ARTIGO DE REVISÃO
VOLFF, Ademir [1], VOLFF, Helenilda Gonçalves da Silva [2], APOLÔNIO, Priscila Honorio [3]
VOLFF, Ademir. Influência da adição de fibra de aço reciclada de pneus na resistência à compressão do concreto. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano. 11, Ed. 05, Vol. 01, pp. 141-151. Maio de 2026. ISSN: 2448-0959. Disponível em: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/fibra-de-aco-reciclada, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/fibra-de-aco-reciclada
RESUMO
A indústria da construção civil busca por elementos estruturais cada vez mais esbeltos, através de concretos com maior resistência à compressão. A utilização da fibra de aço no concreto proporciona redução na fissuração durante o processo de hidratação do cimento, além de contribuir para o ganho de resistência mecânica. Esta pesquisa tem como objetivo analisar a influência da fibra de aço, extraído de pneus reciclados, na confecção de concretos produzidos com sólidos de tamanhos inferiores a 2mm. Foram produzidos concretos a partir de cimento CP V ARI, dosados com traço bruto 1:1 com adição de 20,0% de sílica ativa em relação a massa do cimento, além de aditivo superplastificante e retardador de pega, sendo a relação água/aglomerante de 0,32. As fibras extraídas dos pneus foram cortadas em comprimento de 60mm e adicionadas em relação a 4,0% a massa total do cimento, a fim de garantir a distribuição e quantidade necessária para a mistura. Para cada concreto produzido, com e sem adição de fibra de aço, foram confeccionados 3 corpos de prova e ensaiados quanto à resistência à compressão aos 28 dias. Os resultados obtidos mostraram um incremento de resistência à compressão do concreto com adição de fibra de aço, que atingiu resistência média de 75,6MPa, enquanto o concreto produzido sem adição de fibra de aço obteve 43,8MPa. É possível concluir que a adição de fibra de aço, reciclada a partir de pneus, conferiu um aumento de 72,6% em relação a resistência à compressão do concreto, além de promover uma redução na fissuração superficial e economia de recursos naturais.
Palavra-chave: Construção civil, Fibra de aço, Concreto de alta resistência.
1. INTRODUÇÃO
Gusmão (2017) esclarece que os concretos de pós reativos consistem em cimento, agregado fino, sílica ativa, pó ultrafino, aditivos de alta eficácia e água. A proporção água/cimento (a/c) é menor do que a dos concretos comumente usados, variando entre 0,15 e 0,20, um dos elementos que asseguram seu alto rendimento.
Segundo Salvador e Figueiredo (2013), a adição de fibras em misturas de cimento promove um aumento na resistência à compressão. Aprimoramento considerável em várias características mecânicas, como a resistência à fadiga e ao impacto. A função deles é ampliar a capacidade de absorção de energia, funcionando como uma ponte para a transferência de tensões através das fissuras, diminuindo sua propagação e expansão.
Para Figueiredo (2000), o concreto com adição de fibras é um material constituído essencialmente por duas etapas: a matriz e as fibras. As fibras podem funcionar como um reforço da matriz, dependendo das características da matriz e das próprias fibras.
De acordo com Figueiredo (2011), a função que a fibra terá no concreto dependerá de várias de suas características. Contudo, para a classificação básica do material, o que mais importa é o módulo de elasticidade e a resistência mecânica. Essas duas propriedades definem a capacidade de reforço que a fibra pode oferecer ao concreto.
Considerando que as fibras de aço são elementos constitutivos de diversos produtos industrializados e a predominância do descarte indevido dos resíduos no Brasil (GOMES et al., 2017), a extração da fibra de aço torna-se uma alternativa interessante do ponto de vista ambiental e econômico. Segundo o Sindicato Nacional da Indústria de Pneumáticos, Câmaras de Ar e Camelback – SINPEC (2019), pneus utilizados em carros de passeio são constituídos internamente por talhões, correspondendo a arames de aço de grande resistência, possuindo composição de aproximadamente 10% de fibras de aço. Além disso, o relatório pneumático do IBAMA (2016) informa que no Brasil foi produzido apenas em 2015 o equivalente a 1,35 milhões de pneus.
