البولي بروبيلين الليفي هو عبارة عن ألياف البولي بروبلين المصنوعة في شكل غشاء شقي ينفتح إلى العديد من الألياف الصغيرة المتفرعة. في الخرسانة، يعني عادةً ألياف صناعية دقيقة تستخدم لتقليل التشقق المبكر وتحسين التماسك في المزيج الطازج. وتوضح الجمعية الوطنية للخرسانة مسبقة الصب أن الألياف الليفية هي ألياف غشائية مشقوقة حيث تتقشر أجزاء من الألياف وتشكل أليافًا متفرعة. وتقول نفس الورقة البحثية إن هذه الألياف الدقيقة الاصطناعية تستخدم عادةً في التسليح الثانوي للخرسانة. كما يوضح كتيب سيكا الحالي للألياف أيضًا أن الألياف الليفية توضع في الألياف الدقيقة مجموعة تحت EN 14889-2، في حين أن الألياف الكبيرة هي فئة منفصلة.
هذا التعريف مهم لأن العديد من المشترين يسمعون كلمة “بولي بروبيلين” ويعتقدون أن جميع ألياف البولي بروبيلين متماثلة. لكنها ليست كذلك. في الخرسانة، يغير شكل الألياف الوظيفة التي تقوم بها. تختلف ألياف البولي بروبيلين الليفية عن ألياف البولي بروبيلين الأحادية الشعيرات وكلاهما يختلف عن ألياف البولي بروبيلين الكلية. تنص صفحة منتجات سيكا أستراليا الخاصة بألياف البولي بروبيلين بروبيلين الليفية على أنها تتوافق مع EN 14889-2 الفئة 1ب, وهي فئة الألياف الدقيقة الليفية، وتنص أيضًا على التوافق مع النوع الثالث من ASTM C1116/C1116M ASTM C1116/C1116M للخرسانة المقواة بالألياف الصناعية.
ما الذي يعنيه المصطلح حقاً
يتكون المصطلح من جزأين. بولي بروبيلين هو البوليمر الأساسي. الليفي يصف الشكل. وتعرّف المواصفة القياسية ASTM D7508 خيوط البولي أوليفين المفرومة للاستخدام في الخرسانة، وتوضح أن هذه الألياف عبارة عن خيوط مفرومة ممزوجة بالخرسانة أو الملاط. وتعرف نفس معيار ASTM نفسه أيضًا الخيوط، في سياق الألياف الخرسانية، على أنها غشاء مقذوف ذو شق ضيق. وهذا الأمر مهم لأن البولي بروبيلين الليفي يبدأ عادةً من فكرة الفيلم الشقي هذا وليس من خيوط أحادية مستديرة ملساء.
والجزء الخاص بالرجفان هو الفرق البصري الرئيسي. وتقول الجمعية الوطنية لحماية الألياف الليفية إن الألياف الليفية هي ألياف ذات غشاء مشقوق حيث تتقشر الأجزاء وتشكل أليافًا متفرعة. ومن الناحية العملية، يؤدي ذلك إلى إنشاء شبكة صغيرة أو بنية تشبه الشبكة بدلاً من خصلة واحدة صلبة. تصف ورقة منتج PPF-300 من سيكا النتيجة من حيث الأداء. وتقول إن النمط الليفي يحسّن الرابطة الميكانيكية بين مصفوفة الملاط وشبكة الألياف. وتستخدم ورقة Sinta F من شركة GCP لغة مماثلة وتقول إن الألياف الليفية الصغيرة تنغلق ميكانيكيًا في مصفوفة الخرسانة الطازجة.
لذا، عندما يسأل شخص ما “ما هو البولي بروبيلين الليفي؟” فإن الإجابة العملية هي: إنه شكل ألياف البولي بروبيلين الشبيهة بالشبكة مصمم للانتشار عبر المزيج وخلق العديد من نقاط التلامس الصغيرة مع عجينة الأسمنت. منطقة التلامس الإضافية هذه هي السبب في شيوعها في الخرسانة والملاط. إنه ليس نسيجًا زخرفيًا. إنها هندسة عمل.
في الخرسانة، عادةً ما يعني البولي بروبيلين الليفي أليافًا صناعية دقيقة
في الأعمال الخرسانية، عادةً ما يُصنف البولي بروبيلين الليفي على أنه ألياف صناعية دقيقة, وليس الألياف الكبيرة. يلخص كتيب سيكا للألياف EN 14889-2 بتقسيم ألياف البوليمر إلى ألياف دقيقة من الفئة Ia، أحادية الشعيرات, ألياف دقيقة من الفئة IB، ليفية, و الألياف الكلية من الفئة الثانية فوق 0.30 مم. ويلخص الكتيب نفسه أيضًا ASTM D7508 بفصل ألياف البولي أوليفين الدقيقة عن ألياف البولي أوليفين الكبيرة عند خط 580 منكر و0.3 مم قطر مكافئ.
