ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE COMPÓSITO CIMENTÍCIO REFORÇADO COM FIBRAS DO MESOCARPO DO DENDÊ - Versão final

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ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA PIO DÉCIMO 
FACULDADE PIO DÉCIMO 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
JOAN DE CARVALHO LUZ 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE COMPÓSITO CIMENTÍCIO 
REFORÇADO COM FIBRAS DO MESOCARPO DO DENDÊ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aracaju – SE / Brasil 
2013 
 
 
JOAN DE CARVALHO LUZ 
 
 
 
 
ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE COMPÓSITO CIMENTÍCIO 
REFORÇADO COM FIBRAS DO MESOCARPO DO DENDÊ 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de curso apresentado como 
requisito parcial para obtenção do grau de 
Engenheiro Civil pela Faculdade Pio Décimo. 
 
 
 
Orientador: M.Sc. Daniel Felix Dias dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aracaju – SE / Brasil 
2013
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ficha elaborada na Biblioteca Central 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L979a Luz, Joan de Carvalho 
 Análise da resistência à compressão de compósito cimentício reforçado com 
fibras do mesocarpo do dendê/ Joan de Carvalho Luz ; orientação [de] 
M.Sc. Daniel Felix Dias dos Santos. – Aracaju, 2013. 
 50f. : il. 
Inclui bibliografias 
 Monografia apresentada como requisito para obtenção do grau de 
Bacharel em Engenharia Civil Faculdade Pio Décimo. 
 
1. Engenharia civil. 2. Argamassa reforçada 3. Fibra de dendê 
 I- Santos, Daniel Felix Dias dos (orient.) II- Título. 
 
CDU: 624(043.2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a meus avôs Jonas (i. 
m.) e José Claudio (i. m.) que me ensinaram o valor 
do estudo, sábios conselhos! 
 
 
Agradecimentos 
 
À Deus grande inventor, criador de todas as coisas. Razão do meu existir e 
amigo fiel em todos os momentos, a Ti todo louvor, honra e glória para sempre; 
À Faculdade Pio Décimo, em especial à Coordenação de Engenharia Civil 
pela oportunidade de realização deste trabalho e estudos no decorrer deste curso; 
Ao Prof. Msc. Daniel Félix, pela orientação e apoio ao longo de todo o trabalho, 
inclusive pelos ensinamentos na área prática, acadêmica e de pesquisa; 
Ao Prof. Msc. Rogério Santos, meu amigo, pela orientação, apoio e cuidado 
dedicados ao meu trabalho; 
A todos os professores que de algum modo me ensinaram ou me auxiliaram 
durante os anos de trabalho; 
Em especial aos meus queridos Pais, Jonilson Luz e Tania Luz, pela benção, 
carinho e compreensão, também a Mônica Dórea cujo apoio sempre me motivou a 
alcançar mais este objetivo. 
Aos amigos Thiago Henrique (Codorna), Filipe Moura, André Francisco 
(Gordinho), pela ajuda, atenção e colaboração durante diversas partes deste trabalho; 
A todos funcionários do LATEC que sem exceção colaboraram para que este 
trabalho se tornasse um aprendizado ainda maior, especialmente Viviane e ‘Formiga’ 
que sempre estavam dispostos a abrir o Laboratório às tardes e noites; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Na natureza nada se cria, nada se perde 
tudo se transforma.” 
 
Antoine Lavoisier 
 
 
Resumo 
 
A busca de novos materiais oriundos de matrizes renováveis e sustentáveis 
tem se tornado um objetivo da ciência, nesse contexto a engenharia vem buscando 
substituir alguns de seus materiais que impactam o meio ambiente. Neste aspectos 
direcionam-se esforços a fim de encontrar materiais que substituam as fibras amianto 
na composição de materiais fibrocimento devido aos inúmeros problemas de saúde 
ocasionados por esta fibra, tanto na fabricação quanto em sua aplicação. Como 
alternativa ecológica, renovável, sustentável e de baixo custo aparecem as fibras 
vegetais advindas de processos agroindustriais, resíduos este que por diversas vezes 
é descartado por seus geradores. 
Neste trabalho analisou-se a influência da fibra de dendê na resistência a 
compressão (propriedade mecânica primordial em compósitos cimentícios, de uma 
argamassa de cimento Portland) visando encontrar alterações tanto na sua resistência 
quanto no seu comportamento quanto às deformações e ruptura. Percebeu-se ao fim 
do trabalho que a inserção da fibra de dendê, assim como as demais fibras vegetais, 
acarretam ao compósito uma redução considerável em sua resistência a compressão 
se comparado com a matriz sem adição. No caso da fibra de dendê esta redução foi 
de 46,5% em relação a resistência da argamassa, além de redução no módulo de 
elasticidade. Como resultado também notou-se que adição desta fibra conferiu uma 
maior ductilidade ao compósito, fazendo com que o compósito resistisse mesmo após 
o início das fissuras e aumento de carga aplicada. 
 
Palavras-chave: Fibra de dendê, Argamassa reforçada, materiais compósitos, 
Resistência a compressão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract 
 
The search for new materials generated from renewable and sustainable 
sources has become a goal of science, in this context, engineering has been seeking 
replace traditional materials by others environmentally friendly and do not cause harm 
to health. One of these situations is to search materials to use in place of asbestos. 
Because their manufacturing process and application is very dangerous for health and 
environment. An ecological, sustainable, renewable and cheap alternative is the use 
of vegetable fibers derived from agro-industrial processes often lost as waste. 
In this work of course conclusion is analyzed the influence of dendê fiber on 
compressive strength (primary mechanical property in cementitious composites) in a 
Portland cement mortar in order to find changes in its strength and in their behavior as 
the deformation and rupture. It was noticed at the end of the work that the inclusion of 
dendê fiber, as well as other vegetable fibers, bring a considerable reduction in its 
compressive strength when compared to the array without addition. In the case of oil 
dendê fiber, this reduction was 46.5% relative to mortar strength, and reduced Young’s 
modulus. As a result also noted that the addition of this fiber gave a higher ductility to 
the composite, causing the composite to resist even after the initiation of cracks and 
increase of applied load. 
 
 
Key words: dendê fiber, reinforced mortar,composite materials, compressive strength 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 – Constituição estrutural de uma fibra vegetal ............................................ 20 
Figura 2 - Seção Transversal do fruto do coco.......................................................... 22 
Figura 3 - Lavoura de sisal ........................................................................................ 24 
Figura 4 - Frutos em cacho ....................................................................................... 28 
Figura 5 - Estrutura do fruto do Elaeis Guineensis ....................................................28 
Figura 6 - Modelo esquemático de modificação de fibras ......................................... 31 
Figura 7 - Seção transversal das fibras de sisal mostrando detalhes das fibrocelulas
 .................................................................................................................................. 32 
Figura 8 - Processo de molhagem e secagem das fibras de dendê .......................... 35 
Figura 9 - Pesagem dos materiais e mistura em argamassadeira. ........................... 37 
Figura 10 - Adensamento manual utilizando soquete e cura em tanque com água. . 37 
Figura 11 - Prensa utilizada no ensaio de compressão ............................................. 38 
Figura 12 - Medidas das deformações utilizando paquímetro ................................... 39 
Figura 13 - Esquema para cálculo do módulo de elasticidade .................................. 40 
Figura 14 – Comparativo entre as rupturas dos corpos de prova.............................. 44 
Figura 15 - Fibras de dendê atuando na fissuração do corpo de prova .................... 45 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 – Propriedades mecânicas e características de fibras vegetais e fibras 
convencionais de reforçamento. ............................................................................... 20 
Tabela 2 - Propriedades físicas e mecânicas da fibra de coco ................................. 23 
Tabela 3 - Propriedades físicas e mecânicas da fibra de Sisal: ................................ 26 
Tabela 4 - Caracterização Lignocelulósica da fibra bruta da prensagem do mesocarpo 
do dendê ................................................................................................................... 30 
Tabela 5 - Resultados de ensaio para tração direta em fibras de sisal ..................... 32 
Tabela 6 - Resultados dos ensaios à compressão dos corpos de prova de referência
 .................................................................................................................................. 41 
Tabela 7 – Resultados dos ensaios à compressão dos corpos de prova reforçado com 
fibra de dendê ........................................................................................................... 41 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
Gráfico 1 - Comparativo entre valores médios de resistência à compressão ............ 42 
Gráfico 2 - Diagrama Tensão x Deformação na compressão da argamassa de 
referência e reforçada com fibra de dendê ................................................................ 43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 - INTRODUÇÃO: ................................................................................................ 13 
2 – REFERENCIAL TEÓRICO: ............................................................................. 15 
2.1– HISTÓRICO: ........................................................................................... 15 
2.2 – CAUSA DA UTILIZAÇÃO DAS FIBRAS VEGETAIS EM MATRIZES 
CIMENTÍCIAS: .......................................................................................................... 16 
2.3 – FIBRAS VEGETAIS UTILIZADAS COMO REFORÇO EM COMPÓSITOS 
CIMENTÍCIOS: ................................................................................................... 19 
2.3.1 – Definição e características: ................................................................. 19 
2.3.2 – Fibra de Coco: ....................................................................................... 21 
2.3.3 – Fibras de Sisal: ..................................................................................... 24 
2.3.4 – Fibras de Dendê: ................................................................................... 27 
2.3.5 – Tratamentos da superfície de fibras: .................................................. 30 
2.4 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM COMPÓSITOS REFORÇADOS COM 
FIBRAS VEGETAIS: ............................................................................................. 33 
3 – METODOLOGIA: ............................................................................................. 34 
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES: ................................................................... 41 
5 – CONCLUSÕES: ............................................................................................... 45 
5.1 – SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS:....................................... 46 
6 - REFERÊNCIAS ................................................................................................ 48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
1 - INTRODUÇÃO: 
 