Gomes et al. (2017) realizaram uma análise socioambiental na utilização de fibras de aço reciclados de pneu para produção de compósitos cimentícios, verificando que um pneu possui em torno de 200g de fibras de aço. Os autores concluíram que há viabilidade no processo de reaproveitamento das fibras em concretos, além disso, considerando um preço médio R$ 9,81 por quilo de fibras processadas, o resíduo confere a disponibilidade da fibra de aço em locais mais afastados das regiões metropolitanas, torna-se interessante a inserção do produto para melhoria das propriedades mecânicas do concreto e barateando a sua utilização.
2. METODOLOGIA
Para a execução desta pesquisa, concretos com e sem adição de fibra de aço foram fabricados, com a finalidade de analisar o impacto deste material reciclado na resistência à compressão e na fissuração do concreto. A fibra empregada foi obtida a partir de pneus descartados, oferecendo uma opção sustentável para o reaproveitamento de detritos.
Para a aquisição dos objetivos desta pesquisa foi desenvolvida uma etapa experimental, onde consiste na obtenção das fibras através do processo manual com utilização de alicate e estilete, removendo as fibras de aço dos pneus usados. A partir da extração foi realizando a caracterização das fibras diâmetro de 0,30mm em cada fio e cortadas em comprimento de 60mm, sabendo que as fibras eram envolvidas de 3 a 4 unidades foi, então, realizada a separação dos fios de modo manual, Figura 1.
Figura 1 – Extração da fibra de aço do pneu.(a) Fibras de aço recicladas de pneus ao lado de um paquímetro digital, utilizado para medir o comprimento e a espessura das fibras antes da incorporação no concreto. (b fibras de aço recicladas de pneus, prontas para adição ao concreto, com alicate utilizado no processo de preparação das fibras.(c) caracterização do diâmetro da fibra de aço do pneu
Foi realizado a dosagem no traço bruto de 1:1, Tabela 1, considerando a areia e pó de pedra (granilítica), através do processo de peneiramento foram utilizados apenas a areia que passou na peneira de malha 1,18mm, quanto ao pó de pedra o que passou foi 150µm, sendo adicionado ao traço em partes iguais. Além disso, foi empregado o cimento CP V ARI e sílica ativa na proporção de 20% em relação a massa do cimento.
Utilizou-se um aditivo superplastificante para aprimorar a consistência e diminuir a proporção de água/aglomerante. Foi utilizado um aditivo retardante de pega para diminuir o calor de hidratação e minimizar as fissuras causadas pela retração plástica. Concretos foram fabricados com e sem a inclusão de fibras de aço provenientes de pneus. As fibras foram pesadas na proporção de 4% da massa do aglomerante e inseridas por último na mistura, assegurando uma distribuição homogênea e prevenindo a formação de aglomerados.
Após tornar a mistura homogênea através de um processo manual foram moldados três corpos de prova cilíndricos 10x20cm para o traço de referência sem adição de fibras e com fibras, e submetidos a ensaio de resistência à compressão aos 28 dias, Figura 2, após cura úmida.
Figura 2 – Corpos de prova submetidos a carga de compressão em prensa hidráulica manual com rompimento manual
Para mitigar a variabilidade derivada do equipamento manual, foi realizado o ensaio com apenas com um colaborar e com a velocidade o mais constante possível, sendo os resultados obtidos em Tonelada Força (Tf) realizados para transformar para Mpa.
1 Tf= 9,80665N
Para converter de Tonelada Força para Megapascal, utilizou-se a seguinte equação:
Onde:
A representa a área da seção transversal do corpo de prova em milímetros quadrados (mm²).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Analisando a resistência à compressão do concreto com pós reativos abaixo de 2mm sem adição de fibra e com adição de fibra de aço de pneus, Gráfico 1, é observando que houve um incremento de resistência aproximado de 75,6%
Gráfico 1 – Resultado de Resistência à Compressão de Concretos com e sem Fibras
Foi possível observar que não houve grande variação entre os três corpos de prova para cada amostra de concreto analisado. A partir da análise das resistências adquiridas na Tabela 2 é possível concluir que houve homogeneidade e padronização da moldagem nos ensaios devido ao baixo coeficiente de variação, verificando uma maior confiabilidade dos dados.
Tabela 2 – Resultado de Resistência à Compressão e Estatística
O formato de rompimento dos concretos pode ser observado na Figura 3 que o tipo de ruptura em forma de ampulheta com concreto sem fibra, NBR 5739 (2018) condiciona a uma distribuição uniforme da tensão ao longo do ensaio de resistência à compressão, podendo concluir máxima confiabilidade dos resultados.
