Estudo das propriedades de concretos com adição de fibras vegetais e de polipropileno para uso em paredes estruturais

Estudou-se neste trabalho as propriedades de concretos com adição de fibras vegetais (sisal e rami) e de polipropilenopara uso em paredes estruturais. Realizou-se uma comparação do desempenho do concreto com aadição de fibras vegetais e de fibra de polipropileno, a fim de se verificar a possível substituição. Foram avaliadasa retração por secagem restringida, pelo ensaio do anel, além das propriedades mecânicas (resistência àcompressão, tração por compressão diametral e módulo de elasticidade) e físicas (massa específica, índice devazios, absorção por imersão e por capilaridade). Os teores utilizados foram de 0,25 % e 0,5 % para as fibrasvegetais e para a fibra de polipropileno o teor de 0,25 %. Em relação à retração restringida foi observado quea adição de 0,25 % de fibras não resultou em incremento do desempenho comparado ao concreto sem adiçãode fibras. Porém a adição de 0,5 % de fibras vegetais demonstrou resultados satisfatórios, sendo superiores aoconcreto de referência. Foi constatado que as propriedades mecânicas dos concretos com adição de fibras, emgeral inferiores ao concreto de referência, não sofreram grandes alterações, exceto para o concreto com omaior teor de rami, que não apresentou dispersão adequada das fibras. O concreto com 0,25 % de rami apresentoua maior absorção e índice de vazios, dentre todos os concretos estudados. Em relação à absorção porcapilaridade, os concretos com adição das fibras vegetais demonstraram melhor desempenho, ou seja, reduçãoda absorção por capilaridade. Concluiu-se que é plausível a substituição da fibra de polipropileno pelasfibras vegetais, principalmente de sisal.Palavras-chave: Propriedades do concreto; fibra de polipropileno; fibra de rami; fibra de sisal; retração porsecagem restringida

Study of concrete properties with addiction of vegetal and polypropylene fibers for use in structural walls

The properties of concrete with and without addition of fibers was studied in this research. Different vegetal fiber contents (sisal and ramie) and polypropylene fiber were used. With the current need for nature preservation, there is a search by reducing the use of materials responsible for major environmental impacts, both in manufacturing, use and disposal. In this way, was done a performance comparison between concrete with addition of vegetal fibers and synthetic fibers, to propose a possible replacement, was done. Vegetal fibers are studied in cementitious composites but are not usually incorporated in the practice. Synthetic fibers, specifically the polypropylene fiber, are already used by construction companies to reduce cracks in the walls. For the tests performed, was evaluated the shrinkage under restrained conditions by ring test, the mechanical properties (compressive strength, tension strength by diametrical compression and static modulus of elasticity) and physical properties (density, voids, immersion and capillary absorption). The contents used were 0.25% and 0.5% for the vegetable fibers and for the polypropylene fiber only the content of 0.25%, because the 0.5% content of this fiber showed extremely low workability. In relation to the restricted retraction, it was observed that the addition of 0.25% of fibers did not result in an increase in performance compared to concrete without fiber addition, but the addition of 0.5% of vegetal fibers showed satisfactory results, being superior to the reference concrete. It was verified that the mechanical properties of the concrete with fiber addition, generally lower than the reference concrete (without addition of fibers), did not undergo major changes, except for concrete with the highest rami content, which did not present adequate dispersion, presented much lower results. On the other hand, the physical properties presented greater variations, mainly in the type of fiber used, the concrete with 0.25% ramie content presented the highest absorption and voids, among all the concretes studied. In relation to the absorption by capillarity the concretes with addition of the vegetal fibers demonstrated better performance, that is, reduction of absorption by capillarity. Thus, it is concluded that polypropylene fiber substitution by vegetal fibers, especially sisal, is possible due to the proximity of the results found, but more studies must be carried out to prove the efficiency of the two types of fibers used.Dissertação (Mestrado)Estudou-se neste trabalho as propriedades de concretos com adição de fibras vegetais e de polipropileno para uso em paredes estruturais. Foram utilizados diferentes teores de fibras vegetais (sisal e rami) e de polipropileno. Com a atual necessidade de preservação da natureza, tem-se uma busca pela redução do uso dos materiais responsáveis por grandes impactos ambientais, tanto na fabricação, quanto na utilização e no descarte. Buscou-se assim, realizar uma comparação do desempenho do concreto com a adição de fibras vegetais, que apesar de serem bastante estudadas em compósitos cimentícios, não costumam ser incorporadas na prática, e as fibras sintéticas, especificamente a fibra de polipropileno, já bastante utilizada pelas construtoras com o objetivo de reduzir as fissuras nas paredes, a fim de se verificar a possível substituição. Quanto aos ensaios realizados, foram avaliadas a retração por secagem restringida, pelo ensaio do anel, além das propriedades mecânicas (resistência à compressão, tração por compressão diametral e módulo de elasticidade) e físicas (massa específica, índice de vazios, absorção por imersão e por capilaridade). Os teores utilizados foram de 0,25% e 0,5% para as fibras vegetais e para a fibra de polipropileno apenas o teor de 0,25%, pelo fato do teor de 0,5% dessa fibra ter apresentado trabalhabilidade extremamente baixa, inviabilizando sua aplicação. Em relação à retração restringida foi observado que a adição de 0,25% de fibras não resultou em incremento do desempenho quando comparado ao concreto sem adição de fibras. Porém a adição de 0,5% de fibras vegetais demonstrou resultados satisfatórios, sendo superiores ao concreto de referência (sem adição de fibras). Foi constatado também que as propriedades mecânicas dos concretos com adição de fibras, em geral inferiores ao concreto tido como referência, não sofreram grandes alterações, exceto para o concreto com o maior teor de rami, que por não apresentar dispersão adequada das fibras, apresentou resultados inferiores. Em contrapartida, as propriedades físicas apresentaram maiores variações, principalmente quanto ao tipo de fibra utilizado, sendo que o concreto com 0,25% de rami apresentou a maior absorção e índice de vazios, dentre todos os concretos estudados. Em relação à absorção por capilaridade, os concretos com adição das fibras vegetais demonstraram melhor desempenho, ou seja, redução da absorção por capilaridade. Assim conclui-se que é possível a substituição da fibra de polipropileno pelas fibras vegetais, principalmente de sisal, devido às proximidades nos resultados encontrados, porém devem ser realizados mais estudos a fim de se comprovar a eficiência dos dois tipos de fibras utilizados