هذا التصنيف مهم لأن الألياف الدقيقة والكبيرة تقوم بوظائف مختلفة. تقول NRMCA إن الألياف الاصطناعية تساعد في كل من الحالة البلاستيكية والحالة المتصلبة، ولكنها تشير أيضًا إلى أن الألياف الاصطناعية الكلية أكثر سمكًا وتستخدم بجرعات أعلى للتحكم في التشققات في الخرسانة المتصلبة أو كتعزيز لدرجات الحرارة والانكماش في بعض التطبيقات. وتوضح نفس وثيقة NRMCA نفسها أن الخرسانة في مرحلة مبكرة من العمر تستفيد من الألياف الاصطناعية لأن الألياف تمنع ميكانيكيًا نمو التشققات وتساعد على وقف تكوين شقوق التسوية البلاستيكية.
وهذا هو السبب في اختيار البولي بروبلين الليفي عادةً من أجل السيطرة على التشققات في سن مبكرة, التعزيز الثانوي, و تماسك المزيج, وليس للتصميم الهيكلي المرن بعد التصدع. وتنص ورقة Sika's PPF-300 على أن المنتج يستخدم في المقام الأول في التعزيز الثانوي أو التعزيز بعد الانكماش الحراري وللتحكم بشكل أفضل في التشقق الناتج عن انكماش البلاستيك والتشقق الناتج عن التسوية البلاستيكية. وتنص ورقة Sinta F من GCP على نفس الشيء بشكل أساسي وتضع الفائدة في أول 24 ساعة بعد وضع الخرسانة عندما تكون الخرسانة أكثر عرضة للتشقق.
ما يفعله البولي بروبيلين الليفي في الخرسانة الطازجة
يتغير حجم الخرسانة الطازجة في وقت مبكر جداً. يتحرك الماء. تتشكل قنوات النزف. يجف السطح. يحدث ترسيب حول الركام والتسليح. إذا ارتفعت هذه الضغوط بشكل أسرع من القوة التي تكتسبها الخرسانة الفتية، تتشكل التشققات. تشرح NRMCA هذا الأمر بوضوح. وتقول إن تغيرات الحجم في بداية العمر تخلق مستويات وشقوق ضعيفة، وتقول إن نمو هذه الشقوق الانكماشية الدقيقة يتم تثبيطها من خلال عمل الحجب الميكانيكي للألياف الاصطناعية. كما تقول أيضًا أن نظام الدعم الداخلي للألياف الاصطناعية يثبط شقوق التسوية البلاستيكية ويثبط تكوين القنوات الشعرية الكبيرة الناجمة عن هجرة المياه النازفة.
البولي بروبيلين الليفي تناسب هذه الوظيفة جيدًا لأن الألياف المتفرعة تخلق شبكة متعددة الأبعاد في المزيج. تقول ورقة سيكا PPF-300 أن الألياف تعمل ميكانيكيًا من خلال تقوية الخرسانة بشبكة ألياف متعددة الأبعاد مغطاة بالملاط. وتقول نفس الورقة إنها يمكن أن تقلل من التشقق البلاستيكي والانكماش الجاف، وتقلل من النزيف، وتحسن مقاومة الصدمات والتآكل، وتعزز المتانة والصلابة. وتقول ورقة Sinta F من شركة GCP أيضًا أن الألياف تتوزع بشكل متعدد الأبعاد في جميع أنحاء المزيج وتحسن خصائص السطح والصدمات والمتانة مع تقليل النفاذية.
وهذا هو السبب أيضًا في أن الألياف الليفية PP غالبًا ما تُستخدم في الألواح والطبقات العلوية والأرصفة والخرسانة المرشوشة والجص والخرسانة مسبقة الصب. هذه هي الوظائف التي يريد المقاول فيها المقاول عددًا أقل من التشققات المبكرة ومزيجًا أكثر إحكامًا وتماسكًا دون الانتقال إلى تصميم هيكلي كامل من الألياف الليفية. تسرد شركة سيكا أستراليا ألواح الأرضيات، والممرات، والألواح المائلة، وطبقات الأرضيات، والعناصر مسبقة الصب، والخرسانة الملونة، والخرسانة المرشوشة الجافة والرطبة على حد سواء من بين الاستخدامات النموذجية لمنتجها من البولي بروبيلين المشبع بالليف.
