de materiais, novas tecnologias, 
novos métodos de cálculo, novos materiais e novos equipamentos que aliados às 
boas técnicas, são responsáveis por vencer vãos maiores objetivandoatender às 
necessidades atuais. 
23 
 
Frente a este cenário, pode se dizer que toda a evolução baseia-se na busca 
de uma maior vida útil de um piso industrial, sendo que entre os principais fatores que 
contribuem para isto estão: a redução do número de juntas de retração, utilização de 
concreto com adequada resistência à abrasão e características compatíveis da sub-
base. 
Segundo Vasconcelos (1979), pode-se afirmar que: 
que a durabilidade de um piso ou pavimento de concreto 
diminui quando aumenta o número de juntas, seja pelas condições 
extremas de impacto devido ao trânsito de equipamentos e veículos, 
seja pela infiltração de água pelas juntas, que percolando pelo 
terreno, provocando saída das partículas finas, tornando a base mais 
recalcável e, portanto, favorecendo o aumento das solicitações da 
placa sob a ação dos carregamentos a que esta está submetida. Os 
defeitos que aparecem nos pisos e pavimentos de concreto quase 
sempre aparecem nas juntas ou em fissuras de retração. 
 
Segundo Bina e Teixeira (2002), pode-se afirmar que: 
se a maioria das futuras patologias dos pisos e pavimentos 
está ligada diretamente às juntas, e se as juntas são as principais 
responsáveis pelas interdições e redução da vida útil do piso, criou-
se a necessidade pela busca de uma solução capaz de atender a esse 
requisito, neste caso a solução está diretamente relacionada a um 
melhor método construtivo que permite a redução do número de 
juntas. 
Segundo Schmid (1997), “as juntas de dilatação, maior fonte de quebras na 
placa convencional, podem ser distanciadas de até 150 m umas das outras, sendo, 
porém de execução mais sofisticada”. 
Frente a estas considerações, a utilização do concreto com fibra sintética para 
execução de pisos industriais, constitui-se de tecnologia que pode oferecer uma 
alternativa tecnicamente superior, com elevada durabilidade e economicamente 
competitiva. 
 
 
 
24 
 
2.3.1 O CONCRETO PARA PISOS 
 
 
Quando falamos em concreto para pisos, procuramos caracterizá-lo como um 
concreto diferente do concreto empregado em estruturas, o que realmente ele é, pois 
apresenta distintas formas de aplicação e sempre tem uma grande área, em relação 
ao seu volume, em contato com o ar, permitindo que ocorra uma perda de água muito 
mais severa, quer em velocidade como um resultado global, do que o concreto 
convencional. Como parâmetros mínimos de dosagem, temos: 
a) Consumo de cimento: 320 kg/m3; 
b) Teor de argamassa entre 49% e 52%; 
c) Abatimento mínimo entre 80mm e 100mm; 
d) Ar incorporado inferior a 3%. 
A fixação do consumo mínimo de cimento está associada à resistência 
superficial do piso, pois na fase de acabamento deve haver uma quantidade de pasta 
suficiente para o fechamento e alisamento superficial, embora este fator não seja o 
único responsável pela resistência à abrasão. Resumidamente a resistência 
superficial pode ser correlacionada diretamente com a resistência à compressão, mas 
pode ser fortemente afetada pela exsudação do concreto, que levaria a uma maior 
relação água-cimento gerando, portanto, uma menor resistência superficial. A fixação 
do consumo mínimo de cimento é, muitas vezes polêmica, mas vamos ver o que dizem 
as normas: a da ABNT (ABNT, 1986) fixa o consumo mínimo de 320kg/m3 ; o ACI 
302-1R (ACI, 1996) estabelece valores entre 280kg/m3 , quando a dimensão máxima 
do agregado for 38mm e 360kg/m3 , quando a referida dimensão for 10mm. Mais 
objetiva esta norma fixa valores de resistência mecânica entre 21MPa e 31MPa, 
dependendo da classe do piso. 
O teor de argamassa está associado a trabalhabilidade necessária nas 
operações com o rodo de corte e outros equipamentos, para garantir o índice de 
planicidade do piso. Teores baixos deixam os agregados graúdos muito próximos da 
superfície tornando-os visíveis em função da alteração de coloração a argamassa que 
está sobre ele; teores muito elevados podem causar a delaminação da camada 
superficial. 
O abatimento, da mesma forma que o teor de argamassa, e função das 
necessidades de lançamento e acabamento superficiais. Misturas mais rígidas tornam 
25 
 
difíceis as operações com régua vibratória, fazendo com que o lançamento seja muito 
lento, além do que a baixa potência de vibração desse equipamento não permita que 
a quantidade de argamassa superficial seja suficiente às operações de acabamento. 
Por outro lado, misturas excessivamente plásticas, com abatimento superior a 12 são 
facilmente segregáveis quando não se emprega critérios de dosagens adequados e 
normalmente essas misturas mais fluidas exigem quase sempre o emprego de 
aditivos mais caros e não justificando o seu emprego. 
Finalmente, a limitação do teor de ar incorporado é relativamente recente e é 
imposta em função da ocorrência da delaminação, patologia muito séria e que tem 
como uma de suas causas o teor de ar incorporado na mistura. Essa limitação tem 
causado alguma confusão junto aos especificadores, pois no Brasil é comum o 
emprego de arincorporado em concretos de pavimentação e não há ocorrência de 
delaminação nessas obras; a diferença fundamental é que nos pavimentos a textura 
superficial é aberta – acabamento vassourado – permitindo a saída do ar, enquanto 
nos pisos ela é fechada – acabamento vítreo – retendo o ar sob essa camada 
superficial mais densa. 
 
