Análise estrutural de radiers e lajes sobre solo reforçados com macrofibras poliméricas: revisão sistemática

Alcimar Araujo Milhomem; Gilson Marafiga Pedroso

doi:10.47236/2594-7036.2026.v10.2142

Autores

Alcimar Araujo Milhomem Instituto Federal do Tocantins https://orcid.org/0009-0003-9823-9959
Gilson Marafiga Pedroso Instituto Federal do Tocantins https://orcid.org/0009-0001-1955-2265

DOI:

https://doi.org/10.47236/2594-7036.2026.v10.2142

Palavras-chave:

Concreto reforçado com fibras, Macrofibra de polipropileno, Punção, Radier, Revisão sistemática

Resumo

O uso de radiers e lajes apoiadas sobre o solo demanda soluções eficientes para o controle de fissuração e aumento da capacidade de carga. O presente estudo realizou uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) para analisar a viabilidade técnica da substituição parcial ou total de armaduras convencionais por macrofibras sintéticas (polipropileno), focando no comportamento à flexão, puncionamento e tenacidade. A busca foi conduzida nas bases de dados Scopus e Web of Science em fevereiro de 2026, seguindo o protocolo PRISMA 2020 e limitando-se a artigos de acesso aberto (open access), resultando na seleção de 10 artigos experimentais e numéricos publicados entre 2021 e 2026. Os resultados indicam que, embora as fibras de polipropileno apresentem uma carga de primeira fissura inferior à do reforço metálico, elas proporcionam um incremento médio de 20% a 28% na capacidade de carga última e alteram o modo de ruptura de frágil para pseudodúctil. Estudos destacam a eficácia das fibras na mitigação de falhas por punção em lajes planas (aumento de até 34% na carga) e na compensação de perda de rigidez em lajes com aberturas. A revisão também aponta para a superioridade dos sistemas híbridos (aço+polipropileno) e para a necessidade de modelos de cálculo não-lineares, visto que métodos tradicionais podem superestimar a resistência em até 45%. Conclui-se que as macrofibras poliméricas representam uma alternativa robusta para fundações superficiais, oferecendo vantagens executivas e desempenho seguro no estado limite último.

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Biografia do Autor

Alcimar Araujo Milhomem, Instituto Federal do Tocantins

Mestrando do Programa de Pós-Graduação Profissional em Engenharia Civil e Ambiental do Campus Palmas, do Instituto Federal do Tocantins. Palmas, Tocantins, Brasil. Endereço eletrônico: alcimar.milhomem@estudante.ifto.edu.br. Orcid: https://orcid.org/0009-0003-9823-9959. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/ 9232395963256268.

Gilson Marafiga Pedroso, Instituto Federal do Tocantins

Doutor em Estruturas e Construção Civil pela Universidade de Brasília. Professor do Mestrado Profissional em Engenharia Civil e Ambiental do Campus Palmas, do Instituto Federal do Tocantins. Palmas, Tocantins e Brasil. Endereço eletrônico: gilson@ifto.edu.br. Orcid: https://orcid.org/0009-0001-1955-2265. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/8706944310534943.

Referências

AL-ROUSAN, R. Z.; ALNEMRAWI, B. R. NLFEA of the behavior of polypropylene-fiber-reinforced concrete slabs with square opening. Buildings, [S. l.], v. 14, n. 2, p. 480, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.3390/buildings14020480. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings14020480

AL-ROUSAN, R. Z. Influence of macro synthetic fibers on the flexural behavior of reinforced concrete slabs with opening. Civil Engineering Journal Iran, [S. l.], v. 8, n. 9, p. 2001-2021, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.28991/CEJ-2022-08-09-016. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.28991/CEJ-2022-08-09-016

CARDOSO, J. M. et al. Concreto com adição de pérolas de poliestireno expandido. Revista Sítio Novo, Palmas, v. 8, n. 3, p. 16-24, jul./set. 2024. Disponível em: https://doi.org/10.47236/2594-7036.2024.v8.i3.16-24p. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.47236/2594-7036.2024.v8.i3.16-24p

CÁRNIO, M. A.; VAZ, M. A.; DUARTE, I. O. Steel Fiber-Reinforced Concrete in Slab-on-Ground Foundations for Buildings. In: FIB CONCEPTUAL DESIGN SYMPOSIUM, 2025, [S. l.]. Anais [...]. Disponível em: https://doity.com.br/anais/fib/trabalho/431670. Acesso em: 31 jul. 2026.

CHAOBIN, H. et al. Study on the hybrid effect of chopped fiber and basalt fiber textile on the flexural behavior of two-way concrete slabs. Case Studies in Construction Materials, [S. l.], v. 23, p. e05027, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e05027. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e05027

EISA, M. S.; BASIOUNY, M. E.; YOUSSEF, A. M. Improvement of load carrying capacity of concrete pavement slabs using macro synthetic fibers. Coatings, [S. l.], v. 11, n. 7, p. 833, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.3390/coatings11070833. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/coatings11070833

HASSANLI, R. et al. Investigation of punching shear performance in concrete slabs reinforced with GFRP and synthetic fibers: an experimental study. Engineering Structures, [S. l.], v. 311, p. 118215, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118215. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118215

KHAN, Q. U. Z. et al. Experimental and finite element analysis of hybrid fiber reinforced concrete two-way slabs at ultimate limit state. SN Applied Sciences, [S. l.], v. 3, n. 1, p. 73, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s42452-020-04078-y. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-020-04078-y

KUMBASAROGLU, A. et al. Effect of polypropylene fibers on the development lengths of reinforcement bars of slabs. Case Studies in Construction Materials, [S. l.], v. 15, p. e00680, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00680. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00680

LEITE, A. M. Avaliação do uso da macrofibra polimérica na composição de concreto para fins estruturais. 2018. 257 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-23042018-094235/publico/ME2018_AlexMacedoLeite.pdf. Acesso em: 28 jan. 2026..

MINH, Q. C. et al. Flexural response and structural efficiency of hybrid fiber-reinforced concrete slabs. Buildings, [S. l.], v. 15, n. 24, p. 4436, 2025. DOI: 10.3390/buildings15244436. Disponível em: https://doi.org/10.3390/buildings15244436. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings15244436

SHI, F. et al. Comparative performance analysis of ground slabs and beams reinforced with macro polypropylene fibre, steel fibre, and steel mesh. Structures, [S. l.], v. 56, p. 104920, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.104920. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.104920

SON, D. H. et al. Flexural strength of composite deck slab with macro synthetic fiber reinforced concrete. Applied Sciences, [S. l.], v. 11, n. 4, p. 1662, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.3390/app11041662. Acesso em: 28 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.3390/app11041662