Concreto Reforçado com Fibras (CRF): O que é? Para que serve?

O primeiro relato que se tem conhecimento sobre a concepção do Concreto Reforçado com Fibras é datado de 1847. Joseph Lambot, com o objetivo de criar um concreto mais resistente e com melhores propriedades, adicionava fibras contínuas em forma de arame ao concreto ainda fresco.

Foi a partir da década de 60 (século XX), com mais intensidade, que muitas tentativas foram realizadas a fim de fabricar um concreto que pudesse ser a solução para todos os problemas nas obras de concreto. Com misturas utilizando amianto, engenheiros e estudiosos do assunto desenvolveram um material com ótimas propriedades e ampla aplicabilidade em obras civis, mas, nem por isso, chegaram a um concreto sem fissuras.

De lá para cá, muitas pesquisas e estudos foram realizados de modo a aperfeiçoar o Concreto Reforçado com Fibras (CRF), como conhecemos hoje. É um material feito com matriz cimentícia, agregados e fibras misturadas e distribuídas aleatoriamente pela matriz.

A matriz pode ser de concreto ou argamassa e as fibras podem ser dos respectivos materiais: metálicas (aço), sintéticas (polímeros), minerais (carbono ou vidro) ou, até, naturais.

Qual o papel das fibras no concreto?

Distribuídas aleatoriamente ao longo da massa cimentícia – têm por objetivo principal atravessar as fissuras que se formam no concreto quando sob ação de cargas externas, mudanças na temperatura ou umidade do ambiente.

Como as fibras ocasionam certa ductilidade após a fissuração, se resistentes e bem aderidas à matriz de cimento em quantidade adequada, permitem que suas aberturas continuem pequenas.

[A real contribuição das fibras é de aumentar a ductilidade do concreto]

É por meio dessa inter-relação – massa de cimento x fibras – que o Concreto Reforçado resiste a tensões de tração bem elevadas e com grande capacidade de deformação quando da pós-fissuração. O que chamamos de strain softening.

Propriedades do CRF

O CRF apresenta propriedades estruturais como: resistência à alta compressão, ótima rigidez e grande durabilidade. Em contrapartida, a baixa capacidade de deformação e a rápida propagação de fissuras quando exposto a tensões de tração são algumas das limitações que podemos encontrar nesse tipo de concreto.

Sempre que há a necessidade de ajuste de tais propriedades em função de algum déficit de desempenho, é utilizado – novamente – fibras como material de reforço.

Um detalhe interessante é que podemos misturar diferentes tipos e tamanhos de fibras para um mesmo concreto. A esse concreto damos o nome de Híbrido Concreto Reforçado com Fibras.

Propriedades Mecânicas

À medida que misturamos fibras à matriz de cimento, modificamos suas propriedades mecânicas. Duas propriedades não são alteradas significativamente com a adição de fibras à mistura: elástica e resistência à compressão.

Observação: a menos que seja empregado um alto teor de fibras.

Sob tração:

A participação de fibras na composição do Concreto Reforçado é de suma relevância para o aumento da resistência do concreto sob tração, especialmente na fase da pós-fissuração.

Alguns fatores podem implicar diretamente no desempenho quando o critério é tração. São eles:

• O volume de fibras aplicado, a partir do 1,5 a 2%, pode representar algum incremento na propriedade.

Outros parâmetros influenciam na resistência de tração do material: geometria da fibra, forma de conexão entre fibra e matriz cimentícia, além da maneira como o concreto é misturado.

• 5% do volume em fibras lisas e retas de aço orientadas na direção da tração podem resultar em melhora de resistência de até 130%.

Fibras mais utilizadas

As fibras mais usadas em concretos reforçados são as de aço e as de polipropileno.

A distribuição percentual do emprego das fibras é a seguinte:

→ Lajes de concreto sobre o terreno – 60%

→ Concretos projetados – 25%

→ Pré-moldados – 5%

→ Outras aplicações – 10%

Pré-moldados e CRF

Hoje em dia, os concretos reforçados com fibra de vidro – GFRC – estão presentes em obras de mais de 100 países. O concreto é amplamente utilizado na fabricação de pré-moldados para indústrias de construção civil.

Suas aplicações são as mais diversas possíveis, como por exemplo: painéis de fachada de edificações, canais, reservatórios, pavimentos industriais, aduelas para túneis, etc.

Podemos ver a sua aplicação em duas grandes obras no mundo:

Na fachada do Estádio Soccer City na África do Sul e na cobertura da Igreja Sagrada Família em Barcelona.

No Brasil, os túneis do metrô paulistano utilizaram em seu revestimento aduelas pré-moldadas de concreto, reforçadas com fibras de aço e polipropileno.

Outras aplicações do CRF

→ CRF (aço): muito utilizado em pavimentos de estradas, pistas de aeroportos e pisos industriais;

→ CRF (aço) ou de polipropileno é amplamente empregado em pisos de garagens e estacionamentos;

→ CRF (polipropileno) é bastante aplicado para redução de fissuras devido à retração plástica – ocorre no concreto ainda mole;

→ Os Concretos Reforçados com Fibras de polipropileno são muito encontrados em estações de tratamento de água e esgoto (ETA/ETE), galerias e paredes de canais. Vertedouros também utilizam o CRF.

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