 
2.4 UTILIZAÇÃO DA FIBRA DE POLIPROPILENO 
 
 
(MINDESS,1964) O concreto simples, que é aquele sem armadura, é um 
material frágil, quebradiço, com uma baixa resistência à tração e uma baixa 
capacidade de alongamento. A tarefa das fibras descontínuas, distribuídas 
aleatoriamente, é a de atravessar o concreto em todas as direções, e, deste modo, 
controlar o aparecimento ou progressão das fissuras, que se formam no concreto, seja 
quando sob a ação de cargas externas ou quando sujeito a mudanças na temperatura 
ou na umidade do meio ambiente. As fibras provocam certa ductilidade após a 
fissuração. Se as fibras forem suficientemente resistentes, bem aderidas à matriz 
cimentícia, e em bastante quantidade, elas poderão aumentar a resistência do 
concreto. 
O polipropileno é um material hidrofóbico, ou seja, não absorve água. Como 
sua adição no concreto se deve a inúmeros filamentos, estes se comportam como 
verdadeiras barreiras, impedindo com que a água exsude. Desta forma, por um maior 
26 
 
período de tempo, a água permanece no concreto, gerando melhores condições de 
hidratação do mesmo e diminuindo as patologias geradas pela exsudação elevada 
(FITESA – BOLETIM TÉCNICO Nº 3, 2002). Desta forma, os fabricantes afirmam que 
as fibras permitem ao CRF (Concreto Reforçado com Fibras) resistir a tensões de 
tração bem elevadas, com uma grande capacidade de deformação. 
FIGURA 5 - Mecanismo das fibras de polipropileno no controle da exsudação 
 
Fonte: FITESA – BOLETIM TÉCNICO Nº 3 (2002) 
 
 
2.5 A INFLUÊNCIA DAS FIBRAS DE POLIPROPILENO NAS PROPRIEDADES DO 
CONCRETO 
 
 
O concreto reforçado com fibras de polipropileno é um tipo de compósito 
fibroso. Conforme sugerido nas seções anteriores o concreto e as fibras de 
polipropileno são materiais que se complementam porque ao serem combinados 
formam um material mais completo e versátil. Procura-se nas próximas seções, com 
base no arcabouço teórico anteriormente apresentado, justificar os efeitos das fibras 
de polipropileno em algumas das propriedades do concreto no estado plástico. 
As fibras plásticas são empregadas no concreto de piso, sendo que a 
propriedade mais facilmente notada é o aumento da coesão da mistura fresca. Sua 
função principal é minimizar a fissuração que ocorre no estado plástico e nas suas 
primeiras horas de endurecimento, não devendo substituir os habituais reforços para 
o combate da retração hidráulica, pois apresentam pouca influência sobre as 
propriedades do concreto endurecido (ACI, 1996). 
A Portland Cement Association (PCA, 1995) desenvolveugráficos para 
estimar a nível de evaporação em função da umidade relativa do ar, temperatura do 
27 
 
concreto e velocidade do vento. Segundo esse trabalho, se a taxa de evaporação 
atingir 1litro/m2 /hora é recomendada que sejam tomadas precauções contra a 
fissuração por retração plástica. Para exemplificar, a condição climática com 
temperatura do ar em 25ºC, umidade relativa dor ar de 40%, temperatura do concreto 
de 30ºC e velocidade de vento de 15 km/h é suficiente para se atingir um nível de 
evaporação de 1litro/m²/hora. 
As fissuras de retração plástica são causadas pela mudança de volume do 
concreto no estado plástico. As retrações que ocorrem no concreto antes do seu 
endurecimento podem ser dividias em quatro fases (Wang et al, 2001): 
Primeira fase - assentamento plástico: ocorre antes da evaporação da água 
do concreto; quando do lançamento, o espaço entre as partículas sólidas está 
preenchido com água; assim que essas partículas sólidas assentam, existe a 
tendência da água subir para a superfície formando um filme e esse fenômeno é 
conhecido por exsudação. Neste estágio a mudança de volume do concreto é muito 
pequena. A retração por assentamento plástico ocorre quando a exsudação é elevada 
e o cobrimento da armadura é reduzida. A combinação destes fatores provoca elevado 
grau de assentamento do concreto e se ele for restringido pela armadura, a ponto de 
gerar tensões internas de tração, certamente ocorrerão fissuras originadas do 
assentamento plástico. Deve-se notar que estas fissuras são independentes da 
evaporação e da secagem da superfície. Além da espessura do cobrimento, quanto 
maior o abatimento do concreto e o diâmetro da armadura maior a possibilidade da 
ocorrência de fissuras de assentamento plástico (Suprenant, 1999). As fibras de 
polipropileno reduzem a exsudação diminuindo o nível de assentamento, formando 
um micro reforço tridimensional que “suspende” ou “sustenta” os agregados, 
impedindo que eles assentem sob a ação da gravidade e, além disso, as fibras, 
conforme mencionado anteriormente, aumentam a resistência à tração nas primeiras 
idades. Com isso as fissuras por assentamento plástico são minimizadas. 
Segunda fase - retração plástica primária ou retração por exsudação: é a 
fissura plástica clássica. A água superficial começa a evaporar-se por razões 
climáticas – calor, vento, insolação – e quando a taxa de evaporação excede a da 
exsudação, o concreto começa a contrair-se. Este tipo de retração ocorre antes e 
durante a pega e é atribuída às pressões que desenvolvem nos poros capilares do 
concreto durante a evaporação. 
28 
 
