Livro pict2019 part1

Capítulo 1
Utilização de fibras de sisalpara aumentar a resistênciaà compressão axial
do concreto convencional
Marli Silva de Jesus

RESUMO
Na construção civil, a busca por materiais alternativos de baixo custo e pouco impacto
ambiental é cada vez mais comum. Dentre os itens mais utilizados neste setor, o concreto foi o
que mais evoluiu em termos de tecnologia, na tentativa de adequar-se ao contexto de
desenvolvimento sustentável, tão importante para o futuro êxito desse setor. Nesse sentido, a
utilização de fibras vegetais como aditivo no concreto é uma alternativa que pode viabilizar a
melhoria de algumas de suas propriedades, reduzir os custos, tem baixo consumo de energia
em sua produção, além de ser um material biodegradável proveniente de fonte renovável. A
fibra de sisal foi o aditivo escolhido para ser utilizado na presente pesquisa, adicionada como
reforço na matriz do concreto. O principal objetivo é analisar a resistência à compressão do
concreto aditivado com a fibra e comparar com amostras de concreto convencionais. Desse
modo, foram realizados ensaios para a determinação da resistência à compressão e à tração dos
corpos de prova de concreto, produzidos com traço 1:5, preparados com fibras de sisal cortada
em tamanhos de 3cm. As fibras foram adicionadas ao concreto em porcentagens de 0%, 1%,
1,5% e 2%. Os resultados obtidos possibilitaram verificar a influência da fibra de sisal nas
resistências do concreto, tendo um resultado favorável na resistência à tração.
Palavras chave: Concreto. Fibra de Sisal. Adição. Resistência à Compressão.
ABSTRACT
In civil construction, the search for alternative materials of low cost and little environmental
impact is increasingly common. Among the most used items in this sector, concrete has evolved
more in terms of technology, in an attempt to adapt to the context of sustainable development,
so important for the future success of this sector. In this sense, the use of vegetable fibers as an
additive in concrete is an alternative that enables the improvement of some of its properties,
reduces costs, has low energy consumption in its production, and is a biodegradable material
from renewable sources. The sisal fiber was the additive chosen to be used in this research,
added as reinforcement in the concrete matrix, the main objective is to analyze the compressive
strength of the additive concrete with the fiber and compare it with conventional concrete
samples. Thus, tests were performed to determine the compressive and tensile strength of
concrete produced with a 1: 5 weight, prepared with sisal fibers cut in 3cm sizes. The fibers
were added to the concrete in percentages of 0%,1%, 1.5% and 2%. The obtained results
allowed to verify the influence of sisal fiber on the concrete strengths, having a favorable result
on the tensile strength.
Keywords: Concrete. Sisal fiber. Addition. Compressive Strength.

1.INTRODUÇÃO
A construção civil é um dos setores mais representativos da economia brasileira,
caracterizado por atividades relacionadas à produção de obras, está presente nos mais diversos
locais apresentando uma grande variedade em suas atividades, dessa forma emprega um grande
contingente de pessoas no país, se tornando assim um setor estratégico para o desenvolvimento
da sociedade.
Do ponto de vista socioeconômico é notável a importância da construção civil devido à
extrema necessidade de obras de infraestruturas, hospitais, escolas e moradias, assim como é
um grande gerador de renda.
Contudo, tanto na fase de obras quanto no uso e operações, a construção civil transforma
grande parte dos recursos naturais extraídos no planeta, além disso é a indústria que mais gera
resíduos.
A preocupação na utilização de materiais sustentáveis nas construções teve início após
a crise do petróleo na década de 1970, a busca por formas de adequar-se ao contexto de
desenvolvimento sustentável só ganhou força e importância depois dessa época. Nesse sentido,
o desenvolvimento de matérias alternativos, dando preferência à insumos renováveis, é uma
alternativa para introduzir o conceito de sustentabilidade no âmbito da construção civil.
Felizmente verifica-se que gradualmente vai se fomentando a procura desses tipos de materiais
e maior é a tendência dos pesquisadores de estimular a busca de novas matérias-primas que
sejam provenientes de fontes renováveis e menos poluente (SOTO, 2011).
Contudo, o custo de materiais de construção ainda é elevado devido ao alto consumo de
energia e transporte. A utilização de fibras vegetais como reforço no concreto tem sido foco de
muitos estudos nos últimos anos, por ser uma alternativa de baixo custo, alta disponibilidade,
fácil obtenção, não geram excesso de resíduos, requerem menos energia no processo de
produção além de sua vantagem ambiental.
Agopyan (1991), em seu trabalho a respeito do emprego de fibras vegetais como esforço
em matrizes frágeis, relacionou através de características físicas, disponibilidade e durabilidade
algumas fibras potencialmente úteis para a construção civil, sendo uma delas a fibra de sisal.
O sisal é uma planta nativa das regiões semiáridas do nordeste brasileiro, em virtude
das condições climáticas propícias, que requer clima quente e grande luminosidade, ela se
adapta facilmente nessas regiões por ser altamente resistente a estiagens prolongadas. Sua
abundância nessas regiões, onde as opções de cultivo são limitadas, confere ao Sisal uma grande
importância socioeconômica, gerando emprego e renda em regiões possuidoras de baixo IDH

no Estado da Bahia. Atualmente o Brasil é o maior produtor de sisal do mundo e a Bahia é
responsável por 80% da produção da fibra nacional. As folhas de sisal produzem uma fibra
altamente resistente, que apresenta boas propriedades como isolante térmico e acústico, tem
alta tenacidade, resistência à abrasão e baixo custo. Essa fibra possui diversas aplicações sendo
as principais na indústria de fios, cordas e mantas.
A fibra de sisal, assim como outras de origem vegetal, tem um papel importantíssimo
na proteção ao meio ambiente e no desenvolvimento sustentável das sociedades modernas. Por
ser uma fibra biodegradável, os produtos que têm o sisal como matéria-prima são substitutos
naturais dos plásticos e/ou derivados do petróleo.
Ha alguns anos os compósitos à base de cimento e polímeros tem usado as fibras de
sisal como reforço, como mencionam Savastano et al. E Toledo et al. Izquierdo e Ramalho
(2014) em sua revisão sobre a aplicação de cinzas residuais e de fibra de sisal na produção de
argamassas e concretos relatou que a introdução de fibras como reforço no concreto melhora o
desempenho mecânico do material. E constata que a função das fibras existentes no concreto é
de reforço, permitindo as transferências dos esforços à tração, diminuindo a propagação de
fissuras, controlando suas aberturas e retardando a ruptura das unidades.
O principal objetivo desta pesquisa é avaliar a utilização da fibra de sisal como adição
com a finalidade de aumentar a resistência à compressão do concreto, e comparar a viabilidade
do uso através dos resultados obtidos em laboratório.

2.REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Breve histórico do concreto
O concreto de cimento Portland é o material mais consumido pelo homem depois da
água. Helene e Andrade (2017) apontam que sua descoberta no fim do século XIX e seu
intensivo uso no século XX revolucionaram a arte de projetar e construir estruturas cuja
evolução sempre esteve associada ao desenvolvimento das civilizações ao longo da história da
humanidade. Os romanos são conhecidos por terem feito amplo uso de concreto para construir
centenas de quilômetros de rodovias e pavimentos, a exemplo da Via Appia, existente até hoje.
Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin pedras calcárias junto com argila, transformando-
as num pó fino através da queima. Com isso ele percebeu que ao secar, a mistura tornou-se
muito rígida e insolúvel em água e patenteou como cimento Portland.A partir disso o concreto
da era atual começou a ser feito. Ao olhar a história da humanidade, principalmente aquela
escrita por obras de arquitetura e engenharia, é interessante constatar como as grandes
mudanças na forma de construir se devem à descoberta de novos materiais estruturais e como
o domínio do conhecimento sobre materiais estruturais marcaram o poder e o desenvolvimento
das nações ao longo dos anos (HELENO; ANDRADE,2007).
Resultado da mistura de cimento, água e agregados, podendo ter um aditivo, o concreto
confere um excelente desempenho estrutural aos mais diversos ambientes, a melhoria de suas
características têm sido arduamente estudadas nos últimos anos através da utilização de aditivos,
isopores, fibras e outros.
2.1.1 Agregados
Os agregados ocupam de 80 a 90% do volume do concreto, se tornando responsável
pela massa unitária, módulo de elasticidade e estabilidade dimensional do concreto. A norma
ABNT NBR 9935:2011 define agregado como material granular inerte, com dimensões e
propriedades adequadas para a preparação de argamassa e concreto.
Já a norma técnica ABNT NBR 7211:2019 menciona que o agregado a ser utilizado no
concreto deve ser composto por grãos de minerais duros, compactos, duráveis, estáveis, limpos
e que não interfiram no endurecimento e hidratação do cimento e também na proteção contra
corrosão da armadura.

O agregado miúdo é definido como a areia de origem natural, resultante de britagem de
rochas estáveis ou a mistura, com grãos que passam pela peneira de malha quadrada de abertura
nominal 4,8mm e ficam retidos na peneira ABNT de 0,075mm.
Já o agregado graúdo define-se como o pedregulho, a brita proveniente de rochas
estáveis ou a mistura, cujos grãos passam por uma peneira de malha quadrada com abertura
nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 4,8 mm.
A porosidade, distribuição granulométrica, absorção de água e resistência à compressão
são algumas das características mais relevantes do agregado que compõe o concreto, pois elas
influenciam na durabilidade e resistência do concreto.
São vários os ensaios feitos para determinar a dosagem exatas desse material a depender
cada finalidade. Eles auxiliam na obtenção de dados de granulometria, módulo de finura, massa
específica real e aparente entre outros. Assim, é possível dosar de modo à obter a melhor
performance na resistência e retração a um custo baixo.
2.2 Aditivos e adições utilizados no concreto
Adições são compostos utilizados geralmente em quantidades maiores, com o objetivo
de promover ao concreto certas características especiais. Atuam somando ou substituindo
parcialmente o cimento, devido à suas propriedades semelhantes pois são materiais
extremamente finos. As adições normalizadas para concreto, NBR 12653:2015 - Materiais
Pozolânicos, são o Metacaulim, obtido da calcinação, de argilominerais cauliníticos, sendo
normalmente chamado de caulim e a Sílica ativa, proveniente do processo de silício metálico
e ligas ferro-silício. Outros também utilizados são a Cinza Volante, obtido da queima de carvão
mineral; Escória de Alto forno, resíduo de alto forno proveniente da produção do ferro-gusa e
as alternativas mais sustentáveis que são a Cinza de casca de arroz, Cinza do bagaço de cana-
de-açúcar e fibras vegetais.
Aditivos são produtos que, adicionados em pequena quantidade aos concretos,
modificam determinadas propriedades para melhor adequá-las à condições específicas. Ou seja,
para que o aditivo possa retardar, acelerar, acentuar ou plastificar o concreto precisa ter,
antecipadamente, determinada característica.
A norma ABNT NBR 11768:2011 classifica alguns tipos de aditivos como o
plastificante ou redutor de água, acelerador do tempo de pega, retardador do tempo de pega,
incorporador de ar, hiperplastificante entre outros.

