Estudo comparativo de fibras híbridas como alternativa ao aço em concretos reforçados com fibra - Rech, Lucas Bortoluz (My University, 2025)
The pursuit of more efficient and sustainable alternatives in civil construction has driven the study of materials capable of partially or completely replacing steel in concrete structures. Among these alternatives, fiber-reinforced concrete stands out, as the incorporation of fibers provides significant improvements in flexural strength, crack control, and material durability. Even more promising, hybrid fiber-reinforced concrete combines macro and microfibers with complementary properties, resulting in a synergistic behavior that enhances the ductility and toughness of the composite. This study aims to analyze the mechanical behavior of concretes containing different combinations of fibers?steel, polypropylene, and carbon?at fixed proportions, in order to evaluate their feasibility as an alternative to conventional reinforcement. The experimental program included the casting of test specimens and the performance of slump tests, water absorption by immersion, compressive strength, and flexural tensile strength tests, with analysis of toughness and ductility. The results showed that the hybrid mixtures exhibited significant post-cracking strength gains, as well as greater energy absorption capacity and ductility compared to conventional concrete, especially in the mixture with a balanced proportion of polypropylene and carbon fibers. Overall, the hybridization of fibers proved to be an efficient and sustainable alternative, improving the performance, durability, and residual strength of concrete. [resumo fornecido pelo autor]
A busca por alternativas mais eficientes e sustentáveis na construção civil tem impulsionado o estudo de materiais capazes de substituir parcial ou totalmente o aço em estruturas de concreto. Entre essas alternativas, destaca-se o concreto reforçado com fibras, cuja incorporação proporciona melhorias significativas na resistência à flexão, controle de fissuração e durabilidade do material. De forma ainda mais promissora, o concreto com fibras híbridas combinam macro e microfibras com propriedades complementares, resultando em um comportamento sinérgico que amplia a ductilidade e a tenacidade do compósito. Este trabalho tem como objetivo analisar o comportamento mecânico de concretos com diferentes combinações de fibras no teor estabelecido como, aço, polipropileno e carbono, visando avaliar sua viabilidade como alternativa às armaduras convencionais. Na metodologia experimental realizou-se a moldagem de corpos de prova e a realização de ensaios de abatimento, absorção de água por imersão, resistência à compressão e resistência à flexão, analisando a tenacidade e ductilidade. Os resultados evidenciaram que as misturas híbridas apresentaram ganhos expressivos de resistência pós-fissuração, além de maior capacidade de absorção de energia e ductilidade em comparação ao concreto convencional, principalmente com uma proporção similar de polipropileno e carbono na mistura. De modo geral, a hibridização de fibras mostrou-se uma alternativa eficiente e sustentável, melhorando o desempenho, a durabilidade e a resistência residual do concreto. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Fibras; Concreto - Propriedades mecânicas