A fibra de PP (polipropileno) e a fibra de PVA (álcool polivinílico) são fibras sintéticas para materiais à base de cimento. Cada fibra resolve um problema diferente.
A fibra PP é geralmente a primeira opção para controle de rachaduras no início da idade. A fibra PP também é amplamente utilizada para atenuação de lascas de fogo em concreto denso porque o PP derrete a cerca de 170°C, o que ajuda a liberar a pressão de vapor.
A fibra de PVA é frequentemente escolhida para alta resistência de união com cimento. A fibra de PVA é hidrofílica, portanto, forma uma forte adesão à matriz. Isso permite que a largura das fissuras seja reduzida em misturas de alta ductilidade, como o ECC.
O que é fibra PP?
A fibra PP é uma fibra sintética de polipropileno misturada ao concreto. A mistura transporta as fibras por todo o volume. Isso cria um reforço distribuído.
O American Concrete Institute define dois grupos de tamanhos práticos para fibras sintéticas. As fibras microssintéticas têm diâmetro equivalente abaixo de 0,3 mm. As fibras macrossintéticas têm diâmetro equivalente acima de 0,3 mm. A mesma orientação afirma que as fibras de polipropileno podem ser micro ou macro. Ela também lista a gravidade específica do PP como 0,91.
A fibra de PP é usada principalmente para desempenho em idade precoce:
- redução das rachaduras de assentamento plástico
- redução de rachaduras por retração plástica
- maior tenacidade e resistência ao impacto (mais forte em dosagens mais altas)
A National Ready Mixed Concrete Association explica a lógica do local. As fibras bloqueiam o crescimento de microfissuras. As fibras também desencorajam grandes canais de água de sangria. Isso reduz os planos fracos que mais tarde se transformam em rachaduras.
O que é fibra PVA?
A fibra PVA é uma fibra sintética de álcool polivinílico usada em materiais à base de cimento. Muitos compradores escolhem o PVA porque ele se une fortemente à pasta de cimento.
A Kuraray lista as principais características da fibra de PVA que são importantes no concreto: alta resistência, alto módulo, forte adesão ao cimento, além de boa resistência a álcalis.
A fibra de PVA também é conhecida por sua hidrofilicidade. A literatura acadêmica descreve o PVA como hidrofílico, o que cria uma forte ligação química com matrizes cimentícias em sistemas do tipo ECC.
Esse forte vínculo é uma ferramenta de dois gumes:
- Suporta larguras de trincas estreitas.
- Ele também pode empurrar as fibras para a ruptura se a ligação for muito forte para a abordagem do projeto da mistura.
O vínculo é a maior diferença
A ligação controla como as fibras funcionam após a formação de uma rachadura. A ligação também controla como o padrão da rachadura se desenvolve.
A fibra de PP é geralmente descrita como hidrofóbica. Algumas pesquisas se concentram em melhorar a interface porque o PP hidrofóbico tem uma ligação mais fraca sem tratamento de superfície.
A fibra de PVA é normalmente descrita como hidrofílica. As pesquisas sobre ECC destacam a forte ligação química entre a fibra de PVA e a matriz cimentícia devido à hidrofilicidade.
O que isso significa no local:
- A fibra de PP tende a agir como uma rede de “bloqueio” que retarda as primeiras microfissuras.
- A fibra de PVA tende a agir como uma ponte de “alta aderência” que mantém as rachaduras firmes, especialmente em misturas de engenharia.
A função mecânica é diferente
A fibra de PP é frequentemente escolhida para o controle de rachaduras precoces porque é fácil de dosar e dispersar, além de ser econômica para grandes volumes. A NRMCA lista como principais benefícios a redução de rachaduras por assentamento de plástico e a redução de rachaduras por encolhimento de plástico, com comportamento mais resistente em dosagens mais altas.
A fibra de PVA é geralmente escolhida quando o comprador deseja uma forte ponte de rachaduras em um material endurecido. Isso é comum em revestimentos no estilo ECC, camadas de reparo, painéis finos, além de misturas de alto desempenho que visam padrões de rachaduras finas. A pesquisa descreve a fibra de PVA como hidrofílica com forte ligação química, o que altera o comportamento de rachaduras e a capacidade de tensão de tração em compósitos cimentícios projetados.
Um resumo prático:
- A fibra PP é geralmente uma ferramenta de “primeiras horas”.
- A fibra PVA é frequentemente uma ferramenta de “largura de rachadura de vida útil”.
O comportamento do fogo não é o mesmo
A fibra de PP tem um valor especial em cenários de incêndio. Uma análise revisada por pares explica que as fibras de PP derretem a cerca de 170°C. Isso está abaixo da faixa de temperatura em que ocorre a pressão máxima de vapor de água no concreto. Esse derretimento ajuda a criar caminhos para a liberação de vapor, o que reduz o risco de fragmentação.
A fibra de PVA não tem a mesma função padrão de mitigação de fragmentação que o PP na maioria das especificações. Muitas abordagens de fragmentação provocada pelo fogo se concentram no PP porque a temperatura de fusão está bem alinhada com o tempo de pressão de vapor.
O que o comprador leva:
- Uma especificação de revestimento para túneis ou com classificação de fogo geralmente exige microfibras de PP.
- Uma especificação de revestimento orientada pela largura da rachadura geralmente exige PVA em misturas projetadas.
