A crescente preocupação ambiental associada à produção de cimento Portland, especialmente em função das elevadas emissões de CO₂ e do intenso consumo de recursos naturais, tem impulsionado o desenvolvimento de compósitos cimentícios mais sustentáveis. Paralelamente, a mineração de ferro gera grandes volumes de estéril, um resíduo sólido inerte que demanda extensas áreas de armazenamento e representa um significativo passivo ambiental. Nesse contexto, este estudo avalia o comportamento mecânico e físico de compósitos cimentícios reforçados com fibras de PVA produzidos com substituição parcial do cimento por estéril de mineração de ferro, bem como analisa o efeito complementar da incorporação de cinza volante como material pozolânico. Foram formuladas duas misturas, ambas com substituição de 30% do cimento por estéril: uma contendo apenas estéril e outra composta pela combinação de 30% de estéril e 20% de cinza volante. No estado fresco, foram avaliadas a consistência e a massa específica. No estado endurecido, foram determinados a resistência à compressão, o módulo de elasticidade, o comportamento à flexão em quatro pontos e as propriedades físicas, incluindo massa específica, índice de vazios e absorção de água. Os resultados indicaram que a incorporação da cinza volante promoveu aumento da porosidade e redução do desempenho mecânico em idades iniciais. Entretanto, em idades mais avançadas, observou-se recuperação e melhoria da resistência à compressão. Além disso, a mistura contendo estéril e cinza volante apresentou desempenho superior à flexão, com aumento significativo da capacidade de deflexão e comportamento pós-fissuração mais dúctil em comparação à mistura contendo apenas estéril. De forma geral, o estudo evidencia o potencial técnico da utilização combinada de estéril de mineração e cinza volante na produção de compósitos cimentícios reforçados com fibras de PVA, contribuindo para a redução do consumo de cimento e para a valorização de resíduos industriais na construção civil.