Grande parte dos fabricantes de aditivos aletam sobre os efeitos colaterais da
superdosagem de um aditivo. Em vista disso é recomendado que não adicione teores maiores
que 5% da massa so cimento. Uma grande vantagem é que o aditivo é capaz de alterar as
características do concreto sem alterar a proporção dos materiais em sua composição.
2.2.1 Adições provenientes de rejeitos
Várias tentativas de valorização e reciclagem de resíduos têm sido levadas a cabo,
contribuindo assim para a prática importante da sustentabilidade, atenuando a degradação
ambiental e procurando reduzir a utilização de recursos naturais.KAWABATA(2008)
Um dos temas mais estudados é a reciclagem de resíduos de construção civil para
concretos e argamassa. Cabral(2007) citando Vázquez(2001), afima que a construção
sustentável está baseada na prevenção dos resíduos atravéz do desenvolvimento de tecnologias
limpas, no uso de materiais recicláveis, reutilizáveis ou sub-produtos, até a coleta e disposição
final dos inertes insersíveis.
Utilizar agregado reciclado de RCD é, atualmente, uma necessidade primária para o
setor da construção civil; maior consumidor de matérias-primas entre os setores industriais
(ANGULO; FIGUEIREDO, 2011).
Angulo e Figueiredo (2001) ainda afirma que, controlando sua porosidade, é possível
produzir qualquer tipo de concreto com agregados reciclado.
Outro aspecto bastante estudado é a substituição parcial de um material por algum resíduo.
Izquierdo e Ramalho(2014) arfirmam que Ganesan et al.(2007) estudaram os efeitos da
aplicação da cinza de bagaço de cana como material substituto do cimento Portland em
concretos. Foram produzidos sete traços com 5 a 30 % de CBC, em volume. O teor a/c ficou
em 0,53. Os concreto tiveram redução na permeabilidade à água e melhor comportamento no
ensaio de penetração de cloretos.
Mazlum e Uyan (1993) também estudaram um substituto parcial do cimento Portland,
afirmando que as pozolanas são aplicadas na industria cimenteira há anos, as cinzas volantes e
cinza de casca de arroz são pozolanas artificiais, podendo ser substitutas das usuais. A aplicação
da CCA no concreto pode diminuir a resistência à compressão, mas reduz a permeabilidade
aumentando a na durabilidade do concreto.Isso traz uma grande vantagem na aplicação em
estruturas sujeitas a ambientes agressivos.
2.2.1.1 A fibra de sisal

O sisal ou Agave Sisalana é uma planta originária do México. No Brasil é nativa das
regiões semiáridas do Nordeste, pois é resistente ao clima seco e sol intenso. O processo
produtivo é mostrado na Figura 1. Essa fibra possui diversas aplicações sendo as principais na
indústria de fios, cordas e mantas. Cerca de 4,5 milhões de toneladas de fibra de sisal são
produzidas a cada ano em todo mundo sendo a Tanzânia e o Brasil os principais países
produtores.(LI at all, 2000).
Figura 1. Representação esquemática do processo produtivo do sisal
Fonte:www.scielo.br, 2017.
As folhas de sisal produzem uma fibra altamente resistente, que apresenta boas
propriedades como isolante térmico e acústico, tem alta tenacidade, resistência à abrasão e
baixo custo. Uma grande vantagem se comparado à outras fibras como a de vidro, é a menor
rigidez e maior resistência. A fibra de sisal apresenta módulo de deformação e resistência à
tração em torno de 9-19 GPa, e 344-577 Mpa, respectivamente. (THOMASON et all, 2011).
Silva et all (2009) Citado por Izquierdo e Ramalho (2014) demostrou as vantagens das
fibras de sisal como reforço no concreto. Segundo eles, os elementos compósitos com esse tipo
de fibra constituem uma nova classe de materiais sustentáveis para a construção, apresentando
elevadas resistências à tração e alta ductilidade. O sisal atua como ponte de transferência dos

esforços para a matriz cimentícia, diminuindo a propagação de fissuras, controlando suas
aberturas e podendo retardar a ruptura dos elementos de concreto.

3. ESTUDO DAARTE
Na construção civil, a busca por materiais alternativos que reduzam o impacto ambiental
é cada vez mais comum. Em vista disso, muitos pesquisadores voltaram suas atenções para o
uso de fibras vegetais em compósitos como argamassa e concreto.
O emprego de compósitos reforçados com fibras de polipropileno, por exemplo, é
amplamente difundido nos Estados Unidos e países da Europa, principalmente para controle da
fissuração por retração em pavimentos, substituindo com vantagens as telas metálicas sem fim
estruturais (TANESI; FIGUEIREDO, 1999).
De Lima et al (2011) citando Swamy (1988), afirma que as fibras vegetais, ao contrário
das fibras sintéticas, se apresentam como uma alternativa barata e sustentável que pode utilizada
para a obtenção de materiais de construção com menor custo.
A presença de celulose em maior parte de sua composição é um dos grandes desafios da
utilização de fibras vegetais em compósitos cimentícios, pois a sua degradação ocorre em meio
alcalino. Silva et al (2008) afirmou em seus estudos que há uma grande vantagem econômica
no uso desse tipo de material, contudo seria necessário solucionar os problemas de baixa
durabilidade das fibras em meio alcalino.
Muitas pesquisas tiveram como objetivo melhorar esse aspecto, Toledo et al (2003)
estudaram diversos tratamentos incluindo modificação na matriz com a substituição de parte do
cimento Portland por sílica ativa, escória de alto forno ou outros materiais com propriedades
pozolâmicas. Também testou a imersão das fibras em sílicas antes de serem incorporadas ao
concreto. A conclusão foi que a longo prazo houve uma redução na fragilização das fibras na
argamassa e os fatores que geram degradação foram minimizados.

4.MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Etapas da pesquisa
Iniciada em agosto de 2018, a pesquisa foi feita por meio de várias etapas como ilustrado
na Figura 2. Desde a caracterização dos materiais ao rompimento dos corpos de prova todos os
processos foram realizados no laboratório de Engenharia Civil da Faculdade Área 1| Wyden,
com a supervisão do técnico responsável.
Figura 2. Fluxograma das etapas da pesquisa
Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
4.2 Seleção de materiais
Um aspecto muito importante para a pesquisa foi a seleção dos materiais. Nessa etapa
escolheu-se a brita, a areia o tipo de cimento e o tipo de fibra de sisal a serem utilizados. Os
agregados e o cimento Portland foram adquiridos em uma casa de material de construção na
cidade de Salvador-BA, e posteriormente transportados para o laboratório de Engenharia Civil
da Faculdade Área 1| Wyden. A fibra de sisal foi comprada via site na internet
(www.mercadolivre.com.br) tendo origem na fábrica Sisalândia localizada na cidade de
Retirolândia-BA. O produto adquirido foi a corda de sisal que foi desfiada para utilização da
fibra. A água utilizada foi disponibilizada pelo laboratório de Engenharia Civil da Faculdade
Área 1| Wyden.

4.3 Caracterização dos materiais
4.3.1 Caracterização física do agregado graúdo
O ensaio de análise granulométrica por peneiramento da brita foi realizado no dia 20 de
fevereiro de 2019. O processo iniciou-se reservando uma amostra de 4631,8 g de brita, com o
auxílio de peneiras com abertura de 0,15 mm a 25 mm empilhadas da menor à maior, como
mostra a Figura 3, e agitando manualmente, a amostra foi distribuída ao longo das peneiras. Em
seguida pesou-se o conteúdo de cada peneira gerando uma Tabela com valores de massa retida,
porcentagem retida e porcentagem acumulada. Com esses resultados foi possível determinar a
densidade máxima do agregado, módulo de finura e perda.
Figura 3. Ensaio de análise granulométrica por peneiramento
Fonte: Próprio Autor, 2019.
A massa unitária solta, massa unitária compactada, massa específica real e volumes
foram determinados por processos de pesagem utilizando uma amostra de brita e um recipiente
com água conforme mostrado na Figura 4. Pesou-se a massa da brita, a massa do recipiente e a
massa saturada da brita, determinou-se o volume do recipiente, todos esses dados para efeito
de cálculo.

Figura 4. Pesagem de recipiente com brita e água
A absorção de água do agregado graúdo foi determinada por um processo simples
utilizando uma amostra de brita. A amostra foi submersa em água por 24 horas e pesado a massa
saturada, depois foi seca na estufa a 80°C por 24horas e pesado novamente. A diferença do peso
é um parâmetro que indica a quantidade de água absorvida pelo agregado.
O processo de caracterização do agregado miúdo foi feito em 20 de fevereiro de 2019,
iniciando pela análise granulométrica. Com o auxílio das peneiras e um agitador de peneiras
mostrado na Figura 5, foi feito o ensaio de análise granulométrica por peneiramento, semelhante
ao ensaio da brita, diferenciando-se apenas pelo uso do agitador mecânico. Dessa forma, foram
obtidos valores de densidade máxima do agregado miúdo, módulo de finura e perda.

Figura 5. Agitador de peneiras e peneiras
Em seguida, para a determinação da massa específica pelo método do frasco de
Chapman, foi colocado água no frasco Chapman até a marca de 200 cm³, depois foi introduzido
de areia seca, agitou-se o frasco cuidadosamente, depois da decantação foi feita a leitura do
nível final da água, desse modo foi obtido o volume de água deslocado pela areia como
observado na Figura 6. Esse valor é inserido na fórmula para encontrar a massa específica.
Figura 6. Frasco de Chapman com amostra de areia

4.3.2 Caracterização física do cimento Portland
O cimento utilizado foi o CPII Z-32, para a caracterização desse material foram feitos
dois ensaios, o primeiro foi a determinação da finura do cimento com o emprego da peneira
n°200, que foi feita por peneiramento manual, objetivando determinar a porcentagem, em
massa, do cimento pelo qual a fração retida é superior à 75 µm. Uma amostra de 50 gramas de
cimento é colocada e peneirada seguindo as orientações da norma técnica ABNT NBR
11579:2012, ao final do ensaio o índice de finura da amostra é calculado dividindo a massa
retida na peneira pela massa inicial do cimento, multiplicada 100 vezes.
Em seguida, para a determinação da massa específica, colocou-se 250ml de querosene no frasco
volumétrico de Chatelier, e em uma superfície reta foi feita a primeira leitura, em seguida
adicionou-se 60 g de cimento, o frasco foi fechado e girou-se alternadamente, colocando
novamente o franco na superfície reta, esperou-se a decantação e foi feita a segunda leitura. O
valor das duas leituras foi anotado para cálculos posteriores.
4.3.2 Caracterização física da fibra de sisal
A corda de sisal foi desfiada e cortada em tiras de 3 cm, sabendo-se que por ser uma
fibra vegetal ela absorve muita água foi feito um ensaio de teor de umidade, que consistiu em
pesar o material, colocar na estufa por 24 horas à 80°C e depois pesar novamente, a massa
perdida foi de água. O teste foi realizado com 3 amostras para a obtenção de um valor médio.
4.3.2.1 Impermeabilização da fibra de sisal
A fibra de sisal precisou ser impermeabilizada pois sua alta capacidade de absorção
poderia interferir no fator água /cimento do traço. Optou-se por um impermeabilizante simples
e acessível que foi feito misturando 100 g de sulfato de sódio e 1L de água com um dispersor
de amostras. Depois disso utilizou-se o picnômetro para a determinação da massa específica
desse impermeabilizante, o processo ocorreu com a pesagem do picnômetro cheio de água e
outra pesagem do picnômetro com o impermeabilizante.
Depois de pronto o impermeabilizante com a massa específica ideal pesou-se uma
amostra de sisal, em seguida imergiu-a no impermeabilizante por 24h (Figura 7), feito isso foi
pesado a amostra saturada e colocou-a na estufa por 24h. Seca a amostra, foi pesada novamente
para saber se houve aumento do peso em relação ao peso inicial, assim concluir que o
impermeabilizante foi absorvido pela fibra.