As faixas de dosagem geralmente são muito diferentes
A dosagem depende do tipo de fibra e do objetivo de desempenho. Você deve tratar a dosagem como um parâmetro de projeto, não como um hábito.
A orientação da ACI fornece faixas de dosagem típicas por tamanho de fibra:
- Fibras microssintéticas: 0,05% a 0,2% por volume, o que equivale a cerca de 0,44 a 1,8 kg/m³.
- Fibras macrossintéticas: 0,2% a 1% por volume, o que equivale a cerca de 1,8 a 9 kg/m³.
O NRMCA observa que as fibras macrossintéticas são usadas em dosagens mais altas do que as dosagens típicas de microfibras. A NRMCA também afirma que as fibras macrossintéticas são fibras mais grossas, com dosagem em torno de 5 lb/yd³ em seu contexto de orientação.
Para o PVA em materiais do tipo ECC, muitos estudos publicados usam frações de volume de fibra em torno de 1% a 2% em compósitos cimentícios projetados, porque o projeto do ECC precisa de capacidade de ponte e deformação sustentadas.
Interpretação prática:
- As dosagens de microfibra PP são geralmente baixas. O objetivo é o controle precoce de rachaduras.
- As dosagens de PVA em sistemas dúcteis podem ser muito maiores em volume. O objetivo é o comportamento de tração pós-fissura.
Melhores casos de uso: PP vs PVA
Usos mais adequados da fibra PP
- lajes sobre o solo que precisam de menos rachaduras de encolhimento de plástico
- coberturas, contrapisos, além de camadas finas que secam rapidamente
- colocação de concreto projetado onde a coesão é importante
- atenuação da fragmentação por fogo em concreto denso, especialmente em túneis
Usos mais adequados da fibra PVA
- Revestimentos no estilo ECC e camadas de reparo que visam uma largura de rachadura reduzida
- painéis de cimento finos e leves e conceitos de pré-moldados de alto desempenho
- Sistemas do tipo UHPC em que a forte ligação das fibras e a resistência a álcalis são importantes (dependendo do sistema)
Como escolher entre fibra PP e fibra PVA
Use uma lógica de decisão simples. Essa abordagem evita expectativas errôneas.
- Quando as rachaduras começam? Se as rachaduras começarem nas primeiras horas, a microfibra PP costuma ser a solução mais fácil. A NRMCA lista a redução de rachaduras por encolhimento do plástico como um dos principais benefícios.
- Você precisa de larguras de rachaduras estreitas em serviço? Se você precisar de rachaduras apertadas em material endurecido, o PVA é frequentemente escolhido em compósitos de engenharia devido à ligação hidrofílica e à ponte de rachaduras.
- O risco de fragmentação por fogo é um fator determinante do projeto? Se a fragmentação por fogo for um risco conhecido, o PP tem uma clara vantagem porque derrete em torno de 170 °C e ajuda a aliviar a pressão de vapor.
- A mistura foi projetada para ter ductilidade? Se a mistura for do tipo ECC, o PVA é comum, mas o nível de ligação deve ser controlado. A literatura destaca que o PVA pode se unir muito fortemente, o que afeta o comportamento de arrancamento.
- O que o caminho do código exige? A fibra não substitui o vergalhão estrutural na maioria dos membros estruturais. A NRMCA lista isso claramente em “Não use fibras sintéticas para”, incluindo a substituição do reforço de aço resistente ao momento.
Orientação especializada
Um projeto de fibra é bem-sucedido quando a escolha da fibra corresponde ao modo de falha.
Um bom suporte inclui:
- seleção de fibras com base na meta de tempo e largura da trinca
- sugestão de dosagem vinculada à meta de desempenho, além de lotes de teste
- orientação de mistura para proteger a dispersão e a trabalhabilidade
- suporte de documentação para especificações de aquisição e envios de projetos
- limites claros para as necessidades de reforço estrutural
Primeiro, o Ecocretefiber™ oferece suporte geral para a seleção. Em seguida, combinamos o tipo de fibra com o objetivo do trabalho. Também oferecemos suporte ao fornecimento estável para pedidos repetidos.
Marca: Ecocretefiber™
Empresa: Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd.
Produtos relacionados
- Microfibra de polipropileno (controle de rachaduras em concreto fresco)
- Fibra macro-sintética de polipropileno (controle pós-fissura para lajes, dependente do projeto)
- Fibra de PVA (fibra de alta aderência para compósitos de cimento projetados)
- Fibra de aço (pisos industriais, pavimentos, concreto projetado)
- Fibra de vidro AR (Aplicativos GRC)
Conclusão
A fibra de PP e a fibra de PVA podem melhorar o controle de rachaduras, mas o fazem de maneiras diferentes. A ACI define as fibras de PP dentro das categorias micro e macro sintéticas, com faixas de dosagem típicas vinculadas ao tamanho da fibra.
A fibra de PP é amplamente utilizada para o controle de rachaduras precoces, além da mitigação de fragmentação por fogo, pois o PP derrete em torno de 170°C e ajuda a liberar a pressão de vapor.
A fibra de PVA é frequentemente usada para alta ligação com o cimento. A literatura descreve uma forte ligação química devido à hidrofilicidade, que suporta larguras de rachaduras estreitas em compósitos cimentícios projetados quando a mistura é projetada corretamente.
