Pourquoi les “types” sont-ils importants lorsque vous achetez des fibres de polypropylène ?
Une équipe de projet dit souvent “Fibre PP”comme s'il s'agissait d'un seul et même produit. Une équipe de projet obtient toujours des résultats très différents selon les types de fibres. L'équipe d'une dalle veut moins de fissures précoces en surface. L'équipe d'un tunnel souhaite un meilleur comportement en cas d'incendie. Une équipe de préfabrication veut une meilleure résistance des bords et moins d'éclats. Ces objectifs nécessitent différentes tailles de fibres, différentes formes et différents contrôles.
Il s'agit d'un point de vue fondamental qui simplifie le sujet. Les fibres de polypropylène peuvent être divisées en microfibres et macrofibres en fonction de leur taille et de ce qu'ils font dans le béton. Un rapport de recherche énonce cette idée de manière directe et ajoute que la longueur et la fonction déterminent la répartition dans la pratique. Les directives de l'ACI utilisent une ligne de démarcation claire pour les fibres synthétiques et définissent les fibres microsynthétiques comme ayant un diamètre inférieur à 0,3 mm (ou équivalent) et les fibres macrosynthétiques comme ayant un diamètre égal ou supérieur à 0,3 mm.
L'acheteur peut utiliser cette répartition pour éviter les mauvaises spécifications. Un acheteur peut également utiliser cette division pour choisir la bonne méthode de test et le bon dosage. Ecocretefiber™ soutient les deux groupes, et Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. soutient les acheteurs avec un approvisionnement stable et une documentation claire.
L'action des fibres de polypropylène dans le béton à un niveau élémentaire
Les fibres de polypropylène agissent comme un petit renfort qui se répand dans le mélange. Les fibres sont utiles car le béton se fissure lorsque la tension dépasse sa résistance à la traction. Les fibres comblent les petites fissures et répartissent les tensions sur de nombreuses lignes minuscules. Les fibres aident également à maintenir le béton frais ensemble lorsqu'il est encore faible.
La NRMCA explique cette idée générale pour les fibres synthétiques. La NRMCA affirme que les fibres synthétiques comblent et dispersent les fissures et qu'elles maintiennent le béton fermement ensemble, et la NRMCA relie ces avantages à la fissuration due à la flexion, à la température et au rétrécissement. L'équipe de projet doit toujours assurer le durcissement, une bonne disposition des joints et une bonne finition, et les fibres sont toujours utiles lorsque les conditions du site entraînent une fissuration précoce de la dalle.
Le polypropylène est important parce qu'il est durable dans l'environnement alcalin de la pâte de ciment. L'ASTM C1116 définit le béton renforcé de fibres synthétiques de type III et demande des preuves de résistance à la détérioration par l'humidité et les alcalis dans la pâte de ciment et dans l'exposition aux adjuvants, et la note mentionne les polyoléfines telles que le polypropylène comme durables dans le béton. C'est l'une des raisons pour lesquelles les fibres de polypropylène sont devenues une option courante pour les utilisations micro et macro.
Type 1 : Fibres de micro-polypropylène
Ce que signifie “micro” et ce que les microfibres sont censées faire
Microfibres de polypropylène sont des fibres de petit diamètre qui ciblent principalement les premières heures après la mise en place. L'ACI décrit les microfibres synthétiques comme ayant un diamètre inférieur à 0,3 mm (ou équivalent). L'ASTM D7508 utilise la densité linéaire pour décrire les microfibres de polyoléfine, et définit les microfibres en dessous de 580 deniers, que la norme relie à un diamètre équivalent inférieur à 0,3 mm.
Les microfibres PP se concentrent sur fissuration par rétraction du plastique et fissuration par tassement du plastique. Ces fissures apparaissent lorsque le béton est encore frais. La surface perd de l'eau, se rétracte et la pâte est encore faible, de sorte que la surface ouvre de fines fissures. La NRMCA décrit les fibres synthétiques comme un outil pratique pour le contrôle des fissures de retrait plastique dans la pratique du béton. Un réseau de microfibres est utile parce qu'il donne à la pâte de nombreux petits ponts sur les chemins des premières fissures.