Figura 7. Fibras de sisal imersas no impermeabilizante
4.3.3 Dosagemdos materiais
O método utilizado para a determinação do traço da matriz do concreto foi o racional
objetivando atingir a resistência característica FCK= 30MPa, e foi orientado pelo técnico
responsável pelo laboratório de Engenharia Civil da Faculdade Área1|Wyden. Utilizando os
valores de densidade do cimento e dos agregados, foi determinado o consumo de cada material
para a moldagem de 4 corpos de prova com uma porcentagem de adição de fibras de sisal.
A massa de fibras de sisal foi determinada para cada porcentagem do volume de concreto
sabendo-se que os quatro corpos de prova somam aproximadamente 7dm³.
4.3.4 Determinação da resistência do concreto
Os corpos de prova foram moldados nos dias 22,23 e 29 de fevereiro de 2019 utilizando
1%, 2% e 1,5% de sisal respectivamente a Figura 8.a mostra a pesagem do sisal. A moldagem
foi feita de acordo com a norma técnica ABNT NBR 5738:2003- Procedimento para moldagem
e cura de corpos de prova. Utilizou-se formas de 10cm de diâmetro e 20cm de altura, o concreto
foi misturado à mão e colocado nas formas em 3 camadas com 25 golpes cada (Figuras 8.b e
8.c). Após os dias determinados foram submetidos a ensaios de compressão axial conforme a
norma técnica ABNT NBR 5739:2018- Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos,
contudo sendo rompidos um corpo de prova aos 7 dias de cura, mostrado na Figura 8.d, dois
aos 28 dias de cura (para a obtenção de um valor médio) e com um corpo de prova foi feito
ensaio de tração indireta. Foi feito também ensaios de compressão axial com a matriz do

concreto para posterior comparação. Em todos os ensaios foroi utilizada a prensa hidráulica do
laboratório de engenharia civil da Faculdade Área1|Wyden.
Figura 8. Procedimento de moldagem e rompimento dos copos de prova
Fonte, Próprio Autor, 2019.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos no ensaio de análise granulométrica constam na Tabela 1.
Tabela 1. Granulometria do agregado graúdo
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2019.
A partir dos dados coletados, foram obtidos os seguintes resultados através da aplicação
das fórmulas descritas abaixo:
I) O módulo de finura é a soma das porcentagens retidas acumuladas de um agregado nas
peneiras da série normal (destacadas na Tabela 1), dividida por 100.
𝑀𝐹 =
𝛴(%𝑎𝑐𝑢𝑚)
100
=
632
100
= 6,32
II) A perda de material durante o ensaio também foi calculada.
𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎 =
𝑚𝑖 − 𝑚𝑓
𝑚𝑖
𝑥100 =
4631,8 − 4624,3
4631,8
𝑥100 = 0,16%

III) A dimensão máxima do agregado é abertura nominal da malha da peneira da série normal
ou intermediária em que a porcentagem retida acumulada do agregado é igual ou imediatamente
inferior a 5%. No experimento realizado a dimensão máxima do agregado é 19mm classificado
como brita n°1 de acordo com a Tabela 2.
Tabela 2. Classificação da brita
Também foram encontrados os seguintes resultados:
IV) Massa unitária Solta
𝑚𝑢 =
𝑚𝑏−𝑚𝑟𝑒𝑐
𝑉𝑟𝑒𝑐
=
13471,5−5609,0
5301
= 1,483𝑑𝑚3
𝑜𝑢1483
𝑘𝑔
𝑑𝑚3
V) Massa unitária compactada
𝑚𝑐 =
𝑚𝑏−𝑚𝑟𝑒𝑐
𝑉𝑟𝑒𝑐
=
14178 ,4−56090,0
5301
= 1,617𝑑𝑚3
𝑜𝑢1617
𝑘𝑔
𝑑𝑚3
VI) Massa específica real
𝜌 =
𝑚𝑠𝑎𝑡
( 𝑚𝑠𝑎𝑡 + 𝑚𝑟𝑒𝑐 + 𝑚ℎ2𝑜) − ( 𝑚𝑟𝑒𝑐 + 𝑚ℎ2𝑜 + 𝑚𝑏)
=
509,4
(509,4 + 1088,34) − (1416,90)
= 2,817
𝑘𝑔
𝑑𝑚3
𝑜𝑢2817
𝑘𝑔
𝑚3
VII) Volume solto
𝑉𝑠 =
1000
1483
= 0,6743𝑚3
VIII) Volume compactado
𝑉𝑐 =
1000
1617
= 0,6184𝑚3
IX) Volume real

𝑉𝑟 =
1000
2817
= 0,533𝑚3

X) Absorção
𝐴𝑏 =
𝑚𝑖 − 𝑚𝑓
𝑚𝑓
× 100 =
509,46 − 507,3
507,3
× 100 = 0,43%
A Tabela 3 mostra os resultados do ensaio de análise granulométrica da areia.
Tabela 3. Granulometria do agregado miúdo
Dessa forma determinados os seguintes valores:
I) Módulo de finura 𝑀𝐹 =
𝛴(%𝑎𝑐𝑢𝑚)
100
=
138
100
= 1,38
II) Observou-se que nesse ensaio a perda foi mínima.
Perda 𝑃 =
𝑚𝑖−𝑚𝑓
𝑚𝑖
𝑥100 =
574 ,09−573,86
574,09
𝑥100 = 0,04%
A dimensão máxima do agregado é de 1,19 mm, pois como pode-se observar a porcentagem
acumulada dessa peneira é mais próxima de 5%.
III) E a massa específica determinada pelo método do frasco de Chapman teve o seguinte
resultado:
𝜌 =
500
ℎ − 200
=
500
391 − 200
= 2,618
𝑘𝑔
𝑑𝑚3
𝑜𝑢2618
𝑘𝑔
𝑚3

5.1.3 Caracterização física do cimento Portland
Os resultados de caracterização do cimento foram obtidos a partir das fórmulas descritas
abaixo.
𝐹 =
𝑟𝑒𝑠í𝑑𝑢𝑜𝑑𝑜𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑑𝑜𝑛𝑎𝑝𝑒𝑛𝑒𝑖𝑟𝑎
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑑𝑜𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑥100
A finura do cimento influencia diretamente nas características finais do concreto, pois
quando mais fino, mais rápida será a reação, consequentemente terá elevada resistência inicial
e um maior custo.A finura do cimento utilizado foi de 9,1% que está dentro do padrão
estabelecido pela norma que é não ultrapassar 12%.
𝛾 =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑙𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑙𝑒𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
A massa específica do cimento é 3,08 kg/dm³.
5.1.4 Caracterização física da fibra de sisal
Os resultados do ensaio de teor de umidade estão indicados na Tabela 4, tendo o valor
médio de 6,03%.
Tabela 4. Teor de umidade das amostras
5.1.4.1 Impermeabilização da fibra de sisal
A massa específica do impermeabilizante é de 1,099 g/cm³. A Tabela 5 mostra que
depois de imerso no impermeabilizante e seco novamente a amostra absorveu a o
impermeabilizante passando a ter um peso mais elevado. Dessa forma, pôde-se trabalhar com
o sisal.

Tabela 5. Absorção do impermeabilizante
Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
5.1.5 Dosagemdos materiais
O traço calculado foi 1:1,75:3,249:053. Com os valores de densidade de cada material
foi calculado a massa de cada material a ser utilizado em cada moldagem de 4 corpos de prova.
𝐶𝑐 =
100
1
3,10
+
1,75
2,632
+
3,25
2,775
+ 0,53
= 372𝑥7 = 2604𝑔
Massa de cimento = 2604g
Massa de areia = 2604x1,75 = 4557g
Massa de brita = 2604x3,249 = 8460,37g
Massa de água = 2604x0,53 = 1380,12gou ml
A fibra de Sisal utilizada foi de1% = 7g, 1,5% = 10,5g e 2% = 14g.
5.1.6 Determinação da resistência do concreto
Os resultados obtidos nos ensaios de compressão dos corpos de prova cilíndricos estão
mostrados na Tabela 5. Pode-se observar que aos 7 dias o corpo de prova com adição de sisal
com o resultado mais aproximado do corpo de prova convencional foi o que continha 2% de
sisal. Pode-se considerar que a resistência inicial não se alterou significativamente com a adição
de 2% de sisal no traço.

Tabela 5. Resistência à compressão do concreto
O Gráfico 1 mostra que valores de resistência aos 28 dias de cura diminuiu
gradativamente com o aumento da quantidade de fibra. Em estudos recentes, Santos (2017)
aponta que a utilização de fibras curtas, dispersas em matrizes cimentícias convencionais tende
a reduzir a trabalhabilidade da mistura, dificultando a homogeneização das fibras e aumentando
a porosidade do compósito endurecido. Como resultado, reduz a resistência mecânica, mesmo
introduzindo de baixos teores de fibra. O desenvolvimento de materiais compósitos de alto
desempenho só é possível, então, através da modificação da matriz com a utilização de aditivos
químicos, adições minerais e pela utilização de agregados finos adequados, para garantir a
homogeneização das fibras na matriz e a fluidez da mistura.
Gráfico 1. Resultados dos ensaios de resistência à compressão

Contudo, esse concreto apresentou alta performance na resistência à tração, como
mostrado na Tabela 6, o aumento da quantidade de fibra em 2% gerou uma resistência à
tração aproximadamente 5 vezes maior do que no o concreto convencional.
Tabela 6. Resistência à compressão do concreto

6. CONCLUSÃO
A pesquisa teve como objetivo principal estudar a utilização da fibra de sisal como
adição com a finalidade de aumentar a resistência à compressão do concreto,e comparar a
viabilidade do uso através dos resultados obtidos em laboratório. Podendo obter, assim, um
material alternativo com mernor impacto ambiental. Para atingir esse objetivo foram realizados
ensaios de laboratório com os materiais, e ensaios de compressão axial e tração com os
concretos produzidos com a fibra. Para um estudo comparativo, também foram realizados
ensaios nos concretos sem a dição da fibra, tendo-os como parâmetro de aumento ou diminuição
da resistência.
De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que:
 Aos 7 dias de cura, a resistência à compressão do concreto com 2% de adição do sisal
foi o que mais se aproximou da resistência da matriz com a diminuição de 2,5% da
resistência.
 Nos ensaios de resistência à compressão aos 28 dias, foi observado que houve a
diminuição de em média 7% da resistência com o aumento da porcentagem de fibra no
concreto.
 A tração foi a grande vantagem do uso da fibra, pois houve o aumento de em média 80%
da resistência.
Assim, pode-se concluir que as adições de fibras de sisal não atuam no aumento da
resistência à compressão do concreto, como já observado por Soto (2011), contudo diminui a
fratura do concreto ao ser submetido a forças como a compressão. Nesse sentido, é mais
indicado para utilização em locais de impacto direto e sucessívos como pavimentos rígidos e
pisos industriais.