Terceira fase - Retração Autógena : neste caso, quando a hidratação do 
cimento se desenvolve, os produtos formados envolvem os agregados mantendo-os 
unidos; nessa fase, a importância da capilaridade decresce e o assentamento plástico 
e a retração plástica primaria decrescem, tomando seu lugar a retração autógena, que 
quando o concreto está ainda no estado plástico é pequena, ocorrendo quase que 
totalmente após a pega do concreto. No passado essa parcela da retração era 
praticamente desprezada, mas hoje, principalmente com o emprego de baixas 
relações água/cimento, a retração autógena ganhou destaque importante. 
Quarta fase - retração plástica secundária: ocorre durante o início do 
endurecimento do concreto. Assim que o concreto começa ganhar resistência, a 
retração plástica tende a desaparecer. 
As combinações mais comuns de ocorrência da retração plástica são as três 
primeiras fases: assentamento plástico, retração por exsudação e a autógena. 
Sempre que há restrições a essas variações volumétricas, tanto internas como 
externas, desenvolvem-se tensões de fração com probabilidade da ocorrência de 
fissuras. 
Nos últimos anos temos observado um aumento significativo das patologias 
associadas à retração plástica do concreto, que podem estar ligadas a relações 
água/cimento mais baixas e ao emprego de cimentos de finura mais elevada, além do 
emprego de outros materiais cimentícios adicionados a ele, como a escória de alto 
forno, pozolanas, filer calcário, que são geralmente extremamente finos; é sabido que 
essas adições incrementam a retração do concreto (Kejin et al, 2001 e Neville, 1997). 
Esse aumento na retração plástica geralmente está associado a três fatores: 
baixas taxas de exsudação, elevada retração autógena e elevadas pressões capilares 
provenientes das altas finuras dos materiais cimentícios. 
Há algum tempo, imaginava-se que as fissuras de retração plásticas eram 
inofensivas, pois apresentavam pequena profundidade, não progredindo com o 
pavimento em utilização. Isso com certeza era verdadeiro quando as tensões de 
retração hidráulica eram baixas e as tensões de utilização – aquelas oriundas dos 
carregamentos – eram pequenas devido principalmente às elevadas espessuras. 
Hoje em dia, além das expressivas retrações dos concretos modernos, os 
pisos são na sua totalidade empregados com reforços, com telas soldadas ou fibras 
de aço, que levaram a uma redução na espessura com o incremento das tensões 
29 
 
atuantes, além do que, a necessidade na redução de custos tem imposto espessuras 
mais arrojadas. 
Como consequência, observa-se hoje um grande número de fissuras, cujo 
aspecto só pode ser explicado pela evolução das antes inofensivas fissuras plásticas. 
O emprego de fibras sintéticas como auxiliares no combate ou redução das fissuras 
de retração plástica tem sido largamente difundido por diversos pesquisadores, 
embora o mecanismo como isso ocorre não seja bem conhecido, havendo vertentes 
que advogam que os complexos mecanismos da pressão dos poros capilares 
desempenham importante papel na redução da retração e consequentemente das 
fissuras, enquanto outros preferem atribuir às fibras a redução dos efeitos danosos da 
retração (Padron et al, 1990); provavelmente e pelos resultados de pesquisas 
experimentais ambas teorias são válidas, sendo que a questão da redução da 
porosidade capilar irá afetar basicamente a retração por exsudação, enquanto que a 
fibra, como material de reforço deve atuar nos estágios subsequentes, enquanto o 
módulo de elasticidade da fibra plástica for superior ao da pasta de cimento. 
Por exemplo, Padron e Zollo (Padron et al, 1990) pesquisando concretos e 
argamassas com reforços de fibras de polipropileno e acrílico obtiveram, para o 
concreto, que a redução da quantidade de fissuras variou entre 18% a 23%, enquanto 
que a retraçãototal dos corpos de prova variou de 52% a 100% com relação ao padrão 
de concreto simples. Curiosamente, a amostra com fibras que apresentou a mesma 
retração do padrão, foi a que exibiu menor quantidade de fissuras, 18% da observada 
no concreto simples; vemos que esses dados indicam que os dois fatores estiveram 
presentes. O mecanismo principal de atuação das fibras pode ser modelado como: 
a) O concreto simples, logo após o lançamento, é fluído. Aos poucos o 
concreto endurece e com isso perde sua fluidez e, consequentemente, sua 
capacidade de deformação, 
b) Em contra partida, com a evaporação da água de exsudação a retração 
aumenta até que em determinado momento o nível de deformação de retração é maior 
que a capacidade do concreto absorver estas deformações, e então, as fissuras 
aparecem; 
c) O concreto com fibras de polipropileno é mais deformável nas primeiras 
idades. As fibras com 80% de deformação de ruptura transferem esta capacidade de 
deformação para o concreto. A deformação devido à retração é a mesma, porém não 
30 
 
