Normas de produção e especificações técnicas das fibras macro para concreto

Normas de produção e especificações técnicas das fibras macro para concreto

As especificações da Macro Fiber devem associar um produto de fibra consistente a um resultado concreto mensurável. Os compradores precisam de informações claras sobre as propriedades dos materiais, registros de produção rastreáveis e ensaios adequados à aplicação pretendida. Essa abordagem ajuda os produtores de concreto a comparar propostas e auxilia as empreiteiras a atingir o desempenho estabelecido nas especificações do projeto.

Na Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd., fornecemos produtos de reforço Ecocretefiber™ para aplicações em concreto. Recomendamos a seleção de um tipo de macrofibra com base em suas propriedades documentadas e em um teste com a mistura de concreto real. Este guia explica as normas a serem consideradas, as variáveis de fabricação a serem analisadas e as evidências a serem solicitadas antes de fazer o pedido.

Amostras de macrofibra de polipropileno ao lado de uma ficha técnica identificada.

Qual é a função da fibra macro no concreto?

A macrofibra de polipropileno é um reforço polimérico de engenharia. Sua fabricação geralmente envolve a fusão da resina, a formação de fios ou fitas, o estiramento do material e o corte no comprimento desejado. Dependendo do produto, a superfície pode ser estampada, recortada ou moldada para melhorar a aderência mecânica ao concreto.

Quando uma fissura atravessa uma fibra bem dispersa, a fibra pode transferir a carga ao longo dessa fissura. O desempenho resultante depende da rigidez da fibra, da aderência, da geometria, da dosagem, da orientação e do concreto circundante. Portanto, uma descrição útil do produto vai além da resistência de um único fio.

A Macro Fiber é comumente considerada para pisos de concreto, pavimentos, produtos pré-moldados e concreto projetado. Cada aplicação requer seus próprios critérios de desempenho. Um teste em laje pode se concentrar na resistência residual à flexão e na facilidade de acabamento. Um teste com concreto projetado também deve levar em conta o fluxo do material pelo equipamento e a quantidade de material retida após a projeção.

O comprimento, por si só, não determina a aplicação correta. Uma fibra mais curta pode passar mais facilmente por um determinado sistema de pulverização, mas sua fixação e o desempenho resultante do concreto ainda precisam ser verificados. Da mesma forma, uma fibra mais longa deve se dispersar e se adequar à seção e ao método de aplicação.

Quais normas se aplicam à fibra macro?

A primeira etapa do processo de aquisição consiste em identificar o material abrangido por cada norma. Títulos semelhantes podem se referir a diferentes tipos de vergalhões ou a diferentes etapas da produção de concreto.

ReferênciaObjetivo principalComo os compradores devem utilizá-lo
GB/T 21120-2018Fibras sintéticas para concreto e argamassaIdentificar os requisitos relevantes para a categoria de fibra sintética selecionada
EN 14889-2:2006Fibras poliméricas para concreto, suas especificações e conformidadeVerifique o tipo de produto declarado, a finalidade de uso e os documentos de conformidade aplicáveis
ASTM D7508/D7508M-20Fios cortados de poliolefina para concretoAnalisar os requisitos relativos ao material para a fibra de polipropileno fornecida
ASTM C1116/C1116M-23Concreto reforçado com fibras fornecido a um compradorDefinir os requisitos específicos relativos ao fornecimento e à aceitação do concreto
ASTM C1609/C1609M-24Comportamento à flexão do concreto reforçado com fibrasMedir a resposta à flexão de uma mistura experimental específica

O banco de dados oficial de normas chinesas identifica GB/T 21120-2018 como norma para fibras sintéticas. Ela identifica GB/T 39147-2020 como padrão para fibras de aço. Uma referência a fibras de aço, por si só, não é suficiente para comprovar a conformidade das Macro Fibras de polipropileno.

EN 14889-2:2006 trata de fibras poliméricas. Peça ao fornecedor que especifique a classificação aplicável e o uso pretendido para o tipo específico do produto. Uma família ampla de produtos pode conter diferentes geometrias; portanto, o nome indicado em uma página de vendas não é suficiente para determinar uma classificação específica.