كيف يختلف عن البولي بروبيلين أحادي الشعيرات
غالبًا ما يقارن المشتري البولي بروبلين الليفي مع بولي بروبيلين أحادي الشعيرات. والفرق هو الشكل أولاً، ثم سلوك الترابط، ثم الملمس النهائي. وتقول الجمعية الوطنية للوقاية من الألياف الدقيقة الاصطناعية إن استخدام الألياف الدقيقة الاصطناعية التقليدية في الخرسانة اقتصر بشكل أساسي على الأشكال الأحادية والأشكال الليفية من ألياف البولي بروبلين. ثم يوضح بعد ذلك أن الألياف الليفية هي الأشكال الليفية الشقية ذات الألياف المتفرعة. وهذا يعني أن السوق تعاملت معهما منذ فترة طويلة كشكلين منفصلين للمنتج، حتى عندما يكون كلاهما من ألياف البولي بروبيلين الدقيقة.
ويجعل كتيب الألياف من سيكا التقسيم أكثر وضوحًا من خلال إدراج الألياف الأحادية والليفية كشكلين من الألياف الدقيقة تحت EN 14889-2. لذا لا ينبغي للمشتري التعامل مع “الألياف الدقيقة PP” على أنها مواصفات كاملة في حد ذاتها. لا يزال المورد بحاجة إلى تحديد ما إذا كان المنتج خيوط أحادية أو الليفي, لأن الهندسة تؤثر على التشتت ونمط الرابطة وأحيانًا على المظهر النهائي.
من الناحية العملية في موقع العمل، غالبًا ما يتم اختيار البولي بروبيلين الليفي عندما يرغب المشتري في الحصول على تأثير شبكي أقوى وقفل ميكانيكي أفضل في العجينة. تربط صفيحة البولي بروبيلين الليفي PPF-300 من سيكا مباشرةً النمط الليفي لتحسين الترابط بين مصفوفة الملاط وشبكات الألياف. تقول ورقة Sinta F من شركة GCP أن الألياف الليفية الصغيرة تقفل ميكانيكيًا في المصفوفة الطازجة وتقلل من التشقق المبكر الناجم عن الانكماش والتسوية والضغوط الداخلية الأخرى. لا تعني هذه العبارات أن الPP الليفي “أفضل” دائمًا من الPP الأحادي الشعيرات. فهي تعني أن الشكل يغير الطريقة التي تعمل بها الألياف، وهذا هو سبب أهمية التمييز.
كيفية اختلافها عن ألياف البولي بروبلين الكلية
من المهم بنفس القدر فصل البولي بروبيلين الليفي عن ألياف PP الكلية. تفصل ASTM D7508 بين ألياف البولي أوليفين الدقيقة والكبيرة حسب المنكر والقطر المكافئ. تكون الألياف الدقيقة أقل من 580 منكر وأقل من 0.3 مم وقطر مكافئ 0.3 مم. الألياف الكبيرة هي 580 منكر أو أكثر وقطر مكافئ 0.3 مم أو أكثر. كما يسرد المعيار أيضًا نطاقات طول القطع التي تكون أقصر بكثير للخيوط المقطوعة الدقيقة عن الخيوط المقطوعة الكبيرة.
يصف NRMCA الفرق الوظيفي بلغة بسيطة. وتقول إن الألياف الاصطناعية الكبيرة هي ألياف أكثر سمكًا، وتستخدم بجرعات أعلى، وتستخدم للتحكم في التشققات في الخرسانة المتصلبة أو كتعزيزات للحرارة أو الانكماش في بعض التطبيقات. وعلى النقيض من ذلك، تشرح وثيقة NRMCA نفسها الألياف الاصطناعية الدقيقة من خلال تأثيرها على الانكماش البلاستيكي والتشقق البلاستيكي.
لذا، فإن البولي بروبيلين الليفي عادةً ما يكون على ميكرو جانب السوق. يستخدمه المشتري للتحكم المبكر في التشققات والتعزيز الثانوي وتحسين التماسك. تنتمي ألياف البولي بروبيلين الكلية إلى مناقشة مختلفة. يدور هذا النقاش حول الأداء المرن بعد التشقق والجرعة الأعلى وتصميم القوة المتبقية. ولهذا السبب يبقي كتيب سيكا وأدلة اختيار منتجات سيكا هذه الفئات منفصلة لهذا السبب.