maior que a do concreto com fibras. Assim as fissuras são inibidas ou sua frequência 
e tamanhos são reduzidos. 
Na pesquisa citada (Padron et al, 1990), os autores efetuaram as medidas 
após 16 horas de exposição em túnel de vento, sendo que as primeiras fissuras foram 
observadas cerca de duas horas após a moldagem. Uma das dificuldades que se 
observa nessas diversas pesquisasé o tipo de ensaio que foi empregado, pois os 
normalizados, como o ASTM C1576 , não são adequados à determinação da retração 
nas primeiras idades e na verdade cada pesquisador acaba por adotar um 
procedimento diferente e, portanto os ensaios tem valor comparativo, mas não são na 
maioria dos casos, intercambiáveis. Em comum esses ensaios têm o emprego de 
câmaras de vento, umidade e temperatura controladas e a amostra é submetida a 
algum tipo de restrição, como um o-ring, aderência na base simulando um overlay 
aderido ou outras restrições à movimentação. 
A eficiência das fibras depende de diversos fatores, como a sua relação L/d, 
comprimento, módulo de elasticidade, dosagem e até mesmo as características do 
próprio concreto: por exemplo, matrizes mais ricas (menor relação cimento/areia) 
respondem mais eficientemente à adição das fibras e o concreto leve apresenta maior 
potencial de redução de fissuras do que o convencional, quando são empregados 
teores e tipos idênticos de fibras (Balaguru, 1994). 
Balaguru desenvolveu um extenso programa de ensaios com diversos tipos 
de fibras sintéticas e também de aço e suas principais conclusões podem ser 
sumarizadas em: 
d) A adição de fibras sintéticas, mesmo em teores tão baixos como 0,45kg/m³ 
promove alguma redução na quantidade de fissuras; 
e) Reduções mais acentuadas são conseguidas com dosagens entre 
0,45kg/m³ e 0,90kg/m³; 
f) Para fibras longas, aquelas que apresentam menor módulo de elasticidade 
são as que propiciam melhor desempenho; 
g) Para dosagens do 0,9kg/m³, tanto para as fibras de nylon como as de 
polipropileno, praticamente não se observou, nos experimentos, fissuras de retração 
plástica. 
h) A quantidade de fibras – número de fibras por quilograma – é um parâmetro 
importante de dosagem; 
31 
 
i) Fibras longas apresentam melhor desempenho em argamassas mais 
pobres e concretos, enquanto que as microfibras apresentam melhores resultados nas 
misturas mais ricas. 
j) Com as fibras sintéticas, não ocorre apenas a redução da quantidade de 
fissuras, mas também a abertura delas é menor. Portanto, vemos que a dosagem dos 
concretos com fibras sintéticas não pode ser generalizada para qualquer tipo de fibra, 
mas sim fruto de análise experimental que conduzirá ao melhor resultado final. 
Embora as fibras venham sendo empregadas em pavimentação praticamente desde 
1978, ainda observamos hoje algumas lacunas que poderiam melhorar a 
compreensão da sua forma de ação e contribuir para um melhor desempenho do 
concreto, mas a dosagem ainda é feita com certo grau de empirismo, o que muitas 
vezes pode causar dúvidas com no usuário. 
 
2.5.1 EFEITO DA ADIÇÃO DE FIBRAS 
 
 
A adição de fibras traz ganhos significativos para a matriz cimentícia, 
melhorando as suas propriedades. Porém, deve-se levar em consideração o tipo de 
fibra que será adicionada no concreto, pois cada fibra possui características que 
poderão gerar efeitos diferentes. De acordo com Bernardi (2003), o emprego de fibras 
com características variadas resultará em variações significativas nas propriedades 
mecânicas dos compósitos gerados, permitindo que se obtenha diferentes ganhos em 
termos de resistência mecânica, ductilidade, abrasão e controle da fissuração. 
 Em todos os efeitos observados com o acréscimo de fibras, as maiores 
vantagens são o aumento da tenacidade1, e o aumento da resistência à tração 
(FIGUEIREDO, 2000; GARCEZ, 2005, p. 34; MEHTA; MONTEIRO, 1994, p. 445; 
NUNES; AGOPYAN, 1998; PAIVA; FIGUEIREDO, 2007, p. 3). Outra característica 
importante que as fibras conferem às matrizes cimentícias é a melhoria da resistência 
ao impacto, ou seja, o compósito consegue suportar a colisão de elementos por um 
número maior de vezes (GARCEZ, 2005; MEHTA; MONTEIRO, 1994; NUNES, 2006; 
SAVASTANO JÚNIOR, 1992). 
Apesar da constatação de que há um acréscimo na tenacidade e outras 
características que definem a capacidade mecânica dos compósitos, existem alguns 
problemas e deficiências que podem vir a surgir no compósito com a incorporação das 
32 
 
fibras. O decréscimo da trabalhabilidade da mistura pode ser observado, não 
importando o tipo de fibra incorporado. Com a adição de fibras, podem ocorrer 
problemas devido à incorporação de ar no compósito na moldagem, além das fibras 
intertravarem o compósito, dificultando a vibração. Isto ocorre porque, com a 
incorporação de fibras, aumenta-se consideravelmente a área específica dos 
materiais. Com o aumento da área específica diminui, naturalmente, a água disponível 
para a molhagem dos materiais. 
Devido a isso a coesão entre as partículas aumenta e os resultados do ensaio 
de abatimento são alterados (FIGUEIREDO, 2005; GARCEZ, 2005; MEHTA; 
MONTEIRO, 1994). 
 