A necessidade de evoluir os processos construtivos tem aberto espaço para 
o desenvolvimento de novos materiais na construção civil. Dentre estes em 
desenvolvimento pode-se dar destaque aos materiais compósitos que por união de 
dois ou mais materiais obtêm-se propriedades que os mesmos materiais de forma 
individual não atingiriam. 
Matrizes oriundas do cimento Portland são largamente utilizadas na 
engenharia, por sua alta trabalhabilidade, e propriedades mecânicas satisfatórias, 
porém, sabe-se que essas matrizes possuem características frágeis, então, faz-se 
necessário utilização de outros materiais a este compósito como aliado para 
alterarmos os efeitos da fragilidade da matriz. 
Pode-se citar as fibras, materiais com propriedades mecânicas de bastante 
relevância como a alta resistência e rigidez, além de grande esbeltez e pequenas 
seções como características geométricas de relevância, por este motivo são ideais 
para adição nas matrizes cimentícias. O aumento da tenacidade é influenciado pela 
concentração de fibras e pela resistência das fibras ao arrancamento que por sua vez 
são governadas pela relação do aspecto (comprimento/diâmetro) da fibra e por outros 
fatores como forma ou a textura superficial. (METHA e MONTEIRO, 1994) 
As atividades da agroindústria geram grande quantidade de resíduos que 
estão sendo inseridos na indústria de materiais de construção intensamente, devido 
aos seguintes fatores: baixo custo (se comparado a adições já utilizadas), aspectos 
de preservação ambiental e ao desuso das fibras de asbesto/amianto na fabricação 
de fibrocimento gerando um amplo interesse por pesquisas na área, atualmente. A 
fibra de Elaeis guineensis ou dendê, oriunda do processo de prensagem do 
mesocarpo do dendê, sub-processo da cadeia produtiva da indústria dendezeira, 
aparece então como mais uma solução alternativa. 
A influência da adição das fibras vegetais na resistência a compressão das 
argamassas pode ser considerada uma incerteza, pois resultados de trabalhos nesta 
área mostram uma variação que motivam pesquisas em busca de descobertas 
conclusivas sobre este efeito, pesquisadores como PICANÇO e GHAVAMI, 2008 e 
TOLEDO FILHO et al, 1997 apontam em suas conclusões como causa possível 
dessas variações a forma e diâmetros destas fibras vegetais. 
14 
 
O objeto geral deste trabalho é analisar propriedades mecânicas através de 
ensaio de compressão, como por exemplo: resistência à compressão da argamassa 
de cimento Portland reforçada com fibra de Dendê (Elaeis guineensis) visando 
encontrar alterações nas propriedades mecânicas determinadas por este ensaio. 
Os objetivos específicos do trabalho foram propostos da seguinte forma: 
 Desenvolver compósitos fibrosos compostos por argamassa e fibra 
de dendê; 
 Caracterizar mecanicamente as argamassas cimentíciasreforçadas 
com fibra de dendê utilizando o ensaios de resistência à compressão trançando 
um comparativo entre os corpos de prova sem adição; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
2 – REFERENCIAL TEÓRICO: 
2.1– HISTÓRICO: 
 
Desde o início da civilização, fibras naturais foram utilizadas como reforço em 
matrizes, como relatado na bíblia no livro de êxodo capítulo 5 no versículo 7 onde os 
egípcios já utilizavam a palha, fibra vegetal, na confecção de seus tijolos. A utilização 
das fibras inorgânicas também para reforço vem desde os primórdios da evolução 
social, pesquisadores relatam algo em torno de 2500 a.C, quando os antepassados 
utilizaram uma fibra de origem mineral chamada amianto. (METHA e MONTEIRO, 
1994) 
A partir das décadas de 50 e 60 passou-se a utilizar fibras como reforço de 
matrizes cimentícias frágeis, de modo mais sistemático, utilizando-se inicialmente 
fibras de aço. Os resultados iniciais mostraram resultados satisfatórios em relação ao 
comportamento do material após primeira fissura e aumento da tenacidade pós 
fissuração, porém nota-se também neste período a necessidade de se preocupar com 
a trabalhabilidade do material que com a adição das fibras ficou reduzida. (METHA e 
MONTEIRO, 1994) 
Porém antes de mesmo de ser utilizado como adições em matrizes 
cimentícias, a indústria automobilística já se utilizava do artificio de adicionar fibras a 
outras matrizes, como foi no caso da criação de compósitos de látex de borracha a 
fibras de coco nos estofados dos automóveis. Mas na década de 60 este compósito 
começou a ser substituído pelas espumas de poliuretano, basicamente por maior 
produtividade e menor custo, sem que fosse avaliado os aspectos ambientais e 
sociais, sabendo-se que as fibras vegetais produziam pelo menos quatro vezes mais 
mão de obra do que se feito em espuma, além de apresentar maior perspirabilidade 
(capacidade de absorver a umidade da transpiração humana) e a não toxidez da fibra, 
pois em combustão a espuma de poliuretano libera o gás cianídrico altamente tóxico. 
(MATTOSO, PEREIRA, et al., 1996) 
Na década de 70 o amianto, até então principal material utilizado na fabricação 
de placas finas para coberturas e vedações, tubos e artefatos, elemento dominante 
por seu preço acessível e excelentes propriedades, foi considerado como um produto 
prejudicial à saúde humana devido à asbestose e por conta disto, iniciaram-se 
intensas pesquisas pela procura de fibras que a substituíssem com propriedades 
16 
 
mecânicas e físicas semelhantes. Foram testados compósitos se utilizando de fibras 
sintéticas que costumam ter bons desempenhos, porém o custo torna-as pouco 
viáveis quando o que prevalece é o critério econômico, como o caso de habitações 
populares. Observando o histórico avançou-se as averiguações na inserção de fibras 
vegetais em compósitos cimentícios apesar de suas limitações no que tange ao 
desempenho estrutural. (SALES, 2006) 
Na década de 80 as pesquisas com inserção de fibras vegetais em matrizes 
à base de cimento Portland se iniciaram no Brasil, através do Centro de Pesquisa e 
Desenvolvimento na Bahia (CEPED) com a utilização de fibras como sisal, coco e juta, 
onde foram confeccionadas pias e telhas à base de cimento. No entanto, as fibras 
vegetais apresentaram problema de durabilidade devido a alcalinidade dos produtos 
da hidratação da matriz e fragilização por mineralização das mesmas devido a 
penetração da matriz em seus vazios. (SALES, 2006) 
2.2 – CAUSA DA UTILIZAÇÃO DAS FIBRAS VEGETAIS EM MATRIZES 
CIMENTÍCIAS: 
 
