Avaliacaoconcretoautoadensavel-Santos-2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
HUEDLY CHAVES DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO CONCRETO AUTOADENSÁVEL COM AREIA DE RCD 
REFORÇADOS COM FIBRAS DE AÇO E DE POLIETILENO SUBMETIDOS AO 
ATAQUE ACELERADO POR CLORETOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL-RN 
2022
 
HUEDLY CHAVES DOS SANTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO CONCRETO AUTOADENSÁVEL COM AREIA DE RCD 
REFORÇADOS COM FIBRAS DE AÇO E DE POLIETILENO SUBMETIDOS AO 
ATAQUE ACELERADO POR CLORETOS 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao curso de Pós-
graduação em Engenharia Civil, da 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 
como requisito final à obtenção do título de 
Mestre em Engenharia Civil. 
 
Orientador: Prof. Dr. Marcos Alyssandro 
Soares dos Anjos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL-RN 
2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN 
Sistema de Bibliotecas – SISBI 
Catalogação de Publicação da Fonte. UFRN – Biblioteca Central Zila Mamede 
 
 
SANTOS, HUEDLY CHAVES DOS. 
 AVALIAÇÃO DO CONCRETO AUTOADENSÁVEL COM AREIA DE RCD REFORÇADOS COM 
FIBRAS DE AÇO E DE POLIETILENO SUBMETIDOS AO ATAQUE ACELERADO POR 
CLORETOS / HUEDLY CHAVES DOS SANTOS. - 2022. 
 121F.: IL. 
 
 DISSERTAÇÃO (MESTRADO) - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE, 
CENTRO DE TECNOLOGIA, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL, 
NATAL, RN, 2021. 
 ORIENTADOR: PROF. DR. MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS. 
 
 
 1. CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO - DISSERTAÇÃO. 2. CONCRETO AUTOADENSÁVEL - 
DISSERTAÇÃO. 3. FIBRAS DE AÇO E POLIETILENO - DISSERTAÇÃO. 4. ATAQUE POR 
CLORETOS - DISSERTAÇÃO. 5. TENACIDADE - DISSERTAÇÃO. I. ANJOS, MARCOS 
ALYSSANDRO SOARES DOS. II. TÍTULO. 
 
RN/UF/BCZM CDU 628.4.036 
 
ELABORADO POR ANA CRISTINA CAVALCANTI TINÔCO - CRB-15/262 
 
 
HUEDLY CHAVES DOS SANTOS 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO CONCRETO AUTOADENSÁVEL COM AREIA DE RCD 
REFORÇADOS COM FIBRAS DE AÇO E DE POLIETILENO SUBMETIDOS AO 
ATAQUE ACELERADO POR CLORETOS 
 
 
Dissertação apresentada ao curso de Pós-
graduação em Engenharia Civil, da 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 
como requisito final à obtenção do título de 
Mestre em Engenharia Civil. 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
___________________________________________________________________________ 
Prof. Dr. Marcos Alyssandro Soares dos Anjos – Orientador (UFRN) 
 
 
 
___________________________________________________________________________ 
Prof. Dr. Kleber Cavalcanti Cabral – Examinador Interno (UFERSA) 
 
 
 
___________________________________________________________________________ 
Prof. Dr. Ulisses Targino Bezerra – Examinador Externo (IFPB) 
 
 
Natal, 29 de outubro de 2021. 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Em março de 2020, o mundo começou a presenciar algo extremamente atípico: uma 
pandemia que mudou completamente a forma de viver em sociedade. Todos os 
estabelecimentos foram fechados, incluindo instituições de ensino. Com o passar do tempo, a 
pandemia se intensificando e os prazos se esgotando, a dificuldade de desenvolver pesquisas já 
em andamento aumentou, e mais do que nunca foi necessário a ajuda de pessoas, a compreensão 
e o trabalho coletivo (porém mantendo distância) para concluir pesquisas com qualidade e 
manter a segurança dos pesquisadores. 
Desta forma, mais do que nunca, a gratidão pelas pessoas que me ajudaram chegar até 
aqui deve ser compartilhada. Primeiramente gostaria de agradecer a minha mãe Maria de 
Lourdes, que sempre foi e sempre será o motivo pelo qual luto diariamente por crescimento 
com dedicação, por ser exatamente meu maior exemplo do que é servir, amar, ser forte e 
corajosa. Suas orações pela madrugada por mim sempre me inspiram pelas manhãs. 
A Samuel Melo, que nunca saiu do meu lado, sempre me deu forças, sempre me apoiou 
de todas as formas, e sempre ofereceu seu colo quando necessário. Eu te amo. 
Aos meus sogros Francisco das Chagas e Maria de Lourdes, que mesmo sem muito 
espaço, ofereceram sua própria casa para que eu pudesse montar um laboratório para prosseguir 
com a pesquisa, além de serem meus ajudantes. Sem vocês, não sei se conseguiria dar 
continuidade. Minha gratidão será eterna. 
Aos meus irmãos Hubya e Hubenê Chaves, sobrinhos Ana Rúbia, Heitor, Eduarda e 
Lívia, e cunhado Pedro, que mesmo longe, sempre me apoiaram e compreenderam minha 
ausência em diversos momentos. Obrigado por tudo. 
A Universidade Potiguar, pela doação de materiais, empréstimo de equipamentos e 
disponibilidade do Laboratório de Materiais de Construção Civil sempre que havia uma brecha 
nos decretos governamentais, liberando acesso. Obrigado, Camila Nóbrega, por intermediar 
todos os processos. 
Ao IFPB pelo empréstimo de equipamentos e UFPB pela disponibilidade do 
Laboratório de Ensaios de Materiais e Estruturas – LABEME quando foi possível. 
À UFRN pela disponibilidade do Laboratório de Materiais de Construção Civil, e PEC, 
pela oportunidade de crescimento profissional; 
Aos colegas técnicos dos laboratórios: Murilo (FACEX), Sandro (UFRN), e Nelly e 
Sebastião (UFPB) pela ajuda e disponibilidade nos laboratórios sempre que precisei. 
À secretaria do PEC pela atenção, sempre nos atendendo de forma eficiente. 
 
Aos professores Ulisses e Kleber, pelas contribuições, correção e leitura da dissertação, 
extremamente importantes para a qualidade final do trabalho. 
Aos amigos de PEC: Adna, Anderson, Breno, João Paulo e Lisieux pela convivência 
e por dividir comigo as dores do cotidiano durante todo o processo dessa pesquisa. 
Aos amigos da UnP e da vida: Kércio, Ítalo Vale, Renato, Bonnie, Luciana e toda a 
equipe de professores das engenharias e arquitetura Campus Natal, por tornar a vida mais leve 
e alegre. Vocês me fazem muito bem. 
À Alan, pela paciência, pelas ligações, pelos risos, pela compreensão, pela palavra 
amiga, enfim, pelo suporte. Sem você, a jornada teria sido bem mais difícil. 
Ao grande amigo Ray, que no momento que mais precisei de ajuda, não “titubiou” e 
se prontificou a fazer o que fosse necessário. Você não faz ideia do quanto sua ajuda e suas 
palavras me deram forças para continuar. Você é muito importante para mim. 
Ao meu orientador Marcos Alyssandro, que aprendi a admirar. Uma pessoa fantástica, 
exemplo de profissional, que quando precisa, puxa a orelha, e que ao mesmo tempo tem um 
coração que não sei como cabe dentro dele. Humilde, não mede esforços para transmitir todo o 
conhecimento que tem, e que não é pouco. Tenho certeza de que fiz a escolha certa quando pedi 
para ser sua orientanda. Muito obrigado por acreditar em mim e por absolutamente tudo. 
 Por fim, gostaria de agradecer a todos que me ajudaram de alguma forma, e que 
porventura não tenha citado aqui. Tenho certeza de que nunca teria conseguido concluir esse 
trabalho sozinha. 
 
 
RESUMO 
 
A geração de Resíduos da Construção e Demolição (RCD) vem crescendo a cada ano. Destinar 
corretamente este material é uma obrigação da sociedade. Uma solução é o seu 
reaproveitamento como agregado reciclado (AR) em concretos. Todavia, seu uso em 
substituição aos agregados naturais nos concretos mostra que há uma redução nas propriedades 
mecânicas e de durabilidade. Para amenizar esse problema, a adição de fibras ao concreto e o 
uso do concreto autoadensável (CAA) podem ser alternativas para melhorar o comportamento 
mecânico e de durabilidade, visto que o CAA utiliza baixas relações água/cimento. Recentes 
pesquisas têm intensificado o estudo de RCD em concretos estruturais com vista a entender o 
seu comportamento. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à penetração de íons 
cloretos em concretos autoadensáveis com adição de fibras de aço e polietileno comercial, 
aliado a substituição da areia natural por agregado miúdoreciclado de RCD, submetidos à ação 
acelerada em ciclos de molhagem e secagem em solução salina, bem como o comportamento 
mecânico à compressão, à flexão e à tenacidade. A definição do teor de fibras e aditivo 
superplastificante foi realizada por meio de um estudo de argamassas para em seguida verificar 
o comportamento do CAA no estado fresco. No estado endurecido foram avaliados os 
comportamentos à compressão antes e após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina, 
e flexão e tenacidade somente após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina. A 
qualidade dos CAA foi avaliada a partir da determinação do coeficiente de difusão de íons 
cloreto, penetração de cloretos, resistividade elétrica, absorção de água por imersão, porosidade 
aberta em cura úmida, além do MEV para verificar o estado das fibras após ciclos de agressão 
e rompimento dos CAA. O estudo das argamassas mostrou que foi possível obter CAA com 
classificação SF2 e SF3 de acordo com a NBR 15823 (ABNT, 2017) a partir de argamassas 
com espalhamento entre 280 mm ± 20 mm. A substituição do agregado miúdo natural pelo AR 
reduziu a resistência à compressão em todos os traços. A adição das fibras de aço aumentou a 
resistência à compressão, à flexão e a tenacidade do compósito em comparação com o concreto 
de referência com AR. A adição das fibras de polietileno comercial não apresentou aumentos 
significativos nas resistências à compressão e à flexão em comparação com o concreto de 
referência com AR, contudo à tenacidade apresentou aumento significativo. Os compósitos com 
fibras apresentaram maior porosidade e absorção de água por imersão, causados pela 
incorporação de fibras no concreto. A penetração dos íons cloretos foi maior nos concretos com 
fibras, bem como os coeficientes de difusão. Por fim, as fibras de aço no MEV não apresentaram 
 
evidências de corrosão, e as fibras de polietileno apresentaram desgaste superficial causado por 
solicitação mecânica. 
 
Palavras-chave: construção e demolição; concreto autoadensável; fibras de aço e polietileno; 
ataque por cloretos; tenacidade. 
 
ABSTRACT 
 
The generation of Construction and Demolition Waste (CDW) has been growing every year. 
Properly disposing of this material is an obligation of society. One solution is its reuse as 
recycled aggregate (RA) in concrete. However, its use in replacement of natural aggregates in 
concrete shows that there is a reduction in mechanical and durability properties. To alleviate 
this problem, the addition of fibers to concrete and the use of self-compacting concrete (SCC) 
can be alternatives to improve the mechanical behavior and durability, since the SCC uses low 
water/cement ratios. Recent researches have intensified the study of CDW in structural concrete 
in order to understand its behavior. The objective of this research is to evaluate the resistance 
to penetration of chloride ions in self-compacting concrete with the addition of steel fibers and 
commercial polyethylene, combined with the replacement of natural sand by fine recycled 
aggregate of CDW, submitted to accelerated action in wetting and drying cycles in saline 
solution, as well as the mechanical behavior to compression, flexural strength, and toughness. 
The definition of fiber content and superplasticizer additive was carried out through a study of 
mortars to then verify the behavior of SCC in the fresh state. In the hardened state, the 
compressive behavior was evaluated before and after the wetting and drying cycles in saline 
solution, and flexural strength and tenacity only after the wetting and drying cycles in saline 
solution. The quality of the SCC was evaluated by determining the diffusion coefficient of 
chloride ions, chloride penetration, electrical resistivity, water absorption by immersion, open 
porosity in wet cure, in addition to the SEM to verify the state of the fibers after aggression 
cycles. and disruption of the SCC. The study of mortars showed that it was possible to obtain 
SCC with SF2 and SF3 classification according to NBR 15823 (ABNT, 2017) from mortars 
with a spread between 280 mm ± 20 mm. The replacement of fine natural aggregate by RA 
reduced the compressive strength in all mixes. The addition of steel fibers increased the 
compressive strength, flexural strength and toughness of the composite compared to the 
reference concrete with RA. The addition of commercial polyethylene fibers did not show 
significant increases in compressive strength and flexural strength compared to the reference 
concrete with RA, however the toughness showed a significant increase. Fiber composites 
showed greater porosity and water absorption by immersion, caused by the incorporation of 
fibers in concrete. The penetration of chloride ions was greater in concretes with fibers, as well 
as the diffusion coefficients. Finally, the steel fibers in the SEM showed no evidence of 
corrosion, and the polyethylene fibers showed surface wear caused by mechanical stress. 
 
Keywords: waste and demolition; self-compacting concrete; steel and polyethylene fibers; 
chloride ion attack; toughness. 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Textura da superfície dos grãos de AR .................................................................... 22 
Figura 2 - Zona de transição interfacial dupla em AR. ............................................................ 26 
Figura 3 – Diferença entre matrizes com (a) agregado natural e (b) agregado reciclado de 
concreto. ........................................................................................................................... 26 
Figura 4 – Comportamento do concreto no gráfico tensão x deformação (a) e vista lateral das 
pontes de tensão causadas pela adição de fibras (b). ........................................................ 28 
Figura 5 – Formatos de fibras de aço (a) trefiladas a frio; (b) chapa cortada. .......................... 29 
Figura 6 – Diagrama de Pourbaix no sistema ferro-água. ........................................................ 34 
Figura 7 – Mecanismo de corrosão das barras de aço em concretos (a) e volumes dos produtos 
de oxidação do ferro (b).................................................................................................... 36 
Figura 8 – Mecanismo de corrosão das barras por penetração de íons cloreto no concreto. ... 38 
Figura 9 – Diagrama de Pourbaix para o sistema ferro-água com cloretos. ............................. 39 
Figura 10 – Fluxograma do programa experimental. .............................................................. 46 
Figura 11 – Fibra de polietileno ............................................................................................... 49 
Figura 12 – Fibra de aço. .......................................................................................................... 50 
Figura 13 – Fluxograma da mistura dos concretos ................................................................... 54 
Figura 14 – Classes do índice de estabilidade visual (IEV) ..................................................... 56 
Figura 15 – Corpos de prova submersos em água salina .......................................................... 57 
Figura 16 – Fluxograma com a cronologia dos ensaios realizados. ........................................ 58 
Figura 17 – Corpo de prova com parafina para ensaio de penetração de íons cloreto. ............ 59 
Figura 18 – aspecto do concreto após aspersão da solução de nitrato de prata e medição da 
profundidade de penetração dos cloretos.......................................................................... 59 
Figura 19 – Preparação dos corpos de prova usados no ensaio de difusão de cloretos (a) e 
corpo de prova utilizado no ensaio de difusão de íons cloreto (b). .................................. 61 
Figura 20 – Aparelhagem do ensaio de migração de íons cloreto pelo método NT BUILD 492.
 ..........................................................................................................................................62 
Figura 21 – Metodologia de medição da profundidade de penetração dos cloretos. ................ 62 
Figura 22 – (a) Mecanismo do ensaio de resistividade elétrica, e (b) realização do ensaio. .... 64 
Figura 23 – Esquema do ensaio de tração na flexão................................................................. 66 
Figura 24 – Medição da distância hsp dos corpos de prova (a); entalhe no corpo de prova (b).
 .......................................................................................................................................... 67 
Figura 25 – Prensa utilizada na pesquisa (a) e extensômetro da prensa (b). ............................ 68 
 
Figura 26 – Exemplo do cálculo da tenacidade. ....................................................................... 69 
Figura 27 - Equipamento utilizado no ensaio de MEV (a); metalização das amostras (b). ..... 70 
Figura 28 – Granulometria dos agregados. ............................................................................... 71 
Figura 29 – Resultados dos espalhamentos das argamassas .................................................... 74 
Figura 30 – Gm X Espalhamento .............................................................................................. 74 
Figura 31 - Aspecto das argamassas selecionadas: REF2 (a), RCD_AÇO2 (b), RCD_PE2 (c) e 
RCD_ADT5 (d). ............................................................................................................... 75 
Figura 32 - Aspecto das argamassas não selecionadas: REF4 (a), RCD4 (b), RCD_ADT1 (c), 
RCD_AÇO3 (d) e RCD_PE3 (e). ..................................................................................... 76 
Figura 33 – Espalhamento dos CAA adquiridos pelo slump flow test. .................................... 77 
Figura 34 – Índice de estabilidade visual dos traços analisados............................................... 79 
Figura 35 – Massas específicas no estado endurecido dos CAA antes e após os ciclos de 
agressividade com íons cloretos. ...................................................................................... 80 
Figura 36 – Índice de vazio e absorção por capilaridade das amostras. ................................... 81 
Figura 37 – Resistência à compressão axial dos traços em cura úmida aos 28 dias e após ciclos 
de agressividade aos 91 dias. ............................................................................................ 82 
Figura 38 – Aspecto da ruptura à compressão dos corpos de prova dos traços (a) REF; (b) 
RCD, (c) AÇO, e (d) POLI. .............................................................................................. 83 
Figura 39 – Resultados de resistência à flexão dos compósitos. .............................................. 84 
Figura 40 – Gráfico tensão versus deslocamento dos compósitos após cura úmida de 90 dias.
 .......................................................................................................................................... 85 
Figura 41 - Gráfico tensão versus deslocamento dos compósitos após ciclos de cloretos. .... 877 
Figura 42 – Tenacidade das amostras com e sem ciclos de cloreto. ........................................ 87 
Figura 43 – Profundidade de penetração dos cloretos nas misturas. ....................................... 89 
Figura 44 – Frente de cloretos nos traços com ciclos de agressividade. .................................. 90 
Figura 45 – Provetes rompidos diametralmente para ensaio colorimétrico. .......................... 911 
Figura 46 – Coeficientes de difusão de íons cloreto das amostras. .......................................... 92 
Figura 47 – Provetes após aspersão de nitrato de prata. ........................................................... 93 
Figura 48 – Coloração da solução catódica com (a) 1 hora de ensaio, e (b) 24 horas de ensaio.
 .......................................................................................................................................... 94 
Figura 49 – Coloração superficial dos provetes do traço AÇO após finalização do ensaio. .... 95 
Figura 50 – Fibras de aço com leve corrosão após ensaio migração de cloretos. .................... 96 
Figura 51 – Resistividades elétricas dos traços aos 49, 70 e 86 dias de idade durante os ciclos 
de cloretos, respectivamente. ............................................................................................ 97 
 
Figura 52 – Fibras de aço após rompimento à compressão aos 90 dias após ciclos de 
agressividade. ................................................................................................................... 98 
Figura 53 – Fibras de aço após rompimento à flexão aos 90 dias após ciclos de agressividade.
 .......................................................................................................................................... 99 
Figura 54 – Fibras de polietileno após rompimento à flexão aos 90 dias após ciclos de 
agressividade. ................................................................................................................. 100 
Figura 55 – Superfície de fratura da mistura AÇO. ............................................................ 10101 
Figura 56 – Amostras coletadas dos traços AÇO (a) e POLI (b) para o ensaio MEV. .......... 102 
Figura 57 – Imagem da fibra de polietileno após rompimento do corpo de prova obtida no 
MEV, aumento de 160 vezes. ......................................................................................... 103 
Figura 58 - Imagem da fibra de polietileno após rompimento do corpo de prova obtida no 
MEV, aumento de 97 vezes. ........................................................................................... 104 
Figura 59 – Imagem da fibra de aço no compósito após rompimento do corpo de prova obtida 
pelo MEV com aumento de 272 vezes (a) e 174 vezes (b). ........................................... 105 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Síntese de algumas pesquisas sobre as características do AR de RCD em concretos.
 .......................................................................................................................................... 25 
Tabela 2 – Síntese de algumas pesquisas sobre as principais características do CRF. ............ 32 
Tabela 3 – Teores de cloreto permitidos (% em relação à massa de cimento). ........................ 40 
Tabela 4 – Informações técnicas do aditivo superplastificante. ............................................... 48 
Tabela 5 – Características da fibra de polietileno..................................................................... 49 
Tabela 6 – Características da fibra de aço. ............................................................................... 50 
Tabela 7 – Composição dos traços utilizados nesta pesquisa. .................................................. 53 
Tabela 8 – Consumo dos materiais em kg/m³. ......................................................................... 53 
Tabela 9 – Critérios de avaliação da resistividade elétrica em concretos de acordo com a 
resistividade elétrica ......................................................................................................... 64 
Tabela 10 – Massa específica, massa unitária e Dmáx dos agregados, e módulo de finura e 
índice de finura do cimento. ............................................................................................. 72 
Tabela 11 – Espalhamento das argamassas estudadas.............................................................. 73 
Tabela 12 - Características finais dos traços escolhidos ........................................................... 76 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 17 
1.1 Objetivos.................................................................................................................... 191.1.1 Objetivo geral ............................................................................................................. 19 
1.1.2 Objetivos específicos .................................................................................................. 19 
2 REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................... 20 
2.1 Resíduo da Construção e Demolição (RCD) .......................................................... 20 
2.2 Concreto autoadensável ........................................................................................... 22 
2.3 Concreto autoadensável com resíduo da construção e demolição ....................... 23 
2.4 Concreto autoadensável reforçados com fibras ..................................................... 27 
2.5 Durabilidade dos concretos ..................................................................................... 33 
2.5.1 Corrosão ..................................................................................................................... 34 
2.5.2 Corrosão por Ataque de Íon Cloreto .......................................................................... 37 
2.6 Durabilidade dos concretos autoadensáveis com AR ............................................ 40 
2.7 Durabilidade dos concreto autoadensável reforçado com fibras ......................... 42 
3 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................... 45 
3.1 Materiais.................................................................................................................... 46 
3.1.1 Cimento ...................................................................................................................... 47 
3.1.2 Agregados ................................................................................................................... 47 
3.1.3 Aditivo químico para concreto ................................................................................... 47 
3.1.4 Água ........................................................................................................................... 48 
3.1.5 Fibra Sintética............................................................................................................. 48 
3.1.6 Fibra de Aço ............................................................................................................... 49 
3.2 Métodos ..................................................................................................................... 50 
3.2.1 Composição granulométrica ....................................................................................... 50 
3.2.2 Massa específica ......................................................................................................... 50 
3.2.3 Determinação do índice de finura .............................................................................. 51 
3.3 Definição de teores de adição das fibras convencional e sintética ....................... 51 
3.4 Preparo da mistura e moldagem da amostra ......................................................... 53 
3.5 Propriedades do concreto autoadensável no estado fresco ................................... 55 
3.5.1 Espalhamento, Índice de estabilidade visual e tempo de escoamento T500 ................ 55 
3.6 Propriedades do concreto autoadensável no estado endurecido .......................... 56 
3.6.1 Condição de exposição do CAA ao ambiente agressivo ............................................ 57 
 
