Desempenho de placas cimentícias reforçadas com fibras de vidro: avaliação da transmitância luminosa e da resistência à tração na flexão

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18265/2447-9187a2026id9212

Resumo

Este estudo investigou o desempenho de placas cimentícias com incorporação de fibras de vidro, com ênfase na transmitância luminosa e na resistência à tração na flexão. Foram produzidos três tipos de placas: traço de referência sem fibras (TR), traço com fibras de vidro misturadas à massa (T1); e traço com fibras dispostas verticalmente no molde (T2). As fibras utilizadas apresentaram resistência à flexão de 193 MPa e módulo de elasticidade de 8.900 MPa. Os ensaios seguiram a NBR 15498:2021,
empregando corpos de prova específicos para cada teste. A resistência à tração na flexão foi determinada em seis amostras de cada traço, enquanto a transmitância luminosa foi avaliada em placas expostas à luz solar, utilizando caixa de MDF vedada e luxímetro. Os resultados indicaram que apenas as placas com fibras dispostas verticalmente permitiram passagem de luz natural, registrando 2,4 lux, enquanto as demais apresentaram transmitância nula. Entretanto, essa configuração resultou na menor resistência mecânica (0,33 MPa), seguida pelas placas com fibras misturadas (0,77 MPa), ambas inferiores ao traço de referência (1,44 MPa). A redução da resistência foi atribuída à má aderência matriz–fibra e à formação de vazios, especialmente nos pontos de concentração das fibras verticais. Conclui-se que, embora a orientação vertical das fibras aumente a capacidade de transmissão luminosa, compromete significativamente as propriedades mecânicas. O trabalho evidencia o potencial das fibras de vidro para o desenvolvimento de materiais cimentícios translúcidos, com possíveis aplicações em edificações sustentáveis que priorizam iluminação natural, mas ressalta a necessidade de otimizar a fração volumétrica e o arranjo das fibras para equilibrar desempenho estrutural e funcional. 

Downloads

Não há dados estatísticos.

Métricas

Carregando Métricas ...

Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211: Agregados para concreto – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2022. Disponível em: https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/238/abnt-nbr7211-agregados-para-concreto-requisitos. Acesso em: 27 ago. 2025.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15498: Chapas cimentícias reforçadas com fios, fibras, filamentos ou telas – Requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2021. Disponível em: https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/26428/abnt-nbr15498-chapas-cimenticias-reforcadas-com-fios-fibras-filamentos-ou-telas-requisitos-e-metodos-de-ensaio. Acesso em: 27 ago. 2025.

AHUJA, A.; MOSALAM, K. M. Evaluating energy consumption saving from translucent concrete building envelope. Energy and Buildings, v. 153, p. 448-460, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.06.062.

AMARAL JÚNIOR, J. C.; SILVA, L. C. F.; MORAVIA, W. G. Análise experimental da adição de fibras poliméricas nas propriedades mecânicas do concreto. Matéria (Rio de Janeiro), v. 22, n. 1, e11772, 2017. DOI: https://doi.org/10.1590/s1517-707620170001.0112.

BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre Reinforced Cementitious Composites. 2. ed. Londres: CRC Press, 2006. DOI: https://doi.org/10.1201/9781482267747.

BORGES, A. P. S. N.; MOTTA, L. A. C.; PINTO, E. B. Estudo das propriedades de concretos com adição de fibras vegetais e de polipropileno para uso em paredes estruturais. Matéria (Rio de Janeiro), v. 24, n. 2, e12364, 2019. DOI: https://doi.org/10.1590/s1517-707620190002.0679.

ELGHEZNAWY, D.; ELTARABILY, S. A review of translucent concrete as a new innovative material in architecture. Civil Engineering and Architecture, v. 8, n. 4, p. 571-579, 2020. DOI: https://doi.org/10.13189/cea.2020.080421.

FIGUEIREDO, A. D. Concreto reforçado com fibras. 2011. Tese (Livre Docência em Materiais e Componentes de Construção Civil) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. DOI: https://doi.org/10.11606/T.3.2012.tde-18052012-112833.

HAN, B.; ZHANG, L.; OU, J. Smart and Multifunctional Concrete Toward Sustainable Infrastructures. Singapore: Springer Singapore, 2017. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-4349-9.

HEGEDUS, G.; SARKADI, T.; CZIGÁNY, T. Analysis of the light transmission ability of reinforcing glass fibers used in polymer composites. Materials, v. 10, n. 6, 2017. DOI: https://doi.org/10.3390/ma10060637.

HIGH, C.; SELIEM, H. M.; EL-SAFTY, A.; RIZKALLA, S. H. Use of basalt fibers for concrete structures. Construction and Building Materials, v. 96, p. 37-46, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.138.

JESTHI, D. K.; MANDAL, P.; ROUT, A. K.; NAYAK, R. K. Enhancement of mechanical and specific wear properties of glass/carbon fiber reinforced polymer hybrid composite. Procedia Manufacturing, v. 20, p. 536-541, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.02.080.

KIZILKANAT, A. B.; KABAY, N.; AKYÜNCÜ, V.; CHOWDHURY, S.; AKÇA, A. H. Mechanical properties and fracture behavior of basalt and glass fiber reinforced concrete: An experimental study. Construction and Building Materials, v. 100, p. 218-224, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.006.