Figura 3 – Formato de Rompimento do Concreto
4. CONCLUSÃO
Diante da análise dos dados adquiridos foi possível observar uma aplicação aceitável das fibras de aço descendentes de pneus descartados, por apresentarem aplicabilidade e resistências na sua composição e indica uma boa homogeneidade e padronização na moldagem dos corpos de prova, evidenciada pelo baixo coeficiente de variação. Esses resultados reforçam a confiabilidade dos dados e a consistência nos procedimentos adotados durante os ensaios.
A partir das correlações propostas pelo método de dosagem empregado, entre a relação água/aglomerante de 0,32, além de aditivo superplastificante e retardador de pega. Tornou-se possível concluir que a adição de fibra de aço, a partir de pneus rejeitados, verificou um aumento de 72,6% em relação a resistência à compressão do concreto, além de promover uma redução na fissuração superficial e economia de recursos naturais.
Contudo, vale observar que embora o aço seja um material que apresenta uma resistência de qualidade quanto à compressão, perante os testes realizados com os corpos de prova ficou claro que as fibras contribuem de maneira significativa com o aumento da resistência à compressão do concreto. Portanto, pode-se avaliar como as fibras de aço, extraídas de pneus descartados, podem interferir em outras propriedades do concreto, como a capacidade de resistência.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de provas cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
FIGUEIREDO, A. D. Concreto com fibras de aço. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2000. (Boletim Técnico).
FIGUEIREDO, A. D. Concreto com fibras de aço. 2011. Tese (Livre Docência) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011.
GOMES, I.; LIMA, R.; SILVA, M. Desenvolvimento de concreto enriquecido com fibras de aço. Revista Engenharia de Interesse Social, v. 1, n. 2, p. XX-XX, 2017.
GUSMÃO, A. C. Utilização do concreto de pós reativos como material de reparo – ênfase na resistência de aderência. 2017. 143 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2017.
INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS (IBAMA). Relatório Pneumáticos – Resolução Conama nº 416/09. [S. l.]: IBAMA, 2016. Disponível em: https://ibama.gov.br/phocadownload/pneus/relatoriopneumaticos/ibama-relatoriopneumaticos-2016.pdf. Acesso em: 20 jun. 2019.
SALVADOR, R. P.; FIGUEIREDO, A. D. Análise comparativa de comportamento mecânico de concreto reforçado com macrofibra polimérica e com fibra de aço. Matéria, v. 18, n. 2, p. 1273-1285, 2013.
SINPEC. História do pneu e o processo de fabricação. São Paulo, 2019. Disponível em: http://www.fiesp.com.br/sinpec/sobre-o-sinpec/historia-do-pneu/fabricacao/. Acesso em: 20 jun. 2019.
INFORMAÇÕES SOBRE OS AUTORES
[1] Pós-graduação – lato sensu em Gerenciamento de Obras e Tecnologias e Engenharia Civil com Ênfase em estruturas de Concreto; Graduação em Engenharia Civil; Graduação em Técnico de Edificações. ORCID: 0000-0002-2549-0259. Currículo Lattes: https://lattes.cnpq.br/8023750912298633.
[2] Pós-graduação Lato sensu em Língua Portuguesa, Graduação: Letras, Língua Portuguesa. ORCID: 0009-0001-2629-580X. Currículo Lattes: https://lattes.cnpq.br/7171638038354756.
[3] Orientadora. Doutora em Engenharia Civil; Mestra em Estruturas e materiais; Graduação em Engenharia Civil. ORCID: 0000-0003-4820-868X.
Contribuição dos autores:
Ademir Volff: Concepção, planejamento, análise, interpretação e redação do trabalho.
Helenilda Gonçalves da Silva Volff: Interpretação e redação do trabalho.
Priscila Honorio Apolônio: Orientação na interpretação da análise.
INFORMAÇÕES SOBRE O MATERIAL
Conflito de interesse:
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Agradecimentos:
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Financiamento:
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Nota de presença de IA:
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- ISSN (versão eletrônica): 2448-0959
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Histórico da Publicação:
Material recebido: 05 de novembro de 2024.
Material aprovado pelos pares: 26 de fevereiro de 2025.
Material editado aprovado pelos autores: 19 de maio de 2026.