ASTM D7508/D7508M-20 abrange fios cortados de poliolefina e aborda propriedades como resistência à tração e comprimento de corte. ASTM C1116/C1116M-23 identifica o concreto com fibras sintéticas como Tipo III. Aborda o concreto fornecido, incluindo a mistura uniforme e a entrega sem aglomerados de fibras. Seu escopo exclui a colocação, a compactação, a cura e a proteção após a entrega. Essas operações exigem instruções específicas do projeto.

Especifique a edição exigida nas especificações de compra. Inclua o método de ensaio, as unidades e a regra de aceitação, para que o fornecedor e o laboratório trabalhem de acordo com os mesmos requisitos.

Normas agrupadas por tipo de fibra, concreto fornecido e desempenho à flexão do concreto.

As propriedades da fibra a serem especificadas

Uma ficha técnica útil identifica o polímero, o formato, as dimensões, as propriedades de tração e a densidade. Ela também indica os métodos utilizados para medi-las. Esses detalhes tornam as comparações entre fornecedores mais significativas.

PropriedadePor que isso é importanteProvas a serem solicitadas
Comprimento e diâmetro equivalenteManuseio, contagem de fibras e interação com o concretoDimensões declaradas, método de medição e tolerâncias
Resistência à traçãoDescreve a tensão que uma fibra pode suportar em seu ensaio de traçãoResultados relacionados à nota e ao procedimento de avaliação
Módulo elásticoDescreve a rigidez e influencia a forma como as fibras reagem à medida que as fissuras se abremMódulo declarado e método de medição
Alongamento na rupturaAjuda a descrever a resposta à traçãoCondições de teste e variação relatada
DensidadePermite a conversão entre dosagem em massa e fração volumétricaDensidade do tipo de polímero fornecido
Perfil da superfície e agrupamentoAfetar a fixação, a alimentação e a dispersãoDescrição do produto e amostras representativas
Resistência químicaPermite a seleção da exposição pretendidaCondições de exposição, duração e propriedades mantidas

Para uma fibra plana ou irregular, o diâmetro equivalente representa a área da seção transversal correspondente a uma dimensão circular equivalente. Pergunte como essa área foi determinada. A medição da largura, por si só, não pode substituir o diâmetro equivalente de um fio plano.

Uma alta resistência à tração das fibras não determina uma resistência residual concreta. Uma fibra pode se soltar antes de atingir seu limite de tração. Sua orientação também pode limitar sua contribuição em uma determinada fissura. Utilize os dados das fibras para selecionar as candidatas e, em seguida, teste a mistura completa.

Nosso Linha de produtos de macrofibras de polipropileno Ecocretefiber™ apresenta produtos de PP lisos ou em relevo com densidade de 0,91 g/cm³ e comprimentos padrão de 30, 40, 50 e 60 mm. A resistência à tração publicada é de, no mínimo, 450 MPa, com um tipo de material de maior resistência listado com, no mínimo, 500 MPa. A página indica um módulo de elasticidade de pelo menos 5.500 MPa e um alongamento na ruptura de 15 ± 5%. Confirme as dimensões, os métodos de ensaio e a documentação referentes à classe solicitada antes da aprovação.

Controles de produção que garantem um abastecimento consistente

A qualidade da fabricação influencia se o material entregue corresponde à fibra utilizada nos testes de qualificação. Os compradores devem analisar o plano de controle do fornecedor e perguntar como as alterações são registradas.

Resina e formulação

O produtor deve identificar o tipo de resina e verificar se o material recebido está em conformidade com as especificações aprovadas. O índice de fluidez é relevante para o processamento, mas o valor relatado deve ser acompanhado da temperatura e da carga utilizadas no ensaio. Valores medidos em condições diferentes não podem ser comparados diretamente.

Misturas, auxiliares de processamento, pigmentos e tratamentos de superfície podem afetar a fibra final. A formulação deve estar vinculada a um código de produto, e as alterações devem passar por uma revisão técnica. Uma porcentagem fixa de mistura ou uma faixa de fluxo de resina só deve ser especificada quando justificada pelo produto e pelo processo em questão.