LANA PILZ, T.; FERREIRA, J. R. S.; NEGRÃO, J. S. M.; SOTSEK, N. C.; GENARO, T. Estudo de placas cimentícias para uso em habitações populares: uma revisão sistemática da literatura. The Journal of Engineering and Exact Sciences, v. 6, n. 1, p. 56-62, 2020. DOI: https://doi.org/10.18540/jcecvl6iss1pp0056-0062.

LUHAR, I.; LUHAR, S.; SAVVA, P.; THEODOSIOU, A.; PETROU, M. F.; NICOLAIDES, D. Light Transmitting Concrete: A Review. Buildings, v. 11, n. 10, 480, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings11100480.

MOMIN, A. A.; KADIRANAIKAR, R. B.; JAGIRDAR, V.; INAMDAR, A. Study on Light Transmittance of Concrete Using Optical Fibers and Glass Rods. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, v. 2014, p. 67-72, 2014. Disponível em: https://www.iosrjournals.org/iosr-jmce/papers/ICAET-2014/ce/volume-1/11.pdf. Acesso em: 2 set. 2025.

MONTEIRO, S. N.; AQUINO, R. C. M. P.; LOPES, F. P. D.; D’ALMEIDA, J. R. M. Tenacidade ao entalhe por impacto Charpy de compósitos de poliéster reforçados com fibras de piaçava. Matéria (Rio de Janeiro), v. 11, n. 3, p. 204-210, 2006. DOI: https://doi.org/10.1590/S1517-70762006000300006.

MOSALAM, K. M.; ARMENGOU, J.; ZOHDI, T. I.; CASQUERO-MODREGO, N.; AHUJA, A.; HUANG, B. Anidolic Day-Light Concentrator in Structural Building Envelope. In: ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING, 1., 2013, Singapore. Proceedings […]. Singapore: Global Science and Technology Forum, 2013. p. 560-567. DOI: https://doi.org/10.5176/2301-394x_ace13.140.

OLU-AJAYI, R.; ALAKA, H.; EGWIM, C.; GRISHIKASHVILI, K. Comprehensive Analysis of Influencing Factors on Building Energy Performance and Strategic Insights for Sustainable Development: A Systematic Literature Review. Sustainability (Switzerland), v. 16, n. 12, 5170, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/su16125170.

OWENS CORNING. Chopped Strand Mat M821B. Toledo, OH, USA: Owens Corning, [2025]. Disponível em: https://www.owenscorning.com/en/composites/product/m821b. Acesso em: 5 set. 2025.

PAGLIOLICO, S. L.; LO VERSO, V. R. M.; TORTA, A.; GIRAUD, M.; CANONICO, F.; LIGI, L. A preliminary study on light transmittance properties of translucent concrete panels with coarse waste glass inclusions. Energy Procedia, v. 78, p. 1811-1816, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.317.

PELED, A.; BENTUR, A.; MOBASHER, B. Textile Reinforced Concrete. London: CRC Press, 2017. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315119151.

SKIBNIEWSKI, M. J.; ZAVADSKAS, E. K. Technology development in construction: a continuum from distant past into the future. Journal of Civil Engineering and Management, v. 19, n. 1, p. 136-147, 2013. DOI: https://doi.org/10.3846/13923730.2012.756060.

SNOECK, D.; DEBO, J.; DE BELIE, N. Translucent self-healing cementitious materials using glass fibers and superabsorbent polymers. Developments in the Built Environment, v. 3, 100012, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dibe.2020.100012.

SOUZA, M.; CECHIN, L.; HACKE, O.; SANTOS, C. A. Análise numérica e experimental da transmitância luminosa em placas de argamassa e fibra óptica polimérica. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, v. 13, n. 8, p. 89-101, 2023. DOI: https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.008.0007.

TESSARO, A. B.; GONÇALVES, M. R. F.; GATTO, D. A.; POLLNOW, E. N.; CARREÑO, N. L. V.; DELUCIS, R. Á. Compósitos cimentícios reforçados com fibras de eucalipto puras e tratadas com tetraetilortossilicato (TEOS 98%). Ambiente Construído, v. 15, n. 3, p. 47-55, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212015000300025.

WAMBUA, P.; VANGRIMDE, B.; LOMOV, S.; VERPOEST, I. The response of natural fibre composites to ballistic impact by fragment simulating projectiles. Composite Structures, v. 77, n. 2, p. 232-240, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2005.07.006.

ZHOU, Z.; OU, G.; HANG, Y.; CHEN, G.; OU, J. Research and development of plastic optical fiber based smart transparent concrete. SPIE Proceedings, v. 7293, 2009. DOI: https://doi.org/10.1117/12.816638.

Downloads

Publicado

07-04-2026

Como Citar

CECHIN, L.; KUCHLLER, G. S. Desempenho de placas cimentícias reforçadas com fibras de vidro: avaliação da transmitância luminosa e da resistência à tração na flexão . Revista Principia, [S. l.], v. 63, 2026. DOI: 10.18265/2447-9187a2026id9212. Disponível em: https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/view/9212. Acesso em: 13 abr. 2026.

Edição

Seção

Engenharias I - Engenharia Civil - Construção Civil
Smart Citations via scite_

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)