O concreto é forte em compressão. O concreto é fraco em tensão. As rachaduras podem aparecer cedo, às vezes poucas horas após a colocação. As rachaduras também podem se desenvolver mais tarde com o tráfego, o impacto ou o movimento da temperatura. A fibra de polipropileno (PP) é usada porque reduz alguns desses riscos em uma etapa simples. A equipe adiciona as fibras durante a mistura. As fibras se espalham por todo o volume. Isso cria um “reforço distribuído”, que auxilia no controle de rachaduras e na resistência em muitos trabalhos comuns.
A fibra de PP é usada com mais frequência para o controle de rachaduras no início da idade, além da estabilidade do concreto fresco. Também é usada em projetos contra incêndio para concreto denso, especialmente em obras de túneis, onde as fibras de PP ajudam a reduzir o risco de fragmentação explosiva.
O que é fibra de polipropileno para concreto?
Fibra de polipropileno para concreto é uma fibra sintética adicionada à mistura de concreto. As fibras podem ser “micro” ou “macro”. O tamanho altera o trabalho que a fibra pode fazer.
A ACI define fibras microssintéticas como fibras com diâmetro equivalente menor que 0,3 mm. A ACI define fibras macrossintéticas como fibras com diâmetro equivalente maior que 0,3 mm. A ACI também observa que as fibras de polipropileno podem ser microssintéticas ou macrossintéticas.
Uma maneira prática de visualizar isso no local é simples:
- Microfibra de PP visa ao comportamento do concreto fresco. Ele visa principalmente a rachaduras por retração plástica, além de assentamento plástico.
- Macro fibra PP tem como alvo o comportamento do concreto endurecido. Ele suporta a resistência, além do controle pós-fissuração em níveis de dosagem mais altos.
Razão 1: A fibra de polipropileno reduz as rachaduras por encolhimento do plástico
As rachaduras por retração plástica se formam logo após a colocação, enquanto o concreto ainda é plástico. A NRMCA explica que as rachaduras por retração plástica se tornam mais prováveis quando a evaporação remove a água da superfície antes de a laje endurecer. A NRMCA também observa que o reforço de fibra sintética pode ajudar a resistir à tensão enquanto o concreto estiver muito fraco.
A NRMCA também recomenda considerar as fibras sintéticas (ASTM C1116) como um método para minimizar as rachaduras por retração plástica.
É por isso que a fibra PP é comum:
- lajes sobre o solo em clima quente ou ventoso
- coberturas finas que secam rapidamente
- pavimentos e planos com grande área de superfície
A fibra de PP não substitui a cura. A fibra de PP reduz o risco. Um bom plano de cura ainda decide o resultado final.
Razão 2: A fibra de polipropileno melhora a coesão e reduz as rachaduras de assentamento plástico
Muitas empreiteiras compram microfibras de PP por um motivo. Elas querem uma mistura mais estável durante a colocação.
A Concrete Society explica que as microfibras de polipropileno aumentam a homogeneidade da mistura. As fibras ajudam a estabilizar o movimento das partículas sólidas. As fibras bloqueiam os canais de água de sangria. Isso reduz a capacidade de sangria, diminui a taxa de sangria e ajuda a reduzir o assentamento plástico.
Esse efeito é importante quando a mistura é sensível ao tempo de acabamento. Ele também é importante em torno do reforço, das inserções e das bordas da forma, onde as rachaduras de assentamento são comuns. A NRMCA relaciona a redução de rachaduras de assentamento plástico, além do suporte interno e da coesão aprimorados, como os principais motivos para usar fibras sintéticas.
Portanto, a fibra de PP é usada no concreto quando o comprador quiser:
- menos rachaduras de assentamento ao redor dos vergalhões
- argamassa de superfície mais estável
- menos camadas fracas relacionadas ao sangramento
Razão 3: A fibra de polipropileno pode aumentar a dureza e a resistência ao impacto
Alguns produtos de fibra de PP se concentram na resistência em vez de apenas na fissuração precoce. Geralmente, essa é uma abordagem macrossintética.
A NRMCA lista “maior tenacidade e resistência ao impacto” como um caso de uso para fibras sintéticas.