Extrusão e trefilagem

As condições de extrusão influenciam a formação dos fios. O trefilamento influencia a orientação do polímero e o comportamento à tração resultante. O fabricante deve controlar essas operações de forma integrada e confirmar as propriedades do produto acabado por meio de inspeção e ensaios.

Uma temperatura de fusão ou uma relação de estiramento declaradas não podem garantir um resultado de resistência à tração em todas as linhas de produção. Os equipamentos, a resina, a produtividade e as condições de resfriamento variam. Para fins de aquisição, a questão relevante é se o processo aprovado produz de forma consistente o tipo de produto declarado.

Conformação e corte de superfícies

O relevo e outras características da superfície influenciam o engate mecânico. Um perfil excessivo ou inconsistente também pode afetar a seção transversal do fio. O fabricante deve inspecionar o perfil, além das dimensões e das propriedades de tração.

Os controles de corte devem limitar comprimentos fora da faixa permitida e material mal separado. As amostras devem ser representativas do lote de produção, e o registro de inspeção deve identificar o plano de amostragem. Qualquer tolerância prevista no contrato deve estar vinculada à norma aplicável ou a um requisito acordado para o produto.

Embalagem e rastreabilidade

A etiqueta deve associar o saco ao seu código de produto e lote. A massa líquida é importante porque a dosagem de concreto normalmente é feita por massa. As condições da embalagem também são importantes para garantir um manuseio e armazenamento confiáveis.

Solicite um certificado de análise que possa ser rastreado até o lote entregue. Um certificado ISO 9001 refere-se ao sistema de gestão dentro do escopo declarado. A aceitação do produto ainda requer as informações sobre o grau especificado e os resultados dos testes.

Controles de produção que abrangem a identificação da resina, a moldagem, o estiramento, o corte e a etiquetagem dos lotes.

Converter a dosagem na fração volumétrica correta

A dosagem em massa e a fração volumétrica descrevem grandezas diferentes. Para uma densidade de fibra de 910 kg/m³, um metro cúbico de fibra pesa 910 kg. Em um metro cúbico de concreto, uma dosagem de 4 kg ocupa, portanto, cerca de 0,00440 m³, ou 0,441 TP3T por volume.

Dosagem de Macro FiberFração volumétrica aproximada de 910 kg/m³
3 kg/m³0.33%
4 kg/m³0.44%
6 kg/m³0.66%
9 kg/m³0.99%

Esses valores são conversões de unidades, não dosagens recomendadas. Com a mesma densidade, uma fração volumétrica especificada de 0,3–0,91 TP3T corresponde a cerca de 2,73–8,19 kg/m³. Utilize a densidade do produto real ao preparar a ficha de lote.

A dosagem selecionada deve atender aos requisitos específicos, mantendo-se, ao mesmo tempo, prática para mistura e aplicação. O aumento da quantidade altera a mistura; portanto, o teste deve avaliar, em conjunto, a trabalhabilidade, o teor de ar, a facilidade de acabamento e as propriedades após a endurecimento.

Para o concreto projetado, verifique a adequação da fibra selecionada ao sistema de aplicação efetivo. Avalie o bombeamento, a pulverização, o rebote e o desempenho exigido após a cura. Qualquer margem para perdas deve ser determinada com base no teste aprovado e nas especificações. A simples duplicação da dosagem do concreto moldado não garante uma mistura adequada para pulverização.

Testar o desempenho do concreto exigido pelo projeto

O ensaio de compressão ajuda a confirmar a resistência do concreto, mas não descreve a carga suportada por uma fissura de flexão aberta. Um projeto que busque a capacidade residual precisa de um ensaio e de um critério de aceitação para esse comportamento.

ASTM C1609/C1609M-24 mede o desempenho à flexão por meio de uma viga submetida a carga no terceiro ponto. Distingue a resistência no primeiro pico, as resistências residuais em deflexões especificadas e a tenacidade da amostra. Esses valores descrevem diferentes aspectos da resposta. Uma mistura pode melhorar sua capacidade residual sem um aumento comparável na resistência no primeiro pico.