ما هي المعايير التي يجب على المشترين التحقق منها
لا ينبغي للمشتري الجاد أن يتوقف عند عبارة “بولي بروبيلين مملوء بالليف”. يجب على المشتري التحقق من المعايير وراء المنتج. أولها أستم C1116/C1116M, والتي تصفها ASTM بأنها مواصفات الخرسانة المقواة بالألياف. تذكر الصفحة القياسية الخاصة بـ ASTM أن المواد مصنفة حسب نوع الألياف وأن النوع الثالث هي خرسانة صناعية مدعمة بالألياف الاصطناعية. كما تنص على أن تكون الخرسانة خالية من كرات الألياف عند التسليم.
المعيار الثاني هو ASTM D7508, التي تغطي خيوط البولي أوليفين المفرومة للاستخدام في الخرسانة. وتنص ASTM D7508 على أن الألياف عبارة عن خيوط مقطعة ممزوجة في الخرسانة أو الملاط، وتحدد التقسيم الجزئي والكلي، وتنص على أن خيوط البولي أوليفين المفرومة للاستخدام في الخرسانة يجب أن تتوافق مع كل من C1116/C1116M و D7508. وهذا أمر مهم لأنه يربط منتج الألياف نفسه بمواصفات الاستخدام الملموس، وليس فقط بوصف النسيج.
المعيار الثالث هو EN 14889-2 عندما يتبع المشروع ممارسة EN. ويضع كل من ملخص كتيب سيكا وصفحة منتجات سيكا أستراليا البولي بروبيلين الليفي في الفئة 1ب/الفئة 1ب/الفئة ب فئة الألياف الدقيقة. وهذا يمنح المشترين طريقة واضحة لتحديد فئة المنتج في أسواق التصدير وملفات المشاريع الدولية.
الجرعة النموذجية، والتعامل، وتوقعات الموقع
في الموقع، عادةً ما يكون البولي بروبيلين الليفي سهل الاستخدام، ولكنه لا يزال بحاجة إلى الخلط والخلط الصحيح. تقول NRMCA أن الألياف الاصطناعية تضاف قبل أو أثناء الخلط. كما تقول أيضًا أن معدلات الإضافة النموذجية من 1 إلى 2 رطل لكل ياردة مكعبة لا تتطلب عادةً تعديل الخلط، في حين أن المعدلات الأعلى قد تقلل من قابلية التشغيل وقد تتطلب مواد مضافة مخفضة للماء للحفاظ على الركود.
تتماشى أوراق بيانات الموردين مع هذا التوجيه العملي. وتعطي ورقة بيانات Sika's PPF-300 جرعة قياسية نموذجية من 1.5 رطل/يد³ وتقول إنه يمكن إضافة المنتج أثناء الخلط أو بعده وخلطه بسرعة عالية لمدة أربع إلى خمس دقائق. تقدم صفحة Sika Australia's Confibre 51F الخاصة بشركة Sika Australia الجرعة الدنيا الموصى بها وهي 0.9 كجم/م³ وتقول إن الجرعة المثلى تعتمد على نوع الخرسانة وظروف الموقع ونسب الخلط والخصائص المستهدفة. كما تعطي ورقة Sinta F الخاصة بـ GCP نطاقًا قياسيًا وتقول إنه يجب خلط الحمولة لفترة كافية بعد الإضافة لضمان التوزيع المنتظم.
يجب على المشتري أيضًا أن يجعل توقعاته واقعية. يمكن أن يقلل البولي بروبيلين الليفي من مخاطر التشقق. ويمكنه تحسين التماسك والمتانة. يمكن أن يكون بمثابة خيار تقوية ثانوي في التطبيقات الموثقة الصحيحة. لكنه ليس بديلاً شاملاً لجميع التعزيزات التي تتطلبها قوانين البناء. ينص GCP على ذلك مباشرةً في ورقة Sinta F. وتقول إن المنتج لا يوصى به كبديل للتقوية التي تتطلبها قوانين ومعايير البناء النموذجية، على الرغم من أنه يمكن أن يغني عن النسيج السلكي الملحوم في بعض حالات التسليح الثانوي.
ما لا يكون البولي بروبلين الليفي
وهي تختلف عن جميع ألياف البولي بروبلين. بعض ألياف البولي بروبلين هي ألياف دقيقة أحادية الشعيرات. وبعضها ألياف اصطناعية كبيرة. وبعضها منتجات متدرجة أو هجينة. تسرد ASTM D7508 صراحةً فئات الألياف الدقيقة والكبيرة والهجينة ومتعددة الأطوال والمتدرجة لخيوط البولي أوليفين المفرومة المستخدمة في الخرسانة. لذا فإن كلمة “بولي بروبيلين” وحدها واسعة جدًا بالنسبة لمواصفات جادة.