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Capítulo 2
Análise da resistência à compressão axial do concreto convencional com
adição de fibras de politereftalato de etileno (PET)
Gabriele Nascimento Freitas

RESUMO
A construção civil é um dos setores que mais consomem recursos naturais e mais geram
poluentes. Dessa forma, a utilização de fibras de PET como adição para concreto viabiliza a
produção de materiais construtivos menos poluentes e de baixo custo. O PET é um polímero
que possui alta resistência mecânica e química. Além de ser um resíduo que muitas vezes é
descartado de forma indevida na natureza. Sendo assim ao adicioná-lo ao concreto promove a
possibilidade de reduzir o custo do material estrutural e a quantidade desse poliéster disposto
incorretamente no meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da adição
de fibras de PET sobre a resistência à compressão axial em concreto de cimento Portland. As
porcentagens de fibras de PET adicionadas a mistura foram baseadas no volume total do
concreto matriz, sendo inseridas 3%, 5% e 7% de fibras. Foram produzidas amostras sem a
adição das fibras para serem comparadas com o modelo em estudo (com a presença do PET).
Foram produzidos 16 corpos de prova cilíndricos, conforme a NBR 5738/2016, e realizados
ensaios à compreensão nesses corpos até suas respectivas rupturas, segundo a NBR 5739/2018.
Os testes foram realizados no laboratório de materiais de construção civil da Faculdade Área1
| Wyden. Sendo assim foi observada a resistência característica à compressão do concreto (fck)
levando em consideração a relação água/cimento e a porcentagem de fibras de PET usada nos
respectivos corpos de prova. Após a realização dos experimentos constatou-se que a adição de
fibras de PET reduziu a resistência à compressão axial em até 31,8% em comparação ao
concreto sem a adição. Entretanto, a utilização das fibras pode ser favorável quando aplicada
em concretos de baixo desempenho apresentando vantagens tanto econômicas quanto
sustentáveis. Sendo econômica ao reduzir o consumo de cimento e sustentável ao diminuir a
quantidade de garrafas de PET encontradas de maneira indevida na natureza.
Palavras-chave: Concreto. Adição. Politereftalato de etileno. Sustentabilidade.
ABSTRACT
The building construction is one of the sectors that most consumes natural resources and more
generate pollutants. The use of PET fibers as an addition to concrete enables the production of
less polluting building materials and low cost. PET is a polymer that has high mechanical and
chemical resistance. It is a waste that is often improperly disposed of in nature. Thus, adding it
to concrete promotes the possibility of reducing the cost of structural material and the amount
of this polyester improperly disposed in the environment. The objective of this research was to
verify the influence of the addition of PET fibers on the axial compressive strength in Portland
cement concrete. The percentages of PET fibers added to the mixture were based on the total
volume of the matrix concrete, being inserted 3%, 5% and 7% of fibers. The samples were
produced without the addition of fibers to be compared with the model under study(with the
presence of PET). Sixteen cylindrical samples were produced, according to NBR 5738/2016,
and comprehension tests were performed on these samples until their respective ruptures,
according to NBR 5739/2018. The tests were performed in the building materials laboratory at
Faculdade Área1 | Wyden. Thus, it was observed the characteristic compressive strength of
concrete(fck) considering the water/cement ratio and the percentage of PET fibers used in the
respective samples. After the experiments it was found that the addition of PET fibers reduced

the axial compressive strength by up to 31.8% compared to concrete without the addition.
However, the use of fibers may be favorable when applied to low performance concretes
presenting both economical and sustainable advantages. Economical in reducing cement
consumption and sustainable in reducing the amount of PET bottles improperly found in nature.
Keywords: Concrete. Addition. Polyethylene terephthalate. Sustainability.

1. INTRODUÇÃO
A construção civil se caracteriza como um dos setores que mais consomem recursos
naturais e mais geram poluentes. Sendo esse setor essencial para o desenvolvimento no país.
A utilização dos recursos naturais vai desde a produção dos insumos consumidos até a
execução da obra e sua operação ao longo de décadas (MENDES, 2017).
Segundo Santos et al.(2017) cerca de 90% dos insumos utilizados na construção civil são
advindos da natureza. A construção concentra a maior parte da economia nacional, tanto de
forma direta com obras públicas e privadas, como indiretamente por meio da exploração de
matéria prima para produção de matérias de construção e consequentemente compra e venda.
De acordo com o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS), do total que
é extraído da natureza, apenas entre 20% e 50% das matérias-primas naturais são realmente
consumidas pela construção civil. Esses dados evidenciam a quantidade de resíduo que é
gerado. Além da poluição nesse campo ser decorrente, dentre outros fatores, dos resíduos de
demolição e da grande emissão de CO2.
Conforme Vaz (2016), a construção civil percebeu a importância da preservação
ambiental e vem procurando novos procedimentos que sejam capazes de associar o
crescimento econômico às questões ambientais. Para este fim, várias pesquisas têm sido
realizadas no sentido de incorporar plásticos em processos de construção. Como incorporar
fibras recicladas de plásticos em materiais cimentícios, de acordo com a pesquisa em questão.
A escolha da fibra de PET (Politereftalato de Etileno) a ser utilizada como reforço da
matriz concreto, é por conta da possibilidade de melhorar as propriedades desse material e
com a vantagem do PET ser um material reciclável, de baixo custo e abundante no meio.
Torna-se bastante atraente, pois se alia um benefício de preservação ambiental a uma melhoria
das propriedades mecânicas de um material fundamental nas obras de construção civil
(MENESES, 2011).
O PET possui alta resistência mecânica (impacto) e química, suportando o contato com
agentes agressivos. Por isso, ele é o melhor e mais resistente plástico para fabricação de
embalagens. Entretanto, o PET é um resíduo que muitas vezes é encontrado na natureza de
forma indevida. No caso dos oceanos, o plástico (incluindo o PET) é o seu principal poluente.
E quando depositado em aterros, o PET pode levar aproximadamente 400 anos para degradar-
se, reduzindo assim a capacidade física dos mesmos (AIRES, 2014).

Segundo a ABIPET (Associação Brasileira da Indústria do PET) são reciclados cerca
de 50% do produto descartado, anualmente. Esse número é baixo, se comparado com a
porcentagem de latas de alumínio que são recicladas, anualmente, que é mais de 90%, de
acordo com a ABRALATAS (Associação Brasileira dos Fabricantes de Latas de Alta
Reciclabilidade). Vale ressaltar que a não reciclagem de embalagens de PET para a confecção
de novos produtos de mesma composição ocasiona em um maior consumo de matéria-prima
não renovável e no aumento das áreas de deposição de resíduos. Uma prática bastante comum
em lixões clandestinos de cidades de pequeno porte é o descarte deste material por meio de
queimadas, que, por sua vez, libera dióxido de carbono (CO2) na atmosfera; fato este que
agrava o efeito estufa, liberando toxinas no ar, pondo em risco a população local.
Diante do contexto apresentado, este trabalho tem por objetivo principal averiguar a
probabilidade de a resistência à compressão do concreto ser aumentada com a adição de fibras
de PET.

2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Breve Histórico do Concreto
Concreto é uma mistura homogênea de cimento, agregados miúdos e graúdos, com ou
sem a incorporação de componentes minoritários (aditivos químicos e adições), que desenvolve
suas propriedades pelo endurecimento da pasta de cimento. Ele é um material de excelente
resistência à água tornando-o ideal para estruturas destinadas a controlar, estocar e transportar
água. A facilidade que alguns elementos estruturais podem ser construídos, diversificando
formas e tamanhos. Isto porque o concreto fresco possui consistência plástica, o que permite o
material fluir nas formas pré-fabricadas, retiradas após o endurecimento do concreto.
O concreto de cimento Portland é considerado o mais importante material estrutural e
de construção civil da atualidade. Por conta do seu intensivo uso, o concreto tornou-se o
material mais consumido pelo homem depois da água e revolucionando a arte de projetar e
construir estruturas cuja evolução sempre esteve associada ao desenvolvimento das civilizações
ao longo da história da humanidade. Mesmo sendo o mais recente dos materiais de construção
de estruturas, pode ser considerado como uma das descobertas mais interessantes da história do
desenvolvimento da humanidade e sua qualidade de vida (HELENE; ANDRADE, 2007).
Segundo Jezek (2015), a história do concreto tem os primeiros indícios em Roma, a
aproximadamente 2000 anos atrás no qual o mesmo era usado essencialmente em aquedutos e
estradas. Os romanos usavam uma mistura de cascalho e areia grossa misturados com cal quente
e água, e, às vezes, até mesmo sangue de animal. Evidências históricas mostram que sírios e
babilônios usavam argila como material ligante. Já os egípcios antigos são conhecidos por
utilizar cal e cimento para o concreto, essa mistura foi usada nas construções das pirâmides
mundialmente aclamadas. Entretanto, os romanos são conhecidos por terem realizado extenso
uso de concreto para construir estradas com aproximadamente 5.300 milhas de extensão.
Em 1756, John Smeaton fez concreto misturando agregado graúdo e cimento. E no ano
de 1793 o mesmo construiu o Eddystone Lighthouse, na Inglaterra com o uso de cimento
hidráulico. O inventor inglês Joseph Aspdin desenvolveu o cimento Portland em 1824. Já o
primeiro concreto armado, o qual é reforçado com aço, foi inventado por Joseph Monier em
1849 (JEZEK, 2015).
2.1.1 Agregados do concreto

Agregado é o material particulado, sem forma e volumes definidos, de atividade química
praticamente nula, composto de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos, de
dimensões e propriedades adequadas para o uso em obras de engenharia. Sua aplicação é
variada sendo usada em lastro de vias férreas, bases para calçamento, são adicionadas aos solos
que formam a pista de rolamento das estradas, entram na composição de material para
revestimentos betuminosos e são, finalmente, utilizados como material granuloso e inerte na
produção de argamassas e concreto. Os agregados podem ser classificados como: naturais - os
que se encontram particulado na natureza; industrializados - os que sua composição particulada
é obtida por processos industriais; agregado miúdo - as areias; agregado graúdo - os cascalhos
e as britas (MARANGON, 2004).
As britas (agregado graúdo) são fragmentos de rochas, como granito, gnaisse, calcário
e basalto por exemplo, que foram detonadas nos maciços rochosos e depois passam por um
processo de trituração, conhecido como britagem, e por peneiramento após a detonação. Os
diferentes tipos de brita são classificados de acordo com a sua granulometria, ou seja, o
tamanho dos grãos. Assim, temos o pó de brita e as britas 0, 1, 2, 3 e 4. Cada um desses tipos
tem uma função específica na construção civil, seja para fabricação de concreto, pavimentação,
construção de edificações ou de grandes obras, como ferrovias, túneis e barragens. O tipo de
brita utilizada no trabalho é a brita 1.
A brita 1 mede entre 9,5 mm e 19 mm e pode ser usada na confecção de massa asfáltica,
concretos em geral, lajes pré-moldadas, estruturas de ferragem densa, artefatos de concreto
(pré-moldados), chapiscos e britas graduadas para base de pistas.
A areia é o agregado miúdo de origem natural ou resultante de britagem de rochas
estáveis, ou a mistura de ambas. Possui grãos que passam pela peneira ABNT 4,8mm e fica
retidos na peneira ABNT 0,075mm. Ela é um elemento fundamental em qualquer construção.
É utilizada em várias partes, desde as fundações até as coberturas passando pela estrutura,
vedações e acabamentos. Para cada finalidade deve ser escolhido um tipo, variando a
granulometria e a pureza do material. No concreto pode usar areia grossa, média ou fina.
Entretanto, areias finas podem conter um teor excessivo de material intruso pulverizado (outros
compostos) o que pode causar sérios danos à qualidade do concreto. Areia média foi o tipo de
agregado miúdo usada na pesquisa.
A areia média lavada é muito usada pois seus componentes permitem que seja usada em
praticamente todas as fases da obra. Esse termo é usado para designar grãos com diâmetro entre
0,42 a 2 mm.