O Cimento Portland como matriz em compósito é um material adequado 
provido de resistência à compressão e rigidez, no entanto, suas propriedades frágeis 
contribuem para uma ruptura frágil, baixa resistência à tração e pequena capacidade 
de deformação; fato este, que contribui para o desenvolvimento de novos métodos 
com finalidade de se reduzir estes resultados. Uma maneira de conferir maior 
resistência à tração e ao impacto, maior capacidade de absorção de energia e 
possibilidade de uso no estágio pós fissurado é a adição de fibras curtas à mistura. 
(SILVA, 2010) 
Nos últimos anos tem se observado um grande interesse no desenvolvimento 
e na utilização de materiais compósitos, com matrizes à base de cimento, reforçados 
com fibras vegetais. Essas fibras quando utilizadas como reforço em concreto 
consistem, na maioria dos casos, em fibras curtas dispersas aleatoriamente nas 
matrizes cimentícias auxiliando na pós fissuração dos materiais cimentícios. (MELO 
FILHO, 2012). A utilização destas fibras reduzem as propriedades frágeis da matriz, 
devido à alta resistência à tração e à flexão e baixo módulo de elasticidade, que 
propiciam o trabalho no pós pico do compósito cimentício. 
17 
 
Para Agopyan; Savastano Jr.1 citado por Silva, 2002, fibras vegetais são fibras 
de baixo módulo de elasticidade e alta resistência a tração. Proporcionando, quando 
empregadas como reforço em matrizes cimentícias, uma maior resistência ao impacto, 
gerada pela absorção de energia, possibilidade de trabalho nos estágio pós fissurado 
e aumento na capacidade de isolamento termo acústico 
Segundo (SALES, 2006) ainda é um desafio melhorar a durabilidade dos 
compósitos com fibras vegetais, haja vista que as substâncias presentes nas fibras, 
tais como os carboidratos lignina e a hemicelulose, interferem na pega do cimento. 
Somado a isso existem os ataques alcalinos as fibras, advindos dos produtos da 
hidratação do cimento e a fragilização por mineralização da fibra, resultado da 
migração destes produtos para os vazios presentes na mesma, vazios estes que 
proporcionam uma alta absorção de água, prejudicando a aderência fibra/matriz pois 
ao absorver água quando inseridas na mistura, estas se expandem e se retraem na 
secagem gerando o descolamento na interface. São propostos inúmeros métodos 
para atenuar-se os efeitos supra citados e alguns destes serão descritos 
detalhadamente no item 2.3.5. 
A maioria das culturas estudadas e utilizadas como reforço de matrizes 
frágeis, se adequam facilmente a terrenos pobres, portanto, são ideais para o 
incentivo da economia do sertão brasileiro assolado pela seca. 
Como ressalta SALES, 2006, os países tropicais possuem diversas culturas 
agrícolas fornecedoras de fibra. Para regiões que se encontra em estágio de 
subdesenvolvimento, um maior incremento do uso dessas fibras seria bastante 
proveitoso. A utilização destas fibras estimularia de forma significativa a economia das 
localidades criando novos campos de comercialização desses produtos. 
O crescimento em pesquisas voltadas a utilização de materiais alternativos, 
dentre eles as fibras vegetais, tem se intensificado com a necessidade de substituir o 
cimento amianto em materiais de construção civil. Impulsionado por descobertas que 
as fibras de amianto, ocasionam doenças em pessoas que estejam expostas a altas 
concentrações da poeira fibrosa que emana durante sua extração, produção e 
manuseio dos produtos acabados, embora tenham extraordinárias propriedades. 
 
1 AGOPYAN, V.; SAVASTANO Jr., H. Uso de materiais alternativos a base de fibras vegetais 
na construção civil: experiência brasileira. In: Seminário Iberoamericano de materiales 
fibrorreforzados, 1., y reunión proyecto PIP VIII.5 Cyted, 3., Cali. Universidade del Valle, Cali, 
1997. 
18 
 
Estudos realizados mostram que amiantos podem causar asbestose, câncer de 
pulmão e mesotelioma, podendo haver um período de latência de 10 a 40 anos dessas 
doenças. (SALES, 2006) 
Além da necessidade de substituição do amiantoa utilização de fibras 
vegetais vem com o aspecto de preservação ambiental, haja vista que com o 
crescimento acelerado da utilização de materiais o extrativismo tem se intensificado 
causando uma devastação desenfreada dos recursos naturais, sabendo-se que a 
grande parte das fibras vegetais utilizadas nos mais diversos trabalhos são objetos de 
descarte de suas respectivas agroindústria, que na maioria dos casos não destinarão 
estes resíduos de forma correta na natureza. (SAVASTANO JR., 2000) 
Para Valle 19952 citado por Jr., Savastano, 2000, um material não é 
considerado como resíduo pela valorização do mesmo enquanto matéria prima, para 
obtenção de novos produtos. Sendo assim, o resíduo passa a ser tratado como 
subproduto de um processo produtivo. John, 19973 citado por Jr., Savastano, 2000, 
complementa a ideia anterior ressaltando que em países tropicais, os resíduos 
gerados pela agroindústria da fibra vegetal podem ser importante fonte de matéria-
prima para a produção de componentes construtivos, dependendo das quantidades 
disponíveis e da disposição geográfica, haja vista os custos de coleta e transporte. 
Adições de outros tipos de fibras, como o aço, em compósitos cimentícios são 
mais aceitas devido a facilidade de adequação do material a diversos tipos de 
problemas que se apresentam, por se tratarem de produtos industrializados, 
padronizando-se assim, forma, tamanho, diâmetro, contribuindo significativamente 
para o aumento de interação fibra-matriz que fundamenta a inserção das fibras a 
matrizes frágeis. (METHA e MONTEIRO, 1994) 
A dificuldade de se obter produtos padronizados nas fibras vegetais, assim 
como a dificuldade de se conseguir uma interação fibra-matriz e comprovações sobre 
a melhoria deste intercâmbio com os ensaios utilizados, tem impedido que a utilização 
das fibras vegetais seja em escala industrial, e por isso a necessidade de novas 
pesquisas, a fim de preencher as lacunas ainda existentes. 
 
 
2 VALLE, C. E. Qualidade ambiental: o desafio de ser competitive protegendo o meio 
ambiente. São Paulo, Pioneira, 1995. 117 p. 
3 JOHN, V. M.,Pesquisa e desenvolvimento de Mercado para resíduos. In: Workshop 
Reciclagem e Reutilização de resíduos como Materiais de Construção Civil, São Paulo, 1996. 
Anais. São Paulo, EP-USP/Antac. p. 21-30 
19 
 
2.3 – FIBRAS VEGETAIS UTILIZADAS COMO REFORÇO EM 
COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS: 
 
2.3.1 – Definição e características: 
 
Para Mano4 citado por BERNARDI, 2003, fibra é um termo que designa um 
corpo flexível, cilíndrico, pequeno, com seção transversal reduzida elevada relação de 
aspecto (comprimento/diâmetro). Complementando o raciocínio, Santos5 citado por 
(BERNARDI, 2003) afirma que para ser considerada uma fibra, o material necessita 
ser pelo menos 100 vezes maior que seu diâmetro médio. 
 Segundo Silva, 2003, os componentes químicos relevantes à fibra são 
substâncias que possuem características polares, tais como, celulose e hemicelulose 
(ou polioses) e a lignina, com menores percentuais de pectina, cera e substâncias 
solúveis em água. Ainda, na opinião do autor, essa composição pode variar de acordo 
com a região cultivada, tipo de solo e o clima. 
A fibra vegetal é um material compósito complexo, constituída de várias fibras 
elementares, que são fortemente ligadas por uma lamela intermediária, composta 
principalmente por um composto orgânico complexo, a lignina, uma substância de 
cementação que exerce função de matriz natural. (SAVASTANO JR, et al., 2002 e 
SILVA, 2003) 
A constituição estrutural da fibra pode ser visto na figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 MANO, E. B. e MENDES, L. C. Introdução a Poímeros. São Paulo: Edgar Blucher, 2 Ed., 
1999. 
5 SANTOS, L. A. desenvolvimento de cimento de fosfato de cálcio reforçado por fibras para 
uso na área medico-odontologica. 2002. 247f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – 
Faculdade de Engenharia Mecânica. Universidade Estadual de Campinas – Campinas. 
20 
 
Figura 1 – Constituição estrutural de uma fibra vegetal 
 
Fonte: adaptado de Silva 2003 
 
Observa-se também como comparativo a tabela 1, onde se pode avaliar os 
valores de propriedades mecânicas das diversas fibras, vegetais ou não, utilizadas 
como reforço de compósitos. Podendo assim notar que apesar serem usuais adições 
em matrizes cimentícias as fibras possuem características inferiores às fibras de 
carbono e vidro. 
 
