O concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado para controlar rachaduras, melhorar a resistência, apoiar o comportamento pós-fissura e resolver problemas específicos de durabilidade ou relacionados ao fogo no concreto. O uso exato depende do tipo de fibra. Microfibras de polipropileno são normalmente usadas para o controle de rachaduras no início da idade. As macrofibras de polipropileno são normalmente usadas quando o concreto precisa de melhor desempenho após a fissuração. A orientação da ACI diz que as fibras de polipropileno podem ser microssintéticas ou macrossintéticas, dependendo do tamanho, e a orientação da Sika sobre fibras de concreto diz que as macrofibras são usadas quando é necessário um aumento na resistência residual à flexão pós-fissuração.
Isso significa que o concreto reforçado com fibra de polipropileno não é um produto único com uma única função. Trata-se de uma ampla categoria de concreto usada de diferentes maneiras em lajes, pavimentos, revestimentos, concreto projetado, trabalhos em túneis, produtos pré-moldados e aplicações de alta temperatura. A norma EN 14889-2 diz que as fibras de polímero para concreto podem ser usadas para fins estruturais ou não estruturais e abrangem concreto projetado, pisos, pré-moldados, in-situ e concretos de reparo.
É amplamente utilizado para o controle de rachaduras no início da idade em lajes e planos
Um dos usos mais comuns do concreto reforçado com fibra de polipropileno é redução de rachaduras precoces em lajes, pisos, revestimentos e superfícies de pavimento. Esse é o uso a que a maioria das pessoas se refere quando fala de microfibras de polipropileno. A NRMCA afirma que as fibras sintéticas ajudam a unir e dispersar as rachaduras e a fornecer um sistema de suporte interno que inibe a rachadura por assentamento plástico. A norma ASTM C1579 é o método de teste padrão usado para comparar a rachadura por retração plástica de painéis de concreto reforçados com fibras com painéis de controle sob severa perda de umidade antes do assentamento final. A pesquisa da FHWA também constatou que as fibras de polipropileno em volumes de fibra relativamente baixos reduziram substancialmente a área total da rachadura e a largura máxima da rachadura em superfícies de lajes submetidas à retração plástica restrita.
É por isso que as fibras de polipropileno são tão comuns em lajes sobre o solo, pisos de armazéns, calçadas, pisos residenciais, coberturas e muitas obras relacionadas a pavimentos. Esses são os trabalhos em que o ar quente, o vento, a secagem rápida ou o assentamento em torno do reforço podem criar rachaduras na superfície antes que o concreto ganhe muita resistência. Nessas condições, o concreto reforçado com fibra de polipropileno oferece ao empreiteiro uma maneira prática de reduzir o risco de rachaduras visíveis e reduzir o trabalho posterior de remendos e reparos.
Também é usado como reforço secundário em lajes, coberturas e trabalhos de concreto em geral
O concreto reforçado com fibra de polipropileno é frequentemente usado como reforço secundário, O NRMCA diz que as fibras macrossintéticas podem ser usadas como reforço não estrutural de temperatura e retração e como reforço de controle pós-fissura quando os critérios de concreto endurecido forem documentados. A NRMCA afirma que as fibras macrossintéticas podem ser usadas como reforço não estrutural de temperatura e retração e como reforço de controle pós-fissura quando os critérios de concreto endurecido são documentados. A linguagem de especificação de produto da Sika também afirma que as microfibras sintéticas podem ser retidas para reduzir a fissuração por retração plástica em concreto moldado no local.
Esse uso é importante no trabalho real no local, pois muitos empreiteiros não estão tentando apenas impedir uma rachadura. Eles estão tentando manter a laje mais firme, mais uniforme e menos propensa a desenvolver rachaduras de serviço mais amplas. Nessa função, as fibras de polipropileno ajudam a espalhar o movimento da rachadura por muitas rachaduras mais finas, em vez de permitir poucas rachaduras maiores. Essa é uma das razões pelas quais o concreto reforçado com fibras de polipropileno continua aparecendo em pisos comerciais, coberturas e trabalhos gerais com lajes em que a aparência e a vida útil são importantes.