3.6.2 Penetração do cloreto através dos ciclos de molhagem e secagem ............................ 58 
3.6.3 Difusão de íons cloreto ............................................................................................... 60 
3.6.4 Resistividade elétrica .................................................................................................. 63 
3.6.5 Massa específica e porosidade aberta ......................................................................... 64 
3.6.6 Resistência à compressão ........................................................................................... 65 
3.6.7 Resistência à flexão .................................................................................................... 65 
3.6.8 Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV ............................................................ 69 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 71 
4.1 Caracterização dos materiais .................................................................................. 71 
4.2 Propriedades das argamassas e dos caas no estado fresco ................................... 72 
4.2.1 Estudo de argamassas ................................................................................................. 72 
4.2.2 Propriedades dos caas no estado fresco ...................................................................... 77 
4.3 Propriedades dos CAA’s no estado endurecido .................................................... 79 
4.3.1 Análise das massas específicas................................................................................... 80 
4.3.2 Índice de vazios e absorção de água por imersão ....................................................... 80 
4.3.3 Análise das resistências à compressão ....................................................................... 81 
4.3.4 Análise das resistências à flexão ................................................................................ 84 
4.3.5 Análise da profundidade de cloreto ............................................................................ 88 
4.3.6 Difusão de íons cloreto através da migração em regime não estacionário ................. 90 
4.3.7 Análise da resistividade elétrica ................................................................................. 96 
4.3.8 Análise das fibras em CAA em condições de agressividade...................................... 98 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................. 106 
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 109 
 
17 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A construção civil é um dos setores econômicos que causam grandes impactos 
ambientais por consumir grande quantidade de recursos naturais, energia e por gerar resíduos 
(KISKU, 2017). Estima-se que a produção mundial de Resíduo da Construção e Demolição 
(RCD) chega a 3 bilhões de toneladas anualmente, sendo que China, Índia e Estados Unidos 
são os maiores contribuintes (AKHTAR e SARMAH, 2018). 
Reciclar o RCD, tornando-os agregados reciclados (AR) pode impulsionar a economia, 
além de ser uma solução sustentável. Na África do Sul, o valor total do RCD em Western Cape 
é estimado em 3,3 milhões de dólares em valor material (GREENCAPE, 2020). Nos EUA, o 
RCD contribui com mais de 7 bilhões de dólares para a economia, e 2,1 bilhões de dólares no 
setor de gerenciamento de resíduos da Coreia do Sul (AKHTAR; SARMAH, 2018). Desta 
forma, o reaproveitamento do RCD para diferentes aplicações, seja como AR para concreto ou 
para base de estradas, mostra-se bastante promissor. 
Contudo, para utilizar o AR em substituição aos agregados nos concretos, faz-se 
necessário a análise do desempenho destes compósitos para a sua posterior utilização em obras 
de maior porte. Estudos mostram que ocorrem reduções significativas de resistência mecânica 
quando as substituições de agregado natural por AR no concreto são realizadas, e quanto maior 
o teor de substituição, maior o decréscimo. 
Sasanipour e Aslani (2020) realizaram substituições de areia natural por AR em 
concretos autoadensáveis (CAA) de 25%, 50%, 75% e 100%, e concluíram que a redução na 
resistência à compressão pode chegar à 45% com 100% de substituição, e 20% à flexão. Já 
Wang (2016) substituiu a areianatural por AR em CAA’s em 25%, 50% e 100%, e obteve 
redução de 18% da resistência à compressão e 15% à tração, com substituição de 100%. Desta 
forma, nota-se melhores resultados quando o AR é incorporado em CAAs. 
Utilizar o concreto autoadensável pode ser uma forma de melhorar o comportamento 
mecânico de concretos com substituição de agregados naturais por agregados reciclados. O 
CAA é definido pela NBR 15823-1 (ABNT, 2017) como um concreto que flui somente com 
seu peso, além de ser capaz de preencher a fôrma e passar por obstáculos (armaduras e dutos) 
sem sofrer segregação, em todas as etapas da sua fabricação, ou seja, mistura, transporte, 
lançamento e acabamento. Para alcançar as propriedades de fluidez e homogeneidade, o CAA 
é constituído de grande quantidade de finos, o que reduz sua permeabilidade, melhorando assim 
as propriedades mecânicas e de durabilidade. Para mais, segundo a EFNARC (2005), o CAA 
possui diversas vantagens em seu uso, como redução do tempo de obra, da quantidade de mão-
18 
 
de-obra e do ruído durante a concretagem. Além disso, a EFNARC (2005) também pontua que, 
por possuir naturalmente um fator água/cimento baixo e sua composição ser normalmente mais 
compacta, este tipo de concreto é mais durável em comparação com o concreto convencional, 
principalmente em ambientes de alta agressividade, pois sua baixa porosidade reduz a 
penetração de agentes agressivos no concreto. 
Outra forma de melhorar o desempenho mecânico e de durabilidade de concretos com 
AR, principalmente à flexão pós-fissuração, é a incorporação de fibras na matriz cimentícia. A 
adição de fibras na matriz do concreto tem como objetivo melhorar a resistência à fissuração e 
a fadiga, além de aumentar a tenacidade e reduzir a contração plástica, através da inibição do 
desenvolvimento de múltiplas trincas (AHMED et al., 2007; YEHIA et al., 2016). Essas trincas 
facilitam a entrada de agentes agressivos no concreto endurecido, que deterioram as armaduras 
presentes no concreto armado, reduzem a vida útil da peça e, em casos extremos, levando-na 
ao colapso (DESNERCK et al., 2015). 
As fibras utilizadas no concreto reforçado com fibras (CRF) podem ser metálicas, 
sintéticas, minerais e naturais, no qual cada uma possui uma finalidade de acordo com as 
características do seu material constituinte. Os estudos que avaliam resistência mecânica dos 
CRF se concentram, sobretudo, nas fibras de aço e fibras sintéticas. 
Frazão et al. (2015) analisaram CAA com adição de fibras de aço em relação a 
resistência à compressão, flexão e módulo de elasticidade do compósito, e verificaram aumento 
em torno de 8% à compressão e 3% no módulo de elasticidade, ambos com 90 dias, além de 
aumentar a tenacidade. 
Zeyad (2020) mostra um aumento tímido na resistência à compressão (2,6%), porém 
significativo aumento na resistência à flexão (144%) e à tenacidade (35%) com a incorporação 
de 0,25% em fração volumétrica de fibra de aço. Entretanto, essas fibras possuem o agravante 
de sofrerem corrosão, principalmente quando o ambiente no qual o concreto está inserido é 
litorâneo, reduzindo, assim, a durabilidade. 
Em relação às macrofibras sintéticas, Carnio (2017) cita que para aplicações estruturais, 
os teores utilizados das macrofibras de polietileno estão em torno de 0,5% em fração 
volumétrica, com melhorias nas propriedades de tenacidade e resistência ao impacto, sendo os 
teores máximos em 1,5%, também em fração volumétrica. 
Mazzoli et al. (2015) analisaram amostras com seis tipos e tamanhos diferentes de 
fibras (polipropileno, polivinil, polietileno e aço) usando métodos de análise de imagens, e 
concluíram que em termos de eficácia das fibras, a adição de macrofibras de polipropileno e 
19 
 
polietileno apresentaram o melhor desempenho quando comparados às outras fibras, já que elas 
proporcionaram um retardo e grande diminuição na formação de fissuras. 
Contudo, é sabido que o CRF tem a tendência de apresentar porosidade maior quando 
comparado com concretos convencionais, graças ao ar aprisionado advindo da adição das fibras. 
Além disso, a substituição de agregado natural por AR geralmente também causa aumento na 
porosidade dos concretos (AZEVEDO et al., 2020), o que pode causar redução de resistência 
mecânica e facilitar a penetração de agentes agressivos ao concreto. Assim, utilizar o CAA, que 
já possui fator água/cimento baixo, pode ajudar no fechamento desses poros, evitando a perda 
da resistência mecânica e tornando o material mais durável, principalmente em estruturas 
localizadas em regiões litorâneas, que mais sofrem com ataques dos íons cloreto. 
 
1.1 Objetivos 
 
1.1.1 Objetivo geral 
 
Este trabalho tem como principal objetivo avaliar os critérios de durabilidade e de 
resistência mecânica em concretos autoadensáveis com substituição total do agregado miúdo 
por agregado de RCD, e adição de fibras sintéticas de polietileno de alta densidade e de aço, 
separadamente, frente ao ataque de íons cloreto, focando no estudo da degradação das fibras e 
seus efeitos nas propriedades mecânicas do compósito. 
 
1.1.2 Objetivos específicos 
 
• Analisar o comportamento reológico e mecânico do CAA com a adição de fibras 
sintéticas em comparação com o CAA com fibra de aço; 
• Entender o comportamento dos CAA reforçados por fibras frente ao ataque 
individual de íons cloreto (Cl-) de forma acelerada, bem como discorrer acerca 
da degradação deste ataque às fibras contidas no CAA. 
 
 
20 
 
2 REVISÃO DA LITERATURA 
 
2.1 Resíduo da Construção e Demolição (RCD) 
 
A indústria da construção civil é um importante setor da economia mundial. Em 2019 
ela foi responsável por 3,7% do Produto Interno Bruto (PIB) do Brasil, o que representa cerca 
de 230,4 bilhões de reais (IBGE, 2020). Esta indústria também é a maior consumidora de 
cimento Portland no mundo: em 2019, somente no Brasil foram produzidos cerca de 52,3 
milhões de toneladas desse cimento, que foram vendidos para o mercado interno e externo 
(SNIC, 2020) e a expectativa é de aumento neste consumo, uma vez que ainda existe déficit 
habitacional e de infraestrutura no país, além do crescimento populacional. 
Infelizmente a construção civil é também o setor de maior impacto ambiental por 
consumir grande quantidade de recursos naturais, energia e geração de grande quantidade de 
resíduos (KISKU, 2017). Somente a produção de cimento emite normalmente cerca de 700 kg 
de dióxido de carbono (CO2) por tonelada de cimento produzido, porém no Brasil essa emissão 
é em torno de 564 kg de CO2 por tonelada de cimento (SNIC, 2020). Ademais, estima-se que a 
produção mundial de agregados gira em torno de 50 bilhões de toneladas por ano, sendo que o 
Brasil é responsável pela produção de cerca de 514 milhões de toneladas (VALVERDE, 2019). 
Todo esse material, transformado em concreto pode gerar resíduos sólidos, que se tornam uma 
problemática: segundo a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos 
Especiais, no Brasil, em 2018, foram coletados pelos municípios 122.012 toneladas de Resíduo 
da Construção e Demolição (RCD) (ABRELPE, 2019), mas apenas 21% desse entulho é 
reciclado (ABRECON, 2019). 
Os resíduos que podem vir a tornar-se agregado reciclado (AR) são aqueles 
classificados de acordo com a Resolução CONAMA nº 307 (CONAMA, 2002) como resíduos 
classe A, ou seja, resíduos de construção, demolição, reformas e reparos de obras de 
pavimentação, infraestrutura e de edificações, além de componentes cerâmicos, argamassa, 
concreto e peças pré-moldadas em concreto produzidas nos canteiros de obras. A NBR 15116 
(ABNT, 2004) determina que o AR poderá ser usado somente em pavimentação e em concretos 
sem função estrutural, divididos em Agregados de Resíduo de Concreto (ARC) e Agregados de 
Resíduo Misto (ARM). Ambos são agregados obtidos pelo beneficiamento do resíduo 
pertencente à classe A, porém o ARC é caracterizadopor sua composição graúda possuir no 
mínimo 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas, já o ARM possui 
no máximo 90% em massa desses mesmos fragmentos. 
21 
 
A NBR 15116 (ABNT, 2004) também orienta, entre outras características, a absorção 
máxima de água, em porcentagem (no máximo 12% para ARC e 17% para ARM para agregados 
miúdos) e os teores máximos em relação à massa de agregado reciclado de contaminantes, como 
cloretos (1%), sulfatos (1%), materiais não minerais (2%) e torrões de argila (2%), podendo 
acumular, no máximo, 3% de contaminantes em concretos sem fins estruturais. 
À medida que os terrenos para aterro sanitário se tornam escassos e a demanda mundial 
de agregado aumenta anualmente, as formas de aproveitamento do RCD estão ganhando 
importância devido ao apelo ambiental e à legislação vigente. Esta atividade possui alguns 
benefícios ambientais, como redução do volume de extração de matéria-prima, redução na 
emissão de CO2 na atmosfera, no consumo de energia, na disposição inadequada de resíduos 
potencialmente recicláveis em aterros sanitários e nos custos municipais pelo tratamento desses 
resíduos (ABRECON, 2019). Atualmente, este material é largamente utilizado em obras de 
pavimentação, porém pesquisas estão sendo realizadas para a utilização desse material de forma 
sustentável e segura na produção de concretos estruturais, substituindo o agregado natural (AN) 
miúdo por AR, advindo do RCD. 
Apesar da grande geração de Resíduos da Construção Civil (RCC), que engloba, além 
do RCD, todos os materiais oriundos de reformas de edifícios, material em excesso e quebrados, 
desperdícios, embalagens de materiais, dentre outros (TAM et al., 2018), no Brasil estima-se 
que existam apenas 310 usinas de reciclagem desse tipo de material (KUHN et al., 2017). Essas 
usinas produzem AR com grande variação em sua composição e na qualidade, graças a diversos 
fatores como estágio, tipologia e origem da construção ou demolição, bem como quantidades 
de cada resíduo processado, que influenciam diretamente a produção, processamento e 
tratamento do AR (FAN et al., 2016, ABREU et al., 2018, L. S. FERREIRA et al., 2021). 
No geral, as partículas de AR oriundo de RCD possuem maior finura, rugosidade e 
irregularidade na sua forma, além da heterogeneidade da composição química e mineralógica, 
oriunda da variação da sua matéria prima, em comparação ao agregado natural (BRAVO et al., 
2015, MARTÍNEZ et al., 2016), e com isso, aumenta-se a possibilidade de em sua composição 
haver contaminantes, como cloretos, sulfatos e álcalis (DHIR et al., 2019), reduzindo a 
durabilidade de compostos cimentícios produzidos com esse tipo de agregado. 
Ferreira et al. (2021) analisou estatisticamente propriedades físicas e microestrutura 
de agregados reciclados produzidos durante um ano em uma usina de reciclagem, em São José 
do Mipibu-RN, e demostrou que as propriedades do AR, como variabilidade do módulo de 
finura e teor de materiais pulverulentos, não variam muito, porém mesmo assim, essas pequenas 
variações no AR podem provocar alterações nas propriedades do material cimentício produzido. 
22 
 
Além disso, a pesquisa mostrou que a textura da superfície dos grãos de AR é extremamente 
porosa e rugosa, em comparação com agregados naturais (Figura 1), o que pode contribuir para 
um aumento da área superficial relacionada à interface agregado-matriz. Este mesmo estudo 
mostra predominância de silício (35,39%), cálcio (31,57%) e alumínio (17,06%) nas amostras, 
causado pela presença de uma camada de argamassa velha aderida às partículas de AR. 
Figura 1 - Textura da superfície dos grãos de AR 
 
Fonte: FERREIRA et al. (2021). 
 
A camada velha de argamassa aderida às partículas de AR pode reduzir a resistência 
mecânica em concretos e aumentar sua absorção de água, afetando negativamente o 
comportamento mecânico e a durabilidade de concretos produzidos com AR (FERREIRA et 
al., 2020, BAI et al., 2020, ABREU et al., 2018). 
Desta forma, percebe-se que o uso de AR em concretos mostra muitas vantagens 
ambientais, todavia ainda existe muita incerteza acerca de algumas propriedades deste material 
e como elas afetam o desempenho dos materiais cimentícios (BRAVO et al., 2015, SILVA et 
al., 2017). Os principais questionamentos são relacionados a influência da variabilidade dos 
AR nas propriedades do estado fresco, endurecido e durabilidade dos concretos, bem como a 
influência do grau de britagem em alguns parâmetros importantes como absorção de água, teor 
de materiais pulverulentos e rugosidade superficial. 
 
2.2 Concreto Autoadensável 
 
23 
 
O concreto autoadensável (CAA) foi desenvolvido no Japão em meados de 1983, a 
partir da escassez de mão de obra qualificada, que culminou na redução similar na qualidade 
das estruturas de concreto neste país. Desta forma, uma das soluções encontradas foi sugerida 
por Okamura, em 1986: um concreto com baixo fator água/cimento, que pudesse preencher as 
formas somente com seu peso e sem a necessidade de vibração, simplificando sua execução e 
reduzindo a dependência do setor em relação à qualificação dos trabalhadores da construção 
civil, bem como aumentando a durabilidade do concreto (OKAMURA; OUCHI, 2003). 
 O CAA, como o próprio nome sugere, possui características inatas no estado fresco. 
Este concreto tem a capacidade de fluir e autoadensar através do seu próprio peso, preenchendo 
as formas e vencendo obstáculos característicos (como armaduras), mantendo sua 
homogeneidade em todo o seu processo de produção - mistura, transporte, lançamento e 
acabamento (OMRANE et al., 2017, MOHSENI et al., 2017). 
Para alcançar essas características no estado fresco, boa resistência mecânica e alta 
durabilidade no estado endurecido, é necessário que alguns pontos sejam adaptados no 
planejamento e produção do CAA em relação ao concreto convencional. Rajhans et al. (2018) 
explicam que os constituintes básicos do CAA são os mesmos do concreto convencional, 
contudo a diferença está na proporção da mistura. O CAA contém maior teor de finos, 
alcançado geralmente através do maior consumo de cimento, teor menor de agregado graúdo e 
uso de superplastificante (SP) para redução da água de amassamento, e consequentemente, 
menor fator água cimento. Além disso, pode ser usado opcionalmente um agente modificador 
de viscosidade para alcançar a autoadensabilidade do concreto. Ainda segundo os autores, 
algumas adições como cinza volante, sílica ativa, pó de pedra-cal e escória de alto-forno 
granulada moída, fornecem um CAA com propriedades mecânicas e de durabilidade 
aprimoradas. 
Vale salientar que no Brasil, o CAA é normalizado através das NBR 15823 – Partes 1 
a 6 (ABNT, 2017), que determinam as diretrizes para classificação do CAA, seu controle e 
recebimento no estado fresco, além de parâmetros para a verificação da autodensabilidade 
desses concretos, assim como as classes de autodensabilidade. 
 
2.3 Concreto Autoadensável com Resíduo da Construção e Demolição 
 
Nos últimos anos um esforço contínuo vem sendo empregado para aumentar o uso de 
AR em concretos, sobretudo o uso de agregados de RCD. O uso de resíduos em concretos, 
principalmente o uso de agregados reciclados de britagem de rochas calcárias e graníticas já é 
24 
 
uma realidade, seja como fílers ou como AR (SINGH et al., 2016, PROKOPSKI et al., 2020). 
Esses materiais têm a facilidade de uso pois apresentam características constantes ao longo da 
britagem, visto que os resíduos advêm de uma única fonte, seja calcária ou granítica, eliminando 
a variabilidade da composição, problemática presente nos AR de RCD. 
Desta forma, diversas pesquisas mostram as dificuldades de utilizar o AR como 
agregado no concreto no estado fresco. A trabalhabilidade dos concretos convencionais, bem 
como o espalhamento do CAA, reduz com o aumento da taxa de substituição do AN por AR, 
reduzindosua fluidez. Isso se dá pelo fato de os AR possuírem porosidade maior graças à 
argamassa velha aderida aos grãos (BAI et al., 2020). O AR absorve a água livre durante o 
processo de mistura devido ao seu reduzido teor de água na fase de argamassa aderida do 
agregado, o que acarreta alta demanda de água na mistura para manter a trabalhabilidade 
(BEHERA et al., 2014). 
Azevedo et al. (2020) verificaram a densidade e absorção de água em argamassas com 
substituições da AN por AR em 25% (A1), 50% (A2) e 100% (A3). Foi observado um 
indicativo de queda na qualidade da argamassa, pois a partir da substituição de 25% do AN por 
AR, houve aumento significativo da absorção de água, chegando a 18% na argamassa A3, 4% 
a mais que na argamassa A1, com apresentou absorção de 14%. 
Além da absorção de água, os grãos de AR possuem maior rugosidade, o que aumenta 
a fricção interna entre partículas, criando assim a necessidade de mais argamassa para manter 
a trabalhabilidade destes concretos (RAO et al., 2011, ANIKE et al; 2019, BARROQUEIRO 
et al., 2020). Todavia, Kisku et al. (2017) afirmam que a incorporação de AR finos em até 20% 
em concretos não altera a trabalhabilidade destes. 
Para que as propriedades do concreto endurecido não sejam prejudicadas pela 
necessidade do ajuste da trabalhabilidade ou espalhamento ainda no estado fresco, é feito o uso 
de aditivos super plastificantes para que a quantidade de água na mistura não seja majorada, 
uma vez que é necessário aumentar em cerca de 13% o teor de água no concreto com AR para 
que este obtenha a mesma trabalhabilidade de concretos com agregado natural (WAGIH et al., 
2013). 
O uso do AR em substituição ao agregado miúdo em CAAs tem a tendência de reduzir 
a resistência à compressão, flexão, e tração, sendo o último em menor escala. Sasanipour e 
Aslani (2020) realizaram substituições do AN por AR em 25%, 50%, 75% e 100%, e 
verificaram redução na resistência à compressão, que chegou a 45% com 100% de substituição, 
bem como a resistência à flexão: cerca de 20% também com 100% de substituição. Houve 
decréscimo menor na resistência à flexão pelo fato da substituição do AN por AR miúdo não 
25 
 
afetar significativamente a resistência à tração do concreto. A Tabela 1 apesenta um breve 
resumo de algumas publicações recentes que tratam do uso de AR em concretos convencionais 
e autoadensáveis, destacando as principais propriedades analisadas. 
Tabela 1 - Síntese de algumas pesquisas sobre as características do AR de RCD em concretos. 
Autor (es) Ano Periódico Observações Principais conclusões 
Rodrigues et al. 2013 
Journal of Cleaner 
Production 
Foi feita a caracterização das 
propriedades físicas e químicas de 
agregados finos reciclados de 7 
usinas para a produção de 
concreto, e sua relação com a 
composição mineralógica e o pré-
processamento. 
Concluiu-se que, a menos que seja 
utilizado um diagrama de processamento 
desenvolvido, não é viável a aplicação 
dos agregados reciclados verificados em 
concretos. 
Wagih et al. 2012 
HBRC Journal 
 