33 
 
3 PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA 
 
 
3.1 CONFECÇÃO E PREPARAÇÃO DAS FÔRMAS 
 
 
Para a produção dos corpos de prova (cilíndricos, prismáticos e placas), 
necessário se fez providenciar as fôrmas dos mesmos, e, na falta de fôrmas próprias, 
providenciar a fabricação destas. As fôrmas usadas para a fabricação dos corpos de 
prova cilíndricos, nas dimensões de 10cm de diâmetro com 20cm de comprimento, 
são plásticas e próprias para a produção dos mesmos. Já as fôrmas, tanto dos corpos 
de prova prismáticos, quanto os em formato de placas, foram produzidas com o uso 
de madeira compensada plastificada, na espessura de 15mm. Para as fôrmas das 
vigas prismáticas, as dimensões foram de 15cm x 15cm x 50cm. Já para as fôrmas 
das placas para observação de aparecimento de fissuras, as dimensões foram de 5cm 
x 50cm x 50cm. Foram usadas 20 (vinte) fôrmas plásticas na dimensão cilíndrica, 
produzidas mais 2 (dois) fôrmas de madeira compensada plastificada no formato 
prismático, e, finalmente, 2 (duas) fôrmas também em madeira compensada 
plastificada, no formato de placa. 
FIGURA 6 – Fôrmas dos corpos de prova (CP´s) 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
34 
 
Todas as fôrmas usadas no experimento foram tratadas com produto 
antiaderente (desmoldante), minutos antes da confecção dos corpos de prova. 
 
3.2 MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA 
 
 
Em de 14 abril de 2021, no canteiro de obras da JLM Comércio e construção 
Ltda, foram confeccionados corpos de prova num intervalo de 1h30min, sendo iniciado 
o primeiro traço exatamente às 15h30min, terminando a confecção do último corpo de 
prova exatamente às 17h00min. 
O traço escolhido [1:2:2,5] foi o número 3 (três) de CALDAS BRANCO (1967), 
em volume se descreve como 1 (uma) parte de cimento, 2 (duas) partes de areia, 2 
(duas) partes e meia de brita nº 1, e 1 (uma) parte e meia de água. O fator 
água/cimento (A/C) ideal de 0,55 litros de água por Kg de cimento, ainda segundo 
CALDAS BRANCO (1967). Foram executados 4(quatro) traços dosados exatamente 
iguais. 
 
No primeiro traço foram produzidos os corpos de prova “sem adição” de 
fibras. No total, 5 (cinco) corpos de prova cilíndricos, 1 (um) corpos de prova 
prismáticos, e, por fim, 1 (um) corpo de prova no formato de placa foram feitos. 
No segundo traço foram produzidos os corpos de prova “com adição” de 
microfibras de polipropileno monofilamento. No total, 5 (cinco) corpos de prova 
cilíndricos. Neste segundo traço deu-se a adição das microfibras sintéticas de 
polipropileno monofilamento. Segundo os fabricantes deste tipo de fibra, as dosagens 
minimas são de 600g de fibra por metro cúbico de concreto produzido (FibroMac 12, 
2021). Para seguir um conceito que atendesse ao mesmo tempo tanto a parte 
econômica, não permitindo a elevação dos custos do metro cúbico do concreto em 
mais de 30 (trinta) por cento, quanto ao aspecto técnico, optou-se inicialmente pela 
dosagem de 600g por metro cúbico de concreto pronto. Como o volume teórico 
alcançado na dosagem do traço nº 3 (três) de CALDAS BRANCO (1967) fica em 133,2 
(cento e trinta e três vírgula dois) litros de concreto, o cálculo apontou a dosagem de 
79,92 (setentae nove, noventa e duas) gramas de fibras. Em resumo, ao segundo 
traço, responsável pela produção dos corpos de prova reforçados por fibra, foi 
misturado junto ao agregado graúdo, já umedecido, aproximadamente 79,92 (setenta 
35 
 
e nove, noventa e duas) gramas de fibras, com uma margem de erro de, 1,6 (um,seis) 
gramas(2%) para mais ou para menos. 
 
No terceiro traço foram produzidos os corpos de prova “com adição” de 
microfibras de polipropileno monofilamento. No total, 5 (cinco) corpos de prova 
cilíndricos. Neste terceiro traço deu-se a adição das microfibras sintéticas de 
polipropileno monofilamento, optou-se pela dosagem comparativa de 1200g por metro 
cúbico de concreto pronto. Como o volume teórico alcançado na dosagem do traço nº 
3 (três) de CALDAS BRANCO (1967) fica em 133,2 (cento e trinta e três vírgula dois) 
litros de concreto, o cálculo apontou a dosagem de 159,84g (cento e cinquenta e nove, 
oitenta e quadro) gramas de fibras. Em resumo, ao segundo traço, responsável pela 
produção dos corpos de prova reforçados por fibra, foi misturado junto ao agregado 
graúdo, já umedecido, aproximadamente 159,84g (cento e cinquenta e nove, oitenta 
e quadro) gramas de fibras, com uma margem de erro de 3,2 (tres, dois) gramas (2%), 
para mais ou para menos. 
 