A ACI também afirma que a adição de fibras pode melhorar propriedades como resistência ao impacto, tenacidade e ductilidade, dependendo do material da fibra, da geometria e da taxa de adição.
Esse valor é prático em:
- pisos de armazéns com tráfego de empilhadeiras
- lajes que sofrem queda de cargas
- pavimentos com cargas pesadas nas rodas
- peças pré-moldadas que se lascam durante o manuseio
O comprador deve alinhar as expectativas com o tipo de fibra. As fibras de micro PP têm ductilidade pós-fissura limitada em muitas misturas, de acordo com a Concrete Society.
As fibras Macro PP podem ser usadas no controle pós-fissura, mas exigem a dosagem certa, além de documentação de teste.
Razão 4: A fibra de polipropileno suporta métodos de colocação difíceis
Algumas colocações de concreto falham porque a mistura não “se mantém unida” durante a entrega. Algumas colocações falham porque a equipe precisa de declives íngremes, seções finas ou aplicação de spray.
A NRMCA lista o suporte interno e a coesão como um motivo para usar as fibras sintéticas. A NRMCA destaca o uso em inclinações íngremes, concreto projetado e colocações formadas por deslizamento.
Isso não é uma teoria de marketing. Trata-se de um benefício do fluxo de trabalho do local. O reforço de fibra pode reduzir o risco de segregação em algumas condições. Ele também pode tornar a mistura mais tolerante quando a colocação é rápida.
Exemplos comuns incluem:
- trabalho de reparo de concreto projetado
- proteção de taludes
- pavimentação em forma de escorregador
- sobreposições finas
Razão 5: A fibra de polipropileno ajuda a reduzir o risco de fragmentação explosiva em caso de incêndio
Esse é um dos motivos de maior valor para usar a fibra de PP, mas se aplica mais ao concreto denso.
No fogo, a umidade dentro do concreto se transforma em vapor. A pressão do vapor pode se acumular no concreto de baixa permeabilidade. Isso pode provocar fragmentação. Um documento técnico sobre fibras de PP afirma que o uso de fibras de polipropileno para inibir a fragmentação explosiva está se tornando uma prática comum em muitas partes do mundo, sendo a construção de túneis um dos principais fatores.
A literatura revisada por pares também relata que a adição de fibras de PP oferece resultados promissores para a atenuação da fragmentação na exposição ao fogo.
O mecanismo é amplamente explicado em termos simples. Com o aumento da temperatura, as fibras de PP derretem. Isso pode criar caminhos conectados para que o vapor escape. Isso reduz o acúmulo de pressão nos poros. O artigo de revisão discute como as fibras de PP reduzem a pressão dos poros, além de como a permeabilidade aumenta rapidamente com a temperatura em misturas de fibras.
É por isso que muitas especificações incluem microfibras de PP para:
- revestimentos de túneis
- elementos de concreto de alto desempenho com requisitos de incêndio
- misturas densas em que o risco de fragmentação é um perigo conhecido
Dosagem típica: o que os compradores usam em projetos reais
A dosagem depende do tamanho da fibra, além do benefício desejado.
Microfibra de PP para controle de rachaduras em concreto fresco
A Concrete Society observa que as microfibras de polipropileno são normalmente adicionadas a cerca de 0,9 kg/m³. Ele também explica que sua função principal é modificar as propriedades do concreto fresco, como o controle do canal de sangria e a redução do assentamento plástico.
A ACI lista uma faixa típica para fibras microssintéticas de 0,05% a 0,2% por volume. A ACI também fornece uma faixa de massa equivalente de 0,44 a 1,8 kg/m³ para fibras microssintéticas.
Macro fibra de PP para resistência e controle pós-fissura
O NRMCA afirma que as fibras macrossintéticas são mais espessas e usadas em uma taxa de dosagem mais alta, de cerca de 5 lb/yd³, que é cerca de 3,0 kg/m³.
A ACI lista as dosagens típicas de fibras macrossintéticas de 0,2% a 1% por volume, além de uma faixa de massa equivalente de 1,8 a 9 kg/m³.
