Concreto Reforçado com Fibras (CRF) em Pisos Industriais

A utilização do Concreto Reforçado com Fibras (CRF) na engenharia de pisos não é uma novidade. O emprego de fibras de aço de alto módulo e sintéticas estruturais foi introduzido no mercado brasileiro no início da década de 1990, promovendo um grande avanço tecnológico nas obras de pisos industriais (Rodrigues et al., 2006). Contudo, apesar de seus longos anos de aplicação, muitos engenheiros civis ainda desconhecem o comportamento mecânico deste compósito.

Essa lacuna de conhecimento se deve, em parte, ao fato de que as Normas para o CRF foram consolidadas muito recentemente, com a publicação simultânea das normas ABNT NBR 16935 (Projeto), NBR 16940 (Ensaios) e NBR 16942 (Requisitos para Fibras Poliméricas) apenas no ano de 2021 (ABNT, 2021).

A principal diferença entre um piso com armadura convencional, por meio de telas soldadas, e o concreto reforçado com fibras está no mecanismo de absorção e redistribuição dos esforços após a fissuração. O concreto simples apresenta comportamento frágil à tração (Chodounsky, 2007), e tanto as telas quanto as macrofibras passam a ter papel estrutural apenas após o surgimento da primeira fissura. No caso do concreto armado convencional, a transferência de tensões ocorre por meio de armaduras posicionadas em regiões definidas do elemento. Já no CRF, essa função é desempenhada por fibras dispersas tridimensionalmente na matriz cimentícia, que atuam como pontes de transferência de tensões entre as faces fissuradas. Como resultado, a placa passa a apresentar comportamento mais dúctil, com maior capacidade de absorção de energia, ou tenacidade, e melhor redistribuição dos esforços estruturais (Carnio, 1998).

A distinção técnica mais relevante para o projetista, entretanto, está nos domínios de deformação adotados em cada modelo de dimensionamento. Enquanto no concreto armado com aço convencional o limite admitido para a deformação máxima de tração na armadura é de 1% (10‰), no dimensionamento em CRF, com base nas formulações da ABNT NBR 16935, admite-se uma deformação máxima de tração significativamente superior, da ordem de 2,5% (25‰) na face mais tracionada da placa. Essa diferença traduz, do ponto de vista matemático, o aproveitamento da ductilidade e da resistência residual proporcionadas pelas macrofibras, constituindo um dos principais fundamentos que distinguem o comportamento estrutural do CRF em relação ao concreto armado convencional.

Com a norma ABNT de 2021, o dimensionamento estrutural de pisos em CRF deixou de ser empírico. Os principais parâmetros de cálculo do momento resistente da placa passaram a ser as resistências residuais à tração na flexão do compósito, especificamente os parâmetros FR1 e FR4 (ABNT PR 1011, 2021). Para a obtenção destes parâmetros, o projetista deve exigir a realização prévia de ensaios laboratoriais padronizados pela NBR 16940 (ABNT, 2021). O ensaio consiste na flexão de corpos de prova prismáticos entalhados no centro, onde um equipamento mede a força aplicada e a abertura da fissura (CMOD - Crack Mouth Opening Displacement). O valor de representa a resistência residual quando a fissura atinge 0,5 mm de abertura, enquanto o é a resistência medida aos 3,5 mm de abertura.

Na etapa de pré-dimensionamento estrutural, é frequente a indisponibilidade destes parâmetros, nesses casos, o Engenheiro Civil precisa recorrer aos ensaios técnicos de referência fornecidos pelo fabricante do reforço estrutural. Embora o comportamento mecânico do compósito sofra variações intrínsecas de acordo com as particularidades do traço do concreto e as características dos agregados locais, a adoção desses dados preliminares é fundamental para ancorar as premissas de cálculo. Isso permite ao projetista estabelecer no memorial as exigências mínimas de resistência que deverão ser obrigatoriamente validadas por meio de ensaios laboratoriais (como os da ABNT NBR 16940) no controle tecnológico prévio à execução da estrutura.

Visando otimizar e conferir maior agilidade a essa etapa analítica, o software Authenty Piso já dispõe em seu banco de dados dos parâmetros da macrofibra sintética estrutural CQ Fibermax 54 Plus, desenvolvida pela Camargo Química. Essa integração computacional fornece ao projetista o embasamento prático necessário para simular cenários e realizar o dimensionamento inicial do pavimento de forma confiável e alinhada às normas.