2.1.2 Cimento Portland
Cimento Portland é um material composto principalmente de material calcário, como
rocha calcária ou gesso, e alumina e sílica, encontrados como argila ou xisto. Seu processo de
fabricação compreende essencialmente em moer a matéria prima, misturá-la em quantidades
adequadas e queimá-la em um forno rotativo a uma temperatura de cerca de 1450 ºC
(MARANGON, 2004).
O cimento é um pó fino com propriedades ligantes que endurece sob a ação da água e
que, depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido à água, não se decompõe
mais. Ele é constituído de silicatos e aluminatos de cálcio, praticamente sem cal livre – e
diferenciado conforme a adição de outros materiais, como: gesso, escória, argila pozolânica e
o próprio calcário, como pode ser evidenciado na tabela 1. Portanto, as diferenças estão na
composição do material, o que pode impactar suas características e propriedades de resistência,
trabalhabilidade, durabilidade e impermeabilidade.
Tabela 1 - Tipos de Cimento
Denominação Sigla
Portland Comum CP I
Portland Comum com Adição CP I-S
Portland Composto com Escória CP II-E
Portland Composto com Pozolana CP II-Z
Portland Composto com Filler CP II-F
Portland Alto Forno CP III
Portland Pozolânico CP IV
Portland de ALTA Resistência Inicial CP V-ARI
Portland Resistente a Sulfatos
CP I RS/ CP I-S RS/ CP II-E RS/
CP II-Z RS/ CP II-F RS/ CP III RS/
CP IV RS
Fonte: MARANGON, 2004.
O tipo de cimento utilizado no trabalho é o CP II-Z 32. Ele é composto com pozolana e
possui resistência de 32 MPa. Ele pode conter de 6% a 14% de pozolana garantindo uma maior
impermeabilidade e durabilidade ao concreto produzido com este tipo de cimento. Pode ser
empregado em obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e industriais.

2.2 Adições utilizadas no concreto
De forma geral, pode-se dizer que no concreto, tudo que não é cimento, agregado, água
ou aditivo, pode ser considerado adição. Já a NBR 12653 define adições como materiais
silicosos ou silicoaluminosos que, por si só, possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante,
mas que, quando finamente dividido e na presença de água, reagem com o hidróxido de cálcio
à temperatura ambiente para formar compostos com propriedades aglomerantes.
Diferentemente do aditivo, que não possui nenhuma característica semelhante. Neste caso, as
adições conferem ao concreto propriedades que ele originalmente não tinha.
Os concretos com fibras podem ser definidos como compósitos, ou seja, materiais
constituídos de, pelo menos, duas fases distintas principais. O próprio concreto sem fibras já é
um compósito cujas fases principais são a pasta, os poros e os agregados. No entanto,
consideram-se como fases principais do concreto com fibras a própria matriz de concreto e as
fibras, que podem ser produzidas a partir de diferentes materiais, como aço, vidro, polipropileno,
náilon, etc. As fibras são elementos descontínuos, cujo comprimento é bem maior que as
dimensões da seção transversal (FIGUEIREDO, 2005).
Entre os materiais usados como adições temos as fibras de nylon ou de polipropileno
que evitam fissuras, os pigmentos para colorir, as fibras de aço que substituem armaduras, o
isopor para enchimentos, a sílica ativa e o metacaulim que aumentam a resistência e diminuem
a permeabilidade, entre outros.
A aplicação de fibras no concreto depende das necessidades de cada obra, mas são
utilizadas normalmente em pavimentos rígidos, pisos industriais, concreto projetado, áreas de
piscina, contenção de encostas, reforço estrutural, pré-moldados, argamassas, tanques e
reservatórios, entre outros. Dentre as vantagens da utilização das fibras pode-se destacar:
aumento na durabilidade das obras quanto à abrasão e ao desgaste superficial; melhora a
resistência à tração do concreto; reduz a tendência de fissuração na fase do endurecimento.
2.2.1 Aditivos provenientes de rejeitos
Conforme Galvão(2010), as questões ambientas recebem por parte da sociedade uma
significativa atenção e, de certa maneira, consistindo em uma certa preocupação em termos de
preservação dos recursos naturais e redução dos impactos ambientais proporcionados pelo
desenvolvimento humano e pelo emprego das novas tecnologias. Sendo assim, a reciclagem ou
reutilização de materiais poluentes vem contribuindo para atender aos anseios da sociedade na

busca de um desenvolvimento sustentável. Dessa forma, é interessante a ideia de utilizar rejeitos,
domésticos e industriais, como um componente para a produção de concreto dando assim uma
finalidade efetiva para esses resíduos. Logo, a reciclagem desses resíduos é razão de pesquisas
e desenvolvimento de tecnologias que venham a minimizar os problemas causados.
Pode-se citar como exemplos de destinação final apropriada a variados tipos de rejeitos
adicionados no concreto a utilização de: resíduos de construção e demolição, partículas de
borracha de pneu, rejeitos cerâmicos e resíduos de plásticos reciclados, tal como as fibras de
PET.
2.2.1.1 Politereftalato de Etileno(PET)
A primeira amostra da resina PET foi criada, em 1941, pelos ingleses Whinfield e
Dickson. Após a Segunda Grande Guerra, o desabastecimento prejudicou também a Indústria
têxtil da época, ainda baseada em fibras como algodão, linho, lã, entre outras. Sendo assim,
começaram as pesquisas que levaram à produção em larga escala do poliéster nos EUA e Europa,
a ideia era encontrar substitutos viáveis para as fibras até então usadas, cujos campos estavam
destruídos pela guerra. O poliéster apresentou-se como um excelente substituto para o algodão.
O desenvolvimento do PET teve continuidade e, com isso, novas aplicações foram surgindo.
Em 1962, o poliéster passou a ser utilizado na indústria de pneus quando sua resistência
mecânica foi confirmada. No início dos anos 70, as primeiras embalagens de PET surgiram nos
Estados Unidos e logo após na Europa (ABIPET, 2012).
No Brasil, esse poliéster chegou em 1988 e seguiu uma trajetória semelhante ao resto
do mundo, sendo utilizado primeiramente na indústria têxtil. Somente a partir de 1993 que foi
constatado uma forte expressão no mercado de embalagens, notadamente para os refrigerantes.
Atualmente o PET está presente nos mais diversos produtos (ABIPET, 2012).
O PET é um poliéster, polímero termoplástico. Ele proporciona alta resistência mecânica, ou
seja, é resistente a impacto; e química, suportando o contato com agentes agressivos. Além de
possuir ótima barreira para gases e odores. Por isso é capaz de conter os mais diversos produtos
com total higiene e segurança – para o produto e para o consumidor. Vale ressaltar que a
embalagem de PET tem mostrado ser o recipiente ideal para a indústria de bebidas em todo o
mundo, reduzindo custos de transporte e produção, evitando desperdícios em todas as fases de
produção e distribuição. Por conta dessas características que o PET é o melhor e mais resistente
plástico para fabricação de garrafas, frascos e embalagens para refrigerantes, águas, sucos, óleos

comestíveis, medicamentos, cosméticos, produtos de higiene e limpeza, destilados, isotônicos,
cervejas, entre vários outros (ABIPET, 2012).
De acordo com Schettino(2015), os plásticos são materiais sintéticos ou derivados de
substâncias naturais, geralmente orgânicas, adquiridas nos dias de hoje, em grande parte, a partir
dos derivados de petróleo. Pode-se considerar que os plásticos formam-se a partir da união de
milhares de monômeros, ou seja, originam-se a partir da união de grandes cadeias moleculares,
que recebem o nome de polímero. São produzidos por meio de um processo químico conhecido
como polimerização.
Pode-se afirmar que os materiais plásticos estão sendo cada vez mais utilizados nas
indústrias. É possível constatar que peças, antes confeccionadas a partir de outros tipos de
materiais, em particular o metal, vidro ou madeira, estão sendo substituídas por material plástico.
Isso acontece por causa das suas características, que são: baixo custo, peso reduzido, elevada
resistência, variação de formas e cores; além disso, por muitas vezes, apresentam desempenho
superior em relação aos materiais antes utilizados.
Vale ressaltar que os polímeros termoplásticos são aqueles que, ao serem aquecidos,
sofrem amolecimento e ao resfriarem, retornam a sua posição inicial. Esse comportamento
viabiliza a produção em larga escala de artefatos através de meios como a extrusão e a
moldagem por injeção. Dependendo do tipo do plástico, também pode dissolver-se em diversos
solventes. Assim, sua reciclagem se torna possível, sendo esta uma característica bastante
desejável nos dias atuais. As propriedades mecânicas variam de acordo com o plástico: em
temperatura ambiente, podem ser maleáveis, rígidos ou mesmo frágeis. Por conta dessas
características os termoplásticos constituem a maior parte dos polímeros comerciais
(SCHETTINO, 2015).
Entretanto, apesar do PET ser um produto 100% reciclável e de baixo custo de produção,
a fabricação e o descarte inadequados fazem com que a garrafa represente efeitos nocivos para
o meio ambiente e para a saúde.
O plástico, englobando o PET, é o principal poluente encontrado nos oceanos. Vale
ressaltar que em algumas regiões conhecidas como giros oceânicos, onde os grandes sistemas
de correntes marítimas “circulares” que funcionam como vórtices e relacionadas aos grandes
movimentos dos ventos, a poluição é tão grande que alguns ambientalistas afirmam que
o plástico já se tornou parte da composição do oceano. Pode-se observar situações semelhantes
em outros lugares do mundo, como a região dos Grandes Lagos, na fronteira entre o Canadá e
os EUA (AIRES, 2014).

