Quando as pessoas perguntam “Quais são os diferentes tipos de fibra de aço?”, Em geral, elas significam uma de duas coisas. Eles podem querer o classificações padrão usado nos padrões ASTM ou EN. Ou eles podem querer o formas do mercado comum que eles veem nos catálogos, como fibras em forma de gancho, frisadas, retas ou torcidas. Ambas as formas estão corretas. As normas classificam as fibras de aço principalmente pela forma como são fabricadas. O mercado geralmente as descreve pelo formato e pelo estilo de ancoragem.
É por isso que o assunto pode parecer confuso em um primeiro momento. Uma fibra pode ser chamada de fibra de aço de arame trefilado a frio de acordo com uma norma, mas o mesmo produto também pode ser vendido como fibra de aço com gancho porque essa é a forma que os compradores notam primeiro. Portanto, a melhor resposta é explicar os dois sistemas de forma simples.
A resposta curta
Os principais tipos de fibra de aço são geralmente agrupados de duas maneiras:
- Por método de fabricação: arame trefilado a frio, chapas cortadas, arame trefilado a frio extraído por fusão, cortado por laminação ou raspado, e arame trefilado a frio modificado ou fibras fresadas a partir de blocos, dependendo do padrão que você segue.
- Por formato: formas retas, com ponta em gancho, frisadas ou corrugadas, planas ou alargadas, torcidas e outras formas deformadas feitas para melhorar a ancoragem no concreto.
Se você se lembrar de apenas uma coisa, lembre-se disso: Os padrões se concentram na origem da fibra e em como ela é produzida, enquanto os engenheiros e compradores geralmente se concentram no formato da fibra e em como ela se agarra ao concreto.
Tipos de fibra de aço por classificação padrão
O padrão mais amplamente utilizado na América do Norte é ASTM A820/A820M. Ele define cinco tipos de fibra de aço para concreto reforçado com fibra. São eles: fio trefilado a frio Tipo I, folha cortada Tipo II, extraído por fusão Tipo III, cortado por laminação Tipo IV e fio trefilado a frio modificado Tipo V. A ASTM também afirma que essas fibras podem ser retas ou deformadas.
A principal classificação europeia é EN 14889-1. Ela também usa cinco grupos, mas as últimas categorias têm nomes um pouco diferentes. A EN 14889-1 lista o Grupo I de arame trefilado a frio, o Grupo II de chapas cortadas, o Grupo III de extração por fusão, o Grupo IV de arame trefilado a frio raspado e o Grupo V de arame fresado de blocos. A mesma norma também diz que as fibras podem ser retas ou deformadas.
Portanto, quando você compara ASTM e EN, os três primeiros grupos são fáceis de combinar. A diferença geralmente aparece nas duas últimas categorias. A ASTM usa corte de fresa e arame trefilado a frio modificado, enquanto o EN usa arame trefilado a frio raspado e fresado a partir de blocos. Em um trabalho de compra real, muitos fornecedores ainda descrevem o produto primeiro pelo formato, porque isso é mais fácil de ser entendido pelos contratantes.
1. Fibra de aço trefilada a frio
A fibra de aço estirada a frio é uma das categorias mais comuns no mercado. De acordo com a ASTM, é o Tipo I. De acordo com a EN, é o Grupo I. Essas fibras são provenientes de arame de aço que é estirado até o tamanho necessário, depois cortado no comprimento e, muitas vezes, deformado para melhor aderência. A orientação do setor da NPCA diz que o fio estirado a frio é a fibra de aço mais comum usada em concreto pré-moldado devido à alta resistência à tração do fio de origem.
Essa categoria abrange muitos dos produtos que os compradores já conhecem, especialmente o hooked-end e algumas fibras retas. É muito comum em pré-moldados, lajes e concreto projetado. Se você abrir muitos catálogos de fibras de aço, uma grande parte da linha de produtos será baseada em arame trefilado a frio.