No quarto traço foram produzidos os corpos de prova “com adição” de 
microfibras de polipropileno monofilamento. 5 (cinco) corpos de prova cilíndricos, 1 
(um) corpos de prova prismáticos, e, por fim, 1 (um) corpo de prova no formato de 
placa foram feitos. Neste quarto traço deu-se a adição das microfibras sintéticas de 
polipropileno monofilamento, optou-se pela dosagem comparativa de 1800g por metro 
cúbico de concreto pronto. Como o volume teórico alcançado na dosagem do traço nº 
3 (três) de CALDAS BRANCO (1967) fica em 133,2 (cento e trinta e três vírgula dois) 
litros de concreto, o cálculo apontou a dosagem de 239,76 (duzentos e trinta e nove, 
s]etenta se seis) gramas de fibras. Em resumo, ao segundo traço, responsável pela 
produção dos corpos de prova reforçados por fibra, foi misturado junto ao agregado 
graúdo, já umedecido, aproximadamente 239,76 (duzentos e trinta e nove, s]etenta 
se seis) gramas de fibras, com uma margem de erro de 4,8 (quatro, oito) gramas (2%), 
para mais ou para menos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
FIGURA 7 – preparação dos corpos de prova (CP´s) 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
Ainda segundo o fabricante, cada 1Kg de fibras contém cerca de 360 milhoes 
de unidades da mesma. Neste caso, fazendo-se uso da proporcionalidade, cada tipo 
de corpo de prova, moldados para esta pesquisa, possuem as quantidades de fibras 
mostradas na tabela 1. 
TABELA 1 – Quantidades aproximadas de fibras por corpo de prova 
CORPOS DE PROVA COM FIBRAS 
Quantidades em unidades (aproximadamente) 
Cilíndrico com 600g/m3 339.292 unidades 
Cilíndrico com 1200g/m³ 678.584 unidades 
Cilíndrico com 1800g/m³ 1.017.876 unidades 
Prismático com 1800g/m3 24.300.00 unidades 
Placa com 1800g/m3 8.100.000 unidades 
Fonte: AUTORES (2021) 
Todo o procedimento de moldagem dos corpos de prova cilíndricos e 
prismáticos foi rigorosamente balizado pela NBR 5738: 2015, sendo sua cura feita no 
local da obra onde foram confeccionados, para reproduzir os efeitos de cura em uma 
estrutura real, com as mesmas características de proteção climática a qual a mesma 
está sujeita, no caso, no canteiro de obras da JLM Comércio e construção Ltda, sito 
em Cabo Frio, de acordo com o item 8.3 da referida norma técnica. Já os corpos de 
prova em forma de placas, apesar de não serem objetos de nenhuma norma em vigor, 
seguiram os mesmos preceitos da normalização que balizou a produção dos 
cilíndricos e prismáticos. 
37 
 
FIGURA 8 – Produção dos corpos de prova 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
FIGURA 9 – corpos de prova 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
38 
 
 
4 OBSERVAÇÕES E ENSAIOS EM LABORATÓRIO 
 
 
4.1 NORMAS E METODOLOGIAS 
 
 
Para os ensaios em laboratório, foi observado o que preceitua a NBR 
5739:2007 (Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos) para a 
determinação da resistência à compressão. 
A metodologia desenvolvida neste trabalho consistiu no ensaio de um corpo 
de prova sem adição de fibras em conjunto com o ensaio de outro corpo de prova de 
mesmas dimensões, características de dosagem e idade de cura, sendo este último 
acrescido de microfibras de polipropileno monofilamento, gerando desta forma um 
parâmetro comparativo entre ambos. Tais ensaios foram rigorosamente executados 
seguindo as tabelas 1, 2. 
FIGURA 10 – Ensaio de corpo de prova cilíndrico 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
 
 
39 
 
FIGURA 11 – Ensaio de corpo de prova prismático 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
TABELA 2 – Datas dos ensaios de compressão 
ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS - NBR 
5739:2007 
Corpos de prova produzidos no primeiro ao quarto traço 
Data de moldagem dos Corpos de Prova: 14 de abril de 2021 
DATA DO ENSAIO IDADE DE CURA TIPO E QUANTIDADE DE CP 
21/04/2021 07 DIAS SEM FIBRAS (1 UNID) 
COM FIBRAS - 600g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1200g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1800g/m3(1 UNID) 
28/04/2021 14 DIAS SEM FIBRAS (1 UNID) 
COM FIBRAS - 600g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1200g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1800g/m3(1 UNID) 
06/05/2021 21 DIAS SEM FIBRAS (1 UNID) 
COM FIBRAS - 600g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1200g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1800g/m3(1 UNID) 
13/05/2021 28 DIAS SEM FIBRAS (2 UNID) 
COM FIBRAS - 600g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1200g/m3(1 UNID) 
COM FIBRAS - 1800g/m3(2UNID) 
Fonte: AUTORES (2021) 
40 
 
Em relação aos CP’s em forma de placa, nas dimensões de 5cm x 50cm x 
50cm, estes não sofreram qualquer tipo de ensaio ou foram expostos a esforços ou 
forças externas. A produção deste tipo de corpo de prova surgiu da necessidade de 
se observar o aparecimento ou não de fissuras de retração, bem como seu 
desenvolvimento. A metodologia desenvolvida especificamente para este último, 
consiste na demarcação das fissuras ou suas propagações, no intervalo de cura que 
é exposto na tabela 2. Como o objetivo foi somente observar, sem necessidade da 
destruição dos mesmos, foi produzida somente uma unidade de cada tipo, uma sem 
fibra e outra com fibra na dosagem de 1800g por m3 de concreto. 
 