Segundo Aires (2014), os microplásticos representam outro agravante problema. Uma
vez que essas pequenas partículas, menores que cinco milímetros, possuem a capacidade de
absorver compostos químicos tóxicos como os poluentes orgânicos persistentes (POPs).
Quando consumidos por algum animal, os microplásticos podem tanto matar por asfixia quanto
por intoxicação pelos POPs. Essa intoxicação é de caráter bioacumulativo e biomagnificado,
ou seja, ao se alimentar de um animal intoxicado, o predador também passa a sofrer do mesmo
problema. Sendo assim, esse grave problema pode prejudicar tanto as pessoas, que podem se
alimentar de peixes contaminados, quanto o meio ambiente, podendo causar um desequilíbrio
na cadeia alimentar.
Outros problemas agravantes que envolvem o descarte indevido do PET são a má
distribuição das cooperativas de reciclagem e a quantidade insuficientes de materiais desse
polímero que são reciclados.
No Brasil existem cerca de 500 empresas recicladoras que acarretam em torno de 11500
empregos e um faturamento anual de 1,22 bilhões de reais. Porém, aproximadamente, 80%
dessas empresas estão situadas apenas na região sudeste, esse dado evidencia a má distribuição
das cooperativas no país (AIRES, 2014).
Conforme a ABIPET, anualmente, é reciclada em torno de 50% do produto descartado.
Esse número é baixo em comparação com a reciclagem de latas de alumínio que, de acordo
com a Associação Brasileira dos Fabricantes de Latas de Alta Reciclabilidade (ABRALATAS),
já é superior a 90%, índice maior que o dos EUA, do Japão e da Europa.
O objetivo do reaproveitamento é permitir que o lixo seja inserido novamente na
produção através da preparação do material. Muitos fatores confirmam as vantagens e as
necessidades de reciclar este material: pode ser reciclado várias vezes sem perder a qualidade
do produto final; é de difícil degradação em aterros sanitários; é um lixo existente em todos os
lugares; não pode ser incinerado, pois é um material altamente combustível que libera gases
residuais como monóxido de carbono, acetaldeído, benzoato de vinila e ácido benzóico; sua
reciclagem utiliza apenas 30% da energia necessária para a produção da resina virgem; as
garrafas recicladas provêm de coleta através de catadores, além de fábricas e da coleta seletiva
operada por municípios, contribuindo para a redução do índice de desemprego, desempenhando
assim um importante papel social no país (CORÓ, 2002).
Entretanto, a não reciclagem de embalagens de PET para a confecção de novos produtos
de mesma composição ocasiona em um maior consumo de matéria-prima não renovável e no
aumento das áreas de deposição de resíduos. E quando disposto em aterros esse polímero pode

levar cerca de 400 anos para degradar-se, diminuindo a capacidade física dos mesmos e
causando, durante este tempo, uma redução da capacidade de percolação de gases e líquidos,
resultando em um aumento no tempo necessário para estabilização da matéria orgânica
(MODRO et al., 2009).
Por esses motivos, neste trabalho será utilizada a fibra do PET, obtida por corte manual,
como material alternativo na produção de concretos.
3. ESTUDO DAARTE
Rodrigues et al.(2017) no seu trabalho investigou o desempenho mecânico do concreto
sem adição das fibras poliméricas em detrimento do compósito(com a presença das fibras).
Foram confeccionados 40 corpos de prova nos teores de 0%, 4,5%, 5% e 5,5% de fibras de
garrafa PET. A fibra possuía 10cm de comprimento e 5mm de largura. Os concretos foram
avaliados através dos ensaios de resistência à compressão axial e à tração por compressão
diametral aos 28 dias. Os resultados do seu trabalho mostraram que esta adição não garante
grande ganho de resistência à compressão, em contrapartida, minimiza o comportamento frágil
do concreto convencional, tal como o aumento, mesmo que pouco significativo, da capacidade
de deformação.
Carvalho & Gomes (2004) verificou a influência de diferentes tipos, teores e formatos
de fibras PET nas propriedades mecânicas do concreto. Para o desenvolvimento da pesquisa
foram utilizados corpos de prova cilíndricos com dimensão de 10 x 20 cm, de concreto de
cimento Portland, com resistência nominal à compressão de 15 MPa. Os corpos de prova foram
submetidos a ensaios de compressão simples e diametral com as idades de cura de 07 e 28 dias.
Foram inseridas na mistura do concreto fibras provenientes de garrafas PET, com dimensão
aproximada de 1,5 x 10 cm, com diferentes formatos, na proporção de 1000g/m³ de concreto.
Foram utilizadas fibras ''lisas", com as extremidades "serrilhadas" e com "ranhuras". Após a
realização dos ensaios observou-se que tanto a resistência à compressão quanto a resistência à
compressão diametral do concreto composto foi reduzida em até 10%, em comparação com o
concreto puro. Segundo os autores do trabalho, a resistência à compressão foi reduzida, porém
as fibras fizeram com que o concreto composto tenha uma deformação menor para o mesmo
nível de tensão. Logo, a resistência à compressão não é a mais importante contribuição do
reforço com fibras no concreto.
Modro et al. (2009) no seu trabalho analisou a influência da adição de resíduos de PET
sobre a resistência mecânica em concreto de cimento Portland. Os resíduos foram utilizados
como substitutos de parte dos agregados do concreto e, para cada um dos resíduos, foram

preparados quatro traços (10%, 20%, 30% e 40%, em volume). Foram utilizados dois tipos de
resíduos de PET pós-consumo, ambos provenientes de empresas de reciclagem: PET
proveniente de embalagens pós-consumo de refrigerantes, com pequenas dimensões (material
passante na peneira com malha 4,8 mm) e com presença de impurezas tais como: terra, areia,
pedrisco, cola; PET proveniente de fitas para fixar mercadorias em pallets, com formato de
lâminas, que teve o seu formato alterado por meio da fragmentação das fitas de PET num
Triturador forrageiro, marca TRAPP, modelo TRF – 400. O triturador estava equipado com uma
peneira com abertura de malha de 5 mm, que permitia a passagem de resíduos com
comprimentos variados. Para a preparação dos traços foi utilizado cimento Portland de Alta
Resistência Inicial (CPV – ARI). A partir de cada uma das misturas obtidas foram
confeccionados quinze corpos-de-prova em formato cilíndrico conforme a norma NBR 5738.
Os ensaios de compressão foram realizados de acordo com a norma NBR 5739, nas idades de
um, três e sete dias e, em cada uma destas idades, foram testados cinco corpos-de-prova de cada
traço. Para todos os traços obtidos e, em todas as idades das amostras ensaiadas, pode-se notar
uma tendência de redução da resistência mecânica com o aumento da fração volumétrica de
substituição de agregados. O maior valor de resistência à compressão axial com a idade de sete
dias foi apresentado pelo traço sem substituição de agregados (15,38 MPa), e o menor valor,
para a mesma idade, foi apresentado pelo traço com 40 % de substituição de agregados por
resíduos de PET (1,94 MPa).

4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Etapas da pesquisa
O projeto de pesquisa foi desenvolvido com base nas seguintes etapas mostradas na
Figura 1.
Figura 1. Fluxograma das etapas da pesquisa
Fonte: Próprio autor
4.2 Seleção de materiais
Para realizar a pesquisa foram usados os seguintes materiais: cimento Portland CP II-Z
32, areia média, brita 1 e fibras de PET. Os materiais convencionais de construção foram
adquiridos em uma loja de materiais localizada no bairro do Imbuí, em uma localidade próxima
da Faculdade Área 1 Wyden.
Já o material que foi utilizado como adição na pesquisa, PET(Politereftalato de etileno),
foi coletado na cidade de Salvador, no bairro Fazenda Grande do Retiro, na Rua Armando
Torres. Como indicado no mapa abaixo, figura 2. Foram coletadas garrafas PET de refrigerante
e água com diferentes tamanhos. Elas foram doadas pelos moradores da rua citada
anteriormente.

Figura 2 - Mapa da localização do local de coleta
Fonte: Google Maps.
As garrafas PET pós-consumo foram lavadas com sabão neutro e água e tiveram os seus
rótulos retirados. As embalagens foram cortadas ao meio, no sentido vertical, e os gargalos
juntamente com o fundo foram removidos. Depois os recipientes ficaram de molho por 24 horas
em um balde com capacidade de 18 litros, em seguida foram enxaguados e postos em um varal.
Eles secaram na sombra em um local limpo e arejado por 24 horas, que possuía uma livre
circulação de ar. Esse processo foi repetido até que todas as garrafas fossem higienizadas. Após
a secagem, as garrafas foram cortadas, manualmente, com uma tesoura em formato de fibra,
com dimensões de 3 x 40mm, como pode ser observado na figura 3.
Figura 3 - As fibras de PET

Fonte: Próprio autor, 2019.
Os ensaios de caracterização dos materiais foram realizados no laboratório de materiais
de construção civil da Faculdade Área 1 | Wyden. Foram realizados ensaios de: granulometria,
massa específica, massa unitária estado solto, massa unitária compactada, material pulverulento
e absorção.
4.3.1 Caracterização física do agregado miúdo
4.3.1.1 Granulometria
A composição granulométrica ou granulometria de um agregado miúdo é definida como
a proporção relativa, expressa de forma percentual, dos diferentes tamanhos dos grãos que
constituem uma determinada amostra.
A norma brasileira NBR NM 248 – Agregados – Determinação da composição
granulométrica – indica a metodologia de estudo da granulometria dos agregados. Já a NBR
NM-ISO 3310-1 e 3310-2 – Peneiras de ensaio – Requisitos, estabelece um conjunto de
peneiras sucessivas denominadas série normal e intermediária, com aberturas de malhas de
acordo com a Tabela 2.
Tabela 2 – Séries de peneiras, normal e intermediária

Fonte: NBR NM 248
A análise granulométrica foi realizada de seguinte forma: coletou-se uma amostra de
areia conforme as recomendações da NBR NM 26 – Agregados – Amostragem e, em
laboratório, dividiu-se o material em duas amostras, de acordo com a NBR NM 27 - Agregados
– Redução da amostra de campo para ensaios de laboratório. Depois as duas amostras de ensaio
foram secas em estufa e após, determinadas as massas m1 e m2 (pesando as amostras em uma
balança). As peneiras normatizadas foram previamente limpas e colocadas em ordem crescente
de abertura da malha da base para o topo.
Depois foi colocado o material de massa m1 a ser ensaiado no conjunto e procedeu a
agitação, de forma mecânica, como pode ser observado na figura 4. Em seguida, as peneiras
foram destacadas e agitadas manualmente até que o material passante seja inferior a 1% da
massa total da amostra ou fração, em 1 minuto de agitação. Após foi determinada a massa do
material retido em cada peneira. O peneiramento foi repetido para a amostra de massa m2. Em
seguida, foram calculados os percentuais médios, retidos e acumulados, em cada peneira, com
aproximação de 1 %.
Figura 4 - Peneiras redondas normalizadas e mesa vibratória para determinação da composição
granulométrica.

Após a determinação desses dados foi possível estabelecer a dimensão máxima
característica(DMC) e o módulo de finura da areia. A dimensão máxima corresponde a abertura
da peneira que retém, de forma acumulada, um percentual igual ou imediatamente inferior a 5 %
da amostra ensaiada. Já o módulo de finura é obtido através da razão da soma das porcentagens
retidas acumuladas nas peneiras da série normal por 100.
4.3.1.2 Massa Específica Real
É a massa do agregado seco por unidade de volume deste os vazios permeáveis e os
vazios entre os grãos. Sua determinação é realizada através do frasco de Chapman da seguinte
maneira: colocou-se água no frasco até a marca de 200cm³. Em seguida foi introduzido,
cuidadosamente, 500 g de agregado miúdo seco no frasco o qual foi devidamente agitado para
eliminação das bolhas de ar. Depois foi realizada a leitura(L) do nível atingido pela água no
gargalo do frasco indicando o volume, em cm³, ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo,
verificando que as faces internas do frasco de Chapman estavam completamente secas e sem
grãos aderentes. Como pode ser observado na figura 5.
Figura 5 - Frasco de Chapman

Posteriormente foi calculada a massa específica utilizando-se a expressão:
γ =
500
L − 200
4.3.1.3 Material Pulverulento
Os materiais pulverulentos são partículas minerais com dimensão inferior a 0,075mm,
inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados. O procedimento para
determinar o teor de material pulverulento foi realizado da seguinte forma: a amostra de areia
foi secada em estufa a 110ºC ± 5°C e depois foi determinada a massa inicial(MI). Em seguida,
a areia foi colocada em um recipiente e recoberta de água. Depois agitada vigorosamente e
vertida parte da água para outro recipiente através das peneiras, a operação foi repitada até que
a água de lavagem se torne límpida, devolvendo o material retido nas peneiras para o recipiente.
Posteriormente, o material lavado foi secado em estufa a 110ºC ± 5°C, como pode ser
evidenciado na figura 6. Depois foi determinada a massa final (MF) à temperatura ambiente.
Figura 6 - Amostra secando em estufa

Em seguida, o teor de material pulverulento foi determinado utilizando a expressão:
MP =
MI - MF
MI
X100
A composição granulométrica do agregado graúdo, à exemplo do que ocorre no
agregados miúdo, é determinada conforme especificações da NBR NM 248 – Agregados –
Determinação da composição granulométrica. O procedimento adotado para determinar a
distribuição granulométrica da brita é o mesmo que foi realizado na areia, descrito
anteriormente, com pode ser mostrado na figura 7. Sendo assim foram estabelecidos também
a dimensão máxima e módulo de finura do agregado graúdo.