2. Corte de chapas de fibra de aço
A fibra de chapa de aço cortada é feita de chapa de aço que é cortada em pedaços estreitos de fibra. A ASTM classifica esse tipo de fibra como Tipo II. A EN o classifica como Grupo II. Essas fibras podem ser lisas ou deformadas, assim como em outras categorias.
As fibras de chapa cortada são um tipo padrão reconhecido, mas são discutidas com menos frequência do que o arame trefilado a frio em muitas conversas cotidianas sobre produtos. Mesmo assim, elas continuam fazendo parte dos dois principais padrões e ainda são usadas quando a geometria do produto e a faixa de preço se adequam ao trabalho.
3. Fibra de aço extraída por fusão
A fibra de aço extraída por fusão é produzida diretamente do aço fundido. A ASTM a classifica como Tipo III. A EN a classifica como Grupo III.
Essas fibras geralmente têm uma superfície e uma seção transversal diferentes das dos produtos à base de fios. A EN 14889-1 observa que as fibras do Grupo III têm seções transversais irregulares, o que é uma das razões pelas quais o método de teste de resistência à tração é tratado de forma diferente dos dois primeiros grupos.
4. Fibra de aço cortada em fábrica ou arame trefilado a frio raspado
Aqui, a nomenclatura muda de acordo com a norma. A ASTM usa Corte de fresa tipo IV. PT usa Grupo IV - arame trefilado a frio raspado.
Esses nomes não significam que todos os produtos sejam idênticos nos dois padrões. Ainda assim, ambos descrevem fibras que não têm o formato básico típico de fio estirado a frio. Em termos práticos, esse é um dos motivos pelos quais os engenheiros verificam tanto o tipo padrão quanto a folha do produto antes de aprovar uma fibra. O tipo padrão informa a fonte e a rota de produção. A folha do produto informa a geometria real, o comprimento, a proporção e a forma de ancoragem.
5. Fio trefilado a frio modificado ou fibra de aço fresada a partir de blocos
ASTM Tipo V é arame trefilado a frio modificado. PT O Grupo V é fresado a partir de blocos.
Esse é outro ponto em que os compradores precisam ler com atenção. O rótulo não é apenas uma pequena alteração no texto. Ele reflete uma linguagem de padrões diferente. No mercado, porém, muitas pessoas ainda descreverão essas fibras pela forma final que veem, como deformada, torcida ou outro estilo de ancoragem, porque isso as ajuda a julgar como a fibra pode se comportar no concreto.
Tipos de fibra de aço por formato
Para a maioria dos empreiteiros, projetistas e compradores, a resposta baseada na forma é mais fácil de usar. Isso porque o formato da fibra afeta a ancoragem, a resistência ao arrancamento, o comportamento de mistura e o efeito final de ponte de fissuras. O manual da Sika lista os principais formatos de macrofibra de aço como extremidade em gancho, extremidade plana, ondulada ou continuamente deformada, e fibras retas. A visão geral do pavimento da Iowa State também observa que as fibras de aço no mercado são comumente reto, com ponta em gancho, deformado ou com ponta alargada.
Fibra de aço reta
A fibra de aço reta é o formato mais simples. Ela não tem um gancho ou uma onda. Algumas fibras retas ainda podem ter uma superfície áspera ou uma seção transversal especial, mas o corpo da fibra permanece reto.
As fibras retas são fáceis de entender, mas geralmente dependem mais da ligação e do atrito do que de uma ancoragem mecânica na extremidade. É por isso que muitas fibras de aço comerciais modernas não são mais fios retos lisos e simples. Muitos produtos agora usam algum tipo de deformação para melhorar a resistência ao arrancamento e o desempenho pós-fissura.
Fibra de aço com extremidade em gancho
A fibra de aço com extremidade em gancho é um dos formatos comerciais mais conhecidos. As extremidades são dobradas em forma de ganchos para melhorar a ancoragem dentro do concreto. A Sika observa que muitas fibras de aço usam extremidades em gancho ou planas para melhor ancoragem. O material didático da ETH Zurich também observa que as fibras com extremidades em gancho são padrão para muitas aplicações porque o gancho proporciona ancoragem mecânica, enquanto as fibras retas dependem muito mais apenas da ligação.