É usado para desempenho pós-fissura em lajes, pavimentos e concreto projetado quando as fibras macro PP são selecionadas
Quando a fibra de polipropileno é uma macrofibra sintética, Se o concreto for usado para um trabalho diferente. Nesse caso, o concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado onde o projetista deseja resistência residual pós-fissura, tenacidade e capacidade de ponte de fissuras. A Sika explica que as macrofibras estruturais podem ser de aço ou sintéticas, que elas têm um diâmetro maior ou igual a 0,3 mm e que podem resistir a tensões de tração, controlar o desenvolvimento de trincas e ser usadas onde a resistência residual à flexão pós-fissuração é necessária. O ASTM C1609 é o método de teste padrão usado para avaliar esse desempenho de flexão por meio da curva de carga-deflexão de uma viga.
Esse é o concreto reforçado com fibra de polipropileno que aparece em discussões mais exigentes sobre lajes e pavimentos. Ele é usado em pisos industriais, pisos logísticos, hardstands, lajes externas, pavimentos e alguns sistemas de concreto projetado porque o concreto precisa de um comportamento útil após a primeira fissura, não apenas durante as primeiras horas após a moldagem. Tanto as pesquisas quanto as orientações do setor associam o uso de fibra de macro polipropileno a uma melhor resistência e controle pós-fissura, razão pela qual o material é frequentemente discutido como uma alternativa prática à malha nominal em aplicações selecionadas.
É usado em concreto projetado e sistemas de suporte de túneis
O concreto reforçado com fibra de polipropileno também é usado em concreto projetado e aplicações relacionadas a túneis. A norma EN 14889-2 inclui explicitamente o concreto projetado no escopo das fibras poliméricas, e a Concrete Society afirma que as fibras sintéticas macro podem ser usadas em algumas aplicações de concreto estrutural com base na análise plástica, como lajes apoiadas no solo e suporte de rocha usando concreto projetado.
Isso é importante porque os trabalhos em túneis e de sustentação do solo geralmente precisam de um sistema de reforço que seja distribuído por toda a camada de concreto, e não apenas colocado em um plano de reforço. Nessas aplicações, o concreto reforçado com fibra de polipropileno pode ajudar no controle de rachaduras, na absorção de energia e na velocidade de construção. É por isso que o material aparece com tanta frequência nas discussões sobre concreto projetado e concreto projetado. Ele se encaixa em trabalhos em que a velocidade, a segurança e o comportamento pós-fissura são importantes ao mesmo tempo.
É usado em revestimentos de tabuleiros de pontes e sistemas de revestimento de pavimentos
O concreto reforçado com fibra de polipropileno também foi estudado e usado para sobreposição de tabuleiros de pontes e trabalhos de sobreposição relacionados ao pavimento. Um relatório do Conselho de Pesquisa em Transportes da Virgínia investigou concretos reforçados com fibra com monofilamento de polipropileno e fibras fibriladas para aplicações de revestimento de pavimentos e tabuleiros de pontes. Relatórios de transporte mais recentes sobre sobreposições de concreto reforçado com fibras descrevem o FRC como um material versátil que pode adaptar o controle de rachaduras e a durabilidade às condições da sobreposição e observam que o tipo e a dosagem da fibra podem ser selecionados para tratar de rachaduras em diferentes idades.
Esse uso faz sentido porque as sobreposições são finas, restritas e expostas à retração e ao estresse da temperatura. Elas precisam de controle de rachaduras logo no início e também precisam de durabilidade mais tarde. No trabalho de sobreposição, o concreto reforçado com fibra de polipropileno é atraente porque pode ajudar a reduzir a largura das fissuras, suportar a resistência e melhorar a capacidade de manutenção sem exigir o mesmo layout de reforço que um membro estrutural mais espesso. Isso o torna uma opção prática para sobreposições em tabuleiros de pontes, sobreposições coladas e alguns sistemas de reabilitação de pavimentos.