4.2 CÁLCULOS E RESULTADOS 
 
 
4.2.1 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
 
 
É importante observar que a máquina de ensaio utilizada (Prensa Hidráulica 
– Modelo Pavitest) expõe seus valores em tonelada-força (Tf), sendo necessária sua 
transformação em Newtons (F), através da fórmula F = Tf x 9.810. A NBR 5739:2007, 
em seu item 6.1, determina a seguinte fórmula para o cálculo da resistência à 
compressão: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Após todos os ensaios dos corpos de prova em formato cilíndrico, com 
diâmetros de 10cm (100mm) e comprimento de 20cm (200mm), foram obtidos os 
resultados descritos na tabela 3. 
 
fc = 4.F / π.D2 (1) 
Onde: 
fc = Resistência à compressão, em megapascal 
F = Força máxima alcançada, em Newtons (pico) 
D = Diâmetro do corpo de prova, em milímetros 
 
41 
 
TABELA 3 – Resultados dos ensaios de resistência à compressão dos CP´s cilíndricos 
ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS (Diâmetro 100mm) - NBR 5739:2007 
 1) Produzido em 14/04/2021 
 2) F = Tf x 9810 2) fc = 4F / πD2 
DATA DO IDADE QUANTIDADE PICO EM TON. PICO EM RES. À COMPRESSÃO 
EM 
ENSAIO DE CURA DE FIBRAS FORÇA (Tf) NEWTONS 
(F)3 
MEGAPASCAL (fc)4 
21/04/2021 07 DIAS 0g/m³ 8.34 81815.40 10.42 
600g/m³ 5.80 56898.00 7.25 
1200g/m³ 5.92 58075.20 7.40 
1800g/m³ 5.04 49442.40 6.30 
28/04/2021 14 DIAS 0g/m³ 9.83 96432.30 12.28 
600g/m³ 8.39 82305.90 10.48 
1200g/m³ 7.63 74,850.3 9.54 
1800g/m³ 5.95 58369.50 7.44 
06/05/2021 21 DIAS 0g/m³ 11.90 116739.00 14.87600g/m³ 9.56 93783.60 11.95 
1200g/m³ 8.15 79951.50 10.18 
1800g/m³ 6.64 65138.40 8.30 
13/05/2021 28 DIAS 0g/m³ 11.36 111441.60 14.26 
600g/m³ 8.39 82305.90 10.48 
1200g/m³ 9.15 89761.50 11.44 
1800g/m³ 6.93 67983.30 8.66 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
TABELA 4 – Resultados dos ensaios de resistência à compressão dos CP´s prismaticos 
ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPOS DE PROVA PRISMÁTICAS (15cm x 15cm x 50cm) 
 NBR 5739:2007 
 1) Produzido em 14/04/2021 
 2) F = Tf x 9810 2) fc = 4F / πD2 
DATA DO IDADE QUANTIDADE PICO EM 
TON. 
PICO EM RES. À COMPRESSÃO 
EM 
ENSAIO DE 
CURA 
DE FIBRAS FORÇA (Tf) NEWTONS 
(F)3 
MEGAPASCAL (fc)4 
13/05/2021 28 DIAS 0g/m³ 36.13 354435.30 45.15 
1800g/m³ 38.87 381314.70 48.58 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
4.3 OBSERVAÇÃO DAS FISSURAS E SUAS PROGRESSÕES 
 
 
O aparecimento de fissuras por retração foi observado, demarcado e medido 
primeiro com 7 (sete) e depois com 28 (vinte e oito) dias de idade de cura, em cada 
uma das placas com as dimensões de 5cm x 50cm x 50cm, sendo uma placa sem 
42 
 
qualquer tipo de fibra e outra produzida com a adição de microfibras sintéticas de 
polipropileno monofilamento na dosagem de 1 800g por m³ de concreto. 
FIGURA 12 – Fissuras na placa sem fibras (28 dias) 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
4.4 GRÁFICO E SUAS ANÁLISES 
 
 
Importante destacar que todos os gráficos comparativos e análises foram 
feitos utilizando-se sempre os resultados alcançados entre corpos de prova de 
produção, cura e dosagens idênticas, tendo entre eles como único diferencial a 
existência ou não de microfibras sintéticas de polipropileno monofilamento e sua 
dosagem. Por esta razão se torna desnecessária a discussão em torno da composição 
do traço escolhido para o concreto que foi usado para a produção das peças de 
ensaio, uma vez que todos os corpos de prova, produzidos no dia 14 de abril de 2021, 
utilizaram rigorosamente o mesmo traço e quantidades de cimento Portland, pedra 
britada nº 1, areia lavada grossa e água. 
 
4.4.1 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
 
 
Para compreensão dos resultados obtidos nos ensaios de compressão dos 
corpos de prova cilíndricos, foi construída a tabela de número 6 com o resumo dos 
mesmos. Mais adiante, os valores obtidos foram traduzidos no gráfico 1, onde através 
do desenho de linhas se obtém uma clara visão da evolução de cada um dos cinco 
tipos de corpos de prova (sem fibra, com 600g de fibra por m3 de concreto, com 1200g 
de fibra por m3 de concreto e com 1800g de fibra por m3 de concreto) em relação as 
idades de cura. Importante destacar que na última idade de cura (28 dias) foram 
43 
 
executados 2 (dois) ensaios e calculada a média aritmética dos mesmos, obtendo 
deste modo um valor mais exato na idade de cura final. 
 