O AR verificado teve origem de 
entulho de concreto triturado, que 
foram coletados de 15 diferentes 
fontes de edifícios demolidos e de 
aterros sanitários. 
Os resultados mostraram que o entulho 
de concreto pode ser transformado em 
agregado reciclado útil e usado na 
produção de concreto com propriedades 
adequadas para a maioria das aplicações 
de concreto estrutural no Egito. 
Alexandridou, 
Angelopoulos, 
Coutelieris. 
2018 
Journal of Cleaner 
Production 
Foi feito a análise do agregado 
reciclado vindo de 3 diferentes 
usinas, e seu possível uso no 
concreto. Foi verificado a 
composição química, 
mineralógica, propriedades 
químicas, físicas e granulometria. 
Os resultados mostraram que o AR são 
inócuos à reação do agregado alcalino, 
possuem maior absorção de água, o que 
as torna inadequadas para substituir areia 
natural na Grécia. Os íons solúveis em 
água estão no mesmo nível dos 
agregados naturais. 
Martinez et al. 2016 
Journal of Cleaner 
Production 
Foram analisados 3 tipos de 
agregados reciclados: agregados 
de concreto, mistos e reciclados de 
cerâmica. Os AR foram 
caracterizados quanto às 
propriedades físicas, mecânicas e 
químicas. Esses agregados foram 
incorporados em argamassas de 
assentamento. 
A caracterização física dos agregados 
reciclados mostra uma curva de 
distribuição granulométrica contínua, 
menor densidade e maior absorção, o que 
torna necessária a utilização de aditivo 
para obtenção de consistência adequada. 
As principais fases cristalinas 
apresentadas na análise de difração de 
raios X foram: calcita, quartzo e gesso. 
Fan et al. 2016 
Construction and 
Building Materials 
Foram utilizados dois tipos de 
agregado fino, porém de mesma 
origem. 
O processo de britagem influencia 
significativamente a qualidade do AR 
resultante, e este AR pode ser usado para 
substituir a areia natural em concretos. 
Bravo et al. 2015 
Journal of Cleaner 
Production 
Foram coletadas amostras de 3 
usinas de reciclagem diferentes 
para agregados finos, e de 5 usinas 
diferentes para agregados grossos. 
Foram verificadas propriedades 
físicas e químicas destes materiais. 
Os testes detectaram uma grande 
variedade na composição do RA, 
compreendendo materiais cerâmicos, 
concreto, vidro, metais, entre outros. 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
A redução na resistência mecânica nos concretos com AR decorre da sua alta 
capacidade de absorção de água. Ao absorver parte da água do concreto, o AR reduz a 
disponibilidade de água para hidratação da partícula de cimento no concreto e, portanto, reduz 
a produção da fase de silicato de cálcio hidratado (C-S-H gel), prejudicando assim a resistência 
mecânica deste material (AKHTAR e SARMAH, 2018). Além disso, o concreto com AR 
contém zonas de transição interfacial dupla entre argamassa velha e agregado, e argamassa nova 
e velha, que aumenta a porosidade e causa a redução da resistência mecânica (LIU et al., 2011; 
KISKU et al, 2017). Esse fato pode ser visualizado na Figura 2, que mostra um esquema dessa 
zona de transição interfacial dupla. 
26 
 
Figura 2 - Zona de transição interfacial dupla em AR. 
 
Fonte: Rajhans et al. (2018). 
 
 Já a Figura 3 mostra um esboço sobre a diferença entre matrizes cimentícias contendo 
AN (a) e AR de concretos (b), onde é notório a presença da argamassa velha aderida e fissuras 
no agregado causadas pelo processo de beneficiamento do RCD, aumentando a porosidade dos 
concretos produzidos com esse material e reduzindo sua resistência mecânica. 
Figura 3 – Diferença entre matrizes com (a) agregado natural e (b) agregado reciclado de concreto. 
 
 (a) (b) 
 
Fonte: Behera et al. (2014). 
 
Portanto, percebe-se pelos estudos analisados que o AR é um material com potencial 
para ser usado em concretos estruturais. Todavia, é necessário sua caracterização e estudos de 
trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade nos concretos antes de utilizá-lo, para 
garantir a qualidade final deste material (SILVA et al., 2017), mesmo quando o AR vem de 
27 
 
uma mesma usina de reciclagem. Além disso, apesar dos avanços nas pesquisas que avaliam a 
substituição parcial ou total do agregado miúdo em concretos convencionais por AR de RCD 
oriundos de usinas de reciclagem, ainda são escassos os estudos que avaliam a substituição de 
AN por AR em CAA’s (OMRANE et al, 2017, RAJHANS et al., 2018). 
 
2.4 Concreto Autoadensável Reforçados com Fibras 
 
Com o intuito de reduzir as limitações dos concretos em geral, a adição de fibras como 
reforço estrutural vem sendo amplamente utilizada. Deste modo, o concreto reforçado com 
fibras (CRF) é um compósito formado por uma matriz cimentícia e por fibras, que são 
distribuídas de forma dispersa nesta. A matriz é responsável por proporcionarforma ao 
elemento de concreto e manter a posição das fibras. Já as fibras funcionam como um reforço, 
melhorando as propriedades da matriz, principalmente mecânicas (FRAZÃO et al.; 2015). 
Alguns estudos determinam que a adição de fibras em concretos convencionais e 
autoadensáveis melhora a resistência à fissuração, a tenacidade, resistência à fadiga, resistência 
ao fogo, redução de contração plástica, dentre outros, através da inibição do desenvolvimento 
de múltiplas trincas (AHMED et al, 2007, YEHIA et al, 2016). 
Lofgren (2005) explica que o concreto no geral se comporta conforme gráfico da 
Figura 4 (a), que também mostra o comportamento do CRF. Dentro do concreto existem 
naturalmente microfissuras pré-existentes, resultantes da retração, deformações térmicas e 
restrições internas causadas por agregados, oriundas do processo de endurecimento do concreto. 
Quando uma tensão é aplicada neste material, essas microfissuras começam a crescer na 
interface agregado / pasta de cimento (A), e podem se propagar para a argamassa (B). Quando 
o pico de tensão é atingido (C), as microfissuras se propagam de forma instável, formando as 
macrofissuras e levando à queda de tensão (D). A ramificação das trincas e a ponte formada 
pelos agregados causam o comportamento no gráfico entre os pontos D e E. Contudo, quando 
incorporamos fibras no concreto, ocorre um aumento da capacidade de absorção de energia do 
compósito: as fibras criam pontes de transferência de tensões através das fissuras, reduzindo 
sua propagação e expansão, como visto na Figura 4 (b), além de tornar o concreto mais dúctil 
quando comparado à concretos não reforçados, principalmente após a primeira fissura (KIM et 
al., 2008). 
Desta forma, quando ocorre a primeira fissuração no concreto por carregamento, há a 
ruptura da adesão entre a matriz cimentícia e as fibras, e o processo de transferência de tensões 
passa a ser controlado pelas tensões de atrito na interface matriz / fibra (FIGUEIREDO, 2011). 
28 
 
Figura 4 – Comportamento do concreto no gráfico tensão x deformação (a) e vista lateral das 
pontes de tensão causadas pela adição de fibras (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: Lofgren (2005). 
 
Vale salientar que as fibras começam a ser solicitadas de forma gradual, e até 
deformação (w) de 0,05 mm não há contribuições significativas das pontes de transferência de 
tensão causadas pelas fibras, ou seja, as fibras são solicitadas principalmente no pós-fissuração. 
Vale salientar também que dependendo do tipo de fibra, pode ocorrer aumento de tensão 
causado pela deformação da fibra antes do seu arrancamento, porém após esse momento, a 
tensão do compósito começará a diminuir (LOFGREN, 2005). 
As principais fibras estruturais presentes no mercado são as fibras metálicas e as 
macrofibras sintéticas comerciais de polietileno (PE). As fibras metálicas começaram a ser 
estudadas no final dos anos 1950, sendo concedidas patentes somente nos anos de 1960, e as 
fibras sintéticas começaram a ser estudadas em 1965, sendo que seus comprimentos e diâmetros 
eram inicialmente semelhantes às fibras metálicas e de vidro (ACI, 2009). 
As fibras metálicas são fibras fabricadas a partir do aço (geralmente carbono, podendo 
ser inoxidável), e possuem diversas formas de fabricação. Essas fibras têm resistência à tração 
(até 2600 MPa com 1 mm de diâmetro) e módulo de elasticidade (cerca de 210 GPa) elevados 
(LOFGREN, 2005), são protegidas da corrosão pela matriz cimentícia através do seu ambiente 
alcalino, e o seu formato pode melhorar a ligação à matriz por meio de ancoragem mecânica ou 
rugosidade superficial (ACI, 2009). Mesmo assim, as fibras de aço, por serem mais rígidas que 
a pasta de cimento (YEHIA et al., 2014), tem a tendência de serem arrancadas da matriz quando 
solicitadas. 
29 
 
A norma NBR 15530 (ABNT, 2019) classifica as fibras metálicas de cinco maneiras 
diferentes, sendo que a fibra deve estar inserida em uma dessas formas: 
• com base na sua fabricação (trefilado a frio; chapas cortadas; produzidas por 
fusão; trefilados a frio e escarificados; e usinados a partir de blocos de aço); 
• com base em sua forma, que podem ser retas ou arredondadas; 
• revestimento: quando são fornecidas com algum tipo de revestimento; 
• com base na classificação do teor de carbono do aço usado: baixo (no máximo 
0,30%), médio (entre 0,30% e 0,60%) ou alto teor de carbono (0,60% a 1,00%); 
• com base na tolerância de comprimento e diâmetro da fibra: classe A, B ou C, 
de acordo com a Tabela 2 da NBR 15530 (ABNT, 2019). 
A Figura 5 mostra os principais formatos das fibras de aço de acordo com a NBR 
15530 (ABNT, 2019), sendo (d) o diâmetro, (w) a espessura da fibra, (t) a altura da sessão 
transversal da fibra, e (l) o comprimento da fibra. 
Figura 5 – Formatos de fibras de aço (a) trefiladas a frio; (b) chapa cortada. 
 
(a) (b) 
Fonte: adaptado da NBR 15530 (ABNT, 2019). 
 
Já as fibras comerciais de polietileno, segundo Pakravan e Ozbakkaloglu (2019), são 
produzidas na forma de monofilamento e possuem natureza hidrofóbica, excelente resistência 
química, boa resistência ao impacto e resistência à tração variando entre valores baixos a altos, 
com massa específica abaixo de 1,0 g/cm³. Ainda segundo os autores, comumente são utilizados 
dois tipos de fibras com diferentes propriedades mecânicas para aplicação em concretos: (1) 
fibras de polietileno de baixa densidade (LDPE); e (2) fibras de polietileno de alta densidade 
30 
 
(HDPE). A diferença entre os dois tipos basicamente se dá pelo formato das suas estruturas 
moleculares. 
As fibras de polietileno são fabricadas com deformações superficiais semelhantes a 
verrugas ao longo do comprimento da fibra, e têm como objetivo melhorar a aderência 
mecânica em pastas de cimento e argamassas (ACI, 2009). Apesar disso, a fibra de polietileno 
é fracamente aderida à matriz cimentícia - sendo que esta ligação é principalmente mecânica - 
e possui resistência à tração (até 600 MPa com 1 mm de diâmetro) e módulo de elasticidade 
baixos - cerca de 5 GPa - (LOFGREN, 2005, CARNIO, 2017) e, portanto, essa fibra tem a 
tendência de apresentar grandes deformações quando rompem. 
Em relação ao estado fresco, as fibras no geral reduzem o espalhamento nos CAAs, 
principalmente as de aço (ALABDULJABBAR et al.; 2019, MOHSENI et al.; 2017, ISLAM 
et al., 2011). Essas fibras podem aumentar a segregação, porém também reduzem a exsudação 
(ZEYAD, 2020). A perda de trabalhabilidade / espalhamento nos concretos convencionais e 
autoadensáveis ocorre por causa da maior rigidez da fibra de aço, que aumenta o atrito entre as 
fibras e os agregados, sendo que o comprimento e formato da fibra também influenciam essa 
propriedade (ASTM C143, 2010). É indicado que a fibra não possua comprimento maior que 
três vezes o diâmetro máximo do agregado utilizado no concreto, para não reduzir sua 
trabalhabilidade (FIGUEIREDO, 2011). Além disso, se a adição das fibras no concreto for feita 
de forma rápida durante a mistura, essas fibras podem aglutinar, afetando as propriedades 
mecânicas, bem como a trabalhabilidade (YEHIA et al., 2016). 
A quantidade de fibras adicionada à mistura de concreto depende das propriedades da 
matriz cimentícia e dos objetivos de desempenho desejados, sendo que a capacidade com que 
a fibra irá melhorar essas propriedades depende do módulo de elasticidade e resistência 
mecânica da fibra, além do tipo, geometria, razão volumétrica, dispersão e direção das fibras 
no concreto (ACI, 2009, ZEYAD, 2020). Carnio (2017) cita que para aplicações estruturais, os 
teores utilizados das macrofibras de polietileno estão em torno de 0,5% em fração volumétrica 
com melhorias nas propriedades de tenacidade e resistência ao impacto, sendo os teores 
máximos em 1,5%. Já os teoresde adição de fibras de aço variam bastante de acordo com a sua 
razão de aspecto (λ = L / d), porém pesquisas mostram que o teor mais utilizado está em torno 
de 1% em fração volumétrica. 
A melhora das propriedades mecânicas quando há incorporação de fibras nos 
concretos pode ser verificado em diversos estudos. Mazzoli et al. (2015) analisaram amostras 
com seis tipos diferentes de fibras (polipropileno, polivinil, polietileno e aço) usando métodos 
de análise de imagens, e concluíram que em termos de eficácia das fibras, a adição de 
31 
 
macrofibras de polipropileno e polietileno apresentaram o melhor desempenho quando 
comparados às outras fibras, pois elas propiciaram certo retardo e grande diminuição na 
formação de fissuras. 
Já em relação às fibras de aço, Kim et al. (2019) realizaram testes com três fibras de 
aço com razões de aspectos (λ) diferentes (65, 97,5 e 100), com incorporação de 2,0% de fibra 
de aço em fração volumétrica, e nove diferentes incorporações de fibras hibridas de aço com 
microfibras polietileno (λ = 387). Os resultados mostraram que as maiores resistências à 
compressão e à tração foram em concretos com apenas adições de 2,0% de fibras de aço, sendo 
que a maior resistência foi aquela com adições de fibras com λ = 100, e a adição das fibras de 
polietileno aumentou a ductilidade das amostras; já a maior resistência à flexão foi alcançada 
com a adição de 2% de fibra de aço com λ = 97,5. 
Abbass et al. (2018) estudaram concretos com três relações água/cimento (0,25, 0,35 
e 0,45) e adições de fibras de aço com extremidade em gancho de três tipos diferentes: (1) l = 
40 mm, d = 0,62 mm e λ = 65; (2) l = 50 mm, d = 0,62 mm e λ = 80; e (3) l = 60 mm, d = 0,75 
mm e λ = 80. As fibras de aço foram adicionadas em três frações volumétricas: 0,5%, 1,0% e 
1,5%. Os resultados indicaram um aumento em torno de 10 a 25% na resistência à compressão 
e de 31 a 47% na resistência à tração direta. Além disso, percebeu-se que o aumento no teor de 
fibra incorporada de 0,5% para 1,5% aumentou a resistência à flexão de 3% para 124% para a 
fibra com o λ = 65; já nos concretos com a fibra de λ = 80, observou-se o aumento de 140% na 
resistência à flexão, em comparação com o concreto de referência, sem fibras. 
A Tabela 2 mostra algumas pesquisas do CRF, seus objetivos, teores de adição, tipo 
de fibra e principais resultados em relação às propriedades mecânicas. 
 
32 
 
Tabela 2 – Síntese de algumas pesquisas sobre as principais características do CRF. 
Autor (es) Ano Periódico 
Material e teor de 
fibra incorporada 
Objetivos Principais resultados 
Alabduljabbar 
et al. 
2019 Fibers 
Aço – λ = 100 
Teor (%): 1,0; 1,5; 
2,0 em fração 
volumétrica. 
Estudar a eficácia de 
diferentes materiais de 
substituição de cimento nas 
propriedades frescas e 
mecânicas das misturas de 
CAA com diferentes 
quantidades de fibras de aço. 
O concreto sem nenhuma adição 
mineral apresentou melhor 
resistência à compressão com 
2,0% de adição de fibra de aço, 
e melhores resistências à tração 
e flexão com adição de 1,5% de 
fibras. 
Gasemi, 
Gasemi, 
Mousavi 
2019 
Construction 
and Building 
Materials 
 
Aço - λ = 50 
Teor (%): 0,1; 0,3 e 
0,5 em fração 
volumétrica. 
Verificar a energia de fratura 
em CAA com diferentes 
agregados, fatores a/c e 
quantidade de fibras. 
No geral, independentemente do 
tamanho dos agregados graúdos, 
o aumento na quantidade de 
fibras no concreto aumenta a 
energia de fratura, o que torna o 
concreto mais dúctil. 
Pająk, 
Ponikiewski 
2017 
Procedia 
Engineering 
Fibras híbrida de 
aço - λ = 32 e 27 
Teor (%): variando 
entre 1,0 a 3,0% 
Estudar CAA com adição de 
dois tipos diferentes de fibras 
metálicas (longas e curtas) 
com diferentes teores de 
adição. 
Os resultados mostraram que o 
CAA com fibra híbrida de 0,5% 
de fibra longa + 1,0% de fibra 
curta apresentaram a maior 
resistência à compressão (47,67 
MPa), porém foi o CAA com 
0,5% de fibra longa + 1,5% de 
fibra curta que apresentou maior 
resistência à tração (7,09 MPa). 
Isso se deu porque as fibras 
curtas estavam em maior 
quantidade e por serem mais 
leves. 
Frazão et al. 2015 
Construction 
and Building 
Materials 
Aço - λ = 70 
Teor (%): 2,5 em 
fração volumétrica. 
Além de indicadores de 
durabilidade, como absorção 
de água e resistividade 
elétrica, foram verificadas as 
resistências à compressão, 
módulo de elasticidade (E) de 
flexão. 
A resistência do CAA com 
fibras à compressão e o E foram 
maiores em 3,57% e 3,14% aos 
90 dias, respectivamente, em 
comparação com o CAA sem 
fibras. A resistência residual à 
flexão aumentou até aos 28 dias, 
porém reduziu aos 90 dias, o que 
indica que algumas fibras 
falharam por ruptura. 
Mohseni et al. 2017 
Journal of 
Cleaner 
Production 
Aço - λ = 67 
Teor (%): 0,5, 0,75 
e 1,0 em fração 
volumétrica 
Foram testados CAA com 
fibras de aço e polipropileno 
separadamente e formando 
fibra híbrida em relação à 
propriedades mecânicas e de 
durabilidade, sem adição de 
AR e com substituição parcial 
de 16% de NA graúdo por AR 
graúdo. 
Os concretos com 1,0% de 
adição de fibras de aço 
obtiveram os melhores 
resultados em relação às 
propriedades mecânicas, porém 
os CAA com AR tiveram suas 
resistências reduzidas. Os 
melhores resultados mecânicos 
foram os CAA com adição de 
0,5% de fibra de polipropileno e 
0,5% de fibra de aço. 
Choi et al. 2014 
Construction 
and Building 
Materials 
Aço - λ = 48,4 
PE - λ = 44,1 
Teor (%): 
Aço - 0,4, 0,8 e 1,2 
PP – 0,5, 1,0 e 1,5 
Todos em fração 
volumétrica 
Investigar o efeito da adição de 
diferentes fibras em concretos 
leves. 
A adição de fibras de PE reduziu 
a resistência à compressão dos 
concretos analisados. Porém, 
todas as adições melhoraram as 
resistências à tração e à 
tenacidade dos concretos, 
chegando a um aumento de 56% 
à tração e 144,8% à flexão, 
comparado a o concreto leve 
sem fibras. 
Pešić et al. 2016 
Construction 
and Building 
Materials 
PE - λ = 75 e 92 
Teor (%): 0,4, 0,74 
e 1,25 
Investigar os benefícios 
potenciais da incorporação de 
fibras de PE de alta densidade 
recicladas simplesmente 
extrudadas em concretos. 
Foram verificados aumentos da 
resistência à compressão 
somente com a adição de 0,4% 
de fibras de PE em comparação 
com o mesmo concreto sem 
fibras. Em relação à flexão, 
foram registrados ganhos de 
resistência, chegando a 13,8% 
para a fibra de λ = 75 e 5,5% 
para a fibra de λ = 92. 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
33 
 
Apesar de tantos benefícios, principalmente com a incorporação de fibras metálicas, 
essas fibras possuem o agravante de poder sofrer corrosão, principalmente quando o ambiente 
onde o concreto está inserido é litorâneo, podendo sofrer com a agressividade dos íons cloreto. 
Já as fibras de polietileno, por causa de sua natureza hidrófobica e material sintético, não sofrem 
com esse tipo de agressividade, o que as tornam uma alternativa para substituição do uso das 
fibras de aço nessas regiões. 
 