Existe um equívoco perigoso propagado por fornecedores sem embasamento técnico: a ideia de que substituir a tela soldada por fibras permite, automaticamente, a redução da espessura do piso. A engenharia estrutural demonstra o contrário. Ao recalcular um projeto de tela para CRF mantendo a mesma capacidade de carga, a espessura da placa de concreto geralmente aumenta (Schneider, 2024).

Apesar do aumento do volume de concreto, o uso do CRF apresenta uma expressiva vantagem financeira global na grande maioria das obras. A viabilidade econômica decorre da redução da mão de obra: eliminam-se as etapas de corte e dobra, montagem de malhas e posicionamento de espaçadores (Cristelli, 2010). Além disso, a ausência de armaduras no chão permite a entrada dos caminhões-betoneira diretamente na praça de concretagem, eliminando os custos com o serviço de bombeamento do concreto e garantindo um ganho de velocidade e produtividade (Silva, 2011).

Um receio comum entre os executores é a possibilidade de as fibras aflorarem (aparecerem) na superfície final do piso polido (Silva, 2011). Em uma dosagem de 5 kg/m³, por exemplo, pode haver milhares de fibras por metro cúbico e algumas fatalmente ficarão próximas à superfície. Contudo, o uso de fibras poliméricas modernas, processos de acabamento mecânico bem executados ou o uso de aspersão de agregados minerais na superfície conseguem ocultar essas fibras, minimizando quase totalmente esse impacto estético.

O concreto enfrenta desafios diferentes ao longo da sua vida útil. No estado plástico, nas primeiras horas após o lançamento, está sujeito à retração precoce causada pela perda rápida de água, o que pode gerar fissuras antes mesmo de adquirir resistência. Após o endurecimento, o problema passa a ser estrutural, pois a placa precisa resistir aos carregamentos móveis e estáticos.

Portanto, cada tipo de fibra atua em um momento distinto do comportamento do concreto:

• Microfibras: não possuem função estrutural significativa no concreto endurecido. Sua atuação ocorre nas primeiras horas após o lançamento, ainda no concreto fresco, ajudando a distribuir as tensões capilares e a controlar a abertura de microfissuras provocadas pela retração plástica.

• Macrofibras (poliméricas ou de aço): têm função estrutural e passam a atuar após o aparecimento da primeira fissura no concreto endurecido. Sua função é transferir tensões entre as faces fissuradas, tornando o material mais dúctil e garantindo a tenacidade necessária para resistir aos esforços no piso.

Para garantir um projeto eficiente, é indispensável utilizar fibras de alta qualidade e procedência confiável. Nesse contexto, empresas parceiras da engenharia, como a Camargo Química , têm papel fundamental ao fornecer materiais amplamente ensaiados e com desempenho comprovado. A combinação de macrofibras poliméricas estruturais, como a CQ Fiber 54, com microfibras de controle de retração, como a CQ Microfiber, oferece ao projetista maior segurança, pois contribui para que os parâmetros de resistência adotados em projeto sejam efetivamente compatíveis com o comportamento real da estrutura.

Embora o CRF seja uma solução tecnicamente muito eficiente, o engenheiro precisa ter clareza de que ele não é a alternativa mais vantajosa em todos os casos. Em situações com solos muito deformáveis ou carregamentos pontuais excepcionais, pode ser mais adequado adotar pavimentos armados convencionais ou soluções híbridas, com telas e fibras. Ainda assim, para a maior parte dos galpões logísticos e centros de distribuição modernos, o CRF se apresenta como uma opção técnica e economicamente competitiva.

Diego Schneider é Engenheiro Civil, Mestre com ênfase em concreto reforçado com fibras e Especialista em Patologia nas Obras Civis. É certificado como perito de estruturas de concreto pela Alconpat Brasil, Alconpat Internacional e IBRACON. Fundador e sócio da MDC Projetos, escritório especializado em projetos estruturais de médio e grande porte, com atuação no Brasil e no exterior. Fundador e CEO da Authenty Softwares, empresa focada no desenvolvimento de softwares para engenharia civil