Esse é um dos motivos pelos quais as fibras com extremidades em gancho são tão comuns em pisos industriais, produtos pré-moldados, revestimentos de túneis e trabalhos estruturais de SFRC. Os compradores gostam delas porque o formato é fácil de identificar e a ideia de desempenho é fácil de entender: o gancho ajuda a fibra a se manter engajada em uma rachadura.
Fibra de aço crimpada ou corrugada
A fibra de aço crimpada tem um corpo ondulado ou corrugado. Alguns documentos também chamam isso de forma deformada ou ondulada, dependendo da geometria exata. A visão geral do pavimento da Iowa State observa que as fibras de aço podem ser deformadas, e a Sika descreve as fibras de aço onduladas ou continuamente deformadas como uma das principais formas de macrofibra de aço.
Esse formato é usado para melhorar a ligação e a resistência ao arrancamento ao longo de todo o comprimento da fibra, não apenas nas extremidades. Em relatórios de projetos e pesquisas, as fibras frisadas geralmente aparecem como uma categoria de teste separada, ao lado das fibras com extremidade em gancho e torcidas. Um estudo recente de um deck de ponte financiado por meio de pesquisa de transporte, por exemplo, testou fibras de aço com extremidade em gancho, frisadas e torcidas como três formas distintas.
Fibra de aço com extremidade plana ou ampliada
A fibra de aço com extremidade plana é outro tipo comum no mercado. Essas fibras permanecem em sua maior parte retas, mas as extremidades são alargadas, achatadas ou moldadas de outra forma para aumentar a ancoragem. A Sika lista as fibras de extremidade plana como uma das principais formas de macrofibra de aço e observa que as extremidades planas ajudam na ancoragem. A visão geral da Iowa State também usa o termo extremidade alargada para as formas comuns do mercado.
Esse tipo pode ser útil quando o fornecedor deseja um corpo reto, mas ainda assim quer uma fixação mecânica mais forte na rachadura. Em termos simples, é um meio-termo entre uma fibra reta simples e uma fibra mais visivelmente deformada.
Fibra de aço trançada
A fibra de aço torcida é outro tipo importante no mercado, especialmente em sistemas de concreto de alto desempenho. Os relatórios de pesquisa de transporte mostram que as fibras torcidas estão sendo testadas como uma forma separada, juntamente com as fibras com ponta de gancho e as fibras frisadas. A literatura acadêmica e técnica também trata as fibras torcidas como uma geometria distinta, pois a torção altera o comportamento de ligação e de arrancamento.
As fibras torcidas nem sempre são a primeira opção para todas as lajes de concreto padrão, mas são bem conhecidas em projetos avançados de concreto reforçado com fibras. Na linguagem do mercado, elas costumam ser escolhidas quando se deseja um intertravamento mecânico mais forte e maior contribuição pós-fissura.
Outras fibras de aço deformadas
Nem todo produto se encaixa perfeitamente em apenas um rótulo popular. As fontes do setor e de pesquisa descrevem muitas outras formas deformadas, inclusive espiral, em relevo, em forma de remo, com extremidades em botão, enroladas e outras formas especiais feitas para melhorar a ligação ou a ancoragem. Uma análise clássica de Naaman observa que as fibras podem ser lisas, recortadas, deformadas, frisadas, enroladas, torcidas ou feitas com ganchos, pás ou botões nas extremidades. Uma prévia recente da ASCE também lista fibras retas, frisadas, espirais, torcidas e com extremidades em forma de gancho como categorias geométricas comuns.
Isso é importante porque o design da fibra de aço não se refere apenas ao metal em si. Trata-se também da forma como a fibra agarra a matriz de cimento após o início da rachadura. É por isso que muitos produtos comerciais usam uma geometria modificada em vez de um formato de arame simples.
Tamanhos e propriedades típicos
As fibras de aço também são descritas por comprimento, diâmetro, proporção, resistência à tração e seção transversal, e não apenas pelo nome do tipo. A Concrete Society observa que as fibras de aço comuns normalmente estão na faixa de cerca de 19 a 60 mm de comprimento, com proporções em torno de 30 a 100, e resistências à tração em torno de 345 a 1700 N/mm². Ele também observa seções transversais comuns, como redonda e plana, além de deformações como reta, ondulada e gancho final.