2.5 Durabilidade dos Concretos 
 
A durabilidade é a capacidade do concreto de resistir a diversos tipos de processos de 
deterioração, mantendo sua integridade e resistência por um período de exposição ao ambiente 
inserido. É também um dos fatores mais importantes no concreto em função da sua incidência 
direta no funcionamento dessas estruturas. O envelhecimento precoce das estruturas e a falta de 
manutenção dos edifícios estão reduzindo a vida útil das edificações. 
Desta forma, a NBR 6118 (ABNT, 2014) determina as diretrizes mínimas e parâmetros 
de projeto para garantir a durabilidade das estruturas em concreto armado, que depende 
basicamente do ambiente onde a estrutura está inserida, dos materiais constituintes, do fator 
água/cimento do concreto utilizado, do consumo de cimento e do cobrimento nominal da peça. 
Vale salientar quea norma NBR 15575 – parte 2 (ABNT, 2013) informa o desempenho mínimo 
requerido para as estruturas de concreto armado, bem como a vida útil de projeto (VUP) de 50 
anos para esse sistema estrutural, considerando o atendimento aos requisitos das normas 
aplicáveis. 
A durabilidade das estruturas de concreto armado é influenciada pelos poros presentes 
na microestrutura desse material e as características desses poros determinam como os agentes 
agressivos ingressarão no concreto – a conectividade, continuidade, tortuosidade e o seu 
diâmetro - através de uma combinação entre os mecanismos de transporte – absorção por 
capilaridade, difusão e permeação (FRAZÃO et al., 2015, DODDS et al., 2017). 
Em uma pasta de cimento Portland hidratada, a fase sólida é composta por hidratos de 
cálcio com baixa solubilidade (como o silicato de cálcio hidratado, C-S-H; o hidróxido de cálcio, 
CH; e etringita, C-A-S-H) e se encontra em equilíbrio estável com a solução dos poros de alto 
pH (entre 12,5 e 13,5). Dessa forma, qualquer ambiente que possa levar à redução da 
alcalinidade da solução dos poros é considerado agressivo, pois levará à desestabilização dos 
produtos de hidratação dos materiais cimentícios. Além disso, deve-se verificar que com o 
aumento dos efeitos físicos nocivos, como porosidade e permeabilidade do concreto, 
34 
 
diminuição da resistência, fissuração e lascamento, os ataques químicos neste material podem 
ser acelerados (RIBEIRO et al., 2018). 
A armadura presente no concreto armado é protegida por duas barreiras, ambas criadas 
pelo concreto em torno da armadura: uma química, chamada camada passivadora, ou filme 
passivo, e uma física, através do cobrimento da armadura normatizada pela NBR 6118 (2014). 
A perda da barreira química pode ocorrer por diversos mecanismos, sendo preponderante a 
despassivação por íons cloreto e/ou por carbonatação, que podem iniciar e/ou acelerar o 
processo de corrosão das estruturas (FIGUEIREDO; MEIRA, 2013). 
 
2.5.1 Corrosão 
 
A corrosão é a principal patologia presente nas estruturas de concreto armado, e as 
suas causas são bastante variadas. Ela pode ser definida como um processo de deterioração do 
material devido à ação química ou eletroquímica do meio ambiente, resultando na perda de 
massa do material corroído, que no caso do concreto armado, pode levá-lo, em casos extremos, 
à ruína de edificações. 
O processo da corrosão é instantâneo, e é causado pela necessidade do material em 
atingir o seu estado de menor energia, que é o seu estado mais estável. A maioria dos metais, 
como ocorre com o ferro, é encontrada na natureza na forma de compostos, como óxidos e 
hidróxidos, já que nessa forma eles apresentam um estado mínimo de energia (RIBEIRO et al., 
2018). 
O aço presente no concreto armado é protegido graças à alcalinidade do concreto 
circundante, promovida pelo processo de hidratação do cimento. Portanto, para promover maior 
durabilidade nas estruturas de concreto, prolongando sua vida útil, é imprescindível o controle 
da abertura de fissuras, da difusidade do concreto e da corrosão nas armaduras (BERROCAL 
et al., 2013), através da manutenção da alcalinidade da camada de cobrimento da armadura 
(NUNES, 2014). 
O diagrama de Pourbaix, fruto de avaliações de reações termodinamicamente possíveis 
em função de um potencial de eletrodo (em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio) e do pH 
de diversos sistemas metal-solução, dentre eles o sistema ferro-água, pode ser utilizado na 
avaliação do comportamento de armaduras em estruturas de concreto, e pode ser verificado na 
Figura 6. 
Figura 6 – Diagrama de Pourbaix no sistema ferro-água. 
35 
 
 
Fonte: Rivetti et al. (2018). 
 
Desta forma, percebe-se que no ambiente alcalino com o pH na ordem de 13,5 e 
potencial de -800 mV, o ferro está em equilíbrio com o Fe3O4, e para valores de potencial 
menores, o aço não se corrói. Para valores maiores de potencial, o filme passivo na superfície 
da armadura é formado através dos óxidos Fe3O4 e Fe2O3, protegendo o aço da corrosão 
(OLLIVER; VICHOT, 2014, FENG et al., 2020). 
Contudo, com a redução de pH para 9, de acordo com o diagrama Pourbaix, a barra de 
aço fica ativa espontaneamente, liberando os íons Fe2+ para o eletrólito, dando início à corrosão 
do material. 
O mecanismo da corrosão consiste em um processo eletroquímico, onde ocorrem 
reações de oxidação do metal (reação anódica) e redução de um oxidante presente na solução 
em conjunto com o uso, no cátodo, de elétrons provenientes do ânodo (reação catódica). Com 
isso, formam-se produtos de corrosão advindos de reações secundárias na superfície do metal, 
que são mostradas nas reações de 1 a 4 (OLLIVER; VICHOT; 2014, NEVILLE; BROOKS; 
2013). 
 
𝐹𝑒 → 𝐹𝑒2+ + 2𝑒− (𝑟𝑒𝑎çã𝑜 𝑎𝑛ó𝑑𝑖𝑐𝑎) Reação 1 
4𝑒− + 𝑂2 + 2𝐻2𝑂 → 4(𝑂𝐻)
− (𝑟𝑒𝑎çã𝑜 𝑐𝑎𝑡ó𝑑𝑖𝑐𝑎) Reação 2 
𝐹𝑒2+ + 2𝑂𝐻− → 𝐹𝑒(𝑂𝐻)2 (ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑓𝑒𝑟𝑟𝑜𝑠𝑜) Reação 3 
4𝐹𝑒(𝑂𝐻)2 + 2𝐻2𝑂 + 𝑂2 → 4𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 (ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑓é𝑟𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑓𝑒𝑟𝑟𝑢𝑔𝑒𝑚) Reação 4 
36 
 
 
Portanto, para haver corrosão são necessários três elementos: (1) a destruição do filme 
passivo, (2) a presença de oxigênio e (3) a presença de eletrólito. Assim, não ocorre corrosão 
no aço em concretos totalmente secos ou totalmente submersos, sendo que neste último, pode 
haver caso a água consiga incorporar ar (RIBEIRO et al; 2018). 
O produto formado pela corrosão (ferrugem) possui volume muito maior que o volume 
inicial do material antes das reações, cerca de 600% maior (METHA; MONTEIRO; 2014). Esse 
aumento de volume causa pressões internas dentro do concreto armado, podendo levar ao 
desplacamento do cobrimento, reduzindo a capacidade mecânica das estruturas das edificações. 
A Figura 7 ilustra esquematicamente o mecanismo da corrosão das barras de aço, bem como 
uma comparação dos volumes dos produtos da oxidação do ferro. 
Figura 7 – Mecanismo de corrosão das barras de aço em concretos (a) e volumes dos 
produtos de oxidação do ferro (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: OLLIVER e VICHOT (2014). 
 
A redução da alcalinidade do concreto, que leva à destruição do filme passivo do aço 
e, portanto, inicia o processo de corrosão, é alcançada graças a presença de agentes deletérios, 
que adentram nos poros do concreto até alcançarem a superfície do aço. Os dois principais 
agentes agressivos são os íons cloreto (Cl-) e o CO2, sendo que em regiões costeiras o íon cloreto 
é mais presente e em maior concentração. Esses agentes, bem como o oxigênio, penetram no 
concreto através da difusão, que consiste em um mecanismo de transporte de substâncias de um 
meio para outro devido a uma diferença de potencial químico, muitas vezes de concentração 
(RIBEIRO; 2010). 
Para realizar o monitoramento das estruturas de concreto armado em relação à corrosão, 
existem técnicas de análise com métodos não destrutivos. A resistividade elétrica é uma dessas 
37 
 
técnicas, que através do valor da resistência que o concreto apresenta à passagem de uma 
corrente elétrica, indica a probabilidade de corrosão, tornando-se uma técnica qualitativa de 
avaliação (BERROCAL; LUNDGREN; LÖFGREN; 2013). 
 
2.5.2 Corrosão por Ataque de Íon Cloreto 
 
Por apresentar um mecanismo de corrosão mais agressivo, o ataque por íons cloreto 
torna-se a patologia mais perigosa dentre os tipos de corrosão no concreto armado conhecidos, 
por apresentar uma corrosão por pites. A presença de cloreto no concreto pode resultar de 
componentes de agregados contaminados com cloreto, água de amassamento contaminada, ou 
por difusão do ambiente, como a exposição do concreto a um ambiente marinho ou o uso de 
sais de degelo (ou seja,CaCl2, MgCl2, NaCl) no inverno (BERTOLINI et al.; 2013). 
O mecanismo real detalhado de decomposição do filme passivo para desencadear a 
corrosão no aço por cloretos ainda não é totalmente compreendido, devido às dificuldades em 
examinar o processo em escala atômica nas camadas passivas extremamente finas (ACI; 2001, 
POURSAEE; 2016, ANGST; 2018). Contudo, três modelos são geralmente propostos: o 
modelo da adsorção, o modelo do filme óxido e o modelo de complexo transitório. 
Quando os cloretos penetram no concreto, existem três comportamentos possíveis: (1) 
parte deles formam o sal de Friedel (3CaO.Al2O3. CaCl2.10H2O) ao reagirem quimicamente 
com os compostos que contêm aluminatos (C3A e C4AF), tamponando os poros; (2) parte é 
adsorvida pelo gel amorfo de silicato de cálcio hidratado (C-S-H); e (3) sob forma de cloretos 
livres remanescentes, que interagem em processos corrosivos, podendo despassivar o aço 
(PRUCKNER; GJØRV; 2004). Vale salientar que grande parte do cloreto que reage com 
aluminatos é liberado assim que o pH cai para valores abaixo de 12, o que pode ocorrer 
localmente em vazios na interface aço / concreto. O cloreto ligado se dissolve e pode 
subsequentemente ser envolvido no início da corrosão (BERTOLINI et al.; 2013). 
Segundo ACI (2001) e Ribeiro et al. (2018), no modelo da adsorção, ou da troca iônica, 
a despassivação do aço é o resultado da adsorção e ingresso dos íons cloretos na camada mais 
externa do filme passivo, em competição com o oxigênio dissolvido ou com os íons OH-. O 
cloreto hidrata os íons metálicos, promovendo sua dissolução, o que causa estreitamento 
progressivo do filme passivo. 
Já no modelo do filme óxido, ou do defeito pontual, a despassivação ocorre quando há 
disponibilidade de oxigênio e existem fissuras ou algum tipo de heterogeneidade geométrica na 
interface aço-concreto. Os íons cloreto permanecem adsorvidos na superfície da camada 
38 
 
passivadora, e atuam como um catalisador na formação de íons de Fe2+ na interface óxido / 
eletrólito, que então se difundem para a interface óxido / metal, enquanto os íons O2+ se 
difundem na direção oposta. A dissociação dos íons Fe2+ do metal resulta na formação de vazios 
e, portanto, na despassivação do vergalhão, debilitando o filme passivo (ACI; 2001, 
RODRIGUES et al.; 2021). 
Por fim, no modelo do complexo transitório, segundo ACI (2001) os íons cloreto 
começam a competir com os íons hidroxila na formação de compostos, criando um polo anódico 
no concreto, causado pela concentração desses compostos em uma determinada região. Assim, 
um polo anódico é formado, o que fragiliza a camada passivadora (HELENE; 2004, 
BOUTEILLER et al.; 2012), e como produto, há a formação de um complexo solúvel de cloreto 
de ferro, como mostra a reação 5. 
 
𝐹𝑒3+ + 𝐹𝑒2+ + 6𝐶𝑙− → 𝐹𝑒𝐶𝑙3 + 𝐹𝑒𝐶𝑙2 Reação 5 
 
Como os compostos de cloreto são mais instáveis na presença de pH mais elevado, 
estes se dissociam e liberam o Cl- e o Fe2+, sendo que o último pode reagir com as hidroxilas 
presentes no concreto, rompendo o complexo e formando novos hidróxidos de ferro, que se 
depositam na superfície metálica, como mostra o esquema da Figura 8. 
Figura 8 – Mecanismo de corrosão das barras por penetração de íons cloreto no 
concreto. 
 
Fonte: OLLIVER e VICHOT (2014). 
 
Já os ânions Cl- deslocam-se pelo metal até as zonas catódicas, e podem interagir mais 
uma vez com o ferro da armadura, reduzindo o pH do eletrólito e causando um ciclo de 
39 
 
agressões localizado (SAREMI; MAHALLATI, 2002), conforme a reação 6. Portanto, percebe-
se que ocorrem reações auto catalíticas, o que demonstra que pequenas quantidades de cloretos 
podem gerar ou acelerar processos corrosivos. 
 
𝐹𝑒𝐶𝑙3 + 3𝑂𝐻
− → 3𝐶𝑙− + 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 Reação 6 
 
A influência dos íons cloro pode ser visualizada, também, pela alteração no diagrama 
de Pourbaix para o sistema ferro-água com cloretos (Figura 9). Esse diagrama demonstra que 
ocorre uma redução da região de passividade provocado pela ação dos cloretos em comparação 
ao diagrama do sistema ferro-água, presente na Figura 6. Além disso, esse diagrama demonstra 
o surgimento de uma região de passividade imperfeita, e que a região de corrosão aumenta, 
sendo que esta é composta por uma região de corrosão por pites. 
Figura 9 – Diagrama de Pourbaix para o sistema ferro-água com cloretos. 
 
Fonte: Ribeiro et al. (2018). 
 
Ollivier e Vichot (2014) afirmam que concentrações muito baixas de cloretos (cerca 
de 0,01%) já conseguem provocar modificações na morfologia da camada passivadora, 
formando o composto FeOOH. Por isso, é de grande importância o controle tecnológico do 
40 
 
concreto durante todo seu processo de produção, desde o projeto estrutural até a sua cura, para 
que os teores de cloreto não ultrapassem o permitido por normas, conforme mostra a Tabela 3. 
Tabela 3 – Teores de cloreto permitidos (% em relação à massa de cimento). 
Normas Teor máximo de Cl- para concreto armado (%) 
NBR 7211 (2009) - brasileira 
0,06% - concreto protendido 
0,15% - concreto armado exposto nas condições de serviço da 
estrutura 
0,40% - concreto armado em condições de exposição não severas 
0,30% - outros tipos de construção em concreto armado. 
EN 206-1 (2007) – europeia 0,20% a 0,40% - concreto armado1 
BS 8110-1 (1997) - britânica 0,20% - 0,40% - concreto armado2 
ACI – 318 (2014) - americana 0,15% - 0,30% - 1,00% - concreto armado1 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Além do exposto, reduzir a permeabilidade do concreto pode ajudar a mitigar os efeitos 
deletérios dos íons cloreto neste. Uma possibilidade é o uso de adições minerais nas 
composições do concreto, como metacaulim, cinzas volantes e sílica ativa, que possuem a 
capacidade de se ligarem aos cloretos, e com isso contribuem na redução da penetração desses 
íons (WONGKEO et al.; 2014). A sílica ativa, por exemplo, gera uma reação pozolânica muito 
ágil para formar o gel C-S-H, incorporando-se ao Ca(OH)2 precipitado, diminuindo a 
quantidade e o tamanho dos poros no concreto, restringindo assim a penetração dos íons 
externos (JUNG et al.; 2018). 
 
2.6 Durabilidade dos Concretos Autoadensáveis com AR 
 
Apesar da durabilidade do concreto armado ter se tornado um tema recorrente no meio 
acadêmico nos últimos anos, a durabilidade de CAA com AR ainda possui muitas lacunas a 
serem abordadas, já que sua durabilidade é muito influenciada pelo teor de finos (característica 
muito variável nos RCD), teor de ar incorporado, fissuração, microestrutura, zona de transição 
dupla e possíveis contaminantes presentes no AR. 
Estudos mostram que o uso de AR em CAA aumenta a absorção de água do concreto 
e seu volume de vazios, indicando aumento da porosidade nesses concretos, o que leva a 
 
1 depende do ambiente inserido. 
2 depende do cimento utilizado. 
41 
 
redução de resistência à penetração de alguns agentes agressivos, como os íons cloreto 
(SASANIPOUR; ASLANI; 2020). Guo et al. (2018) afirmam que a impermeabilidade do 
concreto com AR é influenciada pelo fator água/cimento, pela resistência original do concreto 
residual, idade de cura do concreto, presença de adições minerais e principalmente pela 
quantidade de AR, e que quanto maior for essa quantidade, menor a durabilidade do concreto, 
sendo que o efeito negativo é maior para AR miúdo do que para AR graúdo, já que o AR miúdo 
possui acúmulo de argamassa triturada no material mais fino (MARINKOVIĆ et al.; 2017). A 
presença de argamassa velha aderida ao AR também pode aumentar a porosidade do concreto. 
Abed, Nemes e Tayeh (2018) testaram 7 traços diferentes, sendo um traço o de 
referência, com agregado natural, e o restante com substituições do agregado natural por AR. 
Contudo, foram utilizados dois tipos de AR: um oriundo do processamento do traço de 
referência,sendo chamado de “1ª geração”, e outro oriundo do processamento do concreto “1ª 
geração”, sendo chamado de “2ª geração”, ou seja, reciclando um concreto já produzido com 
AR. Os resultados mostram aumento da absorção de água em todas as misturas com AR, tanto 
da 1ª como da 2ª geração, sendo que o aumento da 2ª geração foi bem maior, saindo de 1,01% 
no concreto de referência para 7,91% no concreto com substituição total do agregado natural. 
A densidade do concreto também reduziu com o uso do AR, principalmente o da 2ª geração. 
Ambos os fenômenos aconteceram graças a adesão de uma nova camada de argamassa no AR, 
já que o AR possui densidade mais baixa que o agregado natural, e a argamassa aderida absorve 
mais água. 
Bravo et al. (2018) testaram 34 misturas de concreto com agregados reciclados 
produzidos a partir de diferentes resíduos de construção e demolição não tratados, e avaliou o 
uso dos aditivos super plastificantes nestes concretos em relação à durabilidade. Foi concluído 
que a composição dos agregados reciclados foi mais relevante para a retração do que o teor de 
agregado substituído; concluíram também que apesar do superplastificante ter adequado a 
trabalhabilidade das misturas, ele não é tão eficaz para melhorar as propriedades de retração e 
durabilidade de concretos com RCD, porém em concretos com AR provenientes de concretos, 
essas propriedades são melhoradas. 
Entretanto, apesar das influências negativas, Shang et al. (2015) mostram que por 
causa da sua alta porosidade, o AR pode armazenar um pouco de água e fornecer cura interna 
ao concreto durante o desenvolvimento da microestrutura, podendo aumentar a 
impermeabilidade do concreto. 
Barroqueiro et al. (2020) afirmam que é possível produzir concretos autoadensáveis 
de alto desempenho com propriedades de durabilidade perfeitamente aceitáveis, através do uso 
42 
 
de adições minerais. Eles avaliaram aspectos de durabilidade de seis teores diferentes de 
substituições para AR finos e graúdos (0/0; 25/25; 50/50; 100/100; 0/100 e 100/0%) em CAA. 
Apesar dos resultados indicarem aumento na penetração dos íons cloreto (de 9% sem AR para 
49% com AR), é possível melhorar a impermeabilidade do CAA com a adição de cinzas 
volantes. Essa adição mineral causa um aumento do tamanho médio dos poros em idades mais 
jovens; contudo, para idades mais avançadas, há uma tendência de diminuição do volume dos 
poros, fazendo com que a taxa de penetração diminua. 
Portanto, reduzir a porosidade do concreto, e consequentemente sua permeabilidade, 
é um dos desafios encontrados em diversas pesquisas, para tornar viável o uso do AR nos 
concretos, inclusive no CAA. 
 