O resultado do ensaio depende da geometria da amostra e das condições de carga. Compare os resultados obtidos com procedimentos compatíveis e indique qual parâmetro o projeto exige. Um único valor denominado “resistência à flexão” é muito vago para esse fim.

Antes do início dos ensaios, a equipe do projeto deve chegar a um acordo sobre a preparação das amostras, o tempo de exposição, o número de amostras, os valores exigidos e a regra de aceitação. O relatório do laboratório deve identificar o tipo de fibra, a dosagem, a composição da mistura e as condições de cura. Isso torna os resultados úteis tanto para a qualificação quanto para verificações de qualidade posteriores.

Para lajes sobre o solo e camadas de recobrimento, ACI SPEC-544.12-23 apresenta uma especificação baseada no desempenho do concreto com fibras, incluindo requisitos de resistência residual à flexão equivalente. Seu escopo abrange as macrofibras utilizadas para substituir barras de reforço especificadas e armaduras de arame soldado nessas aplicações. O projetista deve determinar se essa abordagem se aplica ao elemento e à carga em questão.

Um ensaio de tração em fibra única ao lado de um ensaio de flexão em viga de concreto.

Avaliar alegações relativas à durabilidade e à certificação

As fibras de polipropileno não causam corrosão no aço. A durabilidade do concreto ainda depende da exposição, da largura das fissuras, da qualidade da mistura, da camada de cobertura sobre o aço remanescente e da cura. A resistência à corrosão do polímero não garante a impermeabilidade do concreto aos cloretos.

Para obter dados sobre resistência química, pergunte qual foi a substância à qual o material foi exposto e qual propriedade foi medida posteriormente. Para determinar a porcentagem de retenção, é necessário saber a concentração química, a temperatura, a duração e o método de ensaio. Da mesma forma, para avaliar a resistência à fadiga, é preciso conhecer a faixa de tensão, as condições de carga, a amostra e o critério de falha. Esses detalhes são essenciais antes de comparar produtos.

Quando as cargas contínuas forem relevantes, pergunte ao projetista quais dados sobre deformação e fluência a longo prazo são necessários. Quando o desempenho em caso de incêndio for relevante, avalie o sistema de concreto especificado. O ponto de fusão de um polímero, por si só, não é suficiente para determinar a resistência ao fogo de um elemento.

Para fornecimentos na Europa, consulte as normas aplicáveis Requisitos relativos à marcação CE e à declaração. A documentação deve identificar o produto, a finalidade de uso, as especificações técnicas relevantes e o desempenho declarado. A via de avaliação aplicável determina as tarefas do fabricante e de qualquer órgão notificado. Verifique os requisitos em vigor para o produto e o mercado, incluindo as disposições transitórias relevantes.

Uma declaração de produto, um certificado de sistema de gestão e um relatório de ensaio específico têm finalidades diferentes. Verifique qual documento é exigido pelo contrato. Para outros esquemas de certificação, solicite as regras vigentes do esquema e verifique se o produto e a fábrica estão abrangidos pelo certificado. Trate a vida útil declarada como uma alegação separada, que requer comprovação adequada.

Controle da mistura e aprovação no canteiro de obras

Planeje a sequência de alimentação em conjunto com o produtor de concreto e o fornecedor de fibras. Adicione as fibras em uma taxa controlada que permita a dispersão pela betoneira. Confirme a sequência e a duração da mistura por meio de um teste utilizando um lote representativo e o equipamento adequado.

Verifique se há aglomerados de fibras e se há distribuição irregular visível no produto descarregado. Registre a dosagem real, as condições de mistura, as propriedades do concreto fresco e qualquer ajuste aprovado nos aditivos. As alterações feitas durante o teste devem ser incorporadas às instruções de produção aprovadas.

A compactação deve ser adequada ao concreto e ao elemento. Um número fixo de passagens adicionais de vibração não é capaz de compensar as diferenças no equipamento, na trabalhabilidade ou no tamanho da seção. Inspecione a colocação experimental quanto à segregação, ao ar preso e à qualidade da superfície.