Portanto, duas fibras podem ser chamadas de fibras de aço com gancho e ainda assim se comportar de forma diferente no concreto. Uma pode ser mais longa. Uma pode ter uma relação de aspecto maior. Uma pode usar um fio de aço mais resistente. Uma pode se dispersar melhor no misturador. É por isso que os bons fornecedores fornecem mais do que apenas o nome da forma. Eles também fornecem o tamanho, a resistência à tração, a orientação de dosagem e os dados de desempenho.
Qual é o tipo mais comum?
Se você perguntar qual tipo é mais comum em trabalhos reais de concreto, a resposta geralmente é fibra de aço de arame trefilado a frio, O fio de aço de trefilação a frio é um fio de aço de alta resistência, geralmente vendido em um formato deformado, como uma ponta de gancho. A NPCA afirma que o arame trefilado a frio é a fibra de aço mais comum em concreto pré-moldado. O manual da Sika também diz que as fibras do Grupo I ou Tipo I são as fibras de aço mais usadas no concreto e que elas são frequentemente fornecidas como produtos retos ou deformados em formato solto ou colado.
Isso não significa que os outros tipos não sejam importantes. Significa apenas que o arame trefilado a frio oferece ao mercado um forte equilíbrio de resistência, disponibilidade e capacidade de fabricação. É por isso que muitas das fibras que os compradores veem com mais frequência são baseadas nessa rota.
Como escolher o tipo certo de fibra de aço
O melhor tipo de fibra de aço depende do trabalho. Se o projeto precisar de uma opção conhecida e amplamente disponível, a fibra com ponta de gancho de arame trefilado a frio geralmente é um bom ponto de partida. Se o projeto precisar de um comportamento de arrancamento diferente ou de uma meta de desempenho específica, pode valer a pena comparar produtos crimpados, de extremidade plana ou torcidos. O formato é importante porque a ancoragem controla a forma como a fibra supera as rachaduras e a quantidade de resistência residual que permanece após a rachadura.
Também é inteligente verificar primeiro o padrão. Se a especificação do projeto estiver escrita de acordo com a ASTM A820, a fibra deverá corresponder ao sistema de tipos da ASTM. Se o projeto estiver escrito de acordo com a EN 14889-1, o produto deverá corresponder ao sistema do grupo EN. Depois disso, o comprador deve verificar a geometria real do produto, o tamanho, a resistência à tração, a proteção contra corrosão, se necessário, e os dados de teste do fornecedor.
Em Ecocretefiber™, Essa é a maneira prática de ler o mercado. O comprador não deve escolher apenas por uma foto ou uma etiqueta curta. A escolha certa é feita combinando o tipo de fibra, a forma e os dados de desempenho com o trabalho real. É assim que Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. aborda a seleção de fibras de aço para pisos, pré-moldados, concreto projetado e outros usos exigentes de concreto.
Conclusão
Então, quais são os diferentes tipos de fibra de aço? A resposta mais clara é a seguinte: De acordo com o padrão, as fibras de aço são divididas principalmente em arame trefilado a frio, chapas cortadas, extraídas por fusão, arame trefilado a frio cortado ou raspado e arame trefilado a frio modificado ou fibras fresadas a partir de blocos. De acordo com o formato, elas são comumente divididas em retas, com ponta em gancho, frisadas, planas, torcidas e outras formas deformadas.
Para a maioria dos compradores, a abordagem mais útil é aprender os dois sistemas. O tipo padrão informa como a fibra é fabricada. O formato informa como ela provavelmente se ancorará no concreto. Quando você entender os dois sistemas, a escolha da fibra de aço correta se tornará muito mais fácil. E na maioria dos projetos de concreto do dia a dia, a fibra que você verá com mais frequência ainda é o produto de arame trefilado a frio, especialmente na forma de ponta de gancho.