Tabela 1 – Propriedades mecânicas e características de fibras vegetais e fibras 
convencionais de reforçamento. 
 
Fonte: adaptado de SILVA, 2003. 
21 
 
Fibras vegetais em sua generalidade possuem comportamento tensão 
deformação com duas regiões distintas deformação elástica (região linear) e 
deformação plástica com ruptura frágil. Como visto acima na literatura a um variedade 
de valores para as diversas propriedades mecânicas das fibras, nos quais apresentam 
enorme variação de módulos de elasticidade, resistência, deformações específicas a 
ruptura e todas com grandes desvios padrões. O desafio torna-se ainda mais 
complexo quando na definição do diâmetro das fibras ensaiadas pois estas possuem 
seções transversais não uniformes, podendo na mesma existir diâmetros variados, 
além de poder apresentar seções não circulares e defeitos. As rupturas sempre 
acontecem nas regiões de mais fraqueza e assim trona-se difícil prever o ponto de 
fratura (SYMINGTON6 et al. 2009 citado por THOMAS 2011) 
Estas complexidades para obter-se a área da seção transversal das fibras 
criam obstáculos para a determinação de valores conclusivos para resistência e 
módulo de elasticidade. (THOMAS, 2011) 
Em contrapartida as adversidades de determinação das áreas de seção 
transversal, a resistência especifica atrai os pesquisadores para sua utilização. A 
resistência especifica é uma relação atribuída pela alta resistência mecânica das 
fibras vegetais em relação ao seu peso específico. Esta relação é um importante 
aliado nas indústrias de aeronave, naval e automobilística onde o peso dos materiais 
é fator determinante na sua especificação. (THOMAS, 2011) 
 
2.3.2 – Fibra de Coco: 
 
Cultivado em grande parte dos países tropicais, na maioria dos casos no 
litoral, o coqueiro, cresce até em areias salgadas de praias onde nenhuma outra 
cultura torna-se viável. Na atualidade os maiores produtores de coco são as Filipinas, 
Indonésia e a Índia, já no Brasil a área cultivada chega a ocupar cerca de 300.000 
hectares sendo os principais estados produtores, Alagoas, Bahia e Sergipe. É uma 
cultura facilmente lavrado, por um longo período, seu fruto é constituído por casca lisa, 
exocarpo, pelo mesocarpo, parte espessa intermediaria e o endocarpo, casca 
duríssima e lenhosa, como se pode notar na representação da figura 2. (SILVA, 2003) 
 
6 SYMINGTON, M.; BANKS, W.; WEST, O.; PETHRICK, R.; Tensile testing of celulose Based 
Natural fibers for Strucutural Composite Applications. Journal of composite materials; 43; 
1083-1108, 2009. 
22 
 
Figura 2 - Seção Transversal do fruto do coco 
 
Fonte: adaptado de Silva, 2003 
 
O mesocarpo fornece as fibras que, no fruto maduro, apresentam-se lenhosas 
e duras e, nos frutos verdosos, são moles, com alto teor de umidade e fornecem a 
melhor fibra celulósica. Como a colheita é feita, em maior escala, quando os cocos 
estão maduros, há uma maior disponibilidade de fibras grosseiras (CEPED 1982). 
O processo de desfibração do mesocarpo para a obtenção da fibra pode ser 
feita através da maceração em água ou por processos mecânicos e os comprimentosobtidos variam entre 10 e 200 mm, os comprimentos adequados para adições em 
matrizes cimentícias variam em torno de 10 a 50 mm. (SILVA, 2003) 
A utilização desta fibra é bastante diversificada, sendo utilizada na fabricação 
de papel, tapetes, escovas, cordas e como fertilizantes. (CEPED 1982). A tabela a 
seguir contém alguns valores de propriedades físicas e mecânicas da fibra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
Tabela 2 - Propriedades físicas e mecânicas da fibra de coco 
 
Fonte: adaptado de SALES, 2006 
 
Como se pode notar há uma grande variação no intervalo de valores das 
propriedades nos trabalhos citados, denotando variação dos resultados 
experimentais. 
Os dados experimentais apontam para as limitações do uso da fibra do coco 
como reforço em compósitos, devido ao seu baixo módulo de elasticidade e alta 
absorção de água, sendo muito sensível à variação de umidade, outros dados que 
comprometem a utilização da fibra em matrizes cimentícias é devido as suas 
características sensíveis a alcalinidade (SALES, 2006). Segundo estudo de Toledo 
Filho, et al, 2000, com ensaios de imersão da fibra em soluções de hidróxido de cálcio 
por 300 dias, concluiu-se que as fibras perderam totalmente flexibilidade. Quando 
imersas em água perderam resistência, restando após 420 dias 77,2% da sua 
resistência original, possivelmente por ação microbiológica. 
 
24 
 
2.3.3 – Fibras de Sisal: 
 
As primeiras plantações de sisal, ver figura 2, classificado como Agave 
Sisalana Perrine, foram desenvolvidas pelos Maias, no México, estes povos 
confeccionavam com as fibras, extraídas destas plantas, diversos artigos domésticos, 
além de utilizá-las na fabricação de sabão com suas raízes e na produção de 
alimentos e sucos. Seu nome provém do antigo Porto de Sisal de onde foram feitas 
as primeiras exportações. (SILVA, 2003 e MAGALHÃES, 2009) 
 
Figura 3 - Lavoura de sisal 
 
Fonte: Fonte: htp://www.ateffaba.org.br, acessado em 09/10/2013. 
 
O cultivo do sisal, uma das fibras mais utilizadas no mundo, é de extrema 
importância socioeconômica para o Brasil, por ser uma cultura economicamente viável 
para a região do semiárido nordestino com cerca de um milhão de pessoas dependem 
dela para sua subsistência, trazendo assim a necessidade de utilização dos 
subprodutos desta cultura. (Mattoso et al. citado por Silva, 2003) 
No Brasil, segundo dados do CEPED,1982, o maior produtor de sisal é o 
estado da Bahia e sua produção é realizada por pequenos e médios produtores. 
Para a obtenção das fibras do sisal é preciso que suas folhas sejam golpeadas 
e lavadas repetidas vezes para a retirada da polpa e mucilagens ou através de 
raspadeiras ou desfibradeiras, em seguida as fibras são centrifugadas para a retirada 
25 
 