2.7 Durabilidade dos Concreto Autoadensável Reforçado com Fibras 
 
As fibras de aço vêm sendo adicionadas no concreto com o intuito de melhorar suas 
propriedades mecânicas, como capacidade de carga pós-fissuração e desempenho de absorção 
de energia, através da restrição do aumento da largura das fissuras, o que traz benefícios para a 
durabilidade desses compósitos. A excelente capacidade de travamento de trincas e formação 
de múltiplas trincas finas nos CRF pode atrasar o processo de iniciação da corrosão, uma vez 
que o surgimento e/ou crescimento das fissuras no concreto aumenta sua permeabilidade, 
favorecendo a entrada de agentes agressivos, como ácidos, sulfatos e íon cloreto (STEFANONI; 
ANGST; ELSENER; 2017, PAUL; ZIJL; ŠAVIJA; 2020). 
Outro ponto importante é a constatação de uma melhor interface da fibra - matriz em 
comparação com a interface vergalhão - matriz. A interface fibra-matriz é mais densa e 
uniforme devido à grande quantidade de hidróxido de cálcio - Ca(OH)2 - presente, comparado 
com a interface entre vergalhões de aço convencionais e a matriz, reduzindo a entrada de 
agentes agressivos no CRF (MICHEL et al.; 2013), já que esse composto pode ligar-se ao 
cloreto, reduzindo a concentração de cloretos livres responsáveis pelo início do processo de 
corrosão (FRAZÃO et al.; 2015). 
Teruzzi et al. (2004) produziram três misturas de concretos com 0,51% (mistura 1 e 2) 
e 0,77% (mistura 3) de adição de fibras de aço em fração volumétrica, e realizaram ensaios de 
difusão de íons cloreto, permeabilidade ao oxigênio, ciclos de gelo e degelo com e sem sais, e 
ciclos de carbonatação. As fibras possuíam 35 mm de comprimento e λ = 65. Os resultados 
mostraram que não foram encontrados efeitos significantivos na difusão dos cloretos ou 
permeabilidade ao oxigênio que poderiam ser atribuídos à presença de fibras, e concluíram que 
43 
 
a zona interfacial em torno das fibras não atua como um caminho preferencial para a penetração 
de agentes prejudiciais. 
Foi percebido nos CRF com fibras de aço uma dualidade em relação à corrosão das 
fibras metálicas: o dano excessivo na interface fibra-matriz resultaria em uma redução 
progressiva e localizada da seção transversal da fibra devido à corrosão (PAUL; ZIJL; ŠAVIJA; 
2020). Contudo, as forças expansivas geradas durante a corrosão das fibras são insuficientes 
para o desprendimento do concreto, pois, devido ao seu diâmetro reduzido, o aumento do 
volume produzido pelos óxidos decorrentes do processo corrosivo não é suficiente para fender 
o concreto circundante e, portanto, para o concreto bem compactado a corrosão das fibras fica 
restrita à superfície do concreto (FRAZÃO et al.; 2015). Além disso, a corrosão nas fibras de 
aço também pode aumentar a rugosidade das fibras, o que pode aumentar o atrito entre a matriz 
cimentícia e a fibra, melhorando assim a resistência à tração residual do CRF (GRANJU; 
BALOUCH; 2005). 
A durabilidade do CRF com aço e macrofibras sintéticas foi examinada por Bernard 
(2004) separadamente em amostras pré-fissuradas expostas aos ambientes costeiros e no 
interior por uma duração variando de 7, 14 e 24 meses. Verificou-se que ambas as fibras 
possuem boa durabilidade, porém a macrofibra sintética apresentou melhor desempenho, 
independente do ambiente onde o concreto foi inserido. Nas amostras com largura de fissura 
acima de 0,10 mm, as fibras de aço foram significativamente danificadas pela corrosão no 
ambiente costeiro. A formação de pites na região das fibras de aço expostas pela fissura e nas 
áreas deformadas levou a uma redução significativa da seção transversal da fibra, provocando 
redução da resistência à tração residual. 
No concreto ainda não fissurado, Abbas et al. (2014), através do teste de migração 
rápida de cloreto (ASTM C1202, 2010), mostraram que CRF com fibras de aço e polietileno 
possuem coeficiente de difusão do cloreto menor que em concretos convencionais, bem como 
a carga desses íons passada pelas amostras. Isso foi justificado pelo fato de o CRF ter a 
capacidade de deter o surgimento de microfissuras durante o seu manuseio e cura, tornando o 
concreto mais impermeável à penetração dos solutos deletérios (CORINALDESI e 
MORICONI, 2012). 
A resistividade elétrica do concreto está sendo cada vez mais utilizada para auxiliar na 
avaliação de forma indireta das características do concreto (apesar de apresentar algumas 
limitações), como sua permeabilidade aos fluidos e difusividade do íon cloreto, que pode ser 
correlacionada ao grau de resistência do concreto aos efeitos prejudiciais de ambientes severos. 
Frazão et al. (2015) explicam que se espera que exista uma relação linear entre a intensidade 
44 
 
da corrosão e a condutividade das fibras de aço presentes no CRF, assim como ocorre em barras 
de aço inseridas em concretos, porém devido ao aspecto descontínuo do reforço da fibra, essa 
característica não é tão verificada. Segundo Tsai et al. (2009), os CRF com fibras de aço 
apresentam resistividade extremamente baixa devido à alta condutividade elétrica das fibras de 
aço. 
Apesar de ser um tema bem discutido no meio acadêmico, ainda existem grandes 
variações quantitativas nos resultados das pesquisas sobre a durabilidade do CRF relatadaspor 
diferentes autores, que podem ser atribuídas aos seus diferentes tipos de fibra, largura de fissura, 
condições e duração da exposição, propriedades da fibra, qualidade do concreto, dentre outros. 
Além disso, ainda não há um consenso comum em relação aos malefícios causados pela 
corrosão nas fibras de aço. As macrofibras de polietileno ainda são pouco exploradas, 
principalmente em pesquisas voltadas à durabilidade. 
No Brasil, as fibras de aço para concreto são normatizadas pela NBR 15530 (ABNT, 
2019), que mostra as diretrizes em relação à qualidade das fibras, tipos de fibras metálicas e 
cuidados necessários na fabricação e controle tecnológico dos CRF. Além disso, o projeto 
estrutural dos CRF com fibras de aço é regido pela NBR 16935 (ABNT, 2021). Contudo, esta 
norma especifica apenas que as estruturas de CRF devem atender aos requisitos mínimos de 
durabilidade, sem especificar quais seriam esses requisitos. 
 
 
45 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
O programa experimental foi dividido em quatro partes, sendo elas: (1) caracterização 
dos materiais constituintes do CAA em estudo; (2) definição da incorporação ideal de fibras a 
serem determinadas através do estudo de argamassas autoadensável, com base em um traço de 
CAA já estudado por MELLO et al. (2020); (3) produção dos concretos, moldagem dos corpos 
de prova e ensaios tecnológicos nos estados fresco e endurecido; e (4) avaliação da durabilidade 
dos CAAs reforçados por fibras. A Figura 10 mostra o fluxograma do planejamento 
experimental do presente trabalho. 
46 
 
Figura 10 – Fluxograma do programa experimental. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
3.1 Materiais 
 
47 
 
Os materiais selecionados para a presente pesquisa foram aqueles cuja características 
possibilitariam um concreto autoadensável homogêneo, sem apresentar exsudação e segregação. 
Desta forma, foram utilizados os seguintes materiais: 
 
3.1.1 Cimento 
 
O cimento utilizado no presente trabalho foi o cimento Portland tipo II com adição de 
fíler calcário (CP II F), fabricado em Pitimbu-PB e fornecido pela empresa Brennand Cimentos. 
Este cimento foi selecionado para a pesquisa por não apresentar pozolanas em sua composição, 
contendo no máximo 25% de filer calcário, e com isso, espera-se que a composição do cimento 
não interfira na influência do íon cloreto nas fibras incorporadas ao concreto. 
 
3.1.2 Agregados 
 
Foram utilizados dois tipos de agregados miúdos nesta pesquisa. Um deles foi o 
agregado reciclado proveniente de resíduo da construção civil classe A, processado na região 
de São José do Mipibú-RN e fornecido pelo Grupo Duarte, com diâmetro máximo de 1,18 mm. 
O segundo agregado miúdo utilizado foi uma areia quartzosa fina oriunda do leito do rio da 
região de Serrinha-RN com diâmetro máximo de 1,18 mm. Já o agregado graúdo utilizado foi 
a brita granítica oriunda também da região de Serrinha-RN com diâmetro característico de 9,5 
mm. 
O uso dos tipos de agregado graúdo e miúdo apresentados se justifica devido ao fato de 
os concretos autoadensáveis possuírem alta fluidez e tendência à segregação, e por isso, a 
necessidade do uso de materiais finos. 
 
3.1.3 Aditivo químico para concreto 
 
O aditivo utilizado neste estudo com o intuito de promover ao concreto autoadensável a 
fluidez requerida, foi o aditivo superplastificante de terceira geração à base de Éter 
Policarboxílico de nome comercial MasterGlenium® SCC 160, fornecido pela empresa 
MasterBuilders/BASF. Vale salientar que este aditivo não possui cloretos em sua composição, 
desta forma não agredindo a matriz cimentícia, além de ter melhor desempenho em relação à 
penetração de íons cloreto, reduzindo-a, comparado com aditivos superplastificantes a base de 
48 
 
polímero lignossulfonato (MATIAS et al., 2014). Todas as características fornecidas pelo 
fabricante através da Ficha Técnica do produto estão disponíveis na Tabela 4. 
Tabela 4 – Informações técnicas do aditivo superplastificante. 
Propriedade Especificação 
Base química Éter Policarboxílico 
Aspecto Líquido branco turvo 
Densidade (g/cm³) 1,067 a 1,107 
pH 7,00 a 9,00 
Teor de Sólidos (%) 38,00 a 42,00 
Fonte: Ficha Técnica do produto (2016). 
 
3.1.4 Água 
 
 Foi utilizada nesta pesquisa para a confecção dos concretos a água fornecida pela 
concessionária local de abastecimento de água do estado da Paraíba – CAGEPA, por apresentar-
se em maior abundância. 
 
3.1.5 Fibra sintética 
 
 A fibra sintética utilizada neste estudo consiste em uma fibra estrutural de alta densidade 
(HDPE) constituída de um monofilamento fabricado em polietileno tereftalato modificado, 
fornecida pela empresa Sheikan Arcor Jet. Esta fibra foi selecionada por promover a 
transmissão de tensões de atrito interfacial em concretos de alta resistência à compressão e 
densamente compactados, em relação à alta resistência à ruptura da matriz cimentícia desse tipo 
de concreto (RANADE et al., 2013). 
As características desta fibra podem ser observadas através da Tabela 5 com dados 
fornecidos pelo fabricante, bem como o aspecto visual desta fibra pode ser visualizado na 
Figura 11. 
 
49 
 
 
Tabela 5 – Características da fibra de polietileno. 
Característica Valor 
Comprimento (mm) 40 
Diâmetro (mm) 0,8 
Razão de aspecto 50 
Tensão máxima à tração 
(MPa) 
4,9 
Fonte: Ficha técnica do produto (2019). 
Figura 11 – Fibra de polietileno 
 
Fonte: autora (2021). 
 
3.1.6 Fibra de Aço 
 
 As fibras de aço influenciam o comportamento do concreto principalmente no 
incremento da resistência mecânica à flexão e a ductilidade, uma vez que essa fibra evita a 
propagação de trincas e melhora a absorção de energia. Isso ocorre principalmente por causa 
das pontes de transferência de tensão que a adição das fibras propicia ao concreto, além do aço 
ser um material dúctil (GHASEMI et al., 2019; ABBASS et al., 2018; ALABDULJABBAR et 
al., 2019). 
As fibras metálicas foram utilizadas com o intuito de avaliar sua influência no estado 
fresco e endurecido no CAA. Estas fibras possuem 30 mm de comprimento e são produzidas a 
partir de chapas de baixo carbono laminadas a frio, fornecida pela empresa Tec Machine. As 
principais informações sobre as fibras podem ser observadas na Tabela 6, bem como seus 
aspectos visuais na Figura 12. 
 
50 
 
Tabela 6 – Características da fibra de aço. 
Característica Valor 
Comprimento (mm) 30 
Diâmetro (mm) 0,6 
Razão de aspecto 50 
Tensão máxima à tração 
(MPa) 
>1.000 
Fonte: Ficha técnica do produto (2019). 
Figura 12 – fibra de aço. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
3.2 Métodos 
 
3.2.1 Composição granulométrica 
 
As granulometrias dos agregados foram determinadas de acordo com a NBR NM 248 
(ABNT, 2003), utilizando peneiramento manual. Já o módulo de finura dos agregados, bem 
como a determinação do diâmetro máximo foram realizados de acordo com as diretrizes da 
NBR 7211 (ABNT, 2009). 
 
3.2.2 Massa específica 
 
As massas específicas do cimento foram determinadas através de ensaio norteado pela 
NBR NM 23 (ABNT, 2003), enquanto as massas específicas dos agregados miúdos seguiram 
as diretrizes da NBR NM 52 (ABNT, 2009). As massas específicas real e aparente do agregado 
graúdo foram obtidas pela NBR NM 53 (ABNT, 2009). 
51 
 
 
3.2.3 Determinação do índice de finura 
 
O índice de finura do cimento foi verificado através da NBR 11579 (ABNT, 2012). Este 
ensaio permite determinar a finura do cimento a partir da peneira de abertura 75 µm. 
 
3.3 Definição de teores de adição das fibras convencional e sintética 
 
Os teores de fibra sintética e da fibra convencional incorporados no concreto 
autoadensável, bem como o ajuste do traço base, foram determinados a partir de um estudo das 
argamassas, com o intuito de verificar como a mistura se comportaria quanto aos aspectos 
relacionados a segregação e exsudação com a adição dessas fibras. Diversos autoresvalidam 
este método, que utiliza como base o método de Okamura e Ouchi (2003), possibilitando o teste 
de várias combinações com mais variáveis, bem como reduzindo a quantidade de material 
utilizado no estudo e a quantidade de recursos humanos, graças ao fato de que o concreto e a 
argamassa possuem comportamentos análogos no estado fresco (JIN, 2002; SHI, 2015; 
NEPOMUCENO et al., 2012). 
 Para iniciar o estudo das argamassas, foram avaliadas as adições nas argamassas as 
adições de fibra sintética e convencional nos teores de 0,50%, 0,75%, 1,00% e 1,50%, 
separadamente, e selecionados os melhores resultados no que se refere ao espalhamento e a 
presença de segregação e/ou exsudação. Esses percentuais estão de acordo com diversos autores 
que utilizaram fibras de mesma composição e em teores variando de 0,25 a 2,00% (PEŠIĆ et 
al, 2016; AL-HADITHI et al., 2019, SONG; HWANG, 2004, ABBASS et al., 2018). 
Foram confeccionadas 23 argamassas diferentes em quatro estágios. As argamassas 
iniciais das etapas 1 e 2 (REF1 e RCD1) partiram do traço utilizado na pesquisa de MELLO et 
al. (2020), com foco em obter CAA com classificação SF2, de acordo com a NBR 15823-1 
(ABNT, 2017). 
No primeiro estágio, foi realizado o ajuste do traço de referência com agregado miúdo 
natural (REF), totalizando 4 traços; no segundo estágio foi testado o teor de agregados (RCD), 
no qual viu-se a necessidade de acrescentar agregado miúdo natural em 10% da massa do RCD 
a fim de melhorar o aspecto áspero da argamassa, totalizando 4 traços (0%, 10%, 20% e 30%); 
no terceiro estágio foi variado o teor de aditivo no traço resultante do estágio 2 (RCD_ADT), e 
foram estudados 7 traços (1,49%, 1,55%, 1,60%, 1,63%, 1,65%, 1,70%, 1,80% e 1,90%) sem 
variação do fator água/cimento; e por fim, na etapa 4, foram verificados os teores máximos de 
52 
 
fibras de aço e polietileno (RCD_AÇO e RCD_PE) que poderiam ser incorporados nas 
argamassas, mantendo os parâmetros desejados. Nesta etapa, foram verificadas 8 argamassas, 
sendo 4 de cada tipo de fibra. 
Além do espalhamento, o índice de espalhamento relativo (Gm) foi calculado como 
mostra a Equação 1, e o seu alto valor indica maior deformabilidade da argamassa. 
𝐺𝑚 =
(𝑑1∗𝑑2−𝑑0
2)
𝑑0
2 Eq. 1 
Em que: Gm: Índice de espalhamento relativo para argamassas; d1: primeiro diâmetro do 
espalhamento obtido com o mini cone para argamassas; d2: segundo diâmetro do espalhamento 
obtido com o mini cone para argamassas; d0: diâmetro da base do mini cone para argamassas. 
O valor de Gm indica se a argamassa possui dosagem para fornecer um CAA. Vários 
autores utilizam o parâmetro Gm da fração argamassa para dosar CAA e esses valores variam 
de 3 a 8. Contudo, ainda não existe consenso entre os pesquisadores quanto ao valor ideal para 
promover a autodensabilidade do CAA (EDAMATSU et al., 1999, JIN e DOMONE, 2002, 
NEPOMUCENO et al., 2014, TAKADA e WALRAVEN, 2001). 
Portanto, optou-se nesta pesquisa por considerar os traços adequados aqueles no qual o 
espalhamento no teste de mini slump-flow estivesse entre 260 mm e 300 mm (NEPOMUCENO 
et al., 2014, SAFIUDDIN et al., 2010), bem como Gm no intervalo de 6 ≤ Gm ≤ 8, já que a 
adição de fibras no CAA reduz o espalhamento da argamassa. 
 Após o estudo das argamassas, foi definida a fração volumétrica de adição de fibras de 
polietileno e aço em 0,75%, resultando assim quatro traços produzidos, sendo que no traço de 
referência REF foi utilizado areia natural, e os outros três foi realizada a substituição total de 
areia natural por AR: o traço RCD sem adições de fibras; o traço AÇO com adição de fibras de 
aço; e o traço POLI com adição de fibra de polietileno. 
 Os traços utilizados neste estudo, como dito anteriormente, foram desenvolvidos de 
acordo com Mello et al. (2020), que produziram concretos autoadensáveis com consumo de 
cimento aproximado de 450 kg/m³. Os traços com as respectivas adições e as proporções dos 
agregados e da água estão expostos na Tabela 7. 
 
 
 
 
53 
 
Tabela 7 – Composição dos traços utilizados nesta pesquisa. 
Traços Cimento 
Areia 
natural 
Agregado 
reciclado 
Agregado 
graúdo 
Água 
Adit. 
SP (%) 
Fibra de 
aço 
(AÇO) 
(%) 
Fibra de 
Polietileno 
(PE) (%) 
REF 1,0 1,64 - 2,16 0,467 0,35 - - 
RCD 1,0 0,164 1,64 2,16 0,467 1,70 - - 
AÇO 1,0 0,164 1,64 2,16 0,467 1,70 0,75 - 
POLI 1,0 0,164 1,64 2,16 0,467 1,70 - 0,75 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
 Após a definição dos traços e teores de adição de fibras, os consumos dos materiais a 
serem utilizados foram calculados de acordo com suas respectivas massas específicas, em kg/m³, 
e podem ser observados na Tabela 8. 
Tabela 8 – Consumo dos materiais em kg/m³. 
Traços Cimento 
Areia 
natural 
Agregado 
reciclado 
Agregado 
graúdo 
Água Adit. SP 
Fibra 
de aço 
(AÇO) 
Fibra de 
Polietileno 
(PE) 
REF 442,88 798,96 - 956,63 206,83 1,58 - - 
RCD 442,88 72,63 726,33 956,63 206,83 7,53 - - 
AÇO 442,88 72,63 726,33 956,63 206,83 7,53 58,50 - 
POLI 442,88 72,63 726,33 956,63 206,83 7,53 - 6,82 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Vale salientar que o fator água/cimento e a relação agregados/cimento não foram 
modificados nos traços com o intuito de que estes fatores não influenciassem as análises dos 
resultados. 
 
3.4 Preparo da mistura e moldagem 
 
O processo de mistura dos concretos autoadensáveis foi baseado no trabalho de Mello 
et al. (2020), em que primeiramente os agregados miúdos foram secos em estufa por 24 horas 
e esfriados em temperatura ambiente. Após essa etapa, os materiais foram pesados de acordo 
com o volume necessário por betonada, sendo que foram realizados duas betonadas de 20 litros 
54 
 
de concreto, resultando em um volume de 40 litros de concreto por traço, e 160 litros de 
concreto no geral. Esse volume foi suficiente para a realização dos ensaios no estado fresco e 
confecção dos corpos de prova para o estado endurecido. Pelo fato de a betoneira suportar 
apenas 120 litros, foi preciso executar essa divisão para garantir energia de mistura necessária. 
Vale salientar que nos primeiros traços do dia, a parte interna da betoneira era umedecida, e em 
seguida realizada a mistura do concreto. Ressalta-se também que a cada betonada de 20 litros, 
a betoneira era lavada para a realização da próxima betonada. 
A ordem de colocação dos materiais foi iniciada pela brita e cerca de 1/3 do volume da 
água do traço. Após isso, toda a areia natural e / ou AR foram adicionados na mistura, com mais 
1/3 do volume da água. Em seguida, foi adicionado o cimento e o restante da água na massa, e 
realizado a mistura até o CAA ficar homogêneo, sendo que esta etapa durou cerca de 2 minutos. 
As fibras foram adicionadas de forma lenta e separadas manualmente, para garantir sua 
distribuição uniforme, e foi feita a mistura por cerca de trinta segundos. Por fim, foi incluído o 
aditivo e feito a mistura do compósito até este ficar homogêneo. O processo de mistura por 
betonada pode ser verificado de forma resumida no fluxograma da Figura 13. 
Figura 13 – Fluxograma da mistura dos concretos 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Todo o processo de mistura levou cerca de sete minutos e foi realizado em uma 
betoneira de 120 litros, com eixo inclinado e motor de 0,5 CV. Quando necessário, foram 
55 
 
realizadas paradas no processo para raspagem da parte interna da betoneira com o intuito de 
retirar os materiais finos que estavam aderidos em suas paredes internas. 
Os corpos de prova produzidos no presente estudo foram moldados em duas 
geometrias diferentes: prismáticos e cilíndricos. 
Os corpos de prova prismáticos foram moldados para realizar o ensaio de resistência à 
tração na flexão. Foram confeccionados 6 corpos de prova prismáticos com altura e largura de 
100 mm e comprimento de 400 mm, conforme NBR 5738 (ABNT, 2015) para cada traço, porém 
sem a necessidade de adensamento,ou seja, o concreto era somente lançado dentro das fôrmas 
metálicas e logo após era feito um nivelamento da superfície com régua biselada. 
Já os corpos de prova cilindros foram moldados para a realização dos demais ensaios 
no estado endurecido. Foram moldados 10 corpos de prova cilíndricos com diâmetro de 100 
mm e altura de 200 mm, conforme a NBR 5738 (ABNT, 2015), para cada traço. Para realizar a 
moldagem, o concreto foi vertido nas formas metálicas cilíndricas, e depois foi feito o 
acabamento da superfície com régua biselada, sem a necessidade de nivelamento. 
 
3.5 Propriedades do concreto autoadensável no estado fresco 
 
Os ensaios no estado fresco são de suma importância, pois são eles que avaliam se o 
concreto autoadensável produzido possui o comportamento necessário para ser classificado 
como tal. Esses ensaios foram realizados de acordo com as normas brasileiras vigentes. 
 
3.5.1 Espalhamento, Índice de estabilidade visual e tempo de escoamento T500 
 
 O ensaio de espalhamento, ou Slump Flow Test, é realizado no estado fresco para 
verificar a capacidade de fluxo do concreto autoadensável produzido através da análise do 
diâmetro, em milímetros (mm), do círculo formado após a retirada do tronco do cone de Abrams 
– ou slump flow (SF) – e estabilização do concreto. Deste ensaio foi possível verificar outros 
dois parâmetros do CAA: índice de estabilidade visual e tempo de escoamento T500. Estes 
ensaios são norteados pela norma NBR 15823-2 (ABNT, 2017). 
 O ensaio do tempo de escoamento consiste na medição do tempo que o concreto 
preenche um círculo de 500 mm de diâmetro após a retirada do tronco do cone de Abrams, 
sendo que esse tempo medido serve como parâmetro para avaliação da viscosidade do CAA, 
denominado T500, e apresentado em segundos. 
56 
 
 Já o índice de estabilidade visual (IEV) foi determinado a partir de uma análise visual, 
ou seja, foi verificado a presença predominante ou não de agregados nas bordas do concreto 
após sua estabilização, utilizando para tal caracterização um gabarito disponibilizado pela 
norma para diferentes situações, conforme Figura 14. 
Figura 14 – Classes do índice de estabilidade visual (IEV) 
 
Fonte: adaptado da NBR 15823-2 (ABNT, 2017). 
 