Figura 7 - Peneiras redondas normalizadas para determinação da composição granulométrica.
4.3.2.2 Massa Unitária Compactada
Segundo a NBR 7810, a massa unitária é a massa da unidade de “volume aparente” do
agregado, isto é, incluindo na medida deste volume os vazios entre os grãos. A importância de
se conhecer a massa unitária aparente vem da necessidade, na dosagem de concretos, de
transformar um traço em massa para volume e vice-versa, ou também, para cálculos de consumo
de materiais a serem empregados no concreto.
O procedimento para determinar a massa unitária compactada foi realizado da seguinte
forma: foi determinada a massa do recipiente vazio (MR). Em seguida, esse recipiente foi
preenchido com a brita até um terço de sua capacidade e realizado o adensamento da camada
de agregado mediante 25 golpes da haste de adensamento, distribuídos uniformemente em toda
a superfície do material. Esse mesmo procedimento foi realizado mais duas vezes até que o
recipiente fosse preenchido totalmente. Sendo assim, foram feitas mais duas camadas de
agregado e efetuado o adensamento em cada uma com 25 golpes. Depois a massa do recipiente
totalmente cheio (MT) foi registrado. O processo pode ser observado na figura 8.

Figura 8 - Etapas do procedimento para determinação da massa unitária da brita.
A massa unitária compactada foi determinada através da formula:
MC =
MT - MR
VR
4.3.2.3 Massa Especifica Real
A massa específica real é a razão do peso ao ar de um volume unitário de uma porção
impermeável de agregado a uma determinada temperatura para o peso ao ar de igual volume de
água destilada livre de gás a uma determinada temperatura (ARTERIS, 2014).
O método empregado para a determinação da massa específica real do agregado graúdo
foi realizado da seguinte maneira: uma amostra de brita foi pesada e depois submergida em
água à temperatura ambiente por um período de 24h. Posteriormente, a amostra foi retirada da
água e envolvida em um pano absorvente até que toda a água visível foi eliminada.
Imediatamente após ser enxugada, a amostra foi pesada (MS). Em um recipiente foi colocado
água destilada e depois o mesmo teve a sua massa determinada (MRA). Nesse mesmo recipiente
colocou-se a amostra de brita e em seguida sua massa foi determinada (MRB), como pode ser
observado na figura 9.

Figura 9 - Massa do recipiente com água destilada e a amostra de brita sendo pesada.
Foi utilizada a seguinte formula para a determinação da massa específica real:
MER =
MS
(MS+MRA) - MRB
O procedimento e a fórmula utilizada para determinar o teor de material pulverulento
do agregado graúdo foram os mesmos realizados na areia, descrito anteriormente.
4.3.2.5 Absorção
Absorção é o aumento na massa de agregado devido à água nos poros do material, mas
não incluindo água aderente à superfície externa das partículas, expressa como uma
porcentagem da massa seca. O agregado é considerado seco quando for mantido a uma
temperatura de 110 ± 5ºC por tempo suficiente para remover toda a água combinada até massa
constante (ARTERIS, 2014).
O processo para a determinação da absorção do agregado graúdo foi realizado da
seguinte maneira: uma amostra de brita foi submergida em um recipiente com água à
temperatura ambiente por um período de 24h. Posteriormente, a amostra foi retirada da água e
envolvida em um pano absorvente até que toda a água foi eliminada. Após ser enxugada, a
amostra de brita teve a sua massa determinada (MI). Depois a amostra foi secada em estufa a

105ºC até massa constante e após esfriar a temperatura ambiente teve a sua massa
determinada(MF). Foi utilizada a seguinte formula para determinar a absorção:
Abs =
MI - MF
MF
X100
4.3.3 Caracterização física do cimento
Para determinar a massa específica real do cimento foi empregado o seguinte
procedimento: no frasco de Le Chatelier foi colocado o querosene, em quantidade na qual seu
nível superior ficou entre as graduações 0 e 1ml. Depois colocou-se o frasco no banho
d'água(por 5min) e fez-se a primeira leitura do nível superior do líquido. Em seguida, retirou-
se o frasco do banho e colocou-se nele, em pequenas porções, cerca de 60g do material. O frasco
foi arrolhado e colocado numa posição inclinada e aplicado um movimento giratório,
suavemente, segundo um círculo horizontal. com a finalidade de expulsar o ar contido no
material. Posteriormente, o frasco foi colocado em banho em tempo suficiente para realização
da leitura final. Como pode ser observado na figura 10.
Figura 10 - Etapas do processo de determinação da massa específica
A diferença entre as leituras inicial e final representa o volume do liquido deslocado
pelo material ensaiado. A massa especifica real e calculada pela formula:
ME =
massa do material
volume do líquido deslocado

4.3.4 Caracterização física do aditivo
4.3.4.1 Massa Específica Real das fibras de PET
O procedimento utilizado para a determinação da massa específica real das fibras de
PET foi realizado da seguinte maneira: uma amostra de fibras foi pesada (MPET). Em um
recipiente foi colocado água destilada e depois o mesmo teve a sua massa determinada (MRA).
Nesse mesmo recipiente colocou-se a amostra de PET e em seguida sua massa foi determinada
(MRP), como pode ser observado na figura 11.
Figura 11 - Massa do recipiente com água destilada e a amostra de PET sendo pesada.
Foi usada a seguinte formula para a determinação da massa específica real:
MER =
MPET
(MPET+MRA) - MRP
4.4 Dosagemdos materiais (traço)
O traço pode ser definido como a quantidade de agregados, por unidade de cimento,
podendo ser em massa ou em volume. Já dosagem é o ato de medir e misturar os componentes
do concreto, de acordo com um traço pré-definido. Sendo assim, dosagem racional, também

conhecida como dosagem experimental, é a dosagem em que os materiais constituintes e o
produto resultante são ensaiados em laboratório. O estudo deve ser realizado com os mesmos
materiais e condições semelhantes com a obra. Pode ser utilizada para concretos classe C15 ou
superior, com consumo mínimo de cimento variando de 260Kg/m³ a 360Kg/m³, dependendo da
classe de agressividade ambiental, conforme indicado na Tabela 2 da NBR 12655.
Fonte: NBR 12655:2015.
A partir da determinação do traço matriz, através do método de dosagem racional, foi
possível estabelecer o consumo de cimento do compósito. O consumo, por sua vez, é a
quantidade de cimento de um concreto, em kg de cimento por m³ de concreto. Já as
porcentagens de fibras de PET adicionadas a mistura foram baseadas no volume total do
concreto matriz, sendo adicionadas 3%, 5% e 7% de fibras.
4.5 Determinação da resistência à compressão do concreto com adição
A resistência à compressão é a medida da resistência aos esforços de compressão,
suportados por uma peça ou superfície. A resistência de um material é definida como a
capacidade deste resistir à tensão sem ruptura. Ela é a característica predominante do concreto
e está ligada diretamente ao fator água/cimento na sua hidratação, como também aos tipos de
agregados utilizados. Como a resistência à compressão é mais exigida em pilares, escolheu-se
por alcançar o valor de 30 MPa nos corpos de prova de concreto a serem testados.

Segundo Marangon(2004), de todos os parâmetros que influenciam na qualidade do concreto,
tais como resistência mecânica, permeabilidade, durabilidade e deformações, o mais sensível
às variações intrínsecas de produção, é a resistência à compressão medida através dos corpos-
de-prova moldados, curados e ensaiados conforme normalização. A norma que descreve o
ensaio é a NBR 5739 — Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos:
Método de Ensaio.
Para determinar a resistência a compressão do concreto foram produzidos 16 corpos de
prova para serem levados a ruptura nos 7º e 28º dias de idade. Sendo 4 corpos rompidos no 7º
dia, cada um representando uma porcentagem de fibras de PET - 0%, 3%, 5% e 7% . Já no 28º
dia foram rompidos 8 corpos de prova sendo dois representando cada uma das porcentagens. E
os 4 corpos de prova restantes(um de cada porcentagem) foram utilizados no ensaio de
resistência a tração por compressão diametral no 28º dia de idade. Vale ressaltar que as
porcentagens de fibras de PET preestabelecidas tiveram como parâmetro o volume ocupado
pela matriz do concreto.
Para confecção dos corpos serão utilizados cimento Portland CP-II-Z 32, brita 1, areia
média e as fibras de PET. Serão moldados e curados corpos de prova cilíndricos de concreto de
acordo com NBR 5738 — Concreto: Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova,
os quais serão submetidos a ensaios de compressão segundo a NBR 5739.
Com o objetivo de quantificar a trabalhabilidade foi realizado o ensaio de consistência pelo
abatimento do tronco cone, mais conhecido como Slump test. A norma que descreve o ensaio é
a NBR MN 67 – Concreto- Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone.
A medida da trabalhabilidade é feita pelo abatimento causado na massa de concreto pelo seu
peso próprio. O ensaio de abatimento mede a consistência, sendo normalmente empregada para
garantir a constância da relação água/cimento.
O procedimento empregado para determinar a resistência a compressão foi executado
da seguinte forma: após a determinação da massa de cada material (cimento, agregados e água),
conforme o traço, os mesmos foram misturados em uma bandeja, como pode ser observado na
figura 12.
Figura 12 - Os materiais sendo misturados

Depois a mistura foi colocada no tronco cone do teste de Slump com intuito de
determinar a trabalhabilidade. Em seguida, a mistura foi devolvida a bandeja e, logo depois, a
mesma foi disposta em 4 moldes cilíndricos (com 10 x 20cm de dimensão) como pode ser
mostrado na figura 13. Depois um dos moldes preenchido foi pesado, tendo a sua massa úmida
do corpo de prova determinada. Com esse dado, foi possível estabelecer a densidade úmida do
mesmo, que é a razão entre a massa e o volume do corpo de prova de concreto.
Esse procedimento foi repetido mais 3 vezes com o objetivo de confeccionar misturas
com a presença das outras porcentagens de fibras, que são 3%, 5% e 7% de PET,
respectivamente.
Vale ressaltar que na mistura com 7% de PET foi substituída uma parte da areia média
por uma areia de granulometria maior (areia grossa), cerca de 50,6%. Asubstituição foi efetuada
com o intuito de melhorar algumas propriedades da mistura como trabalhabilidade.
Figura 13 - Moldagem dos corpos de prova

No dia seguinte à preparação dos corpos de prova, os mesmos foram desmoldados e
pesados(massa seca do corpo de prova), tendo a densidade seca do corpo de prova estabelecida
também. Após o desmolde todos os corpos de prova foram colocados para curar imersos em
água saturada com cal, como pode ser observado na figura 14.

