Publicado em 20 Apr 2021

O desempenho mecânico das estruturas de concreto reforçado com fibras

Redação

O concreto reforçado com fibras (CRF) é um material compósito, caracterizado por uma matriz de concreto estrutural com fibras descontínuas. A combinação de material baseado em cimento Portland e de polímeros forma um compósito que apresenta características como resistência mecânica, módulo de elasticidade, ductilidade, tenacidade e comportamento pós-fissuração mais apropriadas, quando comparadas às propriedades dos materiais isoladamente. Os materiais que podem compor um compósito podem ser classificados em dois tipos: a matriz e o elemento de reforço. A matriz é o que confere estrutura ao material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os em suas posições relativas. Os elementos de reforço são os que realçam as propriedades mecânicas do material compósito como um todo. Os materiais compósitos provenientes de combinações de polímeros e materiais cerâmicos são os mais importantes. Os materiais baseados em cimento Portland são considerados como materiais cerâmicos por apresentarem propriedades típicas a este grupo de materiais, como, por exemplo, alta rigidez, fragilidade, baixa resistência à tração e tendência de fissuração por secagem. Quanto às propriedades mecânicas, os polímeros são caracterizados por possuírem ductilidade variável, moderada resistência à tração e baixo módulo de elasticidade. Deve-se entender os parâmetros de desempenho mecânico para estruturas de CRF para atuação isolada ou em conjunto com as armaduras, para elementos estruturais e placas que apresentem capacidade de redistribuição de esforços considerando a interface com meio elástico, dimensionados e verificados no estado-limite último (ELU) e no estado-limite de serviço (ELS).

Da Redação – 

Normalmente, no ensaio de determinação da resistência à flexão, a ruptura do concreto convencional ocorre de forma repentina, assim que a deformação correspondente supera a resistência última à flexão. Já o CRF é capaz de suportar cargas consideráveis, mesmo com deformações superiores à deformação na fratura do concreto convencional. Portanto, um corpo de prova de CRF após o início da primeira fissuração não se rompe, diferentemente do concreto convencional.

As propriedades mecânicas do concreto podem ser melhoradas por fibras curtas discretas aleatoriamente orientadas, que previnem ou controlam a formação e a propagação de fissuras. A fibra induz uma distribuição homogênea das tensões no concreto, o que provoca uma melhor exploração da matriz de elevada resistência.

Dessa forma, existem disponíveis alguns modelos para consideração de projeto em CRF. Assim, para essas aplicações, os modelos devem ser comprovados por meio de experiências em elementos de tamanho real. O dimensionamento de elementos de superfície submetidos a solicitações normais oriundas de flexão e/ou compressão ou tração deve compatib...

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