Vale observar que a condição “IEV 0” é considerada a situação ideal, uma vez que esta 
apresenta um CAA sem evidência de segregação ou exsudação. 
 
3.6 Propriedades do concreto autoadensável no estado endurecido 
 
Os ensaios no estado endurecido foram realizados para analisar o comportamento 
mecânico e de durabilidade dos CAAs com substituição do agregado miúdo por RCD e das 
fibras de aço e de polietileno adicionadas neste, sendo que esses ensaios foram realizados tanto 
em corpos de prova submetidos a ciclos de agressão de íons cloretos, quanto em corpos de 
prova somente submetidos à cura úmida. Foram moldados por mistura 6 corpos de prova 
prismáticos medindo 100 mm x 100 mm x 400 mm e 13 corpos de prova cilíndricos medindo 
100 mm x 200 mm. 
 
 
 
 
57 
 
3.6.1 Condição de exposição do CAA ao ambiente agressivo 
 
Todas as amostras produzidas foram desmoldadas após 24 horas de sua moldagem. 
Logo após foram colocadas em cura por imersão de água na temperatura de 28°C por 28 dias. 
A fim de otimizar o trabalho humano e economizar a quantidade de concreto produzido, 
os ensaios de índices físicos foram realizados com os mesmos corpos de prova, e os ensaios de 
resistividade elétrica foram realizados nos corpos de prova do ensaio à compressão antes da sua 
realização. 
Após o período inicial de 28 dias de cura submersa, os corpos de prova foram 
submetidos a condição de exposição agressiva baseado na metodologia utilizada por Ye et al. 
(2016), no qual foram analisados concretos submetidos a ciclos de secagem e molhagem com 
cloreto em concretos convencionais. No presente trabalho, a metodologia será aplicada em 
concretos autoadensáveis. 
Primeiramente, após os 28 dias de cura, todas as amostras foram secas ao ar livre natural durante 
três dias, iniciando assim o primeiro ciclo de agressividade. Em seguida, os corpos de prova 
foram imersos em um recipiente plástico com solução de NaCl com 15% de concentração 
(18,75 kg de NaCl comercial + 100 kg de água da concessionária local) durante 4 dias, conforme 
mostra a Figura 15. Para garantir a qualidade do cloreto livre na solução durante todos os ciclos, 
a solução salina foi trocada ao término de cada ciclo. Cada ciclo de agressão durou 7 dias, e se 
repetiu oito vezes até a conclusão do estudo. 
Figura 15 – Corpos de prova submersos em água salina
 
Fonte: autora (2021). 
 
58 
 
As condições de alta concentração de NaCl ao qual os corpos de prova foram 
submetidos foi realizada com o objetivo de verificar a penetração do íon cloreto nos concretos, 
bem como garantir que as fibras incorporadas pudessem ser alcançadas pelo agente agressor, e 
com isso permitir a análise do efeito dessa agressividade nas fibras. 
Os ensaios realizados foram divididos em ensaios destrutivos e não destrutivos. Os 
ensaios destrutivos foram realizados ao final de todos os ciclos, quando as amostras tinham 28 
dias (compressão) e 90 dias de idade (compressão e flexão). Já os ensaios não destrutivos foram 
realizados aos 49 dias, aos 70 dias e aos 90 dias, ou seja, no final do último ciclo. A Figura 16 
mostra o esquema resumo de todos os ensaios que foram realizados nos concretos 
autoadensáveis deste estudo, bem como as idades quando foram feitos. 
Figura 16 – Fluxograma com a cronologia dos ensaios realizados. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
3.6.2 Penetração do cloreto através dos ciclos de molhagem e secagem 
 
Para exercer o acompanhamento da penetração do íon cloreto nos concretos 
autoadensáveis, foi realizado o ensaio de penetração do cloreto. Para isso, os corpos de prova 
59 
 
de 100 mm por 200 mm utilizados foram capeados com parafina como mostra a Figura 17, para 
evitar a penetração desse agente agressivo na direção longitudinal do corpo de prova. 
Figura 17 – Corpo de prova com parafina para ensaio de penetração de íons cloreto. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Após os ciclos de molhagem e secagem, os corpos de prova foram serrados para que 
houvesse acesso à sessão transversal destes, como mostra a Figura 18 (a). Logo em seguida ao 
rompimento, foi aspergido na superfície da sessão transversal uma solução de nitrato de prata 
(AgNO3) com concentração de 0,1M (5,1 g de nitrato de prata + 300 ml de água destilada). 
Desta forma, foi possível verificar a frente de penetração de íons cloreto através do processo 
colorimétrico, no qual a região branca indica precipitação de cloreto de prata (AgCl) quando 
úmida, e arroxeada após secagem da solução, indicando onde houve penetração do cloreto. 
Figura 18 – aspecto do concreto após aspersão da solução de nitrato de 
prata e medição da profundidade de penetração dos cloretos. 
60 
 
 
(a) (b) 
Fonte: autora (2021). 
 
Após secagem, os corpos de prova passaram novamente por capeamento com parafina 
e voltaram aos ciclos de molhagem e secagem. Por fim, a profundidade de penetração dos 
cloretos foi medida como mostra a Figura 18 (b), nas datas presentes na Figura 16. 
 
3.6.3 Difusão de íons cloreto 
 
O ensaio de difusão dos íons cloreto é um ensaio de durabilidade que tem como objetivo 
determinar a resistência à penetração desses íons no concreto. Esse ensaio é realizado pelo 
método rápido contido na NT BUILD 492 (NORDTEST, 1999) e na especificação LNEC E-
463 (LNEC, 2004) e foi realizado nas datas previstas no cronograma presente na Figura 16. O 
resultado deste ensaio é a determinação do coeficiente de difusão de íons cloreto através de 
ensaio de migração em regime não estacionário. 
Para a realização deste ensaio, foi necessário a utilização de corpos de prova com 100 ± 
2 mm de diâmetrocom 50 ± 5 mm de altura, foram extraídos de um corpo de prova com 100 
mm de diâmetro e 200 mm de altura, como mostra a Figura 19. De cada corpo de prova maior 
foi possível fazer 3 corpos de prova menores, através de cortes. Esses corpos de prova menores 
foram ensaiados após 90 dias de cura por imersão. 
 
61 
 
Figura 19 – Preparação dos corpos de prova usados no ensaio de difusão de cloretos (a) e 
corpo de prova utilizado no ensaio de difusão de íons cloreto (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: (a) Farias, 2019; (b) autora (2021). 
 
 O ensaio começa com a preparação dos provetes, que consiste em colocá-los à vácuo 
por três horas e em seguida, em imersão em solução saturada de Ca(OH)2 por 18 ± 2 horas, para 
garantir que o ingresso dos íons cloreto no concreto seja predominantemente por difusão. É 
utilizado uma solução anódica (0,3M NaOH – 12 g de NaOH + 1 kg de água destilada) e outra 
catódica (10% NaCl – 1 kg de NaCl comercial + 9 kg de água natural) e aplicada inicialmente 
uma voltagem de 30 V nos provetes, conforme normatização, para assim criar um potencial 
elétrico e forçar a migração dos íons cloreto para o concreto. Se necessário, essa voltagem 
deverá ser corrigida durante o teste para manter a corrente elétrica passante. A temperatura das 
amostras deve ficar entre 20ºC e 25ºC. Toda a aparelhagem, bem como esquema do ensaio 
podem ser observados na Figura 20. 
 
62 
 
Figura 20 – Aparelhagem do ensaio de migração de íons cloreto pelo método NT 
BUILD 492. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Após o ensaio concluído, os corpos de prova foram rompidos através de compressão 
diametral, e foi aspergido a solução de nitrato de prata para verificar, através do precipitado 
branco visível, a frente de penetração de íon cloreto. Essa frente foi medida conforme mostra a 
Figura 21. 
Figura 21 – Metodologia de medição da profundidade de 
penetração dos cloretos. 
 
Fonte: adaptado de NORDTEST (1999). 
63 
 
 
Por fim, o coeficiente de difusão foi calculado conforme equação simplificada proposta 
pela NT BUILD 492 (NORDTEST, 1999) e pode ser vista através da Equação 2, e os 
parâmetros necessários foram obtidos durante o ensaio. O valor do coeficiente de difusão para 
cada traço de CAA analisado foi estabelecido como a média dos coeficientes encontrados para 
as três amostras submetidas à mesma exposição. 
 
𝐷 =
0,0239(273+𝑇)𝐿
(𝑈−2)𝑡
(𝑥𝑑 − 0,0238√
(273+𝑇)𝐿𝑥𝑑
𝑈−2
) Eq. 2 
 
Em que D é o coeficiente de difusão no estado não estacionário, x10-12 m²/s; T é o valor 
médio das temperaturas inicial e final no anólito, em graus Celsius (°C); L é a espessura do 
provete, em milímetros (mm); U é o valor absoluto da voltagem aplicada, em volts (V); t é a 
duração do ensaio em horas; e xd é o valor médio da profundidade de penetração, em milímetros 
(mm). 
 
3.6.4 Resistividade elétrica 
 
A resistividade elétrica foi medida seguindo as normas RILEM TC-154 
(VENNESLAND et al., 2007) e ASTM G57 (ASTM, 2012). Este ensaio foi realizado para 
acompanhamento da penetração dos íons cloreto, durante e após os ciclos de molhagem e 
secagem. 
O equipamento utilizado neste ensaio foi o Resipod da marca Proceq, o qual possui 
quatro eletrodos espaçados em 50 mm, que utilizam para a medição os princípios do dispositivo 
de Wenner. Para isso, uma corrente elétrica é aplicada às duas sondas nas extremidades e a 
diferença de potencial é medida entre as duas sondas internas. A corrente é carregada por íons 
na solução aquosa do poro dentro concreto. Por isso, o ensaio foi realizado com os corpos de 
prova saturados, após a etapa de molhagem dos ciclos de agressividade, garantindo assim que 
estes estivessem saturados superficialmente. O esquema do ensaio pode ser verificado na Figura 
22. 
 
64 
 
Figura 22 – (a) Mecanismo do ensaio de resistividade elétrica, e (b) realização do 
ensaio. 
 
 (a) (b) 
Fonte: (a) Manual de uso do equipamento PROCEQ (2017); e (b) autora (2021). 
 
Foram realizadas três medições em cada corpo de prova, sendo testados três corpos de 
prova de cada traço. Essas medições foram feitas nos corpos de prova com idades de 49, 70 e 
86 dias naqueles que passaram pelos ciclos de molhagem e secagem, bem como nos corpos de 
prova que não sofreram ciclos de agressão, aos 90 dias. 
A média das medições resultou no valor da resistividade elétrica final, em kΩ.cm. Com 
esta média, foi verificada a probabilidade de corrosão através do boletim europeu CE – COST 
509 (1997), que mostra critérios de avaliação quanto à resistividade com relação ao risco de 
corrosão, presente na Tabela 9. 
Tabela 9 – Critérios de avaliação da resistividade elétrica em concretos de acordo com 
a resistividade elétrica 
Nível de corrosão Insignificante Fraco Moderado Elevado 
Resistividade do 
concreto (kΩ.cm) 
≥100 50 a 100 10 a 50 < 10 
Fonte: COST 509 (CE, 1997). 
 
3.6.5 Massa específica e porosidade aberta 
 
65 
 
As massas específicas real, seca e saturada, a absorção de água por imersão e o índice 
de vazios foram determinados de acordo com a NBR 9778 (ABNT, 2009), utilizando corpos de 
prova cilíndricos de 100 mm por 200 mm. 
Esses ensaios foram realizados seguindo as etapas listadas a seguir: 
• Realizar a secagem dos corpos de prova em estufa por 72 horas na temperatura de (105 
± 5) ºC, e determinar a massa seca da amostra (ms); 
• Imergir a amostra em água por 72 horas em temperatura de (23 ± 2) ºC; 
• Levar a amostra para um recipiente cheio de água, que deve ser levado à ebulição de 
forma progressiva, levando um tempo entre 15 e 30 minutos, e manter a ebulição por 
5 horas. 
• Deixar a água esfriar naturalmente até a temperatura de (23 ± 2) ºC e em seguida, 
realizar a pesagem submersa através de balança hidrostática (mi). 
• Secar a amostra superficialmente com um pano úmido e logo após, determinar a massa 
da amostra (msat). 
De posse dos resultados, calcula-se a massa específica e porosidade aberta através das 
equações presentes na NBR 9778 (ABNT, 2009). 
 
3.6.6 Resistência à compressão 
 
O ensaio de resistência à compressão foi realizado conforme NBR 5739 (ABNT, 2018), 
em uma prensa hidráulica analógica da marca AMSLER, com capacidade para 100 toneladas e 
velocidade de aplicação de carga de 0,45 MPa/s. Os corpos de prova foram retificados com um 
disco diamantado em uma retífica de eixo horizontal, para uniformizar a superfície de aplicação 
da carga. Foram rompidos 3 corpos de prova por idade de ensaio (28 dias e 90 dias), sendo que 
aos 90 dias foram rompidos tanto os corpos de prova que não sofreram ciclos de agressividade, 
como aqueles que sofreram. O resultado foi apresentado em MPa através da média dos três 
corpos de prova ensaiados, em conjunto com seu respectivo desvio padrão. 
 
3.6.7 Resistência à flexão 
 
O comportamento à flexão foi analisado seguindo as propostas da C 1185 - 03 (ASTM, 
2003), RILEM 49 TRF (1994) e NBR 5738 (ABNT, 2015). Os corpos de prova foram 
confeccionados com dimensões 100 mm x 100 mm x 400 mm, e entalhados conforme mostra 
66 
 
a Figura 23, que além das dimensões do corpo de prova, também mostra a posição do entalhe e 
local de aplicação da carga, representada pela letra F. 
Figura 23 – Esquema do ensaio de tração na flexão 
 
Fonte: adaptado da NBR 5738 (ABNT, 2015). 
 
Os entalhes foram realizados na lateral dos corpos de prova através de corte com serra 
mármore, respeitando a distância entre o fundo do entalhe e o topo do corpo de prova (hsp) com 
83 ± 1 mm, como mostra a Figura 24 (a). O resultado do entalhe no corpo de prova pode ser 
verificado na Figura 24 (b). 
 
67 
 
Figura 24 – Medição da distância hsp dos corpos de prova (a); entalhe no corpode 
prova (b). 
 
(a) 
 
 
(b) 
Fonte: autora (2021). 
 
Os testes de flexão em três pontos foram realizados em uma prensa hidráulica da marca 
TecQuipment Ltda, com capacidade de 10 toneladas, ilustrada na Figura 25 (a). O extensômetro 
acoplado na prensa pode ser visto na Figura 25 (b). 
 
68 
 
Figura 25 – Prensa utilizada na pesquisa (a) e extensômetro da prensa (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: autora (2021). 
 
Todos os cálculos para determinar a resistência máxima à flexão dos CRF foram feitos 
de acordo com a C 1185 - 03 (ASTM, 2003), através da Equação 3. 
 
𝑅 =
3 𝑃𝐿
2 𝑏𝑑²
 Eq. 3 
 
Em que: R = resistência à flexão, MPa; P = carga máxima, N; L = comprimento do 
vão, mm; b = largura do corpo de prova, mm; e d = espessura do corpo de prova, (mm). 
Já a capacidade de absorção de energia estática na flexão dos compósitos foi verificada 
de acordo com RILEM 49 TRF (1994), que propõe que a tenacidade é a área abaixo do gráfico 
carga versus deflexão, até o nível de carga de 40% da carga máxima (de pico) no trecho 
descendente, como mostra a Figura 26. Foram rompidos 6 corpos de prova para cada traço, aos 
93 dias, sendo que 3 corpos de prova passaram por cura úmida, e o restante sofreu ciclos de 
molhagem e secagem. 
 
69 
 
Figura 26 – Exemplo do cálculo da tenacidade. 
 
Fonte: RILEM (1994). 
 
3.6.8 Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV 
 
A microestrutura dos CAA produzidos foi avaliada pela microscopia eletrônica de 
varredura (MEV), com o intuito de analisar a interação e aderência entre fibras adicionadas e a 
matriz cimentícia, bem como verificar o estado das fibras adicionadas após os ciclos de agressão. 
As imagens geradas neste ensaio são oriundas de um feixe contínuo de elétrons 
focalizado, que varre a superfície da amostra. Esses elétrons interagem com o material e, assim, 
através de um detector presente no equipamento, é possível analisar as energias dos elétrons, 
que são interpretadas pelo equipamento e, com isso, geram imagens com alta definição. 
O equipamento utilizado neste ensaio foi da marca TESCAN, modelo Veja 3. A Figura 
27 mostra o equipamento utilizado, bem como o tratamento realizado com ouro nas amostras. 
 
70 
 
Figura 27 - Equipamento utilizado no ensaio de MEV (a); metalização das 
amostras (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: autora (2021). 
 
Como o objetivo foi verificar apenas a interação entre matriz cimentícia e fibra, sem 
observar possíveis reações químicas nos corpos de prova, o ensaio foi feito sem espectroscopia 
por energia dispersiva (EDS). 
 
 
71 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
4.1 Caracterização dos materiais 
 
A caracterização física dos agregados areia natural, agregado reciclado e brita, foi 
realizada através do ensaio de granulometria NM 248 (ABNT, 2003), gerando assim suas 
curvas granulométricas representadas na Figura 28. Delas foi possível determinar o módulo de 
finura e diâmetro máximo do agregado, cujos valores estão indicados também na Tabela 10. 
Figura 28 – Granulometria dos agregados. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
A massa específica do cimento foi determinada com o intuito de calcular o seu 
consumo por metro cúbico de concreto. Além da massa específica, foram calculados a massa 
unitária e o índice de finura afim de complementar as características físicas deste material, e os 
resultados podem ser vistos na Tabela 10. Foram realizados também os ensaios para determinar 
as massas específicas e unitárias dos agregados através das normas NM 52 e NM 53 (ABNT, 
2009), que também estão indicados na Tabela 10. 
 
 
 
 
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,01 0,1 1 10 100
%
 q
u
e 
p
as
sa
Diâmetro das partículas (mm)
Brita AR Agregado miúdo
72 
 
Tabela 10 – Massa específica, massa unitária e Dmáx dos agregados, e módulo de finura e 
índice de finura do cimento. 
Propriedade 
Material 
Unidade 
Areia AR Brita Cimento 
Massa específica 2,632 2,610 2,612 3,025 g/cm³ 
Massa unitária no estado solto 1,513 1,363 1,410 - g/cm³ 
Massa unitária no estado compactado - - 1,448 - g/cm³ 
Diâmetro máximo 1,18 1,18 9,50 - mm 
Módulo de Finura 1,28 1,75 5,80 - - 
Índice de Finura - - - 1,78 % 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
4.2 Propriedades das argamassas e dos CAAs no Estado Fresco 
 
4.2.1 Estudo de argamassas 
Os resultados dos espalhamentos de todas as argamassas obtidos podem ser 
visualizados na Tabela 11. 
73 
 
Tabela 11 – Espalhamento das argamassas estudadas. 
Mistura Espalhamento (mm) Aditivo (%) Fibra (%) 
REF1 230 0,30 - 
REF2 270 0,35 - 
REF3 310 0,40 - 
REF4 330 0,52 - 
RCD1 303 1,49 - 
RCD2 245 1,49 - 
RCD3 235 1,49 - 
RCD4 192 1,49 - 
RCD_ADT1 255 1,55 - 
RCD_ADT2 290 1,60 - 
RCD_ADT3 290 1,63 - 
RCD_ADT4 305 1,65 - 
RCD_ADT5 300 1,70 - 
RCD_ADT6 299 1,80 - 
RCD_AÇO 288 1,70 0,50 
RCD_AÇO2 286 1,70 0,75 
RCD_AÇO3 258 1,70 1,00 
RCD_AÇO4 270 1,80 1,00 
RCD_PE1 290 1,70 0,50 
RCD_PE2 290 1,70 0,75 
RCD_PE3 295 1,70 1,00 
RCD_PE4 295 1,80 1,00 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
É possível visualizar que pequenos incrementos de SP acarretam grande aumentos no 
espalhamento das composições de argamassa com agregado miúdo natural (REF), ao aumentar 
o teor de SP de 0,3% para 0,5% das amostras REF1 e REF4, o espalhamento aumentou 45%. 
Esse comportamento já é bastante conhecido devido a dispersão das partículas de cimento e 
inibição de sítios reativos promovida pelo SP a base de policarboxilato. 
As 12 argamassas que apresentaram espalhamento dentro do limite proposto, entre 260 
mm e 300 mm, podem ser verificadas na Figura 29. 
 
