Resumo

O presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento das fibras de borracha adicionadas em concreto a fim de definir as vantagens e desvantagens da adição destas, através da avaliação das propriedades de resistência à compressão axial, diametral e módulo de elasticidade.

No presente trabalho são apresentados resultados de ensaios laboratoriais para slump test, resistência à compressão axial, resistência à compressão diametral e módulo de elasticidade para concreto convencional e com adição de 2% em fibras de borracha em relação ao peso do cimento.

A amostragem foi composta no total de 48 corpos de prova de 100 mm de diâmetro e 200 mm de altura, em conformidade com a norma ABNT NBR 5738 (2015), confeccionando 24 repetições para dois traços com as seguintes características: sem adição de fibras (CPS) e com adição de fibras de borracha (CPFB), considerando a mesma proporção de agregados (graúdos e miúdos) e relação a/c (água/cimento). A variação da amostragem com e sem fibra permitirá obter a contribuição mecânica ao concreto através do desempenho de cada tipo de fibra. Os ensaios foram realizados em máquina hidráulica, seguindo as especificações de acordo norma brasileira (NBR 5739, 2018), sendo realizado para cada 12 amostras o ensaio de resistência à compressão (NBR 5739, 2018) e ensaio de resistência à tração por compressão diametral (NBR 7222, 2011). Sendo que a resistência característica à compressão do concreto (fck) calculado utilizando o desvio padrão igual a 4,0 MPa, devido aos materiais serem dosados em massa e a água de amassamento ser corrigida em função da correção da umidade dos agregados. Os corpos de prova foram instrumentados com extensômetros de resolução de 0,01 mm, para a determinação do módulo de elasticidade calculado de acordo com a norma brasileira (NBR 8522, 2017).

Através da análise dos resultados obtidos nos ensaios realizados e comparando com estudos anteriores, pode-se observar que as fibras de borracha atuam de maneira satisfatória quando se deseja aumentar a resistência à tração do concreto. Pode-se verificar através dos ensaios que as fibras de borracha de modo geral previnem a ruptura repentina do concreto, auxiliando no espraiamento das tensões e aumentando em cerca de 11% a resistência à tração por compressão diametral em relação ao concreto simples.

O mercado da construção civil encontra-se em constante evolução e a utilização de materiais alternativos na composição do concreto está se tornando cada vez mais frequente. A adição de fibras pode evitar que patologias surjam ou que se propaguem ao longo da peça devido às tensões que não são distribuídas de maneira equilibrada, fazendo com que diminua a vida útil e comprometa toda a estrutura.

A reutilização de pneus é de suma importância para o meio ambiente, já que se trata de um material cujo tempo de decomposição se encontra indeterminado e sua poluição se dá não só por seu descarte inadequado como por sua queima liberando toxinas altamente poluentes. A inserção de fibras de pneu em concretos é uma opção alternativa da utilização do material sem que haja a queima do mesmo, e podendo contribuir significantemente com o destino de pneus inservíveis, auxiliando também na redução do uso de materiais naturais para a produção de concreto. Sendo a indústria da construção civil uma das engrenagens da economia mundial, e a utilização de recicláveis em seu meio é fundamental para um equilíbrio sustentável.

The present work aims to analyze the behavior of rubber fibers added in concrete in order to define the advantages and disadvantages of adding them, through the evaluation of the properties of resistance to axial compression, diametral and modulus of elasticity.

In the present work, results of laboratory tests for slump test, resistance to axial compression, resistance to diametrical compression and elasticity modulus for conventional concrete are presented, with the addition of 2% in rubber fibers in relation to the weight of the cement.

The sample consisted of a total of 48 specimens of 100 mm in diameter and 200 mm in height, in accordance with ABNT NBR 5738 (2015), making 24 repetitions for two strokes with the following characteristics: without adding fibers ( CPS) and with the addition of rubber fibers (CPFB), considering the same proportion of aggregates (large and small) and a / c ratio (water / cement). The variation of sampling with and without fiber will allow to obtain the mechanical contribution to the concrete through the performance of each type of fiber. The tests were carried out on a hydraulic machine, following the specifications in accordance with the Brazilian standard (NBR 5739, 2018), with the compression strength test (NBR 5739, 2018) and the tensile strength test by diametrical compression (for each 12 samples) ( NBR 7222, 2011). Since the characteristic compressive strength of concrete (fck) calculated using the standard deviation equal to 4.0 MPa, due to the materials being dosed in mass and the mixing water is corrected according to the correction of the humidity of the aggregates. The specimens were instrumented with 0.01 mm resolution strain gauges to determine the modulus of elasticity calculated according to the Brazilian standard (NBR 8522, 2017).

Through the analysis of the results obtained in the tests carried out and comparing with previous studies, it can be observed that the rubber fibers act satisfactorily when it is desired to increase the tensile strength of the concrete. It can be verified through the tests that the rubber fibers in general prevent the sudden rupture of the concrete, helping in the spreading of the stresses and increasing the tensile strength by diametrical compression in relation to the simple concrete.

The civil construction market is constantly evolving and the use of alternative materials in the composition of concrete is becoming more and more frequent. The addition of fibers can prevent pathologies from appearing or spreading along the part due to stresses that are not evenly distributed, causing it to shorten its service life and compromise the entire structure.

The reuse of tires is of paramount importance for the environment, since it is a material whose decomposition time is undetermined and its pollution occurs not only due to its improper disposal but also due to its burning, releasing highly polluting toxins. The insertion of tire fibers in concrete is an alternative option for the use of the material without burning it, and can significantly contribute to the destination of waste tires, also helping to reduce the use of natural materials for the production of concrete. As the construction industry is one of the gears of the world economy, the use of recyclables in its environment is essential for a sustainable balance.