Une microfibre PP n'agit pas comme une barre d'armature et ne remplace pas le renforcement structurel. Une microfibre PP améliore principalement le contrôle des fissures précoces et la cohésion du mélange. L'acheteur obtient la meilleure valeur lorsqu'il utilise les microfibres pour le risque de fissuration précoce et conserve le plan d'acier de conception pour les besoins structurels.
Micro type A : Micro fibre de polypropylène monofilament
A monofilament micro fibre PP est une fibre à brin unique. La fibre ressemble à un cheveu fin et se disperse dans le mélange lorsque l'énergie de mélange est suffisante. De nombreux fournisseurs utilisent des microfibres monofilament pour réduire la fissuration due au retrait du plastique et pour améliorer la cohésion. Une description pratique de l'industrie indique que les microfibres comprennent des formes monofilament et fibrillées, et elle définit le monofilament comme des “brins individuels” et la fibrillation comme une forme de filet.
Une microfibre monofilament a tendance à bien se répandre lorsque l'équipage l'ajoute de manière contrôlée. L'équipe doit néanmoins éviter de déverser une dose complète dans une poche sèche. L'équipe doit ajouter la fibre dans le béton en mouvement et mélanger suffisamment longtemps pour que l'étalement soit homogène. Le NRMCA considère l'ajout de fibres synthétiques comme une partie normale du dosage et du mélange lorsque l'équipe suit les procédures de base.
Un acheteur choisit souvent la microfibre monofilament pour les dalles, les revêtements et les surfaces préfabriquées où de fines fissures précoces entraînent des réparations et des réclamations. Un acheteur la choisit également lorsque la qualité de la finition est importante, car de nombreuses équipes trouvent que les microfibres monofilament sont plus faciles à finir que les fibres de type filet à des dosages similaires.
Micro type B : Film fibré fibre de polypropylène
A fibre PP fibrillée se présente d'abord sous la forme d'un film, puis le film est fendu et étiré de manière à ce qu'il s'ouvre en forme de réseau pendant le mélange. Cette forme peut créer un meilleur verrouillage mécanique dans la pâte, car le réseau offre une plus grande surface et davantage de “nœuds” pour que la pâte s'y accroche.
Un rapport de recherche du DOT décrit ce point d'adhérence en langage clair. Le rapport indique que les fibres de polypropylène sous forme de films et de rubans fibrés ou de mailles tissées offrent une meilleure adhérence à la matrice de ciment que les fibres monofilament hachées, et il lie cet effet à la pénétration de la pâte de ciment dans le réseau créé par la fibrillation. Cette liaison reste essentiellement physique, de sorte que le travail dépend toujours de la dispersion et d'un mélange approprié.
Les microfibres fibrillées sont souvent efficaces pour le contrôle de la fissuration par retrait plastique et pour la résistance aux chocs et à l'abrasion dans certains mélanges. Une équipe peut voir plus de motifs de fibres à la surface dans certaines finitions, de sorte qu'une équipe devrait faire un essai de coulée lorsque l'apparence de la surface est une priorité. L'acheteur doit également vérifier la plage de dosage indiquée pour le produit, car les produits fibrés peuvent avoir des objectifs de dosage différents de ceux des produits monofilament.
Micro type C : Fibre de polypropylène multifilament
Le mot clé recherché par de nombreux acheteurs est fibre de polypropylène multifilament, Le terme “multifilament” est souvent utilisé de deux manières différentes par les acheteurs. Certains utilisent le terme “multifilament” pour désigner toute fibre constituée de nombreux filaments minuscules. D'autres utilisent "multifilament" comme terme textile pour désigner la manière dont une fibre est extrudée ou assemblée.