de excesso de água ou colocadas para secar ao sol, que possui ação branqueadora 
(Medina7 citado por MAGALHÃES, 2009). 
As fibras de sisal para (MAGALHÃES, 2009), classificam-se no grupo de fibras 
chamadas “estruturais” por conferir uma função de sustentação e rigidez as suas 
folhas. Para Mattoso et al8 citado por Silva, 2003 cada folha possui em média 4% em 
peso de fibras. Os outros 96% podem ser subdivididos em 81% líquido (suco) e 15% 
resíduos de desfibragem que podem ser utilizados como adubo orgânico e ração 
animal. (Mattoso et al. citado por Silva, 2003) 
A fibra de sisal está entre as mais investigadas como reforço em compósitos 
cimentícios, devido à sua grande resistência mecânica, com custo baixo por seu 
plantio se adaptar em vários ambientes tropicais onde outras culturas dificilmente 
subsistiriam e devido ao incentivo ao desenvolvimento sócio econômico das regiões 
onde os mesmos são cultivados, como citado nos parágrafos anteriores. 
LI, et al9 citado por MELO FILHO, 2012, faz comparação de preço da fibra de 
sisal com algumas outaras fibras não vegetais usuais em compósitos, constatando 
que a fibra citada possui valor comercial muito mais baixo equivalendo a 1/9 do valor 
da fibra de vidro e 1/500 do da fibra de carbono, podendo assim notar a potencialidade 
da utilização desta fibra na adição em compósitos. 
As fibras que são extraídas das folhas tem dimensões entre 6 e 10 cm de 
largura e entre 50 e 250 cm de comprimento, na verdade para LI, et al² citado por 
(SALES, 2006), cada fibra é na verdade um feixe de microfibras ocas, seus 
comprimentos estão entre 1,0 e 1,5m de diâmetro e diâmetro em torno de 0,1 e 0,3 
mm complementa BISANDA e ANSELL10 citado por (SALES, 2006). 
As fibras vegetais possuem uma estrutura porosa e por isso essas fibras 
apresentam grandes valores de absorção de água, conseguintemente inchamento 
quando umedecidas e retração e quando submetidas a processos de secagem, esse 
 
7 MEDINA, J. C. O Sisal. Secretaria da educação do Estado de São Paulo, São Paulo 1954. 
8 MATTOSO, L.H.C.; FERREIRA, F.C.; CURVELO, A.A.S. (1997). Sisal Fiber: morphology 
and applications In polymer composites. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON 
LIGNOCELLULOSICS-PLASTICS COMPOSITES, 1996, São Paulo Lignocellulosic – Plastics 
composites. São Paulo: USP; UNESP. P. 241-266. 
9 LI, V. C. et al., “Interface Tailoring for Strain-Hardening Polyvinyl Alcohol-Engineered 
Cementitious Composite (PVA-ECC)” ACI Materials Journal, V. 99, No. 5, September-October 
2000. 
10 BISSANDA, E. T. N., ANSELL, M. P. The effect of silane treatment on the mechanical and 
physical properties of sisal-epoxy composites. Composites Science and Technology, 41, 
pp. 165-178, 1991. 
26 
 
comportamento reduz a interação fibra/matriz. (TOLÊDO FILHO, 199711 citado por 
MELO FILHO, 2012) 
 Na tabela 3 observam-se comparativos das propriedades físicas e mecânicas 
da fibra de sisal. 
 
Tabela 3 - Propriedades físicas e mecânicas da fibra de Sisal: 
 
Fonte: adaptado de SALES, 2006 
 
Nota-se que apesar de grandes diferenças nos valores de absorção de água 
das fibras de Sisal na literatura, a mesma possui valores ainda maiores se 
comparados à absorção das fibras de coco. Em algumas pesquisas observa-se uma 
aumento no diâmetro da fibra após imersão em água durante oito dias de cerca de 
 
11 TOLÊDO FILHO, R. D. "Materiais Compósitos Reforçados com Fibras Naturais: 
Caracterização Experimental". Tese de Doutorado, DEC-PUC-Rio / DEC-Imperial College-
Londres, Rio de Janeiro, 1997. 
 
27 
 
15%, possivelmente ocasionando perda de aderência na interface da fibra com a 
matriz. 
Com relação à durabilidade da fibra de sisal, GRAM12 citado por (SALES, 
2006) e SAVASTANO JR et al., 2002 apresentam valores muito baixos, especialmente 
se submetida a meios alcalinos, Gram relata uma perda de resistência à tração de 
cerca de 80% do valor original, após mantê-las em solução saturada de cal por seis 
meses, para as fibras de coco a perda foi em torno de 35%. 
 
2.3.4 – Fibras de Dendê: 
 
O dendezeiro é uma palmeira originária da Costa Ocidental da África sendo 
encontrada desde o Senegal até a Angola, foi trazida para o Brasil no século XVII 
pelos escravos e adaptou-se bem ao clima tropical úmido do litoral baiano. 
Para POKU, 2002, o dendê tem importância econômica como fonte de alto 
rendimento de óleos comestíveis e técnico, sendo o óleo de palma atualmente 
cultivado como plantação na maioria dos países com altos índices pluviométricos e 
em climas tropicais. A palma produz seus frutos em cachos variando em peso 10-40 
quilogramas como pode ser visto abaixo na figura 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 GRAM, H.-E. Durability of natural fibres in concrete. SARECReport. Natural fibre 
concrete. SAREC – Swedish Agency for Research Cooperation with Developing Countries, 
Stockolm, 1984. 
28 
 
Figura 4 - Frutos em cacho 
 
Fonte: Acervo do Autor 
 
Já o fruto individual que varia de 6 a 20 g, é formado por uma pele exterior 
(exocarpo), uma polpa (mesocarpo), contendo o óleo de palma numa matriz fibrosa, 
um anel central constituído por uma concha (endocarpo) e o anel, que por sua vez 
contém um óleo, bastante diferente para o óleo de palma, assemelhando-se o óleo de 
coco, para entender-se o descrito neste parágrafo segue figura 5 demonstrando a 
estrutura de um fruto de Elaeis Guineensis. (POKU, 2002) 
 
Figura 5 - Estrutura do fruto do Elaeis Guineensis 
 
Fonte: adaptado de: http://difacciollo.blogspot.com.br/ - acessado 24.10.2013. 
Endosperma 
Mesocarpo 
Endocarpo 
Exocarpo 
29 
 
Como ressalta SOUZA, 2000 o processo de beneficiamento deve ser 
executado logo após a colheita seguindo os seguintes procedimentos: 
 
“Esterilização – tem como finalidade inativar enzimas que 
provocam acidez, facilitar o desprendimento dos frutos dos cachos e 
provocar a ruptura das células que contém óleo; debulha - cuja 
finalidade é separar os frutos do cacho; digestão - quebra a estrutura 
das células da polpa, facilitando a liberação do óleo; prensagem - a 
massa saída do digestor é submetida à prensagem, separando óleo e 
uma mistura de fibras e sementes que, em seguida, passa pelo 
desfibrador, que por ventilação, separa as fibras das sementes. As 
fibras são utilizadas como combustíveis nas caldeiras; as sementes 
são transportadas para os secadores. Após a secagem são 
encaminhadas para os quebradores e, em seguida, são separadas as 
cascas e amêndoas que, após triturados, por prensagem ainda se 
extrai o óleo de palmiste; o resíduo restante representa a torta que 
contém 14% a 18% de proteína e pode ser utilizada para componente 
de ração animal.” 
 
Como pode ser notado, a geração atual das fibras é utilizada como 
combustível em caldeiras o que vem proporcionando a esta indústria ser uma fonte 
geradora de gases poluentes. FURLAN JÚNIOR, 2006, aponta que em sua totalidade 
as fibras do mesocarpo são utilizadas como combustível devido ao seu poder 
calorífico que está acima de 2600 kcal/kg ele destaca também que as fibras 
representam cerca de 12% do cacho de fruto fresco. 
Contudo nos últimos anos a fibra de dendê (elaeis guineensis) vem se 
destacando para outras finalidades, sendo beneficiada para utilização em materiais 
biodegradáveis e como meio adsorvente para retirada de materiais pesados, além de 
encontrar-se na literatura estudos no desenvolvimento de biocompósitos que utilizam-
se de polímeros sintéticos e fibras extraídas do dendê, devido às inúmeras vantagens 
já citadas, dentre elas baixa densidade, baixo custo, além de serem materiais 
biodegradáveis. (SOUZA et al., 2010) 
Estas fibras apresentam algumas características químicas que diferem das 
demais fibras como o caso dos teores de lignina na fibra natural, sem tratamento. 
(SOUZA et al., 2012) 
Através da tabela 4, é possível observar os componentes presentes na fibra 
de dendê sem que haja qualquer tipo de tratamento. 
 