Um bom comprador não adivinha a dosagem. Um bom comprador relaciona a dosagem ao problema e, em seguida, verifica por meio de testes de vazamento ou de desempenho.
Para que a fibra de polipropileno não deve ser usada
A fibra PP não substitui todos os sistemas de reforço. Os compradores precisam dessa clareza antes de escreverem uma especificação.
A NRMCA lista os itens “Não usar fibras sintéticas para”. Esses itens incluem a substituição de qualquer reforço de aço estrutural ou de resistência a momentos. A NRMCA também afirma que as fibras sintéticas não devem ser usadas para aumentar a resistência estrutural à compressão ou à flexão.
Portanto, a mensagem correta é direta:
- A fibra de PP ajuda no controle de rachaduras, além de aumentar a resistência.
- Os vergalhões ainda carregam a tensão estrutural na maioria dos membros estruturais.
- O projeto de uma laje ainda precisa da espessura adequada, da sub-base e do plano de juntas.
Fibra de polipropileno versus outras fibras: por que o PP é geralmente a primeira opção
Alguns projetos precisam de uma fibra com alta rigidez e módulo de tração mais alto para transferência de carga. Alguns projetos precisam de mitigação de lascas de fogo. Alguns projetos precisam de controle precoce de rachaduras a baixo custo.
O manual de fibras da Sika afirma que, quando o objetivo é reduzir a retração plástica e as rachaduras de assentamento, o material mais amplamente utilizado é o polipropileno. A Sika relaciona esse fato à disponibilidade e à viabilidade comercial. O mesmo manual observa que a proteção contra incêndio e a redução de fragmentação exigem fibras com baixo ponto de fusão, como o polipropileno ou o PVA.
Isso proporciona uma lógica de compra limpa:
- Escolha Microfibra de PP quando o objetivo principal é o controle precoce de rachaduras e a estabilidade da mistura fresca.
- Escolha Macrofibra de PP quando o objetivo principal for a resistência ou o controle pós-fissura em lajes. Use documentação e testes.
- Escolha a microfibra PP para atenuação de lascas de fogo em misturas densas, quando o projeto assim o exigir.
Orientação especializada: como especificar a fibra de PP com menos problemas no local
A maioria dos “problemas de fibra” não são problemas de fibra. Eles são problemas de processo. A correção é um fluxo de trabalho simples.
- Defina a falha que você deseja reduzir: retração plástica, assentamento, impacto ou fragmentação por fogo.
- Selecione micro vs macro usando definições claras. A ACI fornece o limite de 0,3 mm.
- Defina uma dosagem que corresponda à meta. Use faixas de orientação reconhecidas.
- Controle a dispersão. Siga um método de adição controlada. Aumente o tempo de mistura, se necessário. A ACI ressalta a necessidade de técnicas de mistura que obtenham misturas uniformes.
- Mantenha a cura rigorosa. As fibras reduzem o risco, mas a cura ainda evita o estresse de secagem.
Ecocretefiber™ | Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd.
O Ecocretefiber™ apoia primeiramente a correspondência de projetos. Ajudamos os clientes a escolher a microfibra de PP ou a macrofibra de PP com base nos objetivos reais do local. Em seguida, damos suporte a sugestões de dosagem, orientação de mistura, além de documentação para distribuição ou licitação.
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Conclusão
A fibra de polipropileno é usada no concreto porque resolve problemas comuns e caros com uma simples mudança na dosagem. Ela reduz a fissuração por retração plástica enquanto o concreto ainda está fraco.
Ele melhora a coesão e ajuda a reduzir as rachaduras de assentamento plástico, estabilizando os sólidos e bloqueando os canais de sangramento.
Ele pode melhorar a dureza e a resistência ao impacto quando o tipo e a dosagem da fibra têm esse objetivo.
Ele também é amplamente utilizado para reduzir o risco de fragmentação explosiva no fogo para concreto denso, especialmente em aplicações de túneis.
Para obter os melhores resultados, o comprador deve combinar o tipo de fibra com o trabalho, definir a dosagem com orientação confiável e, em seguida, controlar a mistura e a cura no local.