Un récent manuel de Sika sur le béton renforcé de fibres explique cette confusion. Le manuel cite le monofilament et la fibrillation comme les deux principaux types de microfibres synthétiques et précise que l'industrie textile désigne parfois les fibres fibrillées par le terme multifilament en raison de la manière dont les fibres sont extrudées à travers une tête de filière à plusieurs têtes. Ce point est important car un acheteur peut commander la mauvaise forme s'il utilise uniquement le terme “multifilament” sans description de la forme.
Certains produits sont également de véritables systèmes multifilaments de type fil. Un article de recherche publié dans Applied Sciences (MDPI) compare les macro-monofilaments et les micro-filaments multifilamentaires, et les auteurs considèrent les micro-filaments multifilamentaires comme un type de fibre distinct pour les composites à base de ciment. Dans ce type de fil, le faisceau de fibres contient de nombreux filaments fins. Le faisceau peut répartir les contraintes sur de nombreux micro-ponts et peut également modifier le comportement de l'espacement des fissures dans certains mélanges.
Un acheteur qui souhaite une “fibre de polypropylène multifilament” doit poser une question supplémentaire. Il doit demander si le fournisseur parle d'un film fibrillé qui s'ouvre en filet, ou s'il parle d'un faisceau de fils composé de plusieurs filaments. L'acheteur doit également demander la longueur et la densité linéaire des fibres, ainsi que le rôle prévu, afin que le produit corresponde à l'emploi.
Type 2 : Fibres de macro-polypropylène
Ce que signifie le terme “macro” et ce que les fibres macro sont censées faire
Les macrofibres de polypropylène sont des fibres plus grandes qui visent principalement la performance après fissuration. L'ACI définit les fibres macrosynthétiques comme ayant un diamètre de 0,3 mm ou plus (ou équivalent). L'ASTM D7508 définit les macro-fibres de polyoléfine à 580 deniers ou plus, et associe cette limite à un diamètre équivalent de 0,3 mm.
Les macrofibres sont utiles parce qu'elles comblent les fissures plus importantes et qu'elles maintiennent la capacité de charge après la première fissure. Les concepteurs appellent souvent cela résistance résiduelle ou résistance après fissuration. L'ASTM C1609 est une méthode courante d'essai de flexion pour le béton renforcé de fibres, et l'ASTM décrit que l'essai évalue la performance de flexion à partir de la courbe charge-déflexion d'un essai de poutre. C'est ce type d'essai que les macrofibres visent.
Une macro-fibre PP est souvent en concurrence avec les fibres d'acier dans les dalles et le béton projeté, et elle peut être intéressante là où le risque de corrosion est important et où la sécurité de la manipulation est primordiale. La Concrete Society note que la norme BS EN 14889-2 couvre les fibres polymères et qu'elle lie les exigences aux valeurs de résistance résiduelle à la flexion obtenues à partir d'essais sur poutres, et qu'elle traite les macrofibres synthétiques comme une catégorie établie.
L'acheteur doit toujours traiter la macrofibre comme un produit d'ingénierie. Il doit demander la méthode d'essai et les valeurs résiduelles rapportées, ainsi qu'un dosage correspondant à la performance visée.
Macro type A : macro monofilament fibre synthétique de polypropylène
Une macrofibre monofilament est une fibre épaisse à un seul brin. De nombreux produits utilisent une surface ondulée ou gaufrée pour améliorer la résistance à l'arrachement. De nombreux produits utilisent également des formes déformées, comme des profils torsadés ou texturés, pour augmenter l'adhérence mécanique.
La norme EN 14889-2 donne des exemples d'étiquetage qui incluent le type de polymère, la classe, la longueur, le diamètre et la forme, et elle inclut le polypropylène comme type de polymère et “déformé” comme exemple de forme. Ce type d'information aide l'acheteur à comparer les produits de manière cohérente. La longueur d'une macro-fibre est souvent bien supérieure à celle d'une micro-fibre, et les bulletins de l'industrie indiquent couramment une fourchette de 38 à 50 mm pour les macro-fibres synthétiques, avec des dosages plus élevés que pour les micro-fibres.
Un produit monofilament macro convient souvent aux dalles au sol, aux chaussées et au béton projeté lorsque le concepteur souhaite mesurer la contribution de la post-fissuration. L'acheteur doit lier le choix du produit à une méthode d'essai telle que l'ASTM C1609, car cet essai est conçu pour capturer le comportement post-fissure à partir d'une courbe charge-déflexion de poutre.
Macro type B : Paquet torsadé et des macro-fibres de polypropylène profilées
Certaines fibres macro-PP présentent une structure en faisceaux torsadés ou un style de bande aplatie avec texture. Certaines fibres utilisent également un mélange de formes ou un motif à nervures multiples. Ces conceptions visent à augmenter l'adhérence et à réduire le glissement, de sorte que la fibre puisse supporter la charge après la fissuration avec moins d'arrachement.
L'ASTM D7508 reconnaît que les produits en fibres peuvent également être “multi-longueurs” et “classés”, et elle reconnaît également le terme “hybride” comme une combinaison de macro et micro-fibres polyoléfines. Ce langage normalisé correspond à la réalité du marché, car de nombreux produits à base de macrofibres ne ressemblent pas à un simple fil rond.
L'acheteur doit considérer ces macrofibres techniques comme des produits performants. Il doit demander la géométrie, les propriétés de traction et les résultats des essais de résistance résiduelle. Il doit également demander comment le produit affecte l'ouvrabilité et la finition au dosage visé. La Concrete Society note que la norme EN 14889-2 demande aux fournisseurs de déclarer le dosage permettant d'atteindre les niveaux de résistance résiduelle à la flexion indiqués dans le cadre d'une approche d'essai à la poutre définie. Ce point est important car l'achat de macrofibres ne se résume pas à des “kg par m³”. Il s'agit également d'une “performance par kg”.”
Autres étiquettes de classification que vous verrez dans les spécifications
Un acheteur verra des termes supplémentaires dans les spécifications et les fiches techniques, et ces termes sont souvent classés dans les catégories micro ou macro.
Systèmes hybrides de fibres de polypropylène combiner des micro et macro-fibres dans un même emballage ou un même design. La norme ASTM D7508 inclut la fibre hybride comme une catégorie reconnue qui combine les fibres polyoléfines macro et micro. Un concept hybride peut s'avérer judicieux lorsqu'un projet souhaite un contrôle précoce des fissures et un soutien post-fissure dans un seul système.
Fibres de polypropylène multi-longueurs comprennent des brins hachés de différentes longueurs. La norme ASTM D7508 répertorie également les fibres multi-longueurs comme une catégorie. Un fournisseur peut utiliser cette approche pour régler la dispersion et le pontage des fissures sur différentes tailles de fissures.
Fibres de polypropylène graduées incluent plusieurs longueurs et plusieurs deniers dans une gradation. La norme ASTM D7508 mentionne les fibres graduées comme une catégorie. Cette conception peut cibler à la fois les fissures au niveau de la pâte et les pontages de fissures plus importants, en fonction du mélange exact.
Ces étiquettes nécessitent toujours de poser d'abord la question du micro et du macro. L'acheteur doit toujours se demander quelle partie du système agit comme micro et quelle partie agit comme macro, et quelle fonction le fournisseur revendique pour chaque partie.
Comment choisir le bon type de fibre polypropylène pour un chantier de béton ?
L'acheteur peut choisir plus rapidement s'il associe le type de fibre au mode de défaillance qu'il souhaite réduire.
Si l'ouvrage présente des fissures superficielles précoces lors de journées chaudes et venteuses, l'ouvrage a besoin de microfibres PP plus la discipline de durcissement. Un acheteur peut comparer le contrôle des fissures précoces avec l'ASTM C1579, et l'ASTM indique que la méthode compare la fissuration superficielle des panneaux renforcés de fibres avec des panneaux de contrôle soumis à des contraintes et à une perte d'humidité suffisamment importante pour qu'ils se fissurent avant la prise finale. Un acheteur peut utiliser cette méthode pour comparer des mélanges comprenant des microfibres monofilament, des microfibres fibrillées et des options de fils multifilamentaires en polypropylène, à condition que l'acheteur effectue le test de manière cohérente.
Si le travail nécessite une capacité de post-fissuration, il faut macrofibres de PP ou des fibres d'acier, et le travail nécessite une méthode de conception qui utilise les données de résistance résiduelle. La norme ASTM C1609 évalue les performances en flexion à partir de la courbe charge-déformation, et cette courbe tient compte du comportement post-fissuration des macrofibres.
Si le travail nécessite une confiance dans la durabilité à long terme, il faut une fibre qui correspond à un cadre de durabilité comme ASTM C1116 Type III, et ASTM C1116 demande des preuves de la résistance à la détérioration de la pâte de ciment, de l'humidité, des alcalis et des adjuvants.
Le NRMCA donne également un ancrage de dosage pratique pour l'utilisation courante des fibres synthétiques, et décrit l'utilisation typique pour le contrôle du retrait du plastique, puis note qu'un dosage plus élevé peut améliorer les avantages au-delà de cette utilisation de base. L'acheteur doit toujours utiliser les conseils du fournisseur et les lots d'essai, car la conception du mélange, les agrégats et le temps de transport modifient la dispersion réelle.
Où se situe Ecocretefiber™ dans cette classification ?
Ecocretefiber™ est une marque de fibres de Shandong Jianbang Chemical Fiber Co, Ltd., Les produits sont axés sur les fibres de renforcement du béton pour les acheteurs professionnels. La planification de nos produits suit la même logique que les normes et les directives. L'ACI sépare les microfibres et les macrofibres synthétiques au niveau de la ligne de 0,3 mm. La norme ASTM D7508 sépare également les micro et macro fibres polyoléfines au niveau du seuil de 580 deniers qui correspond à la ligne de diamètre équivalent de 0,3 mm.
Un acheteur peut utiliser Ecocretefiber™ pour des besoins de micro-fibres de PP comme le contrôle des fissures de retrait du plastique, et un acheteur peut utiliser Ecocretefiber™ pour des besoins de macro-fibres de PP comme le soutien post-fissure dans les dalles et le béton projeté. Un acheteur qui recherche spécifiquement fibre de polypropylène multifilament peut également utiliser ce terme de manière précise. L'acheteur peut choisir une forme de microfibre qui correspond à la signification voulue, et l'acheteur peut choisir des produits fibrillés à ouverture nette lorsque le travail nécessite cette forme, et l'acheteur peut choisir des produits multifilamentaires de type fil lorsque le travail nécessite cette forme, et l'acheteur peut vérifier le choix avec la bonne méthode d'essai.
Notre équipe soutient ce processus d'achat par une identification claire des produits, des étiquettes d'emballage claires, un contrôle stable des lots et une documentation conforme aux normes communes.
Conclusion
Il existe différents types de fibres de polypropylène. microfibres et macrofibres. L'ACI utilise une ligne de 0,3 mm de diamètre (ou équivalent) pour séparer les fibres microsynthétiques des fibres macrosynthétiques, et les fibres de polypropylène peuvent être classées dans l'un ou l'autre groupe. Un document d'analyse présente le même point de vue en termes pratiques et indique que les fibres de polypropylène se divisent en micro et macro en fonction de leur longueur et de leur fonction dans le béton. Les microfibres de polypropylène aident principalement à lutter contre la fissuration précoce et les produits micro comprennent les formes de fils de polypropylène monofilament, film fibré et multifilament, dont la dénomination peut varier en fonction de l'industrie. Les macrofibres de polypropylène aident principalement après la fissuration, et les acheteurs utilisent souvent des tests de performance tels que l'ASTM C1609 et des cadres normatifs tels que l'EN 14889-2 pour comparer les options. Si vous recherchez un fournisseur capable de prendre en charge la sélection micro et macro avec des identifiants de produits clairs et un approvisionnement stable, Ecocretefiber™ de Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. est prêt à prendre en charge votre mélange de béton et votre cahier des charges.
