Полипропиленови влакна за бетон

влакна

бетон
Въведение

1998 г. навършва 15 години оттогава полипропиленови влакна (PPV) за бетон са станали широко използвани по целия свят. През 1963 г. лабораторията за научноизследователска и развойна дейност на армията на САЩ получи доклад, че полипропиленът е един от многото влакнести материали, които значително повишават устойчивостта на удар и разцепване на бетона. Поради тази причина за търговски цели PPV за първи път се използва в защитни черупки от купчини.

Пълният му потенциал обаче е реализиран през 80-те години, главно в бетонни плочи. Днес в САЩ 10% от целия готов бетон съдържа PPV, а във Великобритания има милиони кубически метри такъв бетон. Понастоящем влакната се използват в структурен бетон за морски укрепления, мостове и резервоари, както и в сглобяем бетон и торкрет. Новите разработки включват антибактериален бетон, тънък бетон за асфалтови пътни настилки, открит инертен бетон със шумоляща повърхност, бетон, по-малко склонен към експлозивно раздробяване при излагане на огън.

Какво е полипропиленово влакно за бетон?

Полипропиленовите влакна са олефинови влакна, направени от полимери или съполимери на пропилен. Разтопеният полипропилен се разтяга, за да образува плоски листове или влакна. Тогава можете да получите два вида PPV от него. Гладките листове се разделят на малки влакнести елементи, които съставляват основната структура, и се нарязват на парчета с различна дължина. Тези фибрилирани влакна имат почти правоъгълно напречно сечение. Влакната с кръгли напречни сечения също се нарязват на различни дължини, за да се получат моно- и многофиламентни влакна.

PPV е чист, безопасен, лесен за използване, химически неутрален и съвместим с всички свързващи вещества и добавки.

Как да използваме полипропиленови влакна?

Броят, видът и дължината на използваните влакна зависи от изискванията на проекта. Обичайната доза е 0,1 обемни% или 0,6 - 0,9 kg/m3 бетон. За по-лесна употреба, PPV се предлага в разтворими торби от 0,6 - 0,9 kg. За всеки кубичен метър бетон се добавя една торба - или към смесителната инсталация в бетонната фабрика, или директно към смесителя за камиони. Само 5 минути смесване в смесител за камиони са достатъчни за равномерно разпръскване без образуване на бучки и бучки.

По-високи дози, особено за фибрилирани влакна, се използват в сглобяем бетон, торкрет и други видове бетон, където якостта и устойчивостта на разцепване са важни.

Как работят полипропиленовите влакна и какви са ползите?

При доза от 0,1-1%, PPV не осигурява първична армировка. Теорията показва, че количеството фибри, които могат да издържат на напрежението след напукване - критичният обем на влакната - за PPV е около 2% от обема. Това количество е трудно да се включи в бетонната смес и не е търговски приемливо. Въпреки това, доза от 0,1-1% PPV по обем наистина осигурява определени предимства за бетона, както в пластмасата, така и в втвърдено състояние. Влакната имат незабавен ефект, увеличавайки адхезията на бетонната смес, предотвратявайки утаяването на големи, тежки частици по време на уплътняването и улеснявайки изпомпването на бетона.

PPV увеличава способността на бетона да се деформира без разрушаване по време на критичния период на втвърдяване, което предотвратява образуването на микропукнатини в рамките на втвърдения бетон и също така инхибира разширяването на видимите повърхностни пукнатини, възникващи от пластмасовото свиване. PPW инхибира движението и последващото изпаряване на водата, увеличавайки хидратацията на цимента на повърхността, но не замества правилните процедури за втвърдяване на бетона.

16 години независими тестове по целия свят, сега подкрепени от сертификат BBA, показват, че 0,1% от обема PPV осигурява устойчивост на течове на вода, утаяване, напукване на свиване, абразия, цикли на замръзване/размразяване, устойчивост на удар и пожароустойчивост, остатъчни здравина, антимикробна защита и намалена пропускливост.

В кои области се използват полипропиленови влакна?

Предимствата, описани по-горе, означават, че PPV може да се използва във всички конкретни приложения. Ползите от PPV могат да се видят при анализ на разходите дори за такива конструкции като мостове, резервоари и стени на насипа. Но той е използван с най-голям успех в бетонни плочи, особено там, където е служил като заместител на вторичната армировка от стоманена тел. Изчисленията за бетонни плочи с PPV не се различават от обичайните, изложени в техническия доклад N 34 на Бетонното общество. PPV не увеличава допустимото натоварване на бетонна плоча с дадена якост и дебелина.

Лесната употреба, премахването на стоманената телена мрежа и безпрепятственият достъп за изхвърляне на бетон правят поставянето на PPI бетон по-бързо и по-икономично. Имайки предвид вече описаните предимства на повърхността на такъв бетон, не е трудно да се разбере защо той се използва толкова успешно в плочи.

Предимствата на торкретбетона с PPV са по-доброто сцепление на бетонната смес, което намалява отскока и ускорява монтажа. С висока доза по-дълги фибрилирани влакна, неговата якост може да се сравни с бетон, съдържащ 25-30 кг стоманена армировка. Предимствата на сглобяемия бетон с PPV са намален риск от случайни повреди по време на отстраняване и последващо транспортиране, намалена пропускливост и следователно по-малка податливост на корозия. Предимствата на бетона с PPV при използване на плъзгащ кофраж са по-доброто сцепление на бетонната смес, което допринася за увеличаване на темпото на строителство и намаляване на обема на ремонтните дейности.

Нови постижения в бетона с полипропиленови влакна

Текущите тестове показват обнадеждаващи резултати - използването на PPV в количество от 1% от обема увеличава якостта на срязване на бетона, което може да осигури алтернативен метод за проектиране на фуги между плочи и колони. Влакната с антимикробни добавки се борят с бактериите през целия живот на бетонните конструкции. Използването на PPV в открит инертен бетон укрепва вътрешната опора и държи грубият инерт близо до повърхността.

В ултратънките бели настилки, които се използват като най-горния слой на асфалтовите пътища в САЩ повече от 20 години, PPV е добавен през последните 6 години, за да се увеличи якостта на 50-75 мм бетонна настилка върху асфалт.

Високоефективният бетон с якост 60-100 МРа или повече набира популярност в цяла Европа. Въпреки това, както е показано от пожар в тунел под Ламанша, такъв бетон е податлив на експлозивно изсипване при температури над 200 ° C. PPV осигурява безопасно излизане на прегрята пара през капилярите на повърхността, когато полипропиленът се топи при температура 160-170 ° C, и в момента PPV се въвежда в конкретните спецификации за тунели и други приложения, при които експлозивното изсипване може да застраши живота.

Изследванията и подобренията на тази и други уточнени характеристики потвърждават, че PPV продължава да бъде неразделна част от бетонната конструкция.