O CONCRETO ARMADO

Claudio Alcides JACOSKI et al. Prospecção tecnológica de concreto com adição de fibras

D.O.I.: 10.9771/S.CPROSP.2014.007.037

 

PROSPECÇÃO TECNOLÓGICA DE CONCRETO COM ADIÇÃO DE FIBRAS

 

Claudio Alcides Jacoski1; Gustavo Guarnieri1; Leonardo Tonet1; Mateus Gehlen1 

 

1Universidade Comunitária da Região de Chapecó, UNOCHAPECÓ, Chapecó, SC, Brasil. ([e-mail])

Rec.: 06.07.2014. Ace.: 31.08.2014  

RESUMO

Este artigo tem como abordagem o tema inovações na engenharia civil, visando um estudo de prospecção tecnológica da utilização de fibras ao concreto. Hoje em dia, há uma grande quantidade de mistura de diversos tipos de fibras para reforço do concreto, onde cada uma proporciona ao material melhorias em diferentes propriedades. São utilizadas desde fibras de aço para melhorar a ductilidade, microfibras poliméricas para aumentar a eficiência do concreto sob altas temperaturas e uma variação na forma e superfície para obtenção de melhores resultados. Para melhor analisar a evolução desta tecnologia, foi realizada uma pesquisa através de prospecção em bases de patentes, objetivando verificar a quantidade e diversidade de depósitos existentes. Houve a constatação de desenvolvimento deste setor em alguns países, em especial, os resultados mostram que a República da Coréia possui um forte investimento em Pesquisa e Desenvolvimento (P&E) nesta área. Com o estudo é possível observar os demais países que se destacam, as tipologias de fibras mais utilizadas e a apropriação de informações derivadas da prospecção tecnológica sobre o tema.  

 

Palavras chave: Prospecção Tecnológica. Fibras. Concreto. Patentes Tecnológicas.

 

ABSTRACT

This paper aims to approach the theme innovations in civil engineering, and a study of a technological prospective of addition of fibers to concrete. Nowadays, of several types of fibers are mixed with concrete aiming its reinforcement, and each material improves a specific properties, for instance, steel fibers are used to improve ductility, polymer microfibers to increase efficiency of concrete under high temperatures, and various shapes may yield specific results. To better analyze the evolution of this technology, a survey was carried out in bases of patents, in order to verify the quantity and diversity of existing documents. There was strong development in this sector in some countries, in particular, the results show that Republic of Korea has a strong investment in research and development (R&D) in this area. With this study, it is possible to observe the other countries that stand out, the types of fiber most commonly used, and the appropriation of information derived from technological forecasting on the topic.

 

Keywords: Technological Prospection. Fibers. Concrete. Patent Technology.

 

Área Tecnológica: Construção Civil, Materiais.

INTRODUÇÃO

A evolução tecnológica é de grande importância para a melhoria das condições de trabalho na construção civil sendo fundamental na criação e aperfeiçoamento de métodos para facilitar o desenvolvimento dos produtos neste setor.  

Segundo Monteiro Filha (2010) o Brasil apresenta poucos avanços inovadores na cadeia da construção civil nos segmentos de materiais de construção, construção pesada e de edificações, onde as inovações tecnológicas são distinguidas como uma possibilidade de solução e avanço tecnológico para o setor.  

Implementar inovações na fabricação, ou na reutilização de concreto são imprescindíveis para evolução do sistema convencional de construção que carece de apropriação tecnológica. A ideia principal na produção de qualquer concreto é a criação de um material com características próximas as rochas, mas com uma propriedade em especial: a vantagem de ser moldável. Portanto, idealizar a concepção de estruturas esbeltas e arrojadas apenas de concreto sem a utilização do aço convencional, é sem dúvida o ápice da eficiência do material.

Neste intuito de buscar um concreto mais dúctil, as fibras para concreto vêm aos poucos ocupando um espaço significativo como material componente do concreto, assim como os aditivos líquidos, e na concepção de Aoki (2010), tudo indica que sua utilização será quase obrigatória em poucos anos. A adição deste tipo de material melhora características estruturais e funcionais dos elementos de concreto armado, podendo se tornar uma tendência para o concreto industrializado.

Diversas pesquisas são desenvolvidas em tecnologia do concreto, com o objetivo de tornar o sistema cada vez mais eficiente, mas, no entanto as soluções encontradas são muito onerosas para serem absorvidas pelo mercado. Cabe então observar como encontra-se o estado da arte da geração de propriedade industrial ligada a este tema, para que se tenha uma concepção mais clara da evolução do processo de adições de fibras ao concreto, seja de forma estrutural ou construtiva, bem como verificar a localização mundial da evolução do emprego deste material.

Pesquisas relacionadas à adição de materiais de diferentes naturezas ao concreto são constantemente realizadas em todo o mundo, sempre com o intuito de melhorar alguma das características do material. Em relação às fibras, é possível observar que as mesmas já são utilizadas a algum tempo, porém, no passado seu emprego visava apenas evitar a retração ou reforçar a resistência mecânica.

Atualmente, muitas aplicações foram incorporadas para obtenção de resultados diversos. Segundo Aoki (2010), é possível utilizar fibras praticamente em qualquer tipo de concreto, inclusive combinadas, para atender simultaneamente a finalidades diferentes. Assim, pode-se utilizar a combinação de dois tipos de fibras para gerar resistência a altas temperaturas e um aumento do módulo de deformação ao mesmo tempo. Também se observa com outra finalidade:

 

um bom exemplo é o uso de fibras de polipropileno em concretos submetidos a altas temperaturas ou com grande risco de incêndio. Nesta situação, ocorre a extinção das fibras e em seu lugar surgem diversos canais interligados na massa de concreto, que aliviam a pressão interna gerada pelo vapor d’água e evitam o desplacamento (AOKI, 2010).

 

No processo de endurecimento do concreto, podem ocorrer diferentes fissuras, seja por retração, ação térmica, movimentação estrutural, ou outros motivos. Sendo que, recomenda-se para cada caso um tipo de fibra, ou seja, elas exercem funções diferentes. As fibras naturais ou sintéticas são empregadas principalmente para minimizar o aparecimento das fissuras originadas pela retração plástica do concreto. Para evitar a retração plásticas do concreto, também pode ser empregada a fibra de vidro. Já as fibras estruturais aumentam a resistência residual pós-fissuração do concreto, tornando-o mais dúctil. Estas podem ser de aço ou macrofibras poliméricas (TAMAKI, 2011).