TABELA 5 – Resumo dos resultados dos ensaios de compressão dos CP´s cilíndricos 
RESUMO DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS DOS CORPOS DE PROVA 
CILÍNDRICOS 
NBR 5739:2007 
TIPOS DE IDADE DE CURA 
CORPOS DE PROVA 7 
dias 
14 
dias 
21 
dias 
28 
dias 
28 
dias 
Média 
28 
dias 
SEM FIBRAS 10.42 12.28 14.87 13.97 14.42 14.20 
COM FIBRAS DOSAGEM 
600g/m3 
7.25 10.48 11.95 9.52 11.43 10.48 
COM FIBRAS DOSAGEM 
1200g/m³ 
7.4 9.54 10.18 11.92 10.95 11.44 
COM FIBRAS DOSAGEM 
1800g/m3 
6.3 7.44 8.3 8.95 8.36 8.66 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
GRÁFICO 1 – Resultados das resistências à compressão dos CP’s cilíndricos 
Fonte: AUTORES (2021) 
Analisando os dados obtidos por idade de cura no gráfico 1, observa-se que 
já na primeira idade (7 dias) as resistências iniciais dos quatro tipos de corpos de 
prova (CP’s) monstra uma significativa diferença, com uma reduçao média de 32,98% 
em referencia ao CP sem fibra, ficando o CP sem fibra com maior resistência à 
compressão do que os tres CP’s que continham fibra. Na segunda idade, 14 (quatorze) 
dias de cura, os valores ficaram um pouco mais próximos, continuando o CP sem fibra 
com a maior resistência entre todos, com uma reduçao média de 25,46% em 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3 4
Resultado dos Ensaios de Compressão
Corpos de Prova Cilíndricos
SEM FIBRAS COM FIBRAS DOSAGEM 600g/m3
COM FIBRAS DOSAGEM 1200g/m³ COM FIBRAS DOSAGEM 1800g/m3
7 dias 14 dias 21 dias 28 dias 
44 
 
referencia ao CP sem fibra. Na terceira idade, 21 (vinte e um) dias de cura, os valores 
ficaram mais visiveis, mantendo CP sem fibra com a maior resistência entre todos, 
com uma reduçao média de 31,78% em referencia ao CP sem fibra. Passando a 
analisar a última idade de cura (28 dias), é possível se observar grande diferença entre 
os corpos de prova, contudo o CP sem fibras permanece com o melhor desempenho 
(14,20MPa) para o tipo de ensaio (resistência à compressão). Em resumo, nota-se 
que os corpos de prova com fibras na dosagem de 600g/m3 permaneceram, em todas 
as idades anteriores, com desempenho melhor do que aquele com dosagem de 
1200g/m3 e 1800g/m³, praticamente mantendo-se uma reduçao média de 29,61% com 
relaçao ao CP sem fibras em idade final (28 dias), no entanto, nenhum destes tres 
tipos de CP’s com adição de fibras alcançaram o desempenho final daquele sem 
fibras. Por fim, o CP sem fibras finaliza os ensaios com um desempenho cerca de 
41,21 % (trinta por cento) maior do que ambos os CP’s com microfibras de 
polipropileno monofilamento. 
 
 
45 
 
5 – CONCLUSÃO 
 
Durante a realização deste trabalho, foi possível constatar mudanças no 
comportamento dos corpos de prova com adição de microfibras de polipropileno 
monofilamento, em relação a aqueles sem fibras. A respeito da resistência mecânica 
a compressão, as alterações observadas em relação à adição de fibras, em todas as 
dosagens, não representaram ganhos que valham a pena considerar. Em certos 
momentos, os corpos de prova sem adição de fibras se mostraram até mesmo mais 
resistentes do que aqueles com fibras. 
Vale ressaltar a observação de um certo aspecto ocorrido em todos os 
ensaios realizados com os CP’s que continham fibras, em todas as dosagens, sempre 
que os corpos de prova reforçados com fibras alcançavam seu pico de resistência, 
eles ainda continuavam coesos e não rompiam de forma abrupta e total (Figura 09), 
já o que foi observado em todos os ensaios com CP’s prismáticos sem fibra, mostrou 
que os mesmos se rompem totalmente e de forma repentina no ensaio de compressao 
(Figura 10). Este fato põe em destaque o uso das microfibras de polipropileno 
monofilamento com propósitos de segurança, mantendo a peça estrutural, após o seu 
colapso de resistência, ainda em certo grau de preservação, sugerindo que, mesmo 
após a perda de suas qualidades estruturais, para os fins para os quais a peça foi 
projetada, ainda assim permanecerá preservada por algum tempo, propiciando a 
chance de se efetuar intervenções na estrutura, ou, até mesmo, de se salvar vidas. 
FIGURA 13 – CP com fibras ainda coeso após o rompimento 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
46 
 
FIGURA 14 – CP sem fibras totalmente seccionado após o rompimento 
 
Fonte: AUTORES (2021) 
 
Ainda em função da análise do ganho de resistência, fato este que não 
ocorreu de forma a representar resultados medianamente positivos, é temerário 
afirmar que o uso de microfibras de polipropileno monofilamento propicia a redução 
da utilização de armadura de aço, nem que seus benefícios sejam tamanhos que 
venham a produzir peças de concreto de alta resistência estrutural, fato este 
amplamente comprovado pelos ensaios, que produziram os dados que este trabalho 
se encarregou de vislumbrar e pormenorizar. 
Mudando o campo de análise para o de controle de fissuras, os dados que 
esta pesquisa coletou neste aspecto, já mostram um ganho real. As observações 
comprovaram que as fissuras iniciais de retração, que muito embora continuem a 
aparecer, foram bem diminuídas na peça que recebeu em sua composição as 
microfibras.Por fim, os resultados provam de forma definitiva que as fibras sintéticas, que 
foram alvo deste estudo, não devem ser usadas com a intenção de ganho estrutural, 
mas demonstram seus benefícios no incremento de soluções que visam o aumento 
da segurança para peças estruturais que solicitem tal item. Já se a intenção do projeto 
for obter uma inibição parcial e um controle de propagação de fissuras como resultado 
final, as microfibras de polipropileno monofilamento se apresentam como atuantes na 
47 
 
melhoria final e, consequentemente, com incremento de qualidade às peças 
produzidas. 
 
 
 
 
 
48 
 
ANEXO A