Figura 14 - Desmoldagem e cura dos corpos de prova
Quando os corpos de prova atingiram a idade desejada foram retirados da cura e levados
para a prensa hidráulica para o ensaio de compressão, tal procedimento pode ser observado na
figura 15. Nessa prensa cada corpo de prova foi posicionado de forma com que seu eixo
coincida com o eixo da máquina, fazendo com que a resultante das forças passe pelo centro. A
aplicação de carga foi manual, isenta de choques e com aplicação contínua com leve
intermitência na aplicação da mesma até o rompimento do corpo.
Figura 15 - Ensaio de resistência à compressão

Foi utilizado o valor da carga máxima aplicada no corpo de prova, que aparece no visor
da maquina (figura 16), para calcular o valor da tensão de compressão axial, de acordo com a
NBR 5739, através da seguinte equação:
Fc =
4 x F
π x D²
Onde: Fc é a resistência à compressão, em MPa; F é a força máxima alcançada, em N e D é o
diâmetro do corpo de prova, em mm.
Figura 16 - Detalhe: visor da prensa hidráulica
Vale ressaltar que 4 corpos foram rompidos no 7º dia, cada um representando uma
porcentagem. E no dia 28º dia, 8 corpos foram rompidos sendo 2 de cada porcentagem, nesse
caso foi realizado uma média aritmética com os 2 resultados de cada porcentagem para obter o
valor da resistência à compressão.
4.6 Determinação da resistência à tração por compressão diametral do concreto com
adição
O ensaio de compressão diametral, também conhecido como o ensaio brasileiro, é um
método de ensaio experimental para a determinação da resistência mecânica aos esforços de
tração de grande popularidade na área de caracterização de materiais, sendo aplicado ao
concreto, argamassas, misturas asfáltica, entre outros.
Nesse ensaio, um corpo de prova cilíndrico de concreto, do tipo usado no ensaio de
compressão, é colocado com o eixo na horizontal entre os pratos da prensa, aplicando-se carga

até a ruptura por tração indireta. No entanto, imediatamente abaixo da carga, surge uma tensão
de compressão muito elevada e, na prática, se colocam calços. Como pode ser observado na
figura 17.
Figura 17 - Ensaio de resistência a tração por compressão diametral
Esse ensaio foi realizado nos 4 corpos de prova restantes, como dito anteriormente, cada
um com sua porcentagem correspondente. Esses corpos foram submetidos a cargas constantes
de compressão até sua ruptura e foi utilizando a carga máxima aplicada para calcular a
resistência a tração, através da equação:
Fct,sp =
2 x F
π x d x l
Onde: Fct,sp é a resistência de tração por compressão diametral, em Mpa; F é a força máxima
aplicada, em N; d é o diâmetro do corpo de prova, em mm e l é o comprimento do corpo de
prova, em mm.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Segue abaixo os resultados dos ensaios de caracterização descritos anteriormente na
metodologia.
5.1.1 Caracterização física do agregado miúdo
A distribuição de massa do material por peneira é evidencia na tabela 3. A massa inicial
de material utilizado foi de 629,72g
Tabela 3 - Ensaio de granulometria da areia
#(mm) Massa Retida % Massa Retida % Massa Retida Acumulada
4,8 1,85 0,29 0
2,4 4,11 0,65 1
1,2 11,88 1,85 3
0,6 37,55 5,97 9
0,3 127,76 20,32 29
0,15 322,05 51,21 80
Fundo 123,67 19,67 -
Total 628,87 100,00 -
Fonte: Próprio autor, 2019
Dimensão máxima: Dmáx=1,2mm
Módulo de Finura: MF=1,22
Massa da areia: M=500g
Volume da água: V=200cm³
Leitura no frasco: L=390cm³
γ =
500
L − 200
=
500
390 − 200
= 2,632g/cm3
= 2632Kg/m³

Massa inicial: MI=983,22g
Massa final: MF=974,85g
MP =
MI - MF
MI
X100 =
983,22 − 974,85
983,22
X100 = 0,85%
A pesagem do material retido por peneira é mostrada na tabela 4. A massa inicial de
material utilizado foi de 2693,2 g
Tabela 4 - Ensaio de granulometria da brita
#(mm) Massa Retida % Massa Retida % Massa Retida Acumulada
25 0 0 0
19 0 0 0
12,5 11,1 0,41 0
9,5 378,7 14,06 14
6,3 1164,8 43,26 57
4,8 613,4 22,78 80
2,4 457,1 16,98 97
1,2 33,6 1,25 98
0,6 6,3 0,23 98
0,3 4,6 0,17 98
0,15 7 0,26 98
Fundo 16,1 0,60 -
Total 2692,7 100,00 -
Fonte: Próprio autor, 2019
Dimensão máxima: Dmáx=12,5mm
Módulo de Finura: MF=5,83
5.1.2.2 Massa Unitária Compactada

Massa total: MT=14950g
Massa do recipiente: MR=5595g
Volume do recipiente: VR= 5601dm³
MC =
MT - MR
VR
=
14950 − 5595
5601
= 1,670g dm³⁄ = 1617Kg/m³
Massa do recipiente + água: MRA = 1088,77g
Massa do recipiente + água+brita: MRB = 1317,36g
Massa saturada com superfície seca: MS = 357,37g
MER =
MS
(MS+MRA) - MRB
=
357,37
(357,37+1088,77) - 1317,36
= 2,775g/cm³ = 2775Kg/m³
MP =
MI - MF
MI
X100 =
1447,90 − 1437,83
1447,90
X100 = 0,70%
5.1.2.5 Absorção
Abs =
MI - MF
MF
X100 =
357,37 − 356,47
356,47
X100 = 0,25%
5.1.3 Caracterização física do cimento
ME =
massa do material
volume do líquido deslocado
= 3,08g cm³⁄ = 3080Kg m³⁄
5.1.4 Caracterização física da adição
5.1.4.1 Massa Específica Real das fibras de PET
Massa do recipiente + água: MRA = 1088,77g

Massa do recipiente + água+PET: MRP = 1092,27g
Massa do PET: MPET = 12,11g
MER =
MPET
(MPET+MRA) - MRP
=
12,11
(12,11+1088,77) - 1092,27
= 1,407g/cm³ = 1407Kg/m³
5.2 Dosagemdos materiais(traço)
Pelo método racional obteve-se o seguinte traço: 1,000; 1,750; 3,249; 0,53 (Cimento
CP-II-Z 32; Areia média; Brita 19; Água). A mistura de concreto realizada a partir desse traço
possui: Abatimento=10cm (Obtido através do Slump Test); Volume de água=1418ml e
Consumo de cimento=372kg/m³.
5.3 Resistência à compressão do concreto com adição
Os valores encontrados nos Slump Test realizados são apresentados na figura 18. Como
pode ser observado, com a adição das fibras houve uma significativa queda na trabalhabilidade
do concreto. Sendo assim, com o aumento da porcentagem de PET houve uma diminuição na
trabalhabilidade da mistura. Esse comportamento decrescente somente não é evidenciado na
mistura com 7%, que teve um pequeno aumento em relação o abatimento das misturas com as
outras duas porcentagens, porém permaneceu abaixo da trabalhabilidade do concreto matriz.
Esse pequeno aumento ocorreu por conta da substituição de parte da areia media por uma areia
grossa nessa mistura com 7% de fibras. Dessa forma, essa substituição melhorou o abatimento
do concreto com fibras.
Figura 18 - Trabalhabilidade

Após a realização dos ensaios obteve-se os dados encontrados na tabela 5, onde pode-
se observar a influência das diferentes porcentagens de fibras nas propriedades do concreto. É
possível evidenciar que a massa úmida, a massa seca, a densidade úmida e a densidade seca
teve um comportamento crescente entre as duas primeiras porcentagens e voltou a decrescer na
última porcentagem. Essa pequena diminuição na última porcentagem pode está associada a
substituição realizada na areia dessa mistura.
Tabela 5 - Propriedades dos concretos com fibras
Características dos compósitos
Porcentagem de fibras 3% de PET 5% de PET 7% de PET
Massa úmida do corpo de prova 3791,8g 3794,7g 3674,8g
Massa seca do corpo de prova 3744,2g 3756,6g 3621,7g
Densidade úmida do corpo de
prova
2414Kg/m³ 2416Kg/m³ 2339Kg/m³
Densidade seca do corpo de prova 2384Kg/m³ 2392Kg/m³ 2306Kg/m³
Depois da realização dos ensaios de resistência à compressão axial nos corpos de prova
obteve-se os dados evidenciados na figura 19 e na tabela 6. Dessa forma, pode-se observar que
as resistências à compressão nos concretos com fibras ficaram abaixo do valor de resistência de
referência (sem adição de fibras) tanto com 7 e 28 dias de idade. Sendo assim, verifica-se que
o aumento da porcentagem de fibras adicionadas ao concreto passa a ter grande significado na
resistência física do material, ou seja, quanto maior a porcentagem de fibras menor será a
resistência do concreto. É possível evidenciar também que a resistência à compressão do
concreto com 3% e 5% de fibras obtiveram valores bem próximos, tendo o resultado com 5%
um valor brevemente menor que o com 3%. Já o valor de resistência com 7% distancia-se mais
dos outros valores, principalmente ao 28º dia de idade.
Ao comparar a resistência do concreto matriz cujo tempo de cura é de 28 dias com a
resistência dos corpos de prova com adição de 3% de fibras notou-se uma redução de 15,5%.
Já com a adição de 5% a diminuição foi de 16,1% em relação ao concreto sem adição. E no
concreto com 7% de fibras percebeu-se um declínio mais significativo, quase o dobro da
redução anterior, de 31,8% em comparação ao compósito de referência. Dentre os concretos

com a presença da fibra aquele que apresentou o melhor desempenho nos ensaios de resistência
a compressão foi o com 3% de PET.

Figura 19 - Resultado dos ensaios de resistência à compressão axial
Tabela 6 - Resultado dos ensaios de resistência à compressão axial
Resistência a compressão(Mpa) do concreto
Porcentagens de fibras 0% de PET 3% de PET 5% de PET 7% de PET
7 dias 19,236 16,445 15,915 14,324
28 dias 30,777 25,992 25,805 20,982
5.4 Resistência à tração por compressão diametral do concreto com adição
Após a realização dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral nos
corpos de prova obteve-se os resultados evidenciados na figura 20. Pode observar que a adição
das fibras ocasionou na queda da resistência à tração do concreto. Uma vez que os corpos de
prova com adição de 3% apresentaram o maior declínio de 40,3% em comparação ao concreto
sem fibras. Já o concreto com 5% de adição apresentou um valor de resistência maior em relação
a porcentagem anterior e obteve uma redução de 21,4% em relação ao concreto matriz.
Entretanto, o corpo de prova com 7% de fibras apresentou uma redução na resistência à tração
maior que o concreto com a porcentagem anterior (5%) sendo o declínio em relação ao corpo
de prova sem fibras foi de 25,5%.
Ao observar a figura 20 nota-se um comportamento oscilante da resistência à
compressão diametral. Conclui-se que dentre os concretos fibrosos aquele que apresentou o
melhor desempenho nesse ensaio foi o com 5% de PET.
0
5
10
15
20
25
30
35
7 dias 28 dias
Resistênciaacompressão(MPa)
Resistência a
compressão(Mpa) do
concreto com 0% de PET
Resistência a
compressão(Mpa) do
Resistência a
compressão(Mpa) do
Resistência a
compressão(Mpa) do

Figura 20 - Resultado dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral
2.946
1.759
2.316
2.196
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0% de PET 3% de PET 5% de PET 7% de PET
Resistênciaàtraçãoporcompressão
diametral(Mpa)
28 dias

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