Viabilidade do emprego de concreto reforçado com fibras em elementos de laje : estudo de caso

Abstract

O setor da construção civil apresenta grande demanda por novas tecnologias construtivas e novos materiais que possibilitem as otimizações estruturais. O concreto é o material mais consumido dentro desse setor, tendo grande potencial para inovação. Surge, então, o Concreto Reforçado com Fibras (CRF) como uma alternativa para aprimorar as propriedades mecânicas do concreto simples. A adição de fibras na matriz cimentícia do concreto confere ao compósito maior capacidade resistente pós-fissuração, resistência à flexão e resistência ao impacto, além de fornecer um controle de fissuração, atuando como ponte de transferência de tensões, e aumento da capacidade de deformação pós-fissuração. Em decorrência destas propriedades, o consumo desse material teve um aumento significativo nos últimos anos, sendo mais comumente empregado em pisos industriais, revestimentos de túneis e reforços estruturais. Para a aplicação do CRF em elementos estruturais são necessários procedimentos normativos que garantam a segurança e o seu desempenho, definidos pelos objetivos do projeto estrutural. Apesar das normatizações mais antigas em outros países, a norma brasileira que abrange os procedimentos que devem ser adotados para o dimensionamento de estruturas de concreto reforçado com fibras, a ABNT NBR 16935:2021 – Projeto de estruturas de concreto reforçado com fibras – Procedimento (ABNT, 2021), foi lançada recentemente, em fevereiro de 2021, e os estudos que aplicam a sua metodologia ainda são escassos na literatura. Visto isso, o presente trabalho apresenta um estudo de caso da viabilidade do emprego de concreto reforçado com fibras em elementos de laje, utilizando os procedimentos normativos apresentados pela ABNT NBR 16935:2021 (ABNT, 2021). Para tanto, serão consideradas lajes e paredes de concreto com o reforço de fibras de aço e o método construtivo de paredes de concreto moldadas no local, utilizando, em conjunto, as premissas normativas da ABNT NBR 16055:2012 – Paredes de concreto moldadas no local para a construção de edificações – Requisitos e procedimentos (ABNT, 2012).

The civil construction sector has a great demand for new construction technologies and new materials that allow structural optimizations. Concrete is the most consumed material within this sector, with great potential for innovation. Then, Fiber Reinforced Concrete (FRC) appears as an alternative to improve the mechanical properties of plain concrete. The addition of fibers in the concrete cementitious matrix gives the composite higher tensile strength, flexural strength, and impact strength, in addition to providing cracking control and improved postcracking deformation capacity. Thus, the consumption of this material has increased significantly in recent years, being most commonly used in industrial floors, tunnel linings and structural reinforcements. For the application of the FRC in structural elements, normative procedures are necessary to guarantee the safety and performance of the project. Despite the older regulations in other countries, the Brazilian standard that covers the procedures that must be used for the design of fiber-reinforced concrete structures, ABNT NBR 16935:2021: Design of fiber-reinforced concrete structures – Procedure (ABNT, 2021), was published recently, in February 2021, and studies that apply its methodology are still scarce in the literature. Thus, this work presents a case study of the feasibility of using fiber reinforced concrete in slab elements, using the normative procedures presented by ABNT NBR 16935:2021 (ABNT, 2021). Therefore, the design of concrete slabs with the reinforcement of steel fibers and the constructive method of concrete walls casted in place, will be considered, using, together, the normative premises of ABNT NBR 16055:2012: Concrete walls casted in place for building construction – Requirements and procedures (ABNT, 2012).