30 
 
Tabela 4 - Caracterização Lignocelulósica da fibra bruta da prensagem do 
mesocarpo do dendê 
Componentes Fibra Natural 
Cinza 4,4% 
Lignina Insolúvel 49% 
Holocelulose 38,3% 
Alfa-Celulose 20,5% 
Hemicelulose 17,8% 
Fonte: adaptado de (SOUZA et al., 2012) 
 
SOUZA et al., 2012 ressalta ainda que tais valores de lignina são 
relativamente altos se comparados a outras fibras como coco que possuem valores 
em torno de 37% a 43%. 
 
2.3.5 – Tratamentos da superfície de fibras: 
 
Em decorrência de problemas relacionados à interação interface fibra/matriz, 
fazem-se necessários tratamentos superficiais que visem melhorar a interação da fibra 
a matriz cimentícia, levando a melhores propriedades mecânicas do compósito, 
principalmente pelo fato das fibras geralmente possuir, em sua camada superficial, 
ceras e graxas, advindas dos processos de manuseio e manufatura das fibras. Devido 
a diversidade nas características e na composição química das fibra, os efeitos de 
cada tratamento no resultado do compósito também apresenta grande variação. 
Diversos autores tem estudado os efeitos de tratamentos superficiais em fibras e em 
seus produtos finais. 
Para THOMAS, 2011 os tratamentos superficiais podem ser divididos em dois 
agrupamentos: métodos químicos e métodos físicos. Os métodos físicos provocam 
mudanças estruturais físicas e na morfologia estrutural sem que haja alterações nas 
composições químicas da fibra. Os tratamentos físicos podem retirar a camada cerosa 
tornando a mesma uma superfície mais rugosa, tendo assim aumento na área 
superficial e consequentemente na relação de aspecto, na absorção de água, na 
densidade, entre outras resultando em ligações mecânicas e físicas superiores. Por 
sua vez os métodos químicos trabalham de forma a alterar as relações químicas 
ativando grupos de hidroxilas advindas da celulose e hemicelulose os sítios de 
31 
 
instauração da lignina, ou podem introduzir novos meios que podem ancorar 
efetivamente a fibra com a matriz, e como resultado disto reações locais na superfície. 
Para compreensão do supra citado figura 6 traz os efeitos ocasionados pelas 
modificações físicas e químicas. 
 
Figura 6 - Modelo esquemático de modificação de fibras 
 
Fonte: adaptado de Thomas, 2011 
 
Dentre os métodos mais utilizados, podem-se destacar os tratamentos 
alcalinos que visam limpar a superfície da fibra, com a utilização deste tratamento 
aumenta-se a rugosidade da fibra melhorando assim a sua aderência mecânica da 
fibra à matriz. Este tratamento consiste em imersão das fibras em solução de hidróxido 
de sódio (NaOH). A efetividade deste tratamento varia de acordo com os fatores 
tempo, concentração e sistema fibra/matriz, nas condições ideais do tratamento é 
viável adquirir melhores propriedades de composição dos compósitos. (Li et al. 200013 
citado por THOMAS, 2011) 
Outro processo bastante usual é a utilização de processos de molhagem e 
secagem visando a estabilização dimensional do reforço, reduzindo a absorção de 
água por parte da fibra, os ciclos de saturação da fibra proporcionam também aumento 
da resistência à tração da fibra, conforme dados de Ferreira et. al. dispostos na tabela 
 
13 LI, Y.; MAI, Y.; YE, L.; Sisal fiber and its composites: a review of recent developments. Composites 
Science and Technology 60. 2037±2055;2000. 
32 
 
3 com desvio padrão entre parênteses, onde pôde-se notar aumentos na ordem de 
5%, este aumento é ocasionado principalmente pela redução dos lumens da fibra. 
 
Tabela 5 - Resultados de ensaio para tração direta em fibras de sisal 
Resultado dos 
ensaios de tração 
direta. 
TRATAMENTO 
TENSÃO DE 
RUPTURA 
(MPa) 
DEFORMAÇÃO 
DE RUPTURA 
(mm/mm) 
MÓDULO DE 
ELASTICIDADE 
(GPa) 
Sem tratamentos 447,20 (23,90) 0,0303 (0,0058) 19.279,88 (1.361,14) 
Tratada 470,25 (16,56) 0,0431 (0,0061) 17.602,69 (1.225,25) 
Fonte: adaptado de Ferreira et. al. 
 
Ensaios microscópicos para avaliar os impactos destes tratamentos foram 
feitos por diversos autores, notando-se assim os resultados obtidos após os ciclos de 
molhagem e secagem nas diversas fibras vegetais, para ilustrar pode-se visualizar a 
figura 7. 
 
Figura 7 - Seção transversal das fibras de sisal mostrando detalhes das fibrocelulas 
 
(a-b) fibrocelulas sem tratamento e (c-d) fibrocelulas tratadas. 
Fonte: adaptado de FERREIRA, et al. 
33Pode-se observar claramente a redução dos lumens devido aos ciclos de 
molhagem e secagem proporcionados pelo tratamento, o que ocasiona a redução da 
absorção de água e o enrijecimento da fibra, comprovando-se a efetividade do 
processo. 
Procedimentos para melhoria da interface utilizando-se métodos de 
compatibilização química podem ser destacados, dentre eles evidenciam-se a 
grafitização e o tratamento com compostos compatibilizantes, deve-se ressaltar que 
para estes métodos não somente a sua efetividade, devido a especificidade para cada 
sistema fibra/matriz, também seu custo e facilidade de aplicação. 
A escolha de um tratamento deve abranger diversos fatores, dentre eles a 
toxidade do reagente, facilidade de remoção do reagente em excesso, custo, 
disponibilidade de recursos, tempo de aplicação, quantidade de resíduos gerado, 
todos estes fatores devem ser levados em consideração na seleção do tratamento a 
ser adotado. (THOMAS, 2011) 
 
2.4 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM COMPÓSITOS REFORÇADOS 
COM FIBRAS VEGETAIS: 
 
A resistência de um determinado material depende da propriedade de cada 
material de resistir a cargas sem deformação excessiva ou ruptura e deve ser 
determinada através de experimentos. Um dos testes mais utilizados é o ensaio a 
compressão, pois através dele podem ser obtidos diversas propriedades mecânicas 
importantes de um material. (HIBBELER, 2008) 
Das propriedades mecânicas mais vantajosas presentes nos compósitos a 
base de cimento Portland, a resistência a compressão é sem dúvida o diferencial para 
a escolha da utilização deste material em determinados locais. 
Esta resistência é determinada através de ensaios padronizados, aos quais 
se submetem corpos de prova a carregamentos e que são medidos, em detrimento 
destes testes pode-se obter dados como as tensões de ruptura, diagramas de tensão 
x deformação, módulo de elasticidade, além de, em conjunto com outros 
equipamentos verificar com precisão deformações longitudinais e transversais e obter 
coeficientes como Poisson. 
A adição das fibras em matrizes cimentícias tem como função primordial a 
alteração no modo de ruptura dos compósitos de ruptura frágil, conferindo aos 
34 
 
mesmos uma maior ductilidade, porém a inserção das mesmas tem efeitos negativos 
na resistência a compressão conforme afirma TOLEDO FILHO et al, 1997 que a 
adição de fibras de sisal e coco reduzem a resistência a compressão das argamassas 
entre 18,4% a 32,0%. Para PICANÇO e GHAVAMI, 2008 a grandes variações nos 
resultados de resistência a compressão deve-se ao fato das fibras naturais não 
passarem por processos industriais para padronização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
3 – METODOLOGIA: 
 
Para análise da resistência à compressão da argamassa reforçada com fibras 
de dendê foram fabricados corpos de prova cilíndricos com dimensões de 10 x 20 cm 
compostos por: areia fina de diâmetro máximo de 1,2 mm (peneira nº 16), fornecidos 
pela Faculdade Pio Décimo, cimento Portland e fibras de dendê provenientes da 
indústria de Óleos Vegetais e derivados Continental situada no munícipio de Valença, 
Bahia. 
A fabricação dos corpos de prova foi realizada em duas etapas: 
I – Tratamento das fibras: 
I.I - Inicialmente estas fibras foram inseridas com água e à temperatura 
ambiente e aquecidas até atingir a temperatura de 60º C, para remoção de resíduos 
superficiais oriundos do processo de extração do óleo de dendê. Posteriormente foi 
utilizado o processo de tratamento das fibras, baseado no procedimento desenvolvido 
por Claramunt et al., constituído num processo de imergir as fibras em água e retirada 
para secagem após saturação. As fibras foram colocadas num recipiente com água 
durante 3 horas (figura 8a). Segundo FERREIRA, et al., 2012, esse é o tempo 
suficiente para atingir saturação das fibras. 
I.II - Em seguida, iniciou-se a secagem em estufa a uma temperatura de 60°C 
durante 24 horas, após este período a estufa é desligada para resfriamento até atingir 
a temperatura ambiente a fim de se evitar um possível choque térmico nas fibras 
(figura 8b). Todo este processo consiste em um ciclo, que foi repetido 6 vezes. 
 