74 
 
Figura 29 – Resultados dos espalhamentos das argamassas 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Em relação ao índice de espalhamento relativo (Gm), os resultados obtidos podem ser 
observados na Figura 30, em que se verificam 12 traços dentro dos parâmetros determinados. 
Figura 30 – Gm X Espalhamento 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Todas as argamassas que obtiveram valores de Gm dentro do intervalo selecionado 
apresentaram resultados semelhantes aos mostrados na Figura 29, o que era esperado uma vez 
75 
 
que este índice depende basicamente do espalhamento das argamassas. 
Todas as argamassas com adição de fibras de polietileno apresentaram espalhamento 
entre 260 mm e 300 mm e Gm dentro do intervalo, contudo a mistura RCD_PE3, com 1% de 
adição, apresentou leve aglomeração de fibras, como pode ser visto na Figura 32 (e). 
As argamassas com teores de adição de fibras de aço de 0,5% e 0,75% apresentaram Gm 
dentro do intervalo fixado, porém com o aumento de adição para 1% ocorreu forte segregação 
da fibra, como pode ser verificado na Figura 34 (d), além de redução no espalhamento, o que 
demonstra que a fibra de aço reduz a fluidez da argamassa. A Figura 31 mostra o aspecto das 
argamassas selecionadas para realizar a mistura em CAA. Nota-se que há ausência de 
segregação e exsudação em todas as misturas. 
Figura 31 - Aspecto das argamassas selecionadas: REF2 (a), RCD_AÇO2 (b), 
RCD_PE2 (c) e RCD_ADT5 (d). 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Na Figura 32 é possível verificar as misturas REF4(a), RCD4(b), RCD_ADT1(c), 
RCD_AÇO3(d) e RCD_PE3(e), demonstrando exemplos do aspecto das argamassas que não 
76 
 
foram selecionadas pelos critérios de espalhamento (260 mm a 300 mm) e de Gm (entre 6 e 8). 
Percebe-se que ocorreu exsudação na argamassa REF4(a), aparências ásperas nos traços RCD4 
(b) e RCD_ADT1 (c), indicando muitos finos e pouco aditivo SP respectivamente, e 
aglomerado de fibras na mistura RCD_AÇO3 (d) e RCD_PE3 (e). 
Figura 32 - Aspecto das argamassas não selecionadas: REF4 (a), RCD4 (b), RCD_ADT1 (c), 
RCD_AÇO3 (d) e RCD_PE3 (e). 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Portanto, após a análisedos dados, bem como análise visual, optou-se por utilizar os 
traços que atendessem a todas os parâmetros determinados. A Tabela 12 mostra os traços 
selecionados e as suas características. 
Tabela 12 - Características finais dos traços escolhidos 
Mistura 
argamassa 
Mistura 
correspondente ao 
CAA 
Aditivo 
(%) 
Espalhamento 
(mm) 
t200 (s) Gm 
REF2 REF 0,35 270 0,72 6,16 
RCD_ADT5 RCD 1,7 300 1,92 8,00 
RCD_AÇO2 AÇO 1,7 286 2,18 7,12 
RCD_PE2 POLI 1,7 290 1,86 7,41 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
77 
 
4.2.2 Propriedades dos CAAs no estado fresco 
 
Para verificar a autoadensabilidade dos concretos, os ensaios de caracterização dos 
concretos autoadensáveis previstos na NBR 15823 (ABNT, 2017) foram realizados. Pelo ensaio 
do slump flow test descrito na NBR 15823 – parte 1 (ABNT, 2017) é possível determinar o 
espalhamento e classificá-lo de acordo com a média dos valores obtidos por traço. A Figura 33 
mostra o valor médio dos espalhamentos de cada traço, e com isso é possível verificar que os 
traços AÇO, POLI e RCD apresentaram classificação SF2, com espalhamento médio 
apropriado para a maioria das aplicações em concreto armado, enquanto o traço REF apresentou 
classificação SF3. 
Figura 33 – Espalhamento dos CAA adquiridos pelo slump flow test. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Apesar de ter sido classificado como SF3, o traço REF apresentou boa estabilidade 
visual, conforme mostra a Figura 34. Vale salientar que o traço REF não possui adição de fibras 
em sua composição, nem substituição de areia natural por AR, o que justifica seu espalhamento 
maior em comparação com os outros traços em estudo. Segundo a NBR 15823 – 1 (ABNT, 
2017), esse concreto pode ser utilizado em estruturas com alta densidade armaduras e / ou 
estruturas com formas arquitetônicas complexas, com o uso de concreto com agregado graúdo 
de pequenas dimensões (9,5 mm). 
Os traços com adição de fibras – AÇO e POLI – apresentaram espalhamentos menores 
que o traço de referência REF. Esse resultado já era esperado, uma vez que o atrito entre as 
fibras e os agregados graúdos reduzem a capacidade de mobilidade dos agregados graúdos 
788,33
755,67 750,00
720,27
0,87
4,01
3,52
3,35
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
550,00
600,00
650,00
700,00
750,00
800,00
850,00
REF AÇO POLI RCD
E
sp
al
h
am
en
to
 (
m
m
)
Slump flow T500
SF1 
SF2 
SF3 
V
S
1
 
V
S
2
 
T
5
0
0
 (
s)
 
78 
 
contidos no concreto autoadensável devido sua massa específica elevada e formato. Além disso, 
as macrofibras de polietileno possuíam comprimento três vezes maior que o diâmetro máximo 
do agregado graúdo (9,5 mm), o que também contribui significativamente no aumento da 
resistência ao movimento dos agregados graúdos no concreto, conforme também observado no 
estudo de Figueiredo (2011). 
Esses resultados foram semelhantes aos de outros autores (ALABDULJABBAR et 
al.,2019, PEŠIĆ et al., 2016), em que a adição de fibras metálicas e sintéticas reduziram o 
espalhamento dos concretos. 
O espalhamento do traço RCD foi cerca de 8,6% menor que o espalhamento do traço 
REF. Isso se deu pelo fato de o AR possuir maior porosidade do que o agregado natural, graças 
às camadas aderidas de argamassa velha na superfície desses agregados. Essas camadas 
aumentam a absorção de água desses agregados, demandando maior consumo de água para 
manter a trabalhabilidade do CAA quando comparado à concretos sem AR. Esse resultado está 
de acordo com estudos de Kou e Poon (2009), em que houve queda de espalhamento do CAA 
com a substituição total de agregado miúdo por AR. 
A segunda característica analisada no estado fresco foi em relação à viscosidade dos 
concretos autoadensáveis produzidos através do tempo de escoamento no slump flow, o t500. A 
Figura 35 mostra esses resultados, que demonstram que o traço REF foi classificado como VS1, 
enquanto os demais traços foram classificados como VS2. Os valores maiores do t500 para as 
misturas AÇO, POLI e RCD se dão por causa da maior absorção de água característica do AR 
presente nessas composições, que reduzem a água presente no concreto, aumentando a fricção 
entre as partículas do concreto, além da mobilidade reduzida graças à presença das fibras, no 
caso dos traços AÇO e POLI. 
O índice de estabilidade visual pode ser verificado na Figura 34. Todos os traços foram 
classificados com IEV-0, uma vez que não se observou indícios de segregação e exsudação, 
bem como foi possível observar a presença de agregados até a borda da circunferência formada 
pelos CAA. 
 
 
 
 
 
79 
 
Figura 34 – Índice de estabilidade visual dos traços analisados. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Portanto, verificou-se que todos os concretos produzidos atingiram os requisitos 
normativos para serem caracterizados como concretos autoadensáveis, comprovando assim que 
suas características no estado fresco são pertinentes a esse tipo de concreto. 
 
4.3 Propriedades dos CAAs no Estado Endurecido 
 
Neste tópico serão abordados os resultados dos ensaios realizados nos concretos 
autoadensáveis no estado endurecido. Serão analisados os impactos da adição das fibras de aço 
e de polietileno nas propriedades mecânicas desses compósitos, comparando as amostras que 
foram curadas de forma submersa em água com aquelas que sofreram ciclos agressividade de 
cloretos. 
Em seguida, serão discutidos pontos relacionados à presença dos íons cloreto, com 
ênfase nos efeitos que este agente agressivo pode causar nas fibras incorporadas aos concretos, 
80 
 
levando e consideração a condição de exposição ao qual as amostras foram submetidas como 
forma de agredi-as de modo acelerado, de acordo com a Figura 16. 
 
4.3.1 Análise das massas específicas 
 
As massas específicas foram obtidas de acordo com a NBR 9778 (ABNT, 2005) nas 
idades de 28 dias e 90 dias, ou seja, antes e após os ciclos de agressividade com cloretos. A 
Figura 35 apresenta os valores encontrados. 
Figura 35 – Massas específicas no estado endurecido dos CAA antes e após os ciclos de 
agressividade com íons cloretos. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Percebe-se que há uma uniformidade no comportamento de todas as misturas, tanto 
antes como após os ciclos de agressividade. Percebe-se também que houve pouca variação das 
massas específicas entre traços e um leve aumento da massa específica na idade mais avançada 
(90 dias), o que já é esperado pois com o avanço da idade, os concretos conseguem desenvolver 
os produtos de hidratação, reduzindo os poros e tornam-se mais compactos. 
Essa pequena variação das massas específicas entre os traços mostra a similaridade 
dos agregados miúdos utilizados, no caso, areia natural e areia reciclada, bem como também 
demonstra que a presença das fibras e os ciclos de agressividade de cloretos não foram fatores 
determinantes para modificação das massas específicas das misturas. 
 
4.3.2 Índice de vazios e absorção de água por imersão 
2,55 2,59 2,59 2,65 2,56 2,61
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
28 90 28 90 28 90
M
as
sa
 e
sp
ec
íf
ic
a 
(g
/c
m
³)
Idade (dias)
28
28
28
RCD 
AÇO 
POLI 
81 
 
 
O índice de vazios e a absorção de água por imersão são duas propriedades que são 
interligadas e por isso, podem ser analisadas em conjunto. Como o índice de vazios e a absorção 
por imersão são propriedades que avaliam a dificuldade da água de penetrar na estrutura porosa 
dos concretos, foi decidido apresentá-las em conjunto. 
A Figura 36 mostra os valores dos índices de vazios e da absorção por imersão nos 
concretos aos 28 dias. É notório que o traço RCD obteve menores valores dessas propriedades 
em comparação com os traços AÇO e POLI. Isso se dá por causa da tendência de incorporação 
de ar causada pela adição de fibras nesses traços, o que não houve no traço RCD. Além disso, 
a fibra de aço possui menor comprimento (30 mm) que a fibra depolietileno (40 mm), e por 
isso o traço POLI apresentou maior índice de vazios e maior absorção por capilaridade. 
Figura 36 – Índice de vazio e absorção por capilaridade das amostras. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Os resultados encontrados corroboram com as análises realizadas por diversos 
pesquisadores, como Söylev e Özturan (2014) e Frazão et al. (2015), em que a porosidade e a 
absorção por imersão de água das misturas aumentou com a adição de fibras. 
 
4.3.3 Análise das resistências à compressão 
 
A Figura 37 mostra o comportamento da resistência à compressão aos 28 com cura 
úmida e aos 90 dias com ciclos de agressividade. O valor apresentado no gráfico é resultado de 
1
0
,9
%
1
1
,7
%
1
4
,3
%
4,8%
5,1%
6,5%
0,0%
1,0%
2,0%
3,0%
4,0%
5,0%
6,0%
7,0%
0,0%
4,0%
8,0%
12,0%
16,0%
20,0%
RCD AÇO POLI
A
b
so
rç
ão
 p
o
r 
im
er
sã
o
 (
%
)
Ín
d
ic
e 
d
e 
v
az
io
s 
(%
)
Índice de vazios Absorção por imersão
82 
 
uma média de três corpos de prova e os coeficientes de variação das misturas ficaram abaixo 
de 10%. 
Figura 37 – Resistência à compressão axial dos traços em cura úmida aos 28 dias e após 
ciclos de agressividade aos 91 dias. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Como pode ser verificado na Figura 37, todos os traços apresentaram o mesmo 
comportamento, com valores menores de compressão aos 28 dias e maiores aos 90 dias de idade. 
Helene (1984, apud VIEIRA FILHO, 2007, p. 99) mostra que para concretos com cimento CPII 
– F e fator água / cimento de 0,48, sem adições minerais, o ganho de resistência à compressão 
aos 91 dias em comparação à resistência aos 28 dias pode chegar a 18%. No caso, o traço RCD 
e POLI apresentaram aumentos tímidos de 4% e 2%, respectivamente, o que pode ser atribuído 
ao aumento de resistência mecânica natural dos materiais cimentícios entre as idades de 28 e 
91 dias. Já o traço REF apresentou aumento de 18,2%, e o traço RCD, 3,98%. 
Fraternali et al. (2011), Oliveira e Castro-Gomes (2011) e Hasan et al. (2011) mostram 
resultados semelhantes aos encontrados quando adicionado fibra sintética de tereftalato de 
polietileno nos compósitos, resultando em baixos ganhos de resistência quanto à compressão 
com o avanço da idade destes. Contudo, Yin et al. (2015) explicam que as amostras com fibras 
sintéticas não metálicas apresentam modo de falha mais dúctil e um desempenho estrutural pós-
falha, o que é atribuído à capacidade das fibras de distribuir tensões e desacelerar o processo de 
propagação de trincas. A Figura 38 mostra os corpos de prova das misturas RCD, POLI e AÇO 
após a ruptura, corroborando com o que foi apresentado por Yin et al. (2015). 
 
35,7
40,2
35,5
37,3
42,2 41,8
39,8
38,1
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
REF RCD AÇO POLI
T
en
sã
o
 (
M
P
a)
28 dias 90 dias com cloretos
83 
 
Figura 38 – Aspecto da ruptura à compressão dos corpos de 
prova dos traços (a) REF; (b) RCD, (c) AÇO, e (d) POLI. 
 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Já o aumento de resistência da mistura AÇO entre as idades de 28 dias e 90 dias 
mostrou maior relevância, com cerca de 12%. Outros autores também apresentaram conclusões 
similares em CAA, como Mohamed et al. (2013), Mastali e Dalvand (2016), Zeyad (2020) e 
Alabduljabbar et al. (2019), em que, neste último, a adição de fibras de aço em 1% em fração 
(a) 
(c)
) 
(d) 
(b) 
84 
 
volumétrica nos CAA sem adição mineral resultou em um aumento de 14,5% na resistência à 
compressão dos compósitos, aos 90 dias. 
Comparando os traços entre si, a resistência à compressão dos traços AÇO e POLI, 
que possuem fibras em sua composição, foram menores em relação aos traços REF e RCD em 
ambas as idades. Esse pode ser resultado da maior incorporação de ar que a adição de fibras 
causa nos concretos autoadensáveis, o que foi constatado e pode ser visualizado na Figura 36. 
Contudo, como o coeficiente de variação dos resultados à compressão foram menores que 10%, 
aos 90 dias é possível concluir que os concretos apresentaram resultados à compressão 
semelhantes. 
 
4.3.4 Análise das resistências à flexão 
 
As resistências à flexão dos compósitos podem ser visualizadas na Figura 39, que 
mostra aumento da resistência à flexão nos corpos de prova que passaram por ciclos de 
agressividade de cloretos. Verifica-se que o ciclo de molhagem e secagem em cloreto e o 
aumento da idade provocaram aumento nas resistências à flexão das amostras de 17,9%, 22,5% 
e 22,2% para os traços RCD, AÇO e POLI, respectivamente. Esse aumento, como dito 
anteriormente, está relacionado com o ganho de resistência com o avanço da idade. 
Figura 39 – Resultados de resistência à flexão dos compósitos. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
O comportamento dos compósitos à flexão pode ser visualizado através dos gráficos 
força versus deslocamento mostrado na Figura 40. É possível verificar que o traço RCD 
2,79
3,29
3,60
4,41
2,84
3,47
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
90 dias sem ciclo 90 dias com ciclo
R
es
is
tê
n
ci
a 
à 
fl
ex
ão
 (
M
P
a)
RCD
AÇO
POLI
85 
 
apresentou comportamento frágil, com ruptura abrupta e pouca deformação, o que é esperado 
de concretos sem reforço de fibras em sua composição. 
Figura 40 – Gráfico tensão versus deslocamento dos compósitos após cura úmida de 90 dias. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
O traço com fibras de aço apresentou maior resistência residual pós pico característico 
de concretos reforçados com esse tipo de fibra. Comparando a mistura RCD com AÇO, houve 
um aumento de 29% na carga máxima resistida para amostras que passaram por cura úmida, e 
34% nas amostras que passaram por ciclos de cloretos. 
O aumento de resistência à flexão dos concretos reforçados com fibras de aço 
corrobora com os resultados de outros pesquisadores (MASTALI e DALVAND, 2016, PAJĄK 
e PONIKIEWSKI, 2013). 
O traço com fibras de polietileno (POLI) apresentou maiores deslocamentos e ruptura 
controlada em comparação com o traço RCD, porém a carga de pico do traço POLI mostrou-se 
semelhante ao traço RCD. Isso demonstra que a adição de uma fração volumétrica de 0,75% de 
macrofibras de polietileno não foi efetiva para aumentar de forma significativa a resistência à 
flexão do compósito. Este resultado está de acordo com pesquisas anteriores (Pešić et al, 2016, 
Fraternali et al., 2011). 
Yin et al. (2015) afirmam que o comportamento à flexão dos compósitos com 
macrofibras sintéticas é dominado pelas propriedades da matriz cimentícia, o que justifica 
valores tão próximos de resistência à flexão entre as misturas POLI e RCD. 
320,7
413,8
325,9
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00
T
en
sã
o
 (
M
P
a)
Deslocamento δ (mm)
RCD s/ ciclo
(kN)
AÇO s/ ciclo
(kN)
POLI s/ ciclo
(kN)
86 
 
Apesar das fibras de polietileno apresentarem maior comprimento (40 mm) em 
comparação à fibra de aço (30 mm), isso leva ao raciocínio de que a fibra de PE, por ter maior 
área de contato com a matriz cimentícia e pela transferência de tensões da matriz para essa fibra 
ocorrer por atrito mecânico, a fibra de PE pode proporcionar desempenho melhor quanto ao 
aumento da resistência à flexão. Contudo, ao utilizar fibras com comprimentos maiores e 
mesma fração volumétrica que fibras menores, consequentemente há uma redução da 
quantidade de fibras por área capaz de interceptar as fissuras. O mesmo resultado ocorre quando 
há o aumento do diâmetro das fibras. 
Desta forma, as fibras de PE, apesar de possuírem a mesma razão de aspecto (λ = 50) 
que as fibras de aço, possuem maior comprimento (L = 40 mm) e diâmetro (d = 0,8 mm) que 
as fibras de aço (L = 30 mm e d = 0,6 mm), o que faz com que exista maior quantidade de fibras 
de aço no CAA que fibras de PE, com a mesma fração volumétrica, nos dois traços. Essadiferença de quantidade de fibras no CAA aliado a natureza dos materiais constituintes dessas 
fibras, levam ao aumento da resistência à flexão do compósito com fibras de aço, e justifica os 
valores apresentados. Além disso, as fibras flexíveis, no caso, as de polietileno, ao serem 
solicitadas necessitam retificar, e, com isso, a abertura da fissura aumenta, ocasionando uma 
ruptura brusca momentaneamente, o que não ocorre com a fibra rígida (aço). 
O comportamento à flexão dos compósitos após os ciclos de agressividade pode ser 
verificado na Figura 41. É notório que o comportamento de todas as misturas que sofreram 
ciclos de agressividade de cloretos foi bem semelhante ao comportamento das misturas que 
permaneceram em cura úmida pelo mesmo período, porém as misturas que sofreram os ciclos 
apresentaram maior capacidade de carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
87 
 
Figura 41 - Gráfico tensão versus deslocamento dos compósitos após ciclos de cloretos. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Para verificar a ductilidade das amostras com e sem ciclos de cloretos, foi necessário 
analisar a tenacidade dos compósitos como forma de absorção de energia. A tenacidade foi 
determinada através da área sob a curva do gráfico tensão versus deslocamento, até o valor de 
40% da carga máxima suportada pelos corpos de prova, conforme determinado por RILEM 49 
TRF (1994). A Figura 42 mostra os resultados da tenacidade das misturas. 
Figura 42 – Tenacidade das amostras com e sem ciclos de cloreto. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
377,6
506,9
398,3
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5
T
en
sã
o
 (
M
P
a)
Deslocamento δ (mm)
RCD c/ ciclo
(kN)
AÇO c/ ciclo
(kN)
POLI c/ ciclo
(kN)
2,76
1,08
9,34
9,63
5,54
4,99
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
90 dias sem ciclo 90 dias com ciclo
T
en
ac
id
ad
e 
(J
)
RCD
AÇO
POLI
88 
 
Os resultados mostram que a adição de fibras de aço ou polietileno aumenta a 
capacidade de absorção de energia estática na flexão dos compósitos. Isso se deve ao fato de as 
fibras atuarem como pontes de tensão, e quando a matriz cimentícia é solicitada, esta transfere 
as cargas para as fibras, evitando a propagação de fissuras no compósito e, consequentemente, 
aumentando a capacidade de absorção de energia deste material. 
A mistura AÇO apresentou a maior tenacidade dentre os traços analisados. As fibras 
de aço aumentaram a tenacidade do compósito em 3,4 vezes a tenacidade da mistura RCD nas 
amostras em cura úmida, e 8,9 vezes nas amostras com ciclos de agressividade. 
Os resultados encontrados da mistura AÇO mostram o grande potencial de aumento 
de tenacidade que as fibras de aço possuem. Além de criarem as pontes de tensão, evitando a 
propagação de fissuras nos compósitos, as fibras de aço possuem boa aderência à matriz 
cimentícia e alto módulo de elasticidade. Ambas as características têm papel fundamental na 
contribuição para o aumento da resistência à flexão dos compósitos. 
A mistura POLI, apesar de ter apresentado resistência à flexão muito próxima da 
mistura RCD, apresentaram maiores tenacidades, no geral. Nas amostras que passaram por cura 
úmida, a mistura POLI apresentou o dobro da tenacidade da mistura RCD, e nas amostras que 
passaram por ciclos de cloretos, esse aumento foi em 4,6 vezes. 
Apesar de não ter mostrado aumento direto no valor da resistência à flexão, a adição 
das fibras de polietileno retardou a propagação de fissuras, atrasando o colapso brusco das 
amostras, já que quando o concreto falha, a carga é transmitida às fibras, evitando o colapso 
abrupto (FOTI, 2011). Oliveira e Castro-Gomes (2011) afirmam que o principal benefício da 
adição de macrofibras sintéticas não metálicas em concretos é a melhora na ductilidade na 
região pós-fissuração e na tenacidade à flexão dos concretos, já que as fibras sintéticas possuem 
baixo módulo, porém com alta capacidade de absorção de energia (YIN et al., 2015). 
 
4.3.5 Análise da profundidade de penetração de cloretos 
 
Foram analisadas as profundidades de penetração de cloretos nas misturas com o 
intuito de observar os efeitos desses íons nas fibras, bem como na durabilidade desses concretos. 
A Figura 43 mostra a profundidade de penetração de cloreto de todos os traços produzidos. 
89 
 
Figura 43 – Profundidade de penetração dos cloretos nas misturas. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Como esperado, todas as misturas não apresentaram frente de cloretos aos 28 dias 
iniciais, uma vez que durante este período os corpos de prova estavam submetidos à cura 
submersa. 
Pela Figura 45 é possível constatar que os traços AÇO e POLI apresentaram 
penetração de cloretos menor que no traço RCD, apesar deste traço ter apresentado menor 
porosidade através dos ensaios de índice de vazios e absorção por imersão, o que indica que as 
fibras influenciaram positivamente o não avanço da penetração dos íons cloreto. Isso pode ser 
atribuído ao bloqueio dos poros do cimento com a inclusão das fibras, o que está de acordo com 
o estudo de Behfarnia e Behravan (2014). 
O resultado apresentado na Figura 43 pode ser verificado visualmente na Figura 44, 
que mostra a evolução da frente dos íons cloreto nos traços estudados. Vale salientar que a 
região que apresenta a cor cinza arroxeada indica presença de cloretos no concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
0
1
0
,0
0
1
9
,8
0
2
1
,0
0
0
9
,6
0
1
7
,0
0 2
0
,6
0
0
8
,0
0
2
2
,0
0
2
3
,6
0
0
5
10
15
20
25
30
28 60 80 90
P
en
et
ra
çã
o
 (
m
m
)
Idade (dias)
AÇO POLI RCD
90 
 
Figura 44 – Frente de cloretos nos traços com ciclos de agressividade. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
4.3.6 Difusão de íons cloreto através da migração em regime não estacionário 
 
O ensaio de difusão de íons cloreto por migração em regime não estacionário 
possibilita analisar a penetração dos cloretos em concretos que não sofreram ciclos de 
agressividade, sendo que é considerado um ensaio com velocidade acelerada, já que em apenas 
24 horas já é possível a leitura dos resultados (em alguns casos), e a penetração dos íons cloreto 
ocorrem de forma forçada através da passagem de corrente elétrica. 
A penetração forçada dos cloretos deve acontecer apenas em uma única direção (no 
caso, de baixo para cima), e, portanto, nas regiões laterais dos provete, onde estes estão em 
contato com a manga de borracha, foi aplicado previamente silicone afim de impermeabilizar a 
região. Após o rompimento no sentido diametral do provete, é possível, através da aplicação de 
nitrato de prata, medir a profundidade da penetração através do precipitado do cloreto de prata. 
A Figura 45 mostra o corpo de prova rompido diametralmente. 
 