No caso de lajes, siga o procedimento de acabamento acordado. NRMCA CIP 14 explica a importância do tempo de espera e desaconselha a adição de água em excesso. Deixe a sangria terminar antes de realizar as operações de acabamento subsequentes e evite incorporar a água da sangria à superfície.

Proteja a superfície contra a perda de umidade durante o acabamento e mantenha as condições adequadas de cura posteriormente. NRMCA CIP 11 explica que a cura controla a umidade e a temperatura para que o concreto possa desenvolver as propriedades pretendidas. Defina o método e a duração de acordo com a mistura, as condições climáticas e os requisitos do projeto. O Macro Fiber não dispensa a necessidade de cura nem de proteção contra o frio.

Um registro de lote, uma verificação do concreto fresco, uma amostra de dispersão e amostras de ensaio etiquetadas.

O que incluir em uma solicitação de cotação para compra de macrofibras

Uma solicitação detalhada ajuda os fornecedores a propor um tipo de produto adequado e facilita a comparação das cotações. Inclua a aplicação, a resistência do concreto, o tamanho dos agregados, o método de colocação e o desempenho residual exigido. Indique as normas aplicáveis e suas edições.

Identifique também a dosagem proposta ou a faixa de teste, a quantidade a ser fornecida, o tamanho da embalagem e a documentação necessária. Solicite a ficha técnica atual, a ficha de dados de segurança, relatórios de testes representativos e o formato de identificação do lote. Defina como será analisada uma proposta de alteração na resina, nas dimensões ou na classificação.

Compare o custo por metro cúbico de uma mistura aprovada. Inclua a dosagem, o tempo de mistura, a mão de obra de colocação, os ensaios e quaisquer alterações no reforço aprovadas pelo projetista. Um preço mais baixo da fibra por quilograma pode resultar em um custo de instalação mais alto se a mistura exigir mais material ou manuseio adicional.

Perguntas frequentes

Todas as fibras longas de polipropileno são adequadas para uso estrutural?

A utilização proposta requer documentação técnica do produto e dados concretos de desempenho. O comprimento, por si só, não é suficiente para determinar a capacidade residual ou a adequação a um determinado elemento estrutural.

Uma resistência à tração de 500 MPa garante um concreto de melhor qualidade?

O desempenho do concreto também depende da aderência, da geometria, da rigidez, da orientação e da dosagem. Compare os tipos de concreto em questão no mesmo concreto e sob as condições de ensaio exigidas pelo projeto.

A fibra macro pode substituir a tela de aço?

Essa abordagem de reforço pode ser considerada quando o projeto e as especificações aplicáveis permitirem. O projetista deve definir o desempenho exigido e analisar os resultados dos testes antes de aprovar uma alteração.

Todos os projetos devem usar o mesmo tempo de mixagem?

O tempo de mistura depende da fibra, do misturador, do tamanho do lote e do procedimento de alimentação. Defina um tempo que garanta uma dispersão consistente e confirme-o durante a produção.

Quais documentos devem vir junto com a fibra

O contrato deve especificar os documentos exigidos. Entre eles, normalmente estão a identificação do tipo de produto, uma ficha técnica atualizada, informações sobre o lote e o certificado de análise ou a documentação de conformidade acordados.

Conclusão

Uma seleção confiável de fibras macro integra a especificação do material, os controles de produção e os ensaios com concreto. Padrões claros e registros rastreáveis ajudam os compradores a confirmar o que estão recebendo. Os testes de desempenho, por sua vez, mostram se aquele tipo de fibra e a dosagem atendem aos requisitos do projeto.

Compartilhe sua aplicação, a composição da mistura de concreto, o método de colocação e os valores de ensaio exigidos com Shandong Jianbang. Podemos discutir um tipo de fibra macro Ecocretefiber™ e as informações sobre o produto necessárias para sua avaliação. Confirme a mistura proposta por meio de testes do projeto antes do fornecimento para produção.

Amostras verificadas de Ecocretefiber Macro Fiber e informações sobre o produto preparadas para avaliação.

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