Figura 8 - Processo de molhagem e secagem das fibras de dendê 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
a) b) 
36 
 
A metodologia de tratamento das fibras foi adotada, por se tratar de um 
método simples, com baixa demanda de material e equipamentos de alta tecnologia, 
além do seu baixo custo e nenhuma geração de resíduos tóxicos. Também devido ao 
fato da mesma ser amplamente utilizada em tratamentos de fibras vegetais, entretanto 
não há relatos da utilização deste método em fibras de dendê que posteriormente 
foram inseridas numa matriz cimentícia. 
II – Moldagem dos corpos de prova: 
Após o tratamento das fibras foram moldados corpos de prova de argamassa 
com traço 1:1:0,6 (aglomerante: areia: fator água/cimento) com 2% de fibra em relação 
ao peso total. Como aglomerante foi utilizado o Cimento Portland CP II – Z 32 (cimento 
composto com adição de pozolanas) e como agregado miúdo foi utilizada areia fina 
diâmetro máximo de 1,2 mm (peneira nº 16). Este traço foi adotado devido a 
problemas relatados por diversos autores com relação a trabalhabilidade de 
compósitos reforçados com fibras vegetais, utilizou-se como alternativa para o 
aumento da trabalhabilidade o aumento do fator água/cimento. 
As misturas foram confeccionadas em sala climatizada a temperatura de 20° 
C, utilizando-se uma argamassadeira eletro mecânica CONTENCO com capacidade 
para 5l. Segundo as seguintes etapas: 
a) pesagem dos materiais em balança da MARTE AS5500C com precisão de 
0,01/0,1g; 
b) Mistura de cimento e água durante 30 s em velocidade baixa; 
c) adicionou-se areia de granulometria fina e misturou-se durante 30 s; 
d) durante 15 s fez-se a limpeza das pás do misturador; 
e) deixou-se descansar a mistura, coberta com pano úmido por 1 min e 15 s; 
f) tornou-se a misturar a massa em velocidade alta durante 1 min; 
g) adicionou-se a fibra de forma aleatória e igual por toda a superfície da 
mistura durante 30 s em velocidade alta. 
A figura 9 ilustra algumas das etapas do procedimento descrito acima: 
 
 
 
 
 
 
37 
 
Figura 9 - Pesagem dos materiais e mistura em argamassadeira. 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
Para moldagem dos corpos de prova reforçados com fibra de dendê foram 
utilizados moldes de 10 x 20 cm, segundo NBR 5738/2003, com adensamento manual 
e cura úmida em tanque com água, conforme mostra figura 10. 
 
Figura 10 - Adensamento manual utilizando soquete e cura em tanque com água. 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
Para avaliar a influência da adição das fibras de dendê na argamassa, foram 
confeccionados corpos de prova para testemunho, traço de 1:1:0,6 (aglomerante: 
areia: fator água/cimento) em massa, com aglomerante e agregado miúdo idênticos 
aos utilizados para fabricação dos corpos de prova reforçado com fibra de dendê. 
As misturas de argamassa para testemunho foram produzidas em sala 
climatizada a temperatura de 23°C, utilizando uma betoneira CSM com capacidade 
145 l. O processo de produção seguiu as seguintes etapas: 
38 
 
a) pesagem dos materiais agregados, aglomerantes e água; 
b) Mistura do material seco durante 2 minutos; 
c) Mistura de todo material durante 3 minutos com velocidade constante; 
d) parada de 1 minuto para retirada de material retido nas pás da betoneira; 
e) mistura da argamassa por mais 3 minutos. 
Para moldagem dos corpos de prova de testemunho foram utilizados, moldesde 10 x 20 cm, segundo NBR 5738/2003, com adensamento manual e cura úmida em 
tanque com água. 
Foram realizados ensaios de compressão em prensa elétrica com 2 
manômetros para leitura das cargas aplicadas, da marca CONTENCO conforme 
mostrado na figura 11. 
 
Figura 11 - Prensa utilizada no ensaio de compressão 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
Através da mesma determinou-se os valores de resistência a compressão, 
adotando-se o seguinte procedimento: aplicou-se um carregamento de 10 tf/s e 
acompanhou-se o manômetro da prensa até o ponto de ruptura do material, utilizando-
se os resultados obtidos nos manômetros da prensa de carga máxima e a área da 
39 
 
seção transversal do corpo de prova, calculou-se os valores de tensão de ruptura do 
material de acordo com (HIBBELER, 2008): 
 
𝜎 = 
𝑃
𝐴𝑜
 (1) 
 
Onde: 
σ = tensão nominal 
P = carga aplicada 
A0 = Área da seção transversal inicial do corpo de prova 
 
Para determinar-se as deformações longitudinais e transversais utilizou-se um 
paquímetro Digimess com precisão de 0,05 mm. Mediu-se as deformações na 
longitudinal e transversal conforme figura 12. E para o cálculo adotou-se a equação 
geral abaixo, segundo HIBBELER, 2008. 
 
Figura 12 - Medidas das deformações utilizando paquímetro 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
𝜖 = 
(𝑙𝑓−𝑙𝑜)
𝑙𝑜
 (2) 
 
Onde: 
ϵ = deformação longitudinal e transversal 
lf = comprimento final (para longitudinal); diâmetro final (para transversal) 
lo = comprimento inicial (para longitudinal); diâmetro inicial (para transversal) 
 
40 
 
O módulo de elasticidade foi definido por método gráfico, onde pode-se admitir 
que o módulo de elasticidade é a tangente da função tensão x deformação, conforme 
mostra a figura 13. 
 
Figura 13 - Esquema para cálculo do módulo de elasticidade 
 
Fonte: Adaptado de PICANÇO e GHAVAMI, 2008 
 
Haja vista que os valores de deformação obtidos foram apenas das 
deformações iniciais finais, devido a utilização do paquímetro, e não de métodos mais 
precisos como por exemplo extênsometros elétricos, obteve-se uma imprecisão 
quanto ao valor do módulo de elasticidade calculado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
41 
 
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES: 
 
A tabela 6 mostra os resultados dos ensaios à compressão. Através dos 
valores de carga obtidos experimentalmente foi possível determinar os valores de 
resistência à compressão, mediante aos mesmos traçaram-se os gráficos 
comparativos e de tensão-deformação. As seguintes abreviações foram utilizadas 
para representar o corpo de prova e o seu tipo. 
As duas letras iniciais: CP – corpo de prova; 
A terceira letra: R – referência e D – fibra de dendê 
Os dois algarismos indicam o número do corpo de prova. 
 