 
AÇO 
AÇO 
RCD 
RCD POLI 
POLI 
3º ciclo 
8º ciclo 
91 
 
 
Figura 45 – Provetes rompidos diametralmente para ensaio colorimétrico. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Esse ensaio foi realizado apenas em corpos de prova com 90 dias de cura submersa, 
uma vez que os corpos de prova que passaram pelos ciclos de agressividade com NaCl sofreram 
penetração de íons cloreto no sentido radial do corpo de prova, como pode ser visto na Figura 
47. Como a penetração forçada nos provetes causada pelo ensaio de difusão está no sentido 
longitudinal do corpo de prova original, ao aspergir o nitrato de prata não é possível determinar 
a origem do cloreto encontrado, ou seja, se ele penetrou por difusão ou se penetrou devido a 
condição do ciclo, reduzindo a confiabilidade dos resultados. A Figura 46 mostra os 
coeficientes de difusão de íons cloretos das amostras analisadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
92 
 
Figura 46 – Coeficientes de difusão de íons cloreto das amostras. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Percebe-se que o coeficiente de difusão de íons cloreto foi maior nos concretos com 
fibras (AÇO e POLI) do que no traço sem fibras (RCD), o que indica que os concretos com 
fibras possuemmenor resistência à penetração dos cloretos que o concreto sem fibra, indicando 
também sua maior permeabilidade. 
Como visto em resultados anteriores, os concretos dos traços AÇO e POLI 
apresentaram maior porosidade aberta, o que justifica o maior coeficiente de difusão nesses 
traços. Além disso, a presença das fibras de aço influencia diretamente na difusidade dos 
concretos. Afroughsabet et al. (2017) verificaram que por se tratar de um experimento 
relacionado a uma corrente que passa da superfície do concreto, a presença de elementos 
condutores, como as fibras de aço, aumentaram significativamente a difusividade de cloretos 
das misturas analisadas: a difusividade dos cloretos dos concretos reforçados com fibras de aço 
foi até 101% maior que a do concreto de referência pela adição de 1,0% de fibra de aço. 
É possível também verificar os resultados apresentados visualmente através da 
observação dos provetes após rompimento diametral e aspersão de nitrato de prata, como mostra 
a Figura 47. A penetração de cloretos nas misturas POLI e RCD são muito semelhantes, 
enquanto a mistura AÇO apresenta maior frente de cloretos. 
 
 
 
15,4
11,7 10,7
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
AÇO POLI RCD
C
o
ef
ic
ie
n
te
 d
e 
d
if
u
sã
o
 d
e 
ío
n
s 
cl
o
re
to
 
(1
0
-1
2
m
²/
s)
Concretos aos 90 dias de cura submersa
93 
 
 
Figura 47 – Provetes após aspersão de nitrato de prata. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
O efeito das fibras sintéticas na resistência à penetração de cloretos do concreto tem 
sido investigado por diversos pesquisadores. Os resultados dos testes de alguns pesquisadores 
(AFROUGHSABET et al.; 2017, YEHIA et al.; 2016, RAMEZANIANPOUR et al.; 2013, 
KAKOOEI et al.; 2012) mostraram que a adição de fibra sintética no concreto levou a um 
aumento na resistência à penetração de cloreto do concreto, enquanto outros pesquisadores 
(SÖYLEV e ÖZTURAN; 2014, SADRINEJAD et al.; 2018) relataram resultados opostos, os 
quais obteve-se uma redução na resistência do concreto à penetração de cloretos. 
Em relação às fibras de aço, verificou-se que com o avanço do ensaio, a solução 
catódica começou a apresentar uma coloração laranja / avermelhada, que foi ficando mais 
presente no decorrer do ensaio, e que pode ser visto na Figura 48. A superfície dos provetes 
também apresentou manchas da mesma cor, como mostra a Figura 49. 
 
 
 
 
 
94 
 
 
Figura 48 – Coloração da solução catódica com (a) 1 hora de 
ensaio, e (b) 24 horas de ensaio. 
 
(a) (b) 
Fonte: autora (2021). 
 
S. Teng et al. (2018), Afroughsabet et al. (2017) e Frazão et al. (2019) apresentaram 
resultados semelhantes, e citaram que essa coloração é indício de material corroído, causado 
pelo acúmulo de íons cloreto na interface fibra / pasta, que deteriora a película protetora de 
óxido das fibras de aço, deixando-as mais vulneráveis à corrosão. 
 
95 
 
Figura 49 – Coloração superficial dos 
provetes do traço AÇO após finalização do 
ensaio. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
As fibras de aço, após rompimento, apresentaram leve corrosão na região onde os 
cloretos penetraram (Figura 50), porém não foi suficiente para desenvolver fissuras visíveis nos 
corpos de prova. O ensaio foi feito de acordo com a LNEC E463 (LNEC, 2004), que indicou o 
período de 24 horas de ensaio, de acordo com o tamanho dos provetes. Para que ocorra maior 
concentração de cloretos no concreto, e com isso, a maior penetração deste agente agressivo, 
faz-se necessário maior tempo de ensaio, forçando a corrosão mais acentuada das fibras (Frazão 
et al., 2015). 
 
96 
 
Figura 50 – Fibras de aço com leve corrosão após ensaio migração 
de cloretos. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
4.3.7 Análise da resistividade elétrica 
 
De acordo com a literatura, é possível relacionar a resistividade elétrica com a 
probabilidade de corrosão das armaduras no concreto armado, podendo ser utilizada como um 
indicativo da qualidade do concreto analisado uma vez que ela quantifica a resistência do 
concreto à movimentação dos íons. Esta técnica está relacionada ao ingresso de cloreto porque 
a presença de cloreto pode aumentar a corrente elétrica e reduzir a resistividade do concreto. 
A Figura 51 mostra os resultados das resistividades elétricas obtidas nos CAA com 49, 
70 e 86 dias de idade, ou seja, no 3º, 6º e 8º ciclos de cloretos, respectivamente. É notório que 
todos os CAA apresentaram o mesmo comportamento, com valores maiores de resistividade 
aos 49 dias, redução de resistividade aos 70 dias e pequeno aumento aos 86 dias. 
 
 
97 
 
Figura 51 – Resistividades elétricas dos traços aos 49, 70 e 86 dias de idade durante os 
ciclos de cloretos, respectivamente. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Vale salientar que o traço AÇO apresentou baixíssima variação de resistividade 
elétrica, bem como o menor valor de resistividade elétrica em todas as idades. Yehia et al. (2016) 
explica que a elevada condutividade elétrica das fibras de aço diminui a resistividade elétrica 
dos concretos, ou seja, a condutividade elétrica das fibras de aço é o parâmetro decisivo para a 
medição de resistividade, em vez do sistema de poros capilares. 
Percebe-se também que somente o traço RCD apresentou em todas as medições risco 
moderado de corrosão, ou seja, com resistividade maior que 10 kΩ.cm, e os traços POLI e AÇO 
apresentaram risco elevado de corrosão, com valores de resistividade menores que 10 kΩ.cm, 
de acordo com a classificação indicada pelo boletim técnico europeu CE – COST 509 (1997). 
É sabido que a conectividade e o tamanho dos poros têm uma influência significativa 
nas propriedades de transporte do concreto. Quando um concreto possui uma porosidade mais 
alta e esses poros estão conectados, a corrente elétrica pode ser transportada por íons através 
dessa rede de poros do concreto, o que, consequentemente, leva a uma resistência elétrica mais 
baixa. Desta forma, a redução na resistividade dos concretos AÇO e POLI em comparação com 
o traço RCD mostra que a adição das fibras aumentou a porosidade desses traços, como já 
mostrado anteriormente, contribuindo para redução das suas resistividades elétrica. Além disso, 
as medições da resistividade elétrica foram realizadas após a permanência dos corpos de prova 
submersos na solução salina por 4 dias consecutivos, contribuindo para a saturação dos poros. 
98 
 
Esses resultados corroboram com os resultados encontrados por Yehia et al. (2016), Söylev e 
Özturan (2014) e Afroughsabet et al. (2016). 
 
4.3.8 Análise das fibras em CAA em condições de agressividade 
 
Após o rompimento dos corpos de prova à compressão e flexão, foi observado nos 
traços AÇO e POLI o estado das respectivas fibras após os ciclos de agressividade de cloretos. 
A Figura 52 mostra as fibras de aço no traço AÇO após o rompimento à compressão. Percebe-
se que apesar de apresentar indícios do início de corrosão das fibras na face exterior do corpo 
de prova através de manchas marrons na sua superfície, as fibras apresentaram corrosão pontual 
apenas nas pontas das fibras, muito leve e apenas em algumas fibras. 
Figura 52 – Fibras de aço após rompimento à compressão aos 90 dias após ciclos de 
agressividade. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Yehia et al. (2016) afirmam que os concretos que possuem fibras de aço ou fibras 
híbridas, independentemente da sua compactação e trabalhabilidade, possuem fibras no 
revestimento das peças de concreto, e no caso das fibras de aço, podem sofrer corrosão, criando 
manchas acastanhadas na superfície do concreto. Além disso, os autores não encontraram 
evidências de corrosão internamente ao corpo de prova, mesmo nas regiões onde o cloreto 
conseguiu penetrar. A Figura 53 mostra esse mesmo comportamento nos corpos de prova 
99 
 
submetidos à flexão após os ciclos de agressividade,onde as fibras nas regiões mais externas 
do corpo de prova não apresentaram nenhum indício de corrosão, como manchas acastanhadas 
ou redução de sessão da fibra. 
Figura 53 – Fibras de aço após rompimento à flexão aos 90 dias após ciclos de 
agressividade. 
 
Fonte: autora (2021). 
 
Afroughsabet et al. (2016) explica que é amplamente relatado que no caso do concreto 
reforçado com fibras de aço, a corrosão desta fibra é muito menos severa do que em comparação 
com o reforço de vergalhões de aço de estruturas de concreto. 
Já as fibras de polietileno do traço POLI, após rompimento por flexão, aparentaram 
apenas alongamento característico do material e desgaste da superfície da fibra, como pode ser 
visto na Figura 54. Como esperado, as fibras de polietileno não sofreram nenhum tipo de 
corrosão, já que essas fibras são compostas de material hidrofóbico e não metálico. 
 
100 
 
Figura 54 – Fibras de polietileno após rompimento à flexão aos 90 dias após ciclos de 
agressividade. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
A falha dos compósitos por flexão pode ocorrer por perda de aderência, por ruptura da 
fibra ou por deslizamento da fibra da matriz. A Figura 55 para o traço AÇO e a Figura 54 para 
o traço POLI mostram que as superfícies de fratura dos corpos de prova dos compósitos 
estudados apresentam uma predominância do arrancamento das fibras (pull out), o que pode ser 
indicado pelos diversos pontos vazios destacados pelos círculos. Anjos et al. (2003) cita que 
este fenômeno causa aumento na capacidade de absorção de energia na flexão, o que foi 
confirmado nos ensaios de resistência mecânica e podem ser visualizados na Figura 42. 
101 
 
Figura 55 – Superfície de fratura da mistura AÇO.
 
Fonte: autora (2021). 
 
Após o rompimento por compressão dos corpos de prova, foi retirada uma amostra do 
material dos traços que sofreram os ciclos de agressividade para a realização do ensaio de MEV, 
com o intuito de avaliar o estado das fibras de polietileno e aço, bem como suas interações com 
a matriz cimentícia. Foi tomado o cuidado de retirar as amostras das regiões mais externas dos 
corpos de prova, para assim garantir que as amostras possuíam cloretos em sua composição. A 
Figura 56 mostra as amostras coletadas dos traços AÇO (a) e POLI (b). Vale salientar que as 
amostras passaram por um processo de metalização com ouro da superfície antes do ensaio, o 
que justifica a coloração escura da superfície da amostra. 
 
Fibras sem indício 
de rompimento 
Arrancamento da fibra de 
aço após rompimento por 
flexão 
102 
 
Figura 56 – Amostras coletadas dos traços AÇO(a) e POLI(b) 
para o ensaio MEV. 
 
 (a) (b) 
Fonte: autora (2021). 
 
As fibras de PE geralmente têm uma superfície lisa com uma natureza hidrofóbica que 
limita sua capacidade de melhorar o desempenho dos compósitos cimentícios (Pakravan, 
Ozbakkaloglu, 2019). Através das imagens do ensaio de microscopia eletrônica de varredura, 
presentes nas Figuras 57 e 58 foi possível verificar que a superfície das fibras de polietileno não 
apresentou sinais detectáveis de deterioração química causada pelos cloretos presentes, e o dano 
visível parece ser apenas o resultado do atrito entre a matriz cimentícia e a fibra, quando o corpo 
de prova sofreu a aplicação da carga, visto que as fibras foram arrancadas do concreto quando 
as amostras romperam. A Figura 57 mostra o estado da superfície da fibra de polietileno após 
o rompimento do corpo de prova, onde é possível ver a superfície rugosa das fibras. 
 
103 
 
Figura 57 – Imagem da fibra de polietileno após 
rompimento do corpo de prova obtida no MEV, 
aumento de 160 vezes. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
A Figura 57, em conjunto com a Figura 58, indicam que as fibras de polietileno 
apresentaram aderência razoável com a matriz cimentícia, uma vez que é possivel ver partes da 
matriz cimenticia aderidas na fibra após o rompimento do compósito, e novamente o aspecto 
rugoso da fibra após o rompimento. Além disso, é possível observar pontos onde houveram 
afundamento na superfície da fibra. 
Apesar das fibras terem apresentado aspecto rugoso superficial, o que também foi 
encontrado na pesquisa realizada por Curosu et al. (2017) e Pešić et al. (2016), este tipo de fibra 
não adere fortemente ao concreto, e sua ligação à matriz circundante é principalmente mecânica, 
e por isso, os danos causados na fibra são causados pela fricção devido ao extenso arrancamento, 
comportamento este que pode ser visualizado na Figura 54. 
Para utilizar totalmente a resistência à tração das fibras de polietileno e aumentar o 
comportamento tensão / deformação de um compósito reforçado com essas fibras, Pakravan e 
Ozbakkaloglu (2019) explicam que a ligação interfacial entre as fibras e a matriz precisa ser 
aumentada por causa da baixa afinidade entre as fibras de polietileno e os materiais cimentícios, 
Descamação e 
rugosidade da 
superfície da 
fibra de PE 
Pedaço da matriz 
cimentícia 
incrustada na fibra 
104 
 
o que geralmente é realizado com tratamentos dessas fibras com soluções alcalinas, como ácido 
crômico e plasma de argônio. 
Figura 58 - Imagem da fibra de polietileno após rompimento do 
corpo de prova obtida no MEV, aumento de 97 vezes. 
 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
Apesar das fibras de aço sofrerem pull out, a Figura 59 mostra que houve certa 
aderência à matriz cimentícia dessas fibras. Na superfície das fibras é possível visualizar a 
argamassa aderida. Contudo, apesar de estar em contato com os íons cloreto, as fibras de aço 
não apresentaram indícios de corrosão no ensaio MEV, como protuberâncias brancas. As 
protuberâncias que aparecem na Figura 61 são frações de argamassas aderidas na superfície da 
fibra. 
 
Matriz cimentícia 
Fibra de PE 
Pontos de 
afundamento 
na fibra 
Partes da matriz 
cimentícia aderida 
105 
 
Figura 59 – Imagem da fibra de aço no compósito após rompimento do corpo de prova obtida 
pelo MEV com aumento de 272 vezes (a) e 174 vezes (b). 
 
(a) (b) 
Fonte: elaborado pela autora (2021). 
 
 
Matriz cimentícia 
Argamassa aderida 
Fibra de aço 
106 
 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Em função dos resultados apresentados e discutidos acerca da resistência à penetração 
de íons cloreto dos concretos autoadensáveis com substituição de agregado miúdo natural por 
agregado reciclado de RCD e adição de fibras de aço e polietileno comercial, bem como seus 
comportamentos à compressão, flexão e tenacidade, seguem as principais conclusões: 
• O estudo de argamassa permitiu a adequação do traço a ser utilizado para 
produção dos CAA, o que reduziu gastos com material, mão de obra e tempo. O estudo de 
argamassa também possibilitou a produção de CAA com classe de espalhamento SF2 e SF3 de 
acordo com a NBR 15823-1 (ABNT, 2017). 
• A substituição do agregado miúdo natural por AR tende a reduzir o 
espalhamento dos CAA, o que demanda maior quantidade de aditivo superplastificante para 
atingir o espalhamento de mesma classificação do traço com apenas agregado miúdo natural. 
• A resistência à compressão dos concretos apresentou pequena variação entre 
traços, com valores acima de 38 MPa aos 90 dias, chegando a 42,2 MPa. Contudo, todos os 
traços com AR e adição de fibras apresentaram os menores valores, o que indica que a 
incorporação de ar causada pela adição das fibras foi um fator mais preponderante na redução 
dessa resistência mecânica do que a substituição do agregado miúdo por AR. Os traços com 
adição de fibras apresentaram ruptura mais dúctil que os CAA sem fibras. 
• O traço AÇO apresentou maior resistência à flexão dentre todos os traços 
analisados, tanto aqueles submetidos a ciclos de agressividade como aqueles que passaram por 
cura úmida.Já o traço POLI apresentou resistência à flexão semelhante ao traço RCD, o que 
demonstra que a adição de 0,75% de fibras comerciais de polietileno não foi suficiente para 
melhorar essa propriedade. Contudo, a ruptura dos corpos de prova desse traço não foi abrupta. 
• O traço AÇO apresentou a maior tenacidade dentre os traços analisados, uma 
vez que esse tipo de compósito possui bom comportamento pós fissuração. Já o traço POLI, 
apesar de não ter apresentado ganhos na resistência à flexão, mostrou boa capacidade de 
absorção de energia na flexão. 
• As massas específicas dos concretos apresentaram leve aumento entre as idades 
de 28 e 90 dias, e valores semelhantes, o que demonstra que a presença das fibras não modificou 
essa propriedade dos CAA. 
107 
 
• O traço RCD apresentou menor índice de vazios e absorção por imersão, seguido 
pelo traço AÇO e em seguida, POLI, o que evidencia que a adição de fibras aumenta a 
incorporação de ar no CAA. As fibras comerciais de polietileno possuíam maior comprimento 
que as fibras de aço, o que contribuiu para que esse traço apresentasse piores resultados. 
• Os traços AÇO e POLI apresentaram penetração de cloretos menor que no traço 
RCD, apesar deste traço ter apresentado menor porosidade através dos ensaios de índice de 
vazios e absorção por imersão, o que indica que as fibras influenciaram positivamente o não 
avanço da penetração dos íons cloreto. Isso pode ser atribuído ao bloqueio dos poros do cimento 
com a inclusão das fibras. 
• O coeficiente de difusão de íons cloreto não acompanhou o comportamento dos 
CAA que passaram por ciclos de cloretos. O coeficiente de difusão de íons cloretos foi maior 
nos concretos com fibras (AÇO e POLI) do que no traço sem fibras (RCD), o que indica que os 
concretos com fibras possuem menor resistência à penetração dos cloretos que o concreto sem 
fibra, indicando também sua maior permeabilidade, corroborando com os resultados de índice 
de vazios. 
• As fibras de aço, após ensaio de difusão de íons cloreto, apresentaram leve 
corrosão na região onde os cloretos penetraram, porém não foi suficiente para desenvolver 
fissuras visíveis nos corpos de prova. Essa corrosão foi evidenciada também pela coloração 
vermelho – alaranjada que a solução catódica apresentou com o decorrer do ensaio. As fibras 
comerciais de polietileno não apresentaram sinais de degradação química. 
• O traço RCD apresentou maiores valores de resistividade elétrica dentre os 
traços estudados, porém mesmo assim mostrou risco moderado de corrosão. Já o traço POLI 
apresentou resistividade elétrica menor que o traço RCD e risco elevado de corrosão, o que foi 
atribuído à maior porosidade das amostras desse traço em comparação com o RCD. O traço 
AÇO mostrou menor resistividade elétrica dentre os traços analisados, com risco de corrosão 
elevado, causada pela condutividade elétrica das fibras de aço, que se mostrou decisiva na 
medição deste parâmetro, ao invés da porosidade do compósito. 
• As fibras de aço do compósito AÇO que passou por ciclos de cloretos 
apresentaram leve corrosão apenas nas pontas, nas fibras que estavam situadas perto da 
superfície dos corpos de prova, o que mostrou que a concentração de íons cloretos no compósito, 
108 
 
causada pelos ciclos de molhagem e secagem, não foi suficiente para desencadear a corrosão 
dessas fibras. 
• O ensaio MEV corroborou com o resultado anteriormente apresentado: as fibras 
de aço não apresentaram corrosão, bem como as fibras de polietileno não apresentaram sinais 
de degradação química. 
Portanto, com base nos resultados obtidos para os concretos autoadensáveis analisados, 
pode-se concluir que é possível a substituição do agregado miúdo por agregado reciclado de 
RCD. O acréscimo de fibras de aço para melhorar a resistência à flexão, e a incorporação de 
fibras de aço e polietileno para aumento da tenacidade também são válidos. Além disso, o 
avanço da frente de íons cloretos nos traços foram semelhantes. 
109 
 
 
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