Beton kuat dalam kompresi. Beton lemah dalam tegangan. Retak dapat muncul lebih awal, terkadang dalam beberapa jam setelah pemasangan. Retak juga dapat tumbuh di kemudian hari akibat lalu lintas, benturan, atau pergerakan suhu. Serat Polypropylene (PP) digunakan karena dapat mengurangi beberapa risiko ini dengan langkah yang sederhana. Kru menambahkan serat selama pencampuran. Serat-serat tersebut menyebar ke seluruh volume. Hal ini menciptakan “tulangan terdistribusi,” yang mendukung pengendalian retak dan ketangguhan pada banyak pekerjaan umum.
Serat PP paling sering digunakan untuk pengendalian retak pada usia dini, ditambah dengan stabilitas beton baru. Serat ini juga digunakan dalam desain kebakaran untuk beton padat, terutama pada pekerjaan terowongan, di mana serat PP membantu mengurangi risiko spalling akibat ledakan.
Apa yang dimaksud dengan serat polipropilena untuk beton?
Serat polipropilena untuk beton adalah serat sintetis yang ditambahkan ke dalam campuran beton. Serat dapat berukuran “mikro” atau “makro”. Ukurannya mengubah pekerjaan yang dapat dilakukan serat.
ACI mendefinisikan serat mikrosintetik sebagai serat dengan diameter setara kurang dari 0,3 mm. ACI mendefinisikan serat makrosintetik sebagai serat dengan diameter ekuivalen lebih besar dari 0,3 mm. ACI juga mencatat bahwa serat polipropilena dapat berupa mikrosintetik atau makrosintetik.
Cara praktis untuk melihat hal ini di lokasi sangatlah sederhana:
- Serat PP mikro menargetkan perilaku beton segar. Ini terutama menargetkan retak susut plastik, ditambah dengan penurunan plastik.
- Serat PP makro menargetkan perilaku beton yang mengeras. Ini mendukung ketangguhan, ditambah kontrol pasca-retak pada tingkat dosis yang lebih tinggi.
Alasan 1: Serat polipropilena mengurangi retak penyusutan plastik
Retak susut plastik terbentuk segera setelah penempatan, saat beton masih berbentuk plastik. NRMCA menjelaskan bahwa retak susut plastis menjadi lebih mungkin terjadi ketika penguapan menghilangkan air dari permukaan sebelum pelat mengeras. NRMCA juga mencatat bahwa tulangan serat sintetis dapat membantu menahan tegangan saat beton masih sangat lemah.
NRMCA juga merekomendasikan untuk mempertimbangkan serat sintetis (ASTM C1116) sebagai salah satu metode untuk meminimalkan retak susut plastik.
Inilah sebabnya mengapa serat PP umum digunakan:
- lempengan di atas tanah dalam cuaca panas atau berangin
- topping tipis yang cepat kering
- trotoar dan pekerjaan datar dengan area permukaan yang luas
Serat PP tidak menggantikan proses pengawetan. Serat PP mengurangi risiko. Rencana pengawetan yang baik masih menentukan hasil akhir.
Alasan 2: Serat polipropilena meningkatkan kohesi dan mengurangi keretakan akibat penurunan plastisitas
Banyak kontraktor membeli serat mikro PP karena satu alasan. Mereka menginginkan campuran yang lebih stabil selama penempatan.
Concrete Society menjelaskan bahwa serat mikro polypropylene meningkatkan homogenitas campuran. Serat-serat tersebut membantu menstabilkan pergerakan partikel padat. Serat-serat tersebut menghalangi saluran air pembuangan. Hal ini mengurangi kapasitas pembuangan, memperlambat laju pembuangan, serta membantu mengurangi penurunan plastisitas.
Efek ini penting ketika campuran tersebut sensitif terhadap waktu penyelesaian. Efek ini juga penting di sekitar tulangan, sisipan, dan juga pada bagian tepi yang sering terjadi retak susut. NRMCA mencantumkan pengurangan retak plastis, ditambah dengan dukungan internal dan kekompakan yang lebih baik, sebagai alasan utama untuk menggunakan serat sintetis.
Jadi serat PP digunakan dalam beton ketika pembeli menginginkannya:
- lebih sedikit retakan di sekitar tulangan
- mortar permukaan yang lebih stabil
- lebih sedikit lapisan lemah yang berhubungan dengan pendarahan
Alasan 3: Serat polipropilena dapat meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap benturan
Beberapa produk serat PP berfokus pada ketangguhan daripada hanya retak awal. Ini biasanya merupakan pendekatan sintetis makro.
NRMCA mencantumkan “ketangguhan dan ketahanan yang lebih besar terhadap benturan” sebagai kasus penggunaan serat sintetis.
ACI juga menyatakan bahwa penambahan serat dapat meningkatkan sifat-sifat seperti ketahanan terhadap benturan, ketangguhan, serta keuletan, tergantung pada bahan serat, geometri, dan tingkat penambahan.
Nilai ini praktis dalam:
- lantai gudang dengan lalu lintas forklift
- lempengan yang mengalami penurunan beban
- trotoar dengan beban roda yang keras
- potongan pracetak yang pecah selama penanganan
Pembeli harus menyelaraskan ekspektasi dengan jenis serat. Serat PP mikro memiliki keuletan pasca-retak yang terbatas pada banyak campuran, menurut Concrete Society.
Serat PP makro dapat menargetkan kontrol pasca-retak, tetapi membutuhkan dosis yang tepat, ditambah dokumentasi pengujian.
Alasan 4: Serat polipropilena mendukung metode penempatan yang sulit
Beberapa penempatan beton gagal karena campurannya tidak “menyatu” selama pengiriman. Beberapa penempatan gagal karena kru membutuhkan lereng yang curam, bagian yang tipis, atau aplikasi semprotan.
NRMCA mencantumkan dukungan internal dan kekompakan sebagai alasan untuk menggunakan serat sintetis. NRMCA menyoroti penggunaan pada tanjakan yang curam, shotcrete, dan juga penempatan yang berbentuk slip.
Ini bukan teori pemasaran. Ini adalah manfaat alur kerja di lapangan. Penguatan serat dapat mengurangi risiko pemisahan dalam beberapa kondisi. Hal ini juga dapat membuat campuran lebih mudah dipadatkan ketika penempatannya cepat.
Contoh umum meliputi:
- pekerjaan perbaikan shotcrete
- perlindungan lereng
- pengaspalan bentuk slip
- lapisan tipis
Alasan 5: Serat polipropilena membantu mengurangi risiko spalling bahan peledak dalam kebakaran
Ini adalah salah satu alasan paling tinggi untuk menggunakan serat PP, tetapi paling cocok untuk beton padat.
Dalam kebakaran, uap air di dalam beton berubah menjadi uap. Tekanan uap dapat terbentuk pada beton dengan permeabilitas rendah. Hal ini dapat memicu spalling. Sebuah makalah teknis mengenai serat PP menyatakan bahwa penggunaan serat polipropilena untuk menghambat spalling akibat ledakan telah menjadi praktik umum di berbagai belahan dunia, dengan konstruksi terowongan sebagai pendorong utamanya.
Literatur yang ditinjau sejawat juga melaporkan bahwa menambahkan serat PP memberikan hasil yang menjanjikan untuk mitigasi spalling pada paparan api.
Mekanisme ini dijelaskan secara luas dalam istilah sederhana. Saat suhu naik, serat PP meleleh. Hal ini dapat menciptakan jalur yang terhubung bagi uap untuk keluar. Hal ini mengurangi penumpukan tekanan pori. Artikel ulasan ini membahas bagaimana serat PP mengurangi tekanan pori, ditambah bagaimana permeabilitas meningkat dengan cepat dengan suhu dalam campuran serat.
Inilah sebabnya mengapa banyak spesifikasi yang menyertakan serat mikro PP:
- lapisan terowongan
- elemen beton berkinerja tinggi dengan persyaratan kebakaran
- campuran padat di mana risiko spalling adalah bahaya yang diketahui
Dosis umum: apa yang digunakan pembeli dalam proyek nyata
Dosis tergantung pada ukuran serat, ditambah dengan target manfaat.
Serat PP mikro untuk pengendalian retakan beton baru
The Concrete Society mencatat serat mikro polipropilena biasanya ditambahkan sekitar 0,9 kg/m³. Hal ini juga menjelaskan peran utama mereka adalah untuk memodifikasi sifat beton segar seperti kontrol saluran pembuangan dan pengurangan penurunan plastis.
ACI mencantumkan kisaran tipikal untuk serat mikrosintetik dari 0,05% hingga 0,2% berdasarkan volume. ACI juga menyediakan rentang massa yang setara dengan 0,44 hingga 1,8 kg/m³ untuk serat mikrosintetik.
Serat PP makro untuk ketangguhan dan kontrol pasca-retak
NRMCA menyatakan bahwa serat sintetis makro lebih tebal dan digunakan pada tingkat dosis yang lebih tinggi sekitar 5 lb/yd³, yaitu tentang 3,0 kg/m³.
ACI mencantumkan dosis serat makrosintetik yang khas dari 0,2% hingga 1% berdasarkan volume, ditambah kisaran massa yang setara dengan 1,8 hingga 9 kg/m³.
Pembeli yang baik tidak menebak-nebak dosis. Pembeli yang baik mengaitkan dosis dengan masalah, kemudian memverifikasi dengan uji coba tuang atau uji performa.
Serat polipropilena tidak boleh digunakan untuk apa
Serat PP bukanlah pengganti untuk setiap sistem penguat. Pembeli membutuhkan kejelasan ini sebelum mereka menulis spesifikasi.
NRMCA mencantumkan item “Jangan Gunakan Serat Sintetis Untuk”. Hal ini termasuk penggantian tulangan baja penahan momen atau baja struktural. NRMCA juga menyatakan bahwa serat sintetis tidak boleh digunakan untuk pengembangan kekuatan tekan atau lentur struktural yang lebih tinggi.
Jadi, pesan yang benar adalah pesan langsung:
- Serat PP membantu pengendalian retak, ditambah ketangguhan.
- Tulangan masih membawa tegangan struktural pada sebagian besar member struktur.
- Desain pelat masih membutuhkan ketebalan, subbase, dan rencana sambungan yang tepat.
Serat polipropilena vs serat lainnya: mengapa PP sering kali menjadi pilihan pertama
Beberapa proyek membutuhkan serat dengan kekakuan tinggi dan modulus tarik yang lebih tinggi untuk transfer beban. Beberapa proyek membutuhkan mitigasi kebakaran. Beberapa proyek membutuhkan pengendalian retak dini dengan biaya rendah.
Buku panduan serat Sika menyatakan bahwa ketika tujuannya adalah untuk mengurangi penyusutan plastik dan retakan akibat penurunan, bahan yang paling banyak digunakan adalah polipropilena. Sika mengaitkan hal ini dengan ketersediaan dan kelayakan