Tabela 6 - Resultados dos ensaios à compressão dos corpos de prova de referência 
Corpos de 
Prova 
Resistência à 
compressão 
corpo de 
referência (MPa) 
Resistência à 
compressão corpo 
de referência 
Média (MPa) 
Desvio Padrão 
1 20,48 
20,35 2,85 
2 22,48 
3 21,23 
4 20,98 
5 22,23 
6 14,73 
Fonte: Acervo do autor 
 
Tabela 7 – Resultados dos ensaios à compressão dos corpos de prova reforçado 
com fibra de dendê 
Corpos de 
Prova 
Resistência à 
compressão 
corpo com fibra 
de dendê (Mpa) 
Resistência à 
compressão corpo 
com fibra de dendê 
Média (Mpa) 
Desvio Padrão 
1 9,99 
10,89 1,44 
2 10,04 
3 9,86 
4 12,49 
5 9,99 
6 12,99 
Fonte: Acervo do Autor 
42 
 
Pode-se notar através dos dados das tabelas 6 e 7, uma redução na 
resistência a compressão da argamassa com fibra de cerca de 46,5% em relação a 
mistura de referência em valores médios. 
O gráfico 1 mostra um comparativo entre os valores médios da resistência à 
compressão das argamassas. 
 
Gráfico 1 - Comparativo entre valores médios de resistência à compressão 
 
Fonte: Acervo do Autor 
 
Atribui-se esta redução ao fato da fibra de dendê proporcionar ao compósito 
zonas de fragilidade devido aos espaços antes ocupados pela argamassa e que agora 
são preenchidos pelas fibras, além do fato de poder ocorrer em seu interior uma 
espécie de nicho devido a concentração de fibras em determinados locais do corpo 
de prova o que reduzira a sua resistência à compressão. 
No gráfico 2 pode-se ver os resultados de tensão x deformação dos materiais 
estudados, a partir dos ensaios de compressão e as medidas efetuadas nos corpos 
de prova após a sua ruptura obteve-se valores de deformações que foram 
esquematizados e detalhados em forma de diagrama para cálculo, por se utilizar de 
métodos forçados de baixa precisão não pode-se concluir com precisão os aspectos 
de influência da fibra na deformação do material. 
20,35
10,89
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
CPR-Média
CPD-Média
RESITÊNCIA À COMPRESSÃO EM MPA
A
M
O
ST
R
A
S
43 
 
Gráfico 2 - Diagrama Tensão x Deformação na compressão da argamassa de 
referência e reforçada com fibra de dendê 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
O módulo de elasticidade foi calculado através do gráfico 2, onde obteve-se 
os valores de 407,00 Mpa para o CPR e 217,80 Mpa para o CPD que representa uma 
redução de 53,51% no módulo de elasticidade, que com relação à valores extraídos 
de PICANÇO e GHAVAMI, 2008 para a mesma proporção de fibras de curauá obteve-
se módulo de elasticidade 19,11 GPa, apesar de muito inferior aos valores do citado 
autor, não pode-se concluir precisamente a influência da fibra na redução do módulo 
de elasticidade do material, muito devido aos aspectos de medição de deformação 
feitos de forma imprecisa e pouco conclusivo. 
Também pôde-se notar durante a execução dos ensaios de compressão um 
ganho na capacidade do material de sofrer deformações, isso acarreta numa maior 
tenacidade além de proporcionar ao material resistir a cargas mesmo após sua 
fissuração, pode-se visualizar um comparativo entre os corpos de prova de referência 
figura 14 (a) e com adição da fibra de dendê figura 14 (b). 
 
 
 
 
44 
 
Figura 14 – Comparativo entre as rupturas dos corpos de prova 
 
Corpo de prova de referência (a) e adicionado com fibra de dendê (b) 
 Fonte: Acervo do autor 
 
Visualizando a figura anterior pode-se perceber que após a fissuração o corpo 
de prova de referência perde sua capacidade de resistir a carga que é aplicada sobre 
o mesmo, ao contrário do compósito com fibra de dendê que se mantém resistindo as 
cargas que continuam sendo aplicadas ao longo do tempo. É perceptível que o 
posicionamento aleatório das fibras dentro da argamassa constitui uma espécie de 
malha que retarda a propagação das fissuras até o ponto em que as mesmas não 
possuam mais interação com a matriz e se desprendam ou então que excedam o seu 
limite de resistência a tração e se rompam. A figura 15 mostra as fissuras de um corpo 
de prova sendo ‘costuradas’ pelas fibras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
45 
 
Figura 15 - Fibras de dendê atuando na fissuração do corpo de prova 
 
Fonte: Acervo do autor 
 
Analisando o aspecto visual da fibra afirma-se que houve boa interação entre 
fibra e matriz, mostrando assim a compatibilidade da mesma ao compósito cimentício, 
levando-se em conta os aspectos de tratamento superficial utilizados para a melhoria 
deste intercâmbio. Pode-se notar que as fibras mantiveram-se em sua grande maioria 
atuando em conjunto com a matriz, não foi perceptível desprendimento das fibras após 
a ruptura dos corpos de prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
5 – CONCLUSÕES:Ao fim deste trabalho nota-se que os resultados da inserção de fibras do 
mesocarpo do dendê nos compósitos cimentícios trouxeram uma redução na 
resistência a compressão da argamassa e conforme relatos na literatura científica a 
mesma comporta-se quanto à esforços normais de forma semelhante a outras fibras 
vegetais. Esta redução pode ser presumida pelo fato das fibras serem materiais sem 
padronização, sujeitos a variações e heterogeneidade oriundos da sua própria 
natureza, além do fato de que os espaços ocupados pelas fibras na argamassa 
constituírem-se em zonas de redução da resistência, pela formação de micro vazios 
que facilitam a propagação das fissuras, fragilizando o material. 
Os aspectos de cura em tanque com água também constituem-se em fatores 
que podem influenciar de forma negativa na resistência do compósito com adição da 
fibra de dendê, sabendo-se que as fibras vegetais sofrem decomposição por serem 
materiais orgânicos e quando submetidos a saturação durante um longo período, no 
caso deste trabalho 28 dias, podendo ter sofrido alterações influenciaram diretamente 
no resultado dos ensaios. 
Embora a inserção das fibras de dendê tenham acarretado num decréscimo 
da resistência à compressão da argamassa, percebe-se também um ganho visual na 
resistência pós fissuração. Assim, conclui-se que ao invés de uma fratura frágil como 
dantes apresentada pela matriz de referência, tem-se uma fratura dúctil mantendo a 
capacidade do compósito de absorver energia mesmo após o início do colapso. 
Devido a utilização de métodos e equipamentos de baixa precisão, como 
paquímetro para aferir as deformações do corpo de prova antes e depois do 
rompimento, não pode-se afirmar com precisão os efeitos da fibra na variação do 
módulo de elasticidade porém sabe-se que as fibras vegetais, em sua maioria, 
influenciam de forma negativa o módulo de elasticidade. 
 
5.1 – SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS: 
 
Tendo em vista a obtenção de resultados sobre compósitos reforçados com 
fibras vegetais, especificamente a fibra de dendê visando a substituição do asbesto 
em fibrocimento, propõe-se alguns temas para novos estudos: 
47 
 
 
 Há necessidade de obtenção de dados que caracterizem o 
comportamento mecânico da fibra de dendê. São características como 
módulo de elasticidade, resistência a tração e resistência de aderência 
interfacial entre a matriz cimentícia. Uma maior quantidade de dados 
de ensaios dessas características trariam maior confiabilidade nas 
aplicações da fibra; 
 
 Avaliar a durabilidade do compósito produzido com esta fibra, aja vista 
que um dos maiores problemas com relação a adição de fibras vegetais 
em compósitos se concentra na sua durabilidade, pesquisas visando 
estabelecer metodologias de avaliação da durabilidade deste 
compósito seja por ensaios acelerados, em laboratório, como por 
exposição a ambientes naturais e assim estabelecer correlações entre 
as medidas a fim de tornar viável um processo de avaliação deste 
compósito; 
 
 Seriam oportunos trabalhos que verificassem a influência da inserção 
de outros percentuais de fibras ao compósito, a fim de encontrar-se 
uma proporção ideal para resistências satisfatórias para a substituição 
do asbesto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
6 - REFERÊNCIAS 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738 – 
Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de 
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matrizes cimentícias reforçadas com fibra de aramida kevlar. Universidade 
Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, p. 164. 2003. 
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1034, 2012. ISSN ISSN 1517-7076. 
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49 
 
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