É usado para melhorar a resistência à fragmentação pelo fogo em concreto de alta resistência e revestimentos de túneis
Um dos usos especializados mais importantes do concreto reforçado com fibra de polipropileno é redução do risco de fragmentação explosiva em incêndios, especialmente em concreto denso e de alta resistência e em obras de túneis. Um artigo técnico apresentado pela Sika afirma que o uso de fibras de polipropileno no concreto para inibir a fragmentação explosiva no fogo se tornou uma prática comum em muitas partes do mundo, especialmente na construção de túneis. Uma revisão de 2019 em Materiais explica que as fibras poliméricas, incluindo o polipropileno, podem ajudar a reduzir a fragmentação explosiva ao derreter e liberar espaço para o movimento da umidade e o alívio da pressão.
Esse uso é diferente do controle padrão de rachaduras em lajes. Aqui, a fibra de polipropileno não está presente principalmente para melhorar a qualidade da superfície no primeiro dia. Ela está presente porque o concreto de alta resistência pode criar pressão interna de vapor sob aquecimento rápido, e as fibras de polipropileno podem criar caminhos que ajudam a aliviar essa pressão quando as fibras amolecem ou derretem. É por isso que o concreto reforçado com fibras de polipropileno aparece em revestimentos de túneis, segmentos de túneis e outros sistemas de concreto sensíveis ao fogo. A literatura recente de acesso aberto também observa que as fibras de polipropileno são usadas em elementos de revestimento de túneis de concreto pré-moldado para neutralizar o comportamento explosivo e a fragmentação em temperaturas de incêndio.
Ele é usado em produtos de concreto pré-moldado, incluindo elementos pré-moldados relacionados a túneis
O concreto reforçado com fibra de polipropileno também é usado em concreto pré-moldado, Embora o motivo possa mudar de um produto para outro. A norma EN 14889-2 inclui o concreto pré-moldado no escopo do uso de fibras poliméricas, e a orientação do setor de concreto inclui o pré-moldado entre as áreas normais de aplicação das fibras poliméricas. Em produtos pré-moldados relacionados a túneis, as fibras de polipropileno são especialmente relevantes devido à sua função no controle de escamação por fogo e no gerenciamento de rachaduras.
Para um produtor de pré-moldados, a atração é prática. As fibras são distribuídas pela mistura, podem dar suporte ao controle de rachaduras desde o estágio inicial e podem agregar valor a produtos nos quais a durabilidade, o manuseio e o comportamento ao fogo são importantes. Esse é um dos motivos pelos quais as fibras de polipropileno continuam aparecendo nas discussões sobre revestimento de túneis segmentados e em sistemas pré-moldados em que as condições de serviço são exigentes.
Ele é usado quando os compradores desejam uma opção de fibra livre de corrosão
Outro motivo pelo qual o concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado é o fato de o polipropileno ser um material de reforço polimérico e não corrosivo. A ASTM C1116 observa que as poliolefinas, como o polipropileno e o polietileno, demonstraram ser duráveis no concreto. A pesquisa da FHWA sobre concreto de alto desempenho também relatou que as fibras de nylon 6 e polipropileno eram duráveis no ambiente alcalino presente no concreto.
Isso é valioso em projetos em que o comprador deseja os benefícios do reforço de fibra distribuída, mas não quer preocupações com a corrosão da fibra de aço ou pontas de fibra de aço expostas na superfície. Isso não significa que o polipropileno seja a melhor resposta para todos os trabalhos. Significa que o concreto reforçado com fibras de polipropileno é frequentemente escolhido quando o reforço sem corrosão e o manuseio mais fácil fazem parte do valor do projeto.
Para que o concreto reforçado com fibra de polipropileno não é normalmente usado?
É igualmente importante dizer o que é o concreto reforçado com fibra de polipropileno não normalmente usado para. O concreto de microfibra de polipropileno normalmente não é escolhido como um substituto completo para o reforço estrutural primário. Seu uso mais comum é o controle de rachaduras e o suporte de manutenção. O concreto com macrofibra de polipropileno pode substituir a barra nominal ou o reforço de tecido em alguns sistemas, mas a Concrete Society deixa claro que as macrofibras sintéticas não substituem o aço estrutural no sentido geral do projeto de concreto reforçado e não podem ser simplesmente tratadas como substitutos diretos no projeto padrão do Eurocode.
Portanto, a pergunta certa não é “Pode Fibra PP substituir todos os vergalhões?” A pergunta certa é: “Que função de reforço a fibra de polipropileno está sendo solicitada a desempenhar?” Se o trabalho for o controle de rachaduras por retração plástica, a resposta é muito diferente de um trabalho que precisa de resistência à flexão residual em uma laje ou camada de suporte de rocha. É por isso que a classe do produto, a dosagem, o método de teste e a aplicação precisam ser compatíveis.
O que os compradores devem verificar antes de especificá-lo
O comprador deve primeiro verificar quais classe de fibra está sendo proposto. A ASTM C1116/C1116M-23 é a especificação atual da ASTM para concreto reforçado com fibra, e a ASTM D7508/D7508M-20 é a especificação para fios cortados de poliolefina para uso em concreto. Esses dois documentos ajudam a definir que tipo de produto de fibra de polipropileno está sendo fornecido.
O comprador deve então verificar o meta de desempenho. Se o projeto for sobre o controle de rachaduras no início da idade, a ASTM C1579 é o tipo certo de referência, pois compara a rachadura por retração plástica de painéis reforçados com fibra. Se o projeto for sobre resistência à flexão residual e comportamento pós-fissura, a ASTM C1609 ou a estrutura de resistência residual da EN é mais relevante. A norma EN 14889-2 abrange fibras de polímero para uso estrutural ou não estrutural em concreto, argamassa e rejunte, incluindo concreto projetado, pisos, pré-moldados, in-situ e concretos de reparo.
O comprador também deve verificar o caso de uso. Uma microfibra de polipropileno para o controle de rachaduras em lajes não é o mesmo produto que uma macrofibra sintética para o projeto de lajes pós-fissuras, e tampouco é o mesmo que uma fibra de polipropileno adicionada para proteção contra escamação por fogo em uma mistura de revestimento de túneis. O nome do produto pode parecer semelhante, mas a lógica da aplicação é diferente.
Por que esse tópico é importante para a Ecocretefiber™?
Esse título é forte porque está próximo da intenção real de compra. Um leitor que pergunta para que é usado o concreto reforçado com fibra de polipropileno geralmente não está mais no topo do funil. Esse leitor geralmente está comparando categorias de produtos, decidindo entre micro e macrofibra ou tentando combinar um tipo de fibra com um trabalho de laje, revestimento ou túnel. Isso torna o tópico útil para pesquisa e, ao mesmo tempo, útil para vendas.
Para Ecocretefiber™, A melhor resposta não é vaga. Ela deve mostrar que o concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado para controle de fissuras iniciais, reforço secundário, desempenho de lajes pós-fissuras, concreto projetado, revestimentos e atenuação de escamação por fogo, mas que cada uso depende da forma correta da fibra e da base correta do projeto. Esse é o tipo de artigo que ajuda um comprador a passar de um termo de pesquisa amplo para uma discussão séria sobre o produto.
Conclusão
O concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado para controle de fissuras precoces, reforço secundário, desempenho pós-fissuras, concreto projetado e suporte de túneis, revestimentos, aplicações pré-moldadas e resistência à fragmentação por fogo em concreto denso. O uso exato depende se a fibra de polipropileno é micro ou macro e se o projeto visa ao controle da retração plástica, à resistência à flexão residual ou ao desempenho contra incêndios. A ACI, a NRMCA, a ASTM, a EN, a FHWA e as pesquisas atuais de acesso aberto apoiam essa divisão de uso.
Em termos simples, o concreto reforçado com fibra de polipropileno é usado quando um projeto deseja melhor comportamento de rachaduras do que o concreto simples e deseja esse benefício em um formato prático para mistura, colocação e manutenção. Em lajes e revestimentos, isso geralmente significa rachaduras iniciais menores. Em sistemas de macrofibra, isso geralmente significa melhor resistência pós-fissura. Em trabalhos relacionados a túneis e incêndios, isso pode significar menor risco de fragmentação. É por isso que o concreto reforçado com fibra de polipropileno continua sendo uma das categorias de concreto com fibra mais úteis e flexíveis do mercado atual.