كما أنه ليس منتجًا هيكليًا من الألياف الكبيرة بشكل أساسي. وعادة ما يتم تحديد البولي بروبيلين الليفي للتحكم في تشقق انكماش البلاستيك, تشقق التسوية البلاستيكية, وما يتصل بذلك من مشاكل في سن مبكرة. تقول سيكا أستراليا ذلك مباشرة على صفحة منتجاتها. وتنص سيكا PPF-300 وGCP Sinta F على نفس الشيء في أوراق البيانات الخاصة بها.
كما أنها ليست حلًا سحريًا لسوء المعالجة أو سوء ممارسة وضع الخرسانة أيضًا. توضح NRMCA أن الألياف الاصطناعية تساعد عن طريق الحجب الميكانيكي والدعم الداخلي، ولكن الوثيقة نفسها لا تزال تضعها في إطار نهج ممارسة الخرسانة الأوسع نطاقًا. تدعم الألياف المزيج. فهي لا تمحو التعرض السيئ للطقس السيئ أو التوقيت السيئ أو قرارات التشطيب السيئة.
ما أهمية ذلك بالنسبة لـ Ecocretefiber™
بالنسبة لـ إيكوكريتي فايبر™ Ecocretefiber™, ، هذا الموضوع مهم لأن مصطلح البحث يقع بين التعليم ونية الشراء. القارئ الذي يسأل “ما هو البولي بروبيلين الليفي؟” لا يبحث غالبًا عن درس في الكيمياء. غالبًا ما يكون القارئ مقاولًا أو مشتريًا أو كاتب مواصفات يحاول أن يقرر ما إذا كانت ألياف البولي بروبيلين الليفي تناسب بلاطة أو طبقة علوية أو رصف أو خرسانة خرسانية. هذا هو السبب في أن أفضل إجابة تحتاج إلى لغة واضحة ولغة المعايير. تشير جميع مصادر السوق والمعايير إلى نفس الطريقة: البولي بروبيلين الليفي هو شكل من أشكال الألياف الاصطناعية الدقيقة ذات الشق الشريطي يستخدم بشكل أساسي للتحكم المبكر في التشققات والتعزيز الثانوي في الخرسانة.
وهذا يجعل الموضوع أيضًا جسرًا قويًا لتحسين محركات البحث. فهو يجذب القراء قبل أن ينتقلوا إلى عمليات البحث على مستوى المنتج مثل الألياف الليفية PP، أو ألياف التسليح الثانوية، أو الألياف الدقيقة من النوع الثالث ASTM C1116. بالنسبة للعلامة التجارية للألياف الخرسانية، يعد ذلك حركة مرور مفيدة لأنها قريبة بالفعل من المواصفات ولغة المشتريات.
الخاتمة
البولي بروبيلين الليفي هو عبارة عن ألياف البولي بروبلين ذات الأغشية المشقوقة التي تنفتح إلى ألياف متفرعة وتشكل تقوية اصطناعية دقيقة تشبه الشبكة في الخرسانة. في الممارسة العملية، عادة ما يكون ألياف البولي بروبيلين متناهية الصغر, وليس الألياف الكبيرة، وتستخدم بشكل أساسي لتقليل التشقق الناتج عن انكماش البلاستيك، وتقليل التشقق الناتج عن التسوية البلاستيكية، وتحسين التماسك، ودعم التعزيز الثانوي في التطبيقات الصحيحة. تضعه المعايير وأدبيات المنتج بوضوح في هذا الدور، خاصةً من خلال ASTM C1116 النوع III, ASTM D7508, و EN 14889-2 الفئة 1 ب/إب المراجع.
بالنسبة للمشتري، فإن النتيجة العملية بسيطة. إذا كانت المهمة تحتاج إلى التحكم في التشققات في مرحلة مبكرة من العمر، وتماسك أفضل للمزيج، وشكل ألياف صناعية دقيقة مثبتة، فإن البولي بروبيلين الليفي هو أحد أكثر الخيارات الراسخة في سوق الخرسانة. وهذا هو السبب في أنها تظل ملائمة للبلاطات والطبقات السفلية والأرصفة والخرسانة المرشوشة والأعمال سابقة الصب، ولهذا السبب تظل مناسبة بقوة لعلامة تجارية تركز على الخرسانة مثل Ecocretefiber™ من شركة شاندونغ جيانبانغ للألياف الكيماوية المحدودة.
