Determinação do Volume Máximo de Fibras de Aço no Concreto Autoadensável

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FACULDADE ESTÁCIO DE BELÉM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
AMANDA TAVARES DE SOUZA 
JOILSON DE OLIVEIRA SILVA 
YARA DE CÁSSIA OLIVEIRA CASTRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO VOLUME MÁXIMO DE FIBRAS DE AÇO 
INCORPORADAS AO CONCRETO AUTOADENSÁVEL (CAA) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM-PA 
2018 
 
 
FACULDADE ESTÁCIO DE BELÉM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
AMANDA TAVARES DE SOUZA 
JOILSON DE OLIVEIRA SILVA 
YARA DE CÁSSIA OLIVEIRA CASTRO 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO VOLUME MÁXIMO DE FIBRAS DE AÇO 
INCORPORADAS AO CONCRETO AUTOADENSÁVEL (CAA) 
 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão de Curso 
apresentado ao Curso de Engenharia Civil 
da Faculdade Estácio de Belém como 
requisito à obtenção do grau de Engenheiro 
Civil. 
 
Orientador: Prof. Msc. Marcelo Otaviano 
Barbosa e Silva 
 
 
 
 
 
 
BELÉM-PA 
2018 
 
 
FACULDADE ESTÁCIO DE BELÉM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
AMANDA TAVARES DE SOUZA 
JOILSON DE OLIVEIRA SILVA 
YARA DE CÁSSIA OLIVEIRA CASTRO 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO VOLUME MÁXIMO DE FIBRAS DE AÇO 
INCORPORADAS AO CONCRETO AUTOADENSÁVEL (CAA) 
 
Este Artigo foi julgado adequado para a obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia Civil, e 
aprovado na sua forma final pela Faculdade Estácio de Belém. 
 
 
 
Data:____/____/____ 
 
Nota:_____________ 
 
 
 
 
_____________________________________, 
Prof. Msc. Marcelo Otaviano Barbosa e Silva 
Orientador – ESTÁCIO 
 
 
 
_________________________________________ 
Profª. Dra. Sheila Silva dos Santos 
Avaliador – ESTÁCIO 
 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Esp. Ricardo Guedes Accioly Ramos 
Avaliador – ESTÁCIO 
 
 
 
 
BELÉM - PA 
2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autorização para Publicação Eletrônica de Trabalhos Acadêmicos 
 
 
Na qualidade de titular dos direitos autorais do trabalho citado, em consonância com a 
Lei nº 9610/98, autorizo a Faculdade Estácio de Belém a disponibilizar gratuitamente em sua 
Biblioteca Digital, e por meios eletrônicos, em particular pela Internet, extrair cópia sem 
ressarcimento dos direitos autorais, o referido documento de minha autoria, para leitura, 
impressão e/ou download, conforme permissão concedida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecemos primeiramente a Deus pelo dom da vida, pela imensa misericórdia e por 
seu amor incondicional. 
Às nossas famílias pelo incentivo, apoio e compreensão, sem os quais não seria possível a 
realização deste trabalho. 
À Faculdade ESTÁCIO-IESAM, pela oportunidade de melhoria de nossa formação 
acadêmica e profissional. 
Ao professor Marcelo Otaviano Barbosa e Silva, pela orientação durante a elaboração 
deste trabalho. 
Ao laboratório de materiais de construção, pelo fornecimento dos materiais e 
equipamentos necessários à realização deste trabalho, bem como os técnicos que nos 
auxiliaram durante as realizações de nossa pesquisa. 
Ao Sr. Sérgio Fiaschi pela doação das fibras de aço usadas na produção dos CAA’s desta 
dissertação. 
Aos companheiros de turma que convivemos durante esses anos, que se tornaram 
parceiros fieis nesta caminhada. 
E a todos que, mesmo não sendo citados, ofereceram-nos apoio para a realização deste 
trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
O crescimento do mercado da construção civil, associado à busca de utilização de novas 
tecnologias, para o aumento de produtividade, eliminação de desperdícios e etapas, bem como 
a inserção da consciência ambiental provocou a necessidade de busca por novos materiais e 
soluções que possibilitassem o seu uso de forma inteligente. Neste cenário houve o interesse 
por substituição do uso do concreto convencional pelo concreto autoadensável CAA 
aprimorando suas características. Logo, esta pesquisa se dispõe a estudar e analisar a 
quantidade de volume de fibras de aço, com diferentes teores (0%, 1%, 2%, 3% e 4%) o CAA 
consegue suportar sem comprometer sua resistência como forma de mitigar suas limitações 
quando submetidos à ensaios mecânicos no seu estado endurecido, como a análise visual e 
indutiva através da realização de ensaios no seu estado fresco. Com base nos ensaios 
verificou-se que os resultados mostram que foi possível manter a característica de auto 
adensabilidade do CAA para todos os teores de fibras empregados, menos para o ensaio de 
resistência à compressão onde não foi obtido um aumento significativo no ganho de 
resistência. Porém obteve resultados satisfatórios nos ensaios de resistência à tração por 
compressão diametral e tração na flexão à medida em que se aumentou a adição de fibras. 
 
Palavras chave: Concreto autoadensável; fibras de aço; propriedades mecânicas; 
agregado graúdo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
The growth of the construction market, coupled with the search for use of new 
technologies, increased productivity, elimination of waste and stages, as well as the insertion 
of environmental awareness provoked the need to search for new materials and solutions that 
would enable its use smartly. In this scenario, there was interest in replacing the use of 
conventional concrete with CAA self-compacting concrete, improving its characteristics. 
Therefore, this research is designed to study and analyze the amount of steel fiber volume 
with different levels (0%, 1%, 2%, 3% and 4%) the CAA can withstand without 
compromising its resistance as a way to mitigate their limitations when subjected to 
mechanical tests in their hardened state, such as visual and inductive analysis by performing 
tests in their fresh state. Based on the tests it was found that the results showed that it was 
possible to maintain the CAA's self-cushioning characteristic for all fiber contents employed, 
except for the compression strength test where a significant increase in strength gain was not 
obtained. However, it obtained satisfactory results in the tests of tensile strength by diametral 
compression and tensile in flexion as the addition of fibers was increased. 
 
Key-words: Self-supporting concrete; steel fibers; mechanical properties; gravel aggregate. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 10 
2. JUSTIFICATIVA ............................................................................................................................ 11 
3. OBJETIVOS ................................................................................................................................ 11 
3.1. OBJETIVO GERAL ......................................................................................................................... 11 
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................................. 11 
4. REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................................... 11 
4.1. CONCRETO AUTOADENSÁVEL ..................................................................................................... 11 
4.2. PROPRIEDADE NO ESTADO FRESCO ............................................................................................ 12 
4.2.1. Espalhamento e t500 .................................................................................................................... 13 
4.2.2. Anel j ........................................................................................................................................... 13 
4.2.3. Caixa L ......................................................................................................................................... 14 
4.2.4. Funil v ..........................................................................................................................................16 
4.3. PROPRIEDADES NO ESTADO ENDURECIDO................................................................................. 17 
4.3.1. Resistência à compressão, tração e flexão diametral. .............................................................. 17 
4.4. MATERIAIS E DOSAGENS ............................................................................................................. 18 
4.4.1. Cimento ...................................................................................................................................... 18 
4.4.2. Agregados ................................................................................................................................... 18 
4.4.3. Água ............................................................................................................................................ 19 
4.4.4. Aditivos ....................................................................................................................................... 19 
4.4.5. Concreto reforçado com Fibras .................................................................................................. 19 
4.4.6. Dosagem ..................................................................................................................................... 20 
5. METODOLOGIA ........................................................................................................................... 20 
5.1. LOCALIZAÇÃO .............................................................................................................................. 20 
5.2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ........................................................................................................ 21 
5.2.1. Clima ........................................................................................................................................... 21 
5.2.2. Geologia ...................................................................................................................................... 21 
5.3. TIPOS DE PESQUISA..................................................................................................................... 22 
5.4. MÉTODO DE DOSAGEM .............................................................................................................. 22 
5.5. CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS ............................................................................................ 22 
5.5.1. Cimento ...................................................................................................................................... 22 
5.5.2. Agregados ................................................................................................................................... 22 
5.5.3. Água ............................................................................................................................................ 23 
5.5.4. Fibra de aço ................................................................................................................................ 23 
 
 
5.5.5. Aditivos ....................................................................................................................................... 24 
5.6. DEFINIÇÃO DO TRAÇO DO CAA ................................................................................................... 24 
6. EXECUÇÃO DOS ENSAIOS ........................................................................................................... 25 
6.1. ENSAIOS NO ESTADO FRESCO ..................................................................................................... 25 
6.1.1. Ensaio de espalhamento t500 ...................................................................................................... 25 
6.1.2. Determinação da habilidade passante – Método do anel J...................................................... 26 
6.1.3. Determinação da habilidade passante – Método da caixa L .................................................... 27 
6.1.4. Determinação da viscosidade – Método do funil V .................................................................. 27 
6.1.5. Moldagem do corpo de prova ................................................................................................... 28 
6.2. ENSAIO NO ESTADO ENDURECIDO ............................................................................................. 28 
6.2.1. Ensaio de resistência à compressão .......................................................................................... 28 
6.2.2. Ensaio de tração por compressão diametral ............................................................................. 29 
6.2.3. Ensaio de tração na flexão ......................................................................................................... 30 
7. RESULTADOS E DISCURSÕES ...................................................................................................... 30 
7.1. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS NO ESTADO FRESCO ........................................................... 30 
7.1.1. Resultado do ensaio de espalhamento Slump-flow ................................................................. 30 
7.1.2. Resultado do ensaio de espalhamento t500 ............................................................................... 31 
7.1.3. Resultado do ensaio da habilidade passante pelo Anel J ......................................................... 31 
7.1.4. Resultado do ensaio da habilidade passante pela caixa L ........................................................ 32 
7.1.5. Resultado do ensaio de viscosidade plástica aparente pelo funil V ......................................... 32 
7.2. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS NO ESTADO ENDURECIDO ................................................. 32 
7.2.1. Ensaio de resistência a compressão .......................................................................................... 32 
7.2.2. Ensaio de resistência a tração por compressão diametral ....................................................... 33 
7.2.3. Ensaio de resistência a tração na flexão .................................................................................... 33 
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................................................. 34 
9. ReferÊncia Bibliografia ............................................................................................................... 35 
 
10 
 
1. INTRODUÇÃO 
A utilização de fibras de aço nas construções subterrâneas, calçamentos rígidos e pisos, 
em muitos países já é uma realidade. Estudos atuais desenvolvidos por profissionais de 
engenharia mostram que o uso estrutural das fibras, obedecendo aos valores da carga de 
projeto, pode reduzir os custos e até majorar o padrão de segurança da edificação, graças às 
propriedades preventivas e regenerativas que elas conferem ao concreto (Diniz, 2009). 
Segundo Figueiredo (2011) as fibras são elementos que possuem comprimento bem 
maior que a seção transversal. Atuando desta forma, como contenção da propagação de 
fissuras, contribuindo consideravelmente para o aumento da resistência à tração, assim como 
em esforços dinâmicos como o caso da fadiga. 
Sabe-se que o comportamento do concreto, convencional ou autoadensável, quando 
submetido a esforços de tração não apresenta um bom desempenho quando comparado a 
esforços de compressão. Isto se deve à natureza de sua estrutura (Barros, Barboza, & Gomes, 
2011). Consequentemente, altas taxas de armaduras são utilizadas em edificações para suprir 
a necessidade desta propriedade mecânica. Estas armaduras têm peso elevado e, dependendo 
da forma que estiverem dispostas, dificulta a livre passagem do concreto entre elas, 
impossibilitando uma distribuição uniforme do concreto entre os espaços vazios 
(Marcellino,2016). 
No estado plástico, o concreto autoadensável apresenta grande diferença quando 
comparadoao concreto convencional, já em seu estado endurecido se a relação agua/cimento 
for a mesma, o CAA pode alcançar resistências mecânicas maiores que o concreto 
convencional (PERSSON,2001). 
Mesmo o CAA sendo um avanço na construção civil, pelo fato de seus benefícios 
enquanto no estado plástico, ainda assim apresenta algumas mesmas desvantagens que o 
concreto convencional, como baixa resistência a esforços dinâmicos. E a baixa resistência à 
tração pode ser associada a rápida propagação de fissuras sob uma tensão aplicada 
(SHIMOSAKA, 2017). 
Neste contexto, é possível destacar estudos de concreto reforçado com fibras que vem 
sendo desenvolvidas a partir de diversos materiais, a exemplo, fibras de aço. Nestes casos, a 
principal contribuição da fibra é transformar matrizes tipicamente frágeis em materiais “quase 
dúcteis”, como definiram Bentur e Mindess (1990). 
Além disso o desenvolvimento do CAA na construção civil se fez necessário devido à 
dificuldade de se executar estruturas com formas complexas e altas taxas de armaduras sem 
prejudicar a qualidade e durabilidade do concreto. Há, também, uma preocupação com o meio 
11 
 
ambiente, visto que eliminaria parte da poluição sonora, que seria obtida com a ausência do 
uso de vibradores mecânicos como também, a solução de dois outros problemas: a redução 
de custos e de prazos de execução, que seria conseguida com a diminuição do número de 
trabalhadores e melhor trabalhabilidade do concreto, respectivamente, durante o processo de 
aplicação (Lisbôa, 2004). 
2. JUSTIFICATIVA 
Face à carência de pesquisas a respeito do CAA reforçado com fibras e às peculiaridades 
dos materiais utilizados na sua produção na cidade de Belém/PA, faz-se necessário um estudo 
que possa determinar o volume máximo de fibras de aço adicionadas a mistura de CAA. E, 
desta forma, contribuir para estudos de uma possível diminuição de taxas de armaduras em 
edificações, substituindo o concreto convencional por este concreto autoadensável. 
3. OBJETIVOS 
3.1. OBJETIVO GERAL 
Determinar o volume máximo de fibras de aço possível de serem induzidos em uma 
mistura de concreto autoadensável sem que haja a formação de bolas de fibras. 
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 Analisar os ensaios do CAA no estado fresco com a introdução de fibras em diferentes 
porcentagens. 
 Executar e analisar os ensaios do CAA no estado endurecido com a introdução de 
fibras. 
 Classificar o CAA quanto ao espalhamento, habilidade passante e viscosidade de 
acordo com a norma ABNT NBR 15823-1:2017. 
 Comparar as resistências à compressão, tração por compressão diametral e tração por 
flexão entre o CAA sem adição de fibras de aço e o CAA com adição de fibras de aço. 
4. REFERENCIAL TEÓRICO 
4.1. CONCRETO AUTOADENSÁVEL 
O concreto autoadensável foi desenvolvido no Japão, em 1988 pelo Professor Hajime 
Okamura para resolver o problema de baixa durabilidade das construções em concreto 
armado. Estruturas feitas em concreto convencional necessitam de compactação mecânica 
para serem adensadas e consequentemente apresentarem melhores resistências mecânicas e 
maior durabilidade. Devido à alta industrialização do Japão, ocorreu uma redução de pessoal 
qualificado que pudesse dar conta dos serviços de compactação dos concretos lançados, 
comprometendo, desta forma, a qualidade final das estruturas concretadas (OKAMURA, 
1997). 
12 
 
A partir de 1983, na Universidade de Tókio, o Prof. Okamura, com o objetivo de 
minimizar tal problema, iniciou seus estudos buscando obter um concreto especial capaz de se 
adensar sem a necessidade de nenhum tipo de vibração mecânica, dando origem a um 
concreto denominado autoadensável, onde seu primeiro protótipo foi realizado em 1988 
(OKAMURA, 1997; GOMES, 2002). 
O Japão foi o primeiro país a utilizar o CAA em larga escala, sendo que até 2003 já 
apresentava 15% das obras moldadas in loco e 55% das obras em pré-moldados com a 
utilização deste concreto (OKAMURA e OUCHI, 2003). 
Após uma década de utilização no Japão, o CAA surge na Europa em meados dos anos 
90, mais precisamente na Suécia e na Holanda, onde foi empregado em aplicações de 
concreto “in loco” (OKAMURA e OUCHI, 1999). Segundo Gomes (2002), este concreto 
especial teve rápida aceitação no mercado europeu. 
Nos dias de hoje, o CAA tem seu interesse cada vez mais acentuado, por ter se destacado 
em todo o mundo com vários trabalhos publicados em congressos e seminários que trabalham 
especialmente com o concreto autoadensável, além ainda de aplicações por construtoras que a 
justifica devido as suas vantagens. No Brasil o número de pesquisas vem crescendo assim 
como a sua aplicação. As principais justificativas para tal, são a diminuição do tempo de 
concretagem, um melhor acabamento e a qualidade do concreto quando comparado com um 
concreto vibrado (BARROS, 2009). 
4.2. PROPRIEDADES NO ESTADO FRESCO 
Considera-se um concreto autoadensável se três propriedades forem alcançadas 
simultaneamente: fluidez, habilidade passante e resistência à segregação (EFNARC, 2002). 
Segundo Mehta e Monteiro (1994 apud SILVA, 2008, p.27) as deficiências adquiridas 
devido à perda de trabalhabilidade, segregação e exsudação durante o lançamento e 
adensamento, podem prejudicar com concreto permanentemente e reduzir sua vida útil. 
Desta forma, a obtenção do CAA está baseada principalmente no conhecimento das 
propriedades do concreto no estado fresco. Segundo Cincotto et al. (2007), o concreto fresco 
pode ser descrito como uma suspensão aquosa de partículas sólidas (agregados), que cobrem 
uma granulometria extensa, imersa em um fluxo viscoso e heterogêneo (pasta cimentícia), e 
que as suas propriedades variam ao longo do tempo devido a interações físicas e químicas. 
Além disso, Cincotto et al. (2007) comentam que em sistemas cimentícios a 
complexidade reológica é ainda maior, pois, além das forças de superfície que atuam sobre as 
partículas, há que se considerar a evolução da hidratação com o tempo. Daí a necessidade de 
uma criteriosa avaliação dos parâmetros reológicos (estudo da deformação e do fluxo) de um 
13 
 
CAA, de modo que o mesmo esteja adequado às diferentes técnicas de aplicação, como por 
exemplo: bombeamento ou lançamento manual, tendo em vista o efeito de alguns fatores 
externos como a temperatura e o tempo de lançamento da mistura. 
4.2.1. Espalhamento e t500 
A norma ABNT NBR 1823-2:2017 estabelece o método de ensaio de espalhamento para 
avaliar a fluidez em um fluxo livre, sob ação de seu próprio peso sem que haja segregação. O 
ensaio é composto por um tronco de cone e por uma base que não absorva água e não 
provoque atrito com o concreto. A medida da fluidez do CAA é obtida pela média aritmética 
de duas medidas perpendiculares do diâmetro. 
Pode-se também avaliar o tempo de escoamento e a estabilidade visual. O resultado do 
tempo de escoamento é o intervalo de tempo, em segundos, entre o início e o final do 
escoamento do concreto, a partir de 200 mm até a marca circular de 500 mm de diâmetro da 
placa-base. 
Figura 1 Vista em planta da base do ensaio de espalhamento 
 
Fonte: ABNT NBR 15823-2: 2017 
O índice de estabilidade visual é determinado pela análise do concreto após o término do 
escoamento. Neste ensaio é necessário o registro fotográfico da distribuição dos agregados 
graúdos na mistura, a fração da argamassa e a ocorrência de exsudação. 
Diante dos resultados, pode-se avaliar qualitativamente de acordo com as tabelas 
fornecidas na norma e enquadrar o concreto em sua classe. 
4.2.2. Anel J 
O método do anel J determina a habilidade passante do concreto autoadensável, em fluxo 
livre. Este ensaio tem a função de simular as armaduras de uma estrutura real. De acordo com 
a ABNT NBR 15823-3:2017 o anel J deve ser metálico, com 300 mm de diâmetro e 120 mm 
14 
 
de altura, constituído verticalmente por barras de aço de diâmetro de 12, 5 mm com 
espaçamentode 59 mm mais ou menos 1,5 mm. 
Figura 2 Ensaio de habilidade passante em fluxo livre (Anel J) 
 
Fonte: ABNT NBR 15823-3: 2017 
Assim como no ensaio de espalhamento, tanto o molde quanto a chapa metálica devem 
ser umedecidos a fim de não absorver a umidade do concreto. A placa deve estar nivelada e o 
molde bem ao centro da marcação. 
 O resultado do ensaio consiste na determinação da média aritmética dos dois valores de 
diâmetro de espalhamento obtidos com o anel J, expressa em milímetros de acordo com a 
seguinte fórmula. 
Eq. (1) 
𝐽𝐹 =
(𝑗1 + 𝑗2)
2
 
Sendo, 
J1 o maior diâmetro obtido no ensaio com o anel J; 
J2o menor diâmetro obtido no ensaio. 
4.2.3. Caixa L 
Este ensaio objetiva determinar o desempenho do escoamento e a habilidade passante, 
porém em fluxo confinado. A caixa possui seção retangular com perfil em forma de L, 
constituída de dois compartimentos, um vertical e outro horizontal, de acordo com o 
detalhamento apresentado na figura 3. 
15 
 
Figura 3 Ensaio de habilidade passante em fluxo confinado (Caixa L) 
 
Fonte: ABNT NBR 15823-4: 2017 
A norma ABNT NBR 15823 -4 prevê também que entre os dois compartimentos deve 
haver um dispositivo em forma de grade. 
Esta grade é formada com duas ou três barras de aço com diâmetro de 12,5 mm e devem 
estar com espaçamento de 58 mm se for duas barras e de 40 mm se for três barras. 
Para a execução do ensaio é necessário que a caixa esteja umedecida internamente. Após 
isto, o compartimento vertical deve ser totalmente preenchido com a amostra do concreto, 
sem algum tipo de adensamento. 
Espera-se 60 segundos para a abertura da comporta de acesso ao compartimento 
horizontal. Esta abertura deve ser realizada sem interrupções para melhor escoamento do 
concreto. 
A habilidade passante é medida através da razão entre as alturas medidas conforme a 
equação abaixo. 
Eq. (2) 
𝐻𝑃 =
𝐻
𝐻
 
Onde, 
H1 é a altura da superfície do concreto medida junto à câmara vertical da caixa, expressa 
em milímetros (mm). 
H2 é a altura da superfície do concreto medida na extremidade da câmara horizontal, 
expressa em milímetro (mm). 
16 
 
Figura 4 Indicações das alturas H1 e H2 (Caixa L) 
 
Fonte: ABNT NBR 15823-4: 2017 
4.2.4. Funil v 
O ensaio permite avaliar a capacidade do CAA em passar por espaços restritos, a partir da 
observação do tempo de escoamento de uma amostra de concreto por um funil, apenas sob a 
ação do seu peso próprio. O tempo t (em segundos) que a mistura leva para esvaziar 
completamente o funil é o resultado deste ensaio e indica sua capacidade de escoamento 
(fluidez). Após este momento, pode-se preencher o funil novamente e esperar cinco minutos 
para a repetição do ensaio. Este procedimento pode dar informações importantes quanto à 
resistência à segregação, pois se o tempo de escoamento aumentar significativamente é sinal 
de que houve um acúmulo de agregados na base do funil. Já a velocidade com que flui esta 
mistura pode também indicar sua viscosidade, pois quanto mais rápido for o escoamento 
menor será a sua viscosidade e vice-versa. 
Figura 5 Funil V 
 
Fonte: ABNT NBR 15823-4: 2017 
17 
 
4.3. PROPRIEDADES NO ESTADO ENDURECIDO 
Um aspecto que justifica a importância do estudo das propriedades do CAA no estado 
endurecido está associado à composição da mistura do CAA, que é bastante diferenciada dos 
concretos convencionais (KLUG et. al., 2003). Gomes et. al. (2006), também afirma que 
devido ao fato das vantagens do CAA estarem relacionadas com o estado fresco do concreto, 
as propriedades mecânicas têm menor discussão, porém estudos apontam melhorias nessas 
propriedades do CAA quando comparado ao concreto convencional. 
Algumas propriedades importantes do concreto convencional no estado endurecido são 
bastante analisadas, tais como: resistência à compressão e à tração e o módulo de deformação 
longitudinal, que são propriedades mais facilmente determinadas e utilizadas como referência 
de qualidade do concreto. Tais propriedades serão abordadas com mais detalhes nos próximos 
tópicos. 
4.3.1. Resistência à compressão, tração e flexão diametral. 
De acordo com os principais códigos nacionais e internacionais de concreto, a resistência 
à compressão é a propriedade mecânica mais analisada no controle tecnológico do concreto, 
devido à sua facilidade de obtenção, a partir de ensaios simples de curta duração. Alguns 
parâmetros influenciam na resistência à compressão do concreto, como por exemplo: a 
composição da mistura, as relações a/c ou a/f; os aditivos utilizados; o tipo de cimento; dentre 
outros (KLUG et al., 2003). 
Já Helene e Terzian (1993) afirmam que o ensaio a compressão pode assumir distintas 
missões na busca pela qualidade das obras em concreto, podendo ser aplicado durante a fase 
de sua produção, ou ainda nos processos relativos à sua aceitação para a finalidade a que se 
destina. 
Por sua vez, Mehta e Monteiro (2008) definem resistência como sendo a quantidade de 
tensão que precisa para o material romper. Devido ao fato da resistência do concreto ser 
função do processo de hidratação do cimento, as especificações e ensaios são baseados em 
corpos de prova curados a condições padrão de umidade e temperatura. A resistência à 
compressão é uma das propriedades mais importantes do concreto, pois através da mesma é 
possível caracterizar o material, bem como prever sua durabilidade. 
O comportamento do concreto autoadensável tanto na tração quanto na compressão é 
parecido com o concreto convencional. A faixa de resistência à compressão do CAA pode 
variar de 20 MPa a mais de 100 MPa, sendo mais difícil obter CAA de baixa resistência. O 
CAA apresenta maior homogeneidade entre pasta e agregados, do que o concreto 
18 
 
convencional, pela maior dispersão das partículas de cimento geradas pela ação de aditivos 
superplastificantes (REPETTE, 2011). 
O ensaio brasileiro de compressão diametral para determinação indireta da resistência à 
tração (RT) foi desenvolvido pelo Professor Lobo Carneiro para concreto-cimento (Carneiro, 
1943). A aplicação de duas forças concentradas e diametralmente opostas de compressão em 
um cilindro gera, ao longo do diâmetro solicitado, tensões de tração uniformes 
perpendiculares a este diâmetro. A popularidade deste ensaio reside não somente na 
facilidade e rapidez de execução, mas como também ao fato de utilizar o mesmo corpo-de-
prova cilíndrico e equipamento usados para a obtenção da resistência à compressão do 
concreto-cimento. 
4.4. MATERIAIS E DOSAGENS 
4.4.1. Cimento 
Segundo Melo (2005), dentre as principais características do cimento que devem ser 
avaliadas na produção do CAA, estão a finura e a capacidade de adsorver o aditivo 
superplastificante. Quando se trata de finura e de parâmetros reológicos, quanto maior a 
superfície específica do cimento, maior a quantidade destas partículas em contato com a água, 
diminuindo a distância e aumentando a frequência de colisão entre elas, reduzindo a tensão de 
escoamento e aumentando a viscosidade da mistura. 
Repette (2011) especifica que todos os tipos de cimento Portland que são empregados ao 
concreto convencional, também podem ser empregados quando em concreto autoadensável. 
Quanto maior a finura do cimento, maior a indicação para essa finalidade. O tipo de cimento 
variando, ou ainda mesmo variação do fabricante, afetam diretamente as propriedades do 
CAA quando no estado fresco, levando em consideração que a tensão de escoamento e a 
viscosidade dependem diretamente das características reológicas da pasta que compõem o 
concreto. Para os cimentos com maiores teores de C3A, maior finura e maior teor de álcalis, 
resulta em uma necessidade de uma quantia maior de aditivo superplastificante e ainda podem 
apresentar pequena manutenção de fluidez do CAA. 
4.4.2. Agregados 
Mehta e Monteiro (2014) classificam os agregados conforme as dimensões das partículas 
e as massas específicas,onde o termo agregado graúdo é utilizado para partículas maiores de 
4,75 mm retidas da peneiradas de número 4, normatizada pela NBR NM ISO-2395 (ABNT, 
1997). Já as partículas de tamanho inferior a 4,75 mm são chamadas de agregados miúdos e 
ficam retidas nas peneiras inferiores. 
19 
 
Além das características físicas é necessário também um controle rigoroso na umidade do 
agregado miúdo, que consiste em uma das principais causas de variação da fluidez da mistura 
(SAKAY apud MELO, 2006). Segundo Melo (2006), o agregado graúdo utilizado no CAA 
deve ser mais arredondado, possuir distribuição granulométrica bem graduada, sendo estes 
fatores responsáveis pelo aumento da fluidez, deformabilidade e resistência à segregação. 
Segundo Repette (2005), quanto mais arredondados forem os grãos, mais volume deste 
material será possível empregar, devido à redução da fricção interna entre as suas partículas. 
4.4.3. Água 
A água usada no amassamento do concreto não deve conter impurezas que possam vir a 
prejudicar as reações entre ela e os compostos do cimento. Pequenas quantidades de 
impurezas podem ser toleradas, pois não apresentam, pelo menos aparentemente, efeitos 
danosos (PETRUCCI, 1998). 
Quando em excesso, as impurezas na água de amassamento do concreto podem afetar não 
somente a resistência, mas também o tempo de pega, a ocorrência de eflorescência e a 
corrosão da armadura passiva ou protendida (METHA & MONTEIRO, 1994). 
4.4.4. Aditivos 
Para Bauer, Noronha e Bauer (2000) os aditivos definem-se como produtos não 
indispensáveis utilizados na produção de concretos e argamassas, e que promovem o 
aparecimento ou reforço de determinadas características e propriedades do material em seu 
estado fresco ou endurecido. É o que reforça a NBR 11768 (ABNT, 1992) que define aditivos 
como produtos adicionados ao concreto de cimento Portland que, em pequenas quantidades, 
modificam as propriedades, no sentido de melhor se adequar a determinadas condições. 
Segundo Tutikian (2004), o uso dos aditivos modificadores de viscosidade pode 
dispensar ou reduzir o uso de adições minerais, que em alguns casos, possuem alto custo ou 
indisponibilidade no local de produção do CAA. 
4.4.5. Concreto reforçado com Fibras 
O concreto reforçado com fibras (CRF) contém cimento, agregado miúdo, agregado 
graúdo, água e fibras. Pode ainda conter adições como pozolana. As fibras podem ser de 
vários tamanhos e formas, sendo de aço, vidro, plástico e materiais naturais, entretanto, tanto 
para a maioria da utilização em peças estruturais e não estruturais, a mais utilizada é a de aço 
(MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
De acordo com Figueiredo (2011), o concreto quando tem a incorporação de fibras, as 
mesmas dificultam que as fissuras se propaguem, pelo fato de possuir um elevado módulo de 
20 
 
elasticidade. Assim, as fibras fazem com que haja uma redistribuição de esforços no 
compósito. 
4.4.5.1. Fibra de aço 
Velasco (2008) afirma que a primeira patente de compósitos reforçados com fibras foi 
registrada em 1874 por Berard. Swamy (1975) relata que em 1910, Porter considerou o 
conceito da inclusão de pequenos pedaços de aço reforçando o concreto como material 
estrutural. Porém, apenas nos anos 50 e 60, inicia-se o conhecimento da utilização de fibras, 
para incrementar matrizes frágeis cimentíceas. 
Lopes (2005), afirma que diversos fatores podem intervir nas propriedades mecânicas dos 
concretos que possuem fibras de aço. Os principais citados são o comprimento das fibras, 
interação fibra/matriz, orientação e o volume das fibras adicionadas. 
4.4.6. Dosagem 
A dosagem do concreto leva em consideração as características que se deseja obter do 
concreto em seu estado fresco ou endurecido, considerando a resistência, a estanqueidade, a 
trabalhabilidade e a retração mínima. A trabalhabilidade é proveniente de estudos 
experimentais, e a estanqueidade e a resistência levam em consideração a presença de vazios 
no material, segundo Bauer e Noronha (2000). 
Para Recena (2015), a dosagem do concreto não visa a obtenção do melhor concreto, nem 
mesmo o mais resistente, e sim o mais conveniente, levando em conta aspectos econômicos e 
mecânicos. Contudo, o mesmo autor salienta que a dosagem é a administração de aspectos 
conflitantes, pois a maior economia nem sempre se associa à melhor trabalhabilidade, à maior 
durabilidade ou resistência. 
Por sua vez Helene e Terzian (1992), citam que para dosar um concreto reforçado com 
fibras, é necessário levar em consideração as propriedades da matriz do concreto, tipo de 
fibra, exigências e desempenho do concreto tanto no estado fresco (trabalhabilidade), quanto 
no estado endurecido (resistência à tração, flexão, compressão, etc). 
5. METODOLOGIA 
5.1. LOCALIZAÇÃO 
Os ensaios serão realizados na Faculdade Estácio de Belém, localizado no município de 
Belém – Pa. Com as seguintes coordenadas geográficas. 
 
 
 
 
21 
 
Figura 6 Localização da Estácio de Belém 
 
Fonte: Barreto, Santos, Moreira, 2018. 
5.2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA 
5.2.1. Clima 
 A cura do concreto e todo seu processo de produção dependem das condições 
ambientais locais: temperatura, umidade relativa do ar, velocidade do vento, contato com água 
do mar etc. Isso porque as temperaturas alteram as propriedades do concreto por interferirem 
na hidratação do cimento. 
 Belém tem um clima tropical. Existe uma pluviosidade significativa ao longo do ano. 
Mesmo o mês mais seco ainda assim tem muita pluviosidade. A classificação do clima é Af 
segundo a Köppen e Geiger. 26.8 °C é a temperatura média. Pluviosidade média anual de 
2537 mm (ANUÁRIO ESTATÍSTICO DE BELÉM, 2012). 
5.2.2. Geologia 
Assim como o clima, Belém apresenta condições geológicas próprias. Oliveira Filho 
(1981) e Alencar et al.(2002), dividem o subsolo da cidade em dois horizontes principais: As 
regiões de baixadas, adjacentes ao Rio Guamá, Baia do Guajará e ainda, às margens dos 
canais que cortam boa parte do município, formadas por várzeas ou pântanos, composto de 
argilas muito moles, com matéria orgânica em decomposição, que se encontram em processo 
de consolidação e apresentam o nível d’água logo na superfície, sendo altamente 
compressíveis e inadequadas para sustentação de fundações. 
Situada no braço sul do delta do grande Rio Amazonas, mais especificamente no 
encontro do Rio Guamá com a Baia do Guajará, o solo da cidade de Belém, apresenta 
condições geológicas e climáticas peculiares da bacia amazônica. (SALAME 2003 p.76). 
22 
 
5.3. TIPOS DE PESQUISA 
Para o desenvolvimento deste trabalho, utilizou-se do método de pesquisa indutivo, o 
qual obedeceu uma sequência lógica em todas as etapas. 
A pesquisa foi classificada como qualitativa, pois buscou-se determinar uma porcentagem 
máxima de fibras de aço ao concreto, analisando os resultados tanto no estado fresco quanto 
no estado endurecido. Entretanto, foram analisados dados numéricos, provenientes dos 
ensaios experimentais, classificando assim a pesquisa como quantitativa. Dessa forma, 
enquadrou-se a pesquisa como sendo qualitativo – quantitativo. 
5.4. MÉTODO DE DOSAGEM 
Para a realização do presente trabalho, a dosagem dos CAA’s foi baseada no método 
proposto por Tutikian (2004) com alterações propostas por Silva (2008). Essas alterações 
permitiram uma produção de CAA’s com um maior teor de argamassa, garantindo, desta 
forma um menor volume de agregado graúdo bem como a adequação dos materiais locais. 
5.5. CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS 
5.5.1. Cimento 
O CP II-F é utilizado para várias aplicações como no preparo de argamassas de 
assentamento, argamassas de revestimento, estruturas de concreto armado, solo-cimento, 
pisos e pavimentos de concreto, etc. Este tipo de cimento é um composto constituído de 90% 
à 94% de clinquer e gesso e de 6% a 10% de material carbonático ou filer. 
Classe de resistência: 25, 32 e 40 Mpa 
NBR 11.578 – Cimento Portland composto– Especificação 
O cimento usado foi o CP II-F-40, foi escolhido por ser um dos cimentos mais utilizados 
pelas concreteiras de Belém/PA. Também se destaca pelo maior grau de finura, que 
proporciona maiores resistências em todas as idades. 
5.5.2. Agregados 
O agregado usado foi a areia de depósitos eólicos de origem quartzosa. O agregado 
graúdo foi o seixo rolado extraído de beira de rio com dimensão máxima característica de 
12.5mm. As amostras para ensaio foram coletadas de acordo com a NBR NM 26 (ABNT, 
2001b). A composição granulométrica foi determinada de acordo com a NBR NM 248 
(ABNT, 2003c). Já a massa especifica, tanto do agregado graúdo quanto do miúdo, foi 
determinada por meio da NBR NM 53 (ABNT, 2003b) e da NBR NM 52 (ABNT, 2003a), 
respectivamente por fim, as massas unitárias foram determinadas de acordo com a NBT 7251 
(ABNT, 1982). Todas estas informações são apresentadas nas tabelas, 1 e 2, as quais 
informam sobre o miúdo e graúdo respectivamente. 
23 
 
Tabela 1 Ensaio granulométrico da areia 
Peneira # ABNT (mm) 
Massa retida 
(g) 
% Retida 
% Retida 
acumulada 
Norma de 
referência 
(NBR/NM) 
4,8 1,2 0 0 
NM 248/2001 
2,4 3,9 0,4 1 
1,2 44,4 4,4 5 
 0,6 237,7 23,8 29 
0,3 347,9 34,8 64 
0.15 273,9 27,3 91 
<0,15 91 9,1 100 
total 1000 100 
D. máximo 1,2 mm NM 248/2001 
M. de finura 1,9 NM 248/2001 
M. unitário 1,62 kg/dm³ NBR 7251/1982 
M. especifica 2,59 kg/dm³ NM 52/2003 
Fonte: Autores, 2018. 
Tabela 2 Ensaio granulométrico do seixo 
Peneira # ABNT (mm) 
Massa retida 
(g) 
% Retida 
% Retida 
acumulada 
Norma de 
referência 
(NBR/NM) 
19 0 0 0 
NM 248/2001 
12,5 202,1 20,2 20 
9,5 319,1 31,9 52 
 6,3 268,1 26,8 79 
4,8 104 10,4 89 
2,36 82,9 8,3 97 
1,2 15,8 1,6 99 
<1,2 7,7 0,8 100 
total 1000 100 
D. máximo 12,5 mm NM 248/2001 
M. de finura 3,37 NM 248/2001 
M. unitário 1,55 kg/dm³ NBR 7251/1982 
M. especifica 1,61 kg/dm³ NM 53/2003 
Fonte: Autores, 2018. 
5.5.3. Água 
A água utilizada na produção do concreto foi proveniente da Companhia de Saneamento 
do Pará (COSAMPA) concessionara local. De acordo com a NBR 15900 - Água para 
amassamento do concreto (2009), que especifica os requisitos para a água ser considerada 
adequada ao preparo de concreto e descreve os procedimentos de amostragem, bem como os 
métodos para sua avaliação. A mesma afirma que este tipo de água pode ser utilizado sem 
restrição para produção de concreto e argamassa. 
5.5.4. Fibra de aço 
A fibra de aço utilizada foi a corrugada, classificada de acordo com a norma ABNT NBR 
15530/2007 sendo do tipo C, classe III. 
24 
 
Tabela 3 Especificações da fibra de aço 
Modelo 
C 
(mm) 
L 
(mm) 
E (mm) 
A 
(mm) 
Massa 
especifica 
(Kg/dm³) 
Resistencia a 
Tração 
(N/mm²) 
Fibras
/Kg 
MTC 
40/40 
40 (±3) 
2,5 
(±0,5) 
0,7 
(±0,25) 
2 
(±0,5) 
7,27 800 4̴.620 
Fonte: Autores, 2018 
Figura 7 Fibras de aço corrugado 
 
Fonte: Autores, 2018. 
5.5.5. Aditivos 
Foram utilizados aditivos superplastificantes de alta eficiência ou terceira geração 
(hiperplastificantes) à base de polímeros policarboxilatos, bem como os modificadores de 
viscosidade (VMA). O hiperplastificante possui PH variando entre 5 e 7, massa específica 
entre 1,067 e 1,107 kg/dm3 e um teor de sólidos entre 38 e 42% (BASF, 2007). Com relação 
ao aditivo modificador de viscosidade, este é uma solução aquosa de polímeros de alto peso 
molecular, com massa especifica variando entre 0,98 e 1,02 kg/dm3 e PH entre 9 a 10,5 
(BASF, 2007). 
5.6. DEFINIÇÃO DO TRAÇO DO CAA 
Tabela 4 Traço utilizado para confecção do CAA 
Material Traço 0% Traço 1% Traço 2% Traço 3% Traço 4% 
Fibras 0 1,71 kg 3,42 kg 5,13 kg 6,84 kg 
Cimento 7,26 kg 7,26 kg 7,26 kg 7,26 kg 7,26 kg 
Areia 18,30 kg 18,30 kg 18,30 kg 18,30 kg 18,30 kg 
Seixo 14,40 kg 14,40 kg 14,40 kg 14,40 kg 14,40 kg 
Água 4,35 kg 4,35 kg 4,35 kg 4,35 kg 4,35 kg 
Relação A/C 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 
Aditivo 60 – 100 ml 60 – 100 ml 60 – 100 ml 60 – 100 ml 60 – 100 ml 
Fonte: Autores, 2018 
25 
 
Figura 8 Materiais utilizados para execução do traço do CAA 
 
Fonte: Autores, 2018. 
6. EXECUÇÃO DOS ENSAIOS 
6.1. ENSAIOS NO ESTADO FRESCO 
Com o objetivo de analisar as propriedades de auto adensabilidade, foram realizados 
ensaios em concretos com variação de 0 a 4% de fibras de aço. Para verificação da fluidez do 
concreto, foi analisado através do cone de Abrams o espalhamento e o t500 (tempo que o 
concreto leva até atingir a marca de 500 mm). 
Para a verificação da habilidade passante a mesma foi analisada em duas formas de fluxo. 
Em fluxo livre através do Anel J, e em fluxo confinado através da Caixa L. 
Com relação à viscosidade, utilizou-se o Funil-V, a qual consistiu no tempo em que o 
concreto levou para escoar completamente. 
A partir dos resultados obtidos foi possível avaliar o comportamento de cada família de 
CAA em função do percentual de fibras de aço bem como determinar qual o volume de fibras 
é capaz de gerar misturas de CAA’s viáveis tecnicamente. 
6.1.1. Ensaio de espalhamento t500 
Com o auxílio de uma concha preencheu-se o tronco de cone com concreto até o topo e o 
excesso foi removido com uma espátula. O adensamento deu-se única e exclusivamente 
através da força da gravidade. 
Na sequência efetuou-se a desmoldagem pelo levantamento do cone pelas alças, no 
sentido vertical, com velocidade uniforme e constante e não ultrapassando um tempo de 5 
segundos, e nem submetendo o concreto a movimento de torção lateral. O ensaio não 
ultrapassou o tempo de 60 segundos. 
26 
 
Figura 9 Demonstração do ensaio de espalhamento com a utilização do cone de Abrams 
 
Fonte: Autores, 2018. 
No estante que ocorreu a desmoldagem um cronometro foi acionado, e foi parado no 
momento em que o concreto atingiu a marca de 500 mm. 
Após a estabilização do concreto sobre a base o espalhamento foi aferido com uma trena, 
obtendo-se as duas medidas perpendiculares do concreto espalhado. 
Figura 10 Verificação das duas medidas perpendiculares após o espalhamento 
 
Fonte: Autores, 2018. 
6.1.2. Determinação da habilidade passante – Método do anel J 
Da mesma forma como feito para o ensaio de espalhamento preencheu-se o molde de 
forma continua e uniforme com amostra de concreto. Novamente, a desmoldagem se deu pelo 
levantamento vertical cuidadoso do molde pelas alças com velocidade uniforme e constante 
em um tempo máximo de 5 segundos. O processo também não excedeu o tempo de 60 
segundos. 
 
27 
 
Figura 11 Demonstração do ensaio de espalhamento com a utilização do cone e Anel J 
 
Fonte: Autores, 2018 
6.1.3. Determinação da habilidade passante – Método da caixa L 
Para verificação da habilidade passante sob fluxo confinado, o compartimento vertical da 
caixa L foi totalmente preenchido, sem algum tipo de adensamento. 
O excesso foi retirado com o auxílio de uma colher, e esperou-se 60 segundos para o total 
adensamento do CAA. 
Logo após este procedimento foi efetuada a abertura da comporta de forma rápida e 
uniforme para o escoamento do concreto para o compartimento horizontal. 
Desta forma obteve-se a medida da extremidade da câmara horizontal e a extremidade da 
câmara vertical. 
Figura 12 Demonstração do ensaio da habilidade passante na caixa L 
 
Fonte: Autores, 2018 
6.1.4. Determinação da viscosidade – Método do funil V 
Através do ensaio do funil-V foram analisadas as viscosidades dos CAA’s. 
Primeiramente a parte interna do funil foi umedecida e, com a comporta fechada, todo o 
aparelho foi preenchido pela amostra de concreto. 
A abertura da comporta foi feita sobre um recipiente, simultaneamente o tempo de escoamento 
foi contado com o auxílio de um cronometro. 
28 
 
Figura 13 Demonstração da determinação da viscosidade no funil V 
 
Fonte: Autores, 2018 
6.1.5. Moldagem do corpo de prova 
Para este ensaio foram moldados 32 corpos de prova cilíndricos (10x20) cm, e 5 
prismáticos(15x15x50) cm divididos em cimento convencional e autoadensável com % 
distintas de fibra de aço, após o seu endurecimento, o concreto foi colocado em cura por 
imersão em água por um período de 28 dias para a cura, conforme a NBR 5738 Concreto - 
Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Todos realizados conforme a NBR 
5738 Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova (2003). 
Figura 14 Moldes de CP’s com adição de fibras de aço 
 
Fonte: Autores, 2018. 
6.2. ENSAIOS NO ESTADO ENDURECIDO 
6.2.1. Ensaio de resistência à compressão 
O ensaio foi executado conforme a NBR 5739 Concreto - Ensaio de compressão de 
corpos-de-prova cilíndricos (2003). O equipamento utilizado para o ensaio foi a prensa 
29 
 
universal da marca EMIC, modelo PC200CS, com capacidade de 2000 KN que além do 
ensaio de resistência à compressão, também realiza ensaio de tração e flexão. Conforme a 
figura 15 abaixo. 
Figura 15 Ensaio de resistência à compressão 
 
Fonte: Autores, 2018. 
A interpretação dos resultados foi obtida pela razão entre a carga de ruptura (alcançado 
através da leitura da prensa) pela área da seção transversal do corpo de prova cilíndrico, sendo 
o resultado expresso em MPa (N/mm²). 
6.2.2. Ensaio de tração por compressão diametral 
O ensaio foi realizado de acordo com a ABNT NBR 7222/ 2011 - Argamassa e concreto - 
Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos-de-prova 
cilíndricos. Conforme descrito no item 4.3.1. 
Figura 16 Ensaio de tração por compressão diametral 
 
Fonte: Autores, 2018. 
30 
 
6.2.3. Ensaio de tração na flexão 
A resistência à tração direta do concreto é difícil de ser determinada em laboratório, já 
que o ensaio é de execução complicada e qualquer descuido pode alterar significativamente os 
resultados. Por isso, a resistência à tração do concreto é geralmente determinada, segundo 
SOBRAL (1987), pelo ensaio de compressão diametral, também chamado Ensaio Brasileiro, 
pois foi desenvolvido por Lobo Carneiro e sua equipe. O valor obtido é, segundo MEHTA e 
MONTEIRO (1994), uma medida relativa conveniente da resistência à tração do concreto. 
Por isso, diversas normalizações preconizam o emprego deste ensaio, a exemplo da NBR 
12142/2010. 
Figura 17 Ensaio de tração na flexão 
 
Fonte: Autores, 2018 
7. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
7.1. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS NO ESTADO FRESCO 
7.1.1. Resultado do ensaio de espalhamento Slump-flow 
Tabele 5 Classe de espalhamento (Slump-flow) 
% de fibras Espalhamento (mm) Classe Método de ensaio 
0 760 SF 3 
ABNT NBR 15823-2 
1 720 SF 2 
2 700 SF 2 
3 680 SF 2 
4 650 SF 2 
Fonte: Autores, 2018 
De acordo com os resultados obtidos para os traços de concreto no ensaio de 
espalhamento, verificou-se que a medida que o teor de fibras foi aumentado houve uma perda 
da fluidez. No entanto, o aumento do volume de fibras para este ensaio não interferiu 
negativamente, uma vez que os resultados se mantiveram próximos. 
31 
 
Um fator desfavorável à pesquisa foi o volume de agregado graúdo apresentado na 
mistura com 1% de fibras aço. Observou-se neste traço grande exsudação e acúmulo de 
agregados graúdos envolvidos por parte da fibra no centro da mistura. 
7.1.2. Resultado do ensaio de espalhamento t500 
Com relação à viscosidade plástica aparente informada na tabela 4, todas as porcentagens 
foram classificadas como VS 1, ou seja, as viscosidades estão adequadas para elementos 
estruturais com alta taxa de armadura, porém nesta classe foi necessário um maior controle 
quanto à exsudação e segregação. 
Tabela 6 Classe de viscosidade plástica aparente (t500) 
% de fibras t500 (s) Classe Método de ensaio 
0 1 VS 1 
ABNT NBR 15823-2 
1 1,76 VS 1 
2 1,82 VS 1 
3 2,3 VS 2 
4 2,7 VS 2 
Fonte: Autores, 2018 
Para o concreto sem adição um t500 igual a 1 segundo, e para o concreto com maior teor 
(4%) obteve-se um resultado de pouco mais de 2 segundos. Esta diferença em relação ao 
tempo é uma consequência diretamente ligada com o aumento de teor de fibras. 
É interessante ressaltar que a diferença de tempo muda a classe dos CAA’s, implicando 
desta forma na aplicabilidade, ou seja, a classe VS 2 já não é adequada para elementos 
estruturais com alta densidade de armadura 
7.1.3. Resultado do ensaio da habilidade passante pelo Anel J 
Tabela 7 Classes de habilidade passante pelo anel J 
% de fibras Anel J (mm) Classe Método de ensaio 
0 12,5 PJ 1 
ABNT NBR 15823-3 
1 11,5 PJ 1 
2 12,5 PJ 1 
3 13,5 PJ 1 
4 13,5 PJ 1 
Fonte: Autores, 2018 
A habilidade passante do concreto auto adensável verificada sob fluxo livre, através do 
ensaio do anel J, mostrou um comportamento semelhante aos ensaios anteriormente descritos. 
A diferença entre o diâmetro médio de espalhamento com e sem utilização do Anel J 
mostrou resultados sem muita diferença entre os teores de fibra. Por este motivo, a escolha do 
maior teor de fibras neste ensaio não implicou em resultados relevantes. 
 
 
32 
 
7.1.4. Resultado do ensaio da habilidade passante pela caixa L 
Tabela 8 Classes de habilidade passante pela caixa L 
% de fibras Caixa L (H2/H1) Classe Método de ensaio 
0 0,88 PL 2 
ABNT NBR 15823-4 
1 0,8 PL 2 
2 0,8 PL 2 
3 0,9 PL 2 
4 0,9 PL 2 
Fonte: Autores, 2018 
Os resultados do ensaio da caixa L confirmaram na medida em quanto maior o teor de 
fibras de aço adicionadas ao concreto autoadensável mais próximo de 1,0 foi a relação H2/H1 
, para os CAA’s com 3 e 4%. 
 Não foi constatado o acúmulo de agregado graúdo nas barras de aço. E, com este 
resultado pode-se inferir que o maior teor de fibra está adequado à habilidade passante sob 
fluxo confinado, sendo desta forma adequado para a maioria das aplicações correntes. 
7.1.5. Resultado do ensaio de viscosidade plástica aparente pelo funil V 
Tabela 9 Classe de viscosidade plástica aparente pelo funil V 
% de fibras Funil V (s) Classe Método de ensaio 
0 5 VF 1 
ABNT NBR 15823-5 
1 8 VF 1 
2 9 VF 2 
3 11 VF 2 
4 13 VF 2 
Fonte: Autores, 2018 
No ensaio do funil V, foi possível observar que quanto maior for o teor de fibras de aço 
nos CAA’s maior foi o tempo de escoamento pelo funil. 
O CAA com 4% apresentou-se adequado para mover-se de forma lenta. Portanto, este 
tipo de concreto tende a exercer menor pressão sobre as formas e, com isto apresentar melhor 
resistência à segregação. 
7.2. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS NO ESTADO ENDURECIDO 
7.2.1. Ensaio de resistência a compressão 
Após a realização dos ensaios dos corpos de prova, acima detalhados, obtivemos a 
tabela a seguir com os resultados. 
Tabela 10 Resultado de resistência à compressão – Concreto autoadensável 
% de fibras Idade Resultado Mpa Método de ensaio 
0 28 32,5 2 
2 
2 
2 
2 
1 28 33,1 
2 28 33,4 
3 28 31,5 
4 28 32,0 
Fonte: Autores, 2018 
33 
 
Na medida em que foi aumentada a adição de fibras, a mesma não promoveu ganhos 
expressivos no ensaio de resistência à compressão, segundo FIGUEIREDO (2011), a 
finalidade de adicionar fibras no concreto, não é fazer com que a sua resistência à compressão 
aumente. Alguns estudos indicam uma redução nos valores encontrados para a resistência à 
compressão pelo fato da má compactação (em concretos convencionais) obtido com a mistura. 
Entretanto, demais pesquisas apontam que como as fibras atuam como ponte de transferência 
de tensões pelas fissuras, o concreto apresentará ganho em sua resistência à compressão. 
7.2.2. Ensaio de resistência a tração por compressão diametral 
Tabela 11 Resultado de tração por compressão diametral – Concreto autoadensável 
% de fibras Idade Resultado Mpa Método de ensaio 
0 28 2,4 2 
2 
2 
2 
2 
1 28 3,8 
2 28 4.1 
3 28 4,5 
4 28 5,5 
Fonte: Autores, 2018 
 Medeiros (2012), cita que para os volumes de fibras que são utilizados usualmente 
(menor que 2%), propriedades como resistência à compressão, módulo de elasticidade, tensão 
máxima, deformação específica relativa não é tão alterado quando comparadocom o 
comportamento de resistência à tração e flexão. Entretanto, quando incorporado maiores 
teores de fibras, podem acarretar tanto em acréscimos quanto perda na resistência e no 
módulo. A perda associa-se ao aumento do teor de ar que é gerado pelos aglomerados de 
fibras. Com base nessa afirmação e a partir dos resultados obtidos e visualizados na tabela 
acima, verifica-se que quanto maior a adição de fibras, melhor o seu comportamento durante 
o ensaio de resistência à tração, ou seja, quanto mais rica a mistura, maiores foram os 
resultados de resistência à tração, tanto por flexão quanto por compressão diametral. 
7.2.3. Ensaio de resistência a tração na flexão 
Tabela 12 Resultado de tração na flexão – Concreto autoadensável 
% de fibras Idade Resultado Mpa Método de ensaio 
0 28 3,4 2 
2 
2 
2 
2 
1 28 5,2 
2 28 7,8 
3 28 6,0 
4 28 8,8 
Fonte: Autores, 2018 
Também foi possível observar maiores valores de resistência à tração por flexão em 
relação à tração por compressão diametral, para todas as famílias produzidas. Segundo Dal 
Molin (1995) e Souza (2003) este comportamento se deve ao fato de que o prisma ensaiado à 
tração por flexão também está sujeito a uma parcela de compressão na sua parte superior, 
34 
 
fazendo com que está se some à parcela de tração durante o rompimento, aumentando, desta 
forma, a sua resistência. 
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
A partir dos resultados da análise do CAA com a adição de fibras de aço corrugadas, 
obtidos na etapa experimental da pesquisa, avaliou-se a resistência e o comportamento das 
fibras em diferentes quantidades através dos ensaios no estado fresco (Slump test, Anel J, 
caixa L e Funil) e no estado endurecido (Ensaio de resistência à compressão, tração diametral 
e tração na flexão). As conclusões apresentadas neste capítulo têm base nos resultados obtidos 
através do programa experimental deste trabalho de pesquisa. 
Os resultados expostos permitem comparar o desenvolvimento das resistências dos 
corpos-de-prova para cada traço, evidenciando a perda ou ganho de resistência à compressão, 
observou-se também que com adição de fibras, nos traços propostos, houve a melhora das 
características de resistência à tração na flexão e à tração por compressão diametral do 
concreto, mas não alterou o comportamento comum, esperado, para o mesmo com a 
resistência à compressão, onde o CAA (sem adição de fibras) teve um comportamento 
parecido dos demais traços, com adição de fibras. 
Entretanto, é de relevância para o enriquecimento deste tema, futuros estudos sobre 
viabilidade econômica, visto que foi grande a dificuldade de encontrar a comercialização das 
fibras de aço na região Norte do país, bem como sobre possíveis melhorias na 
compatibilização entre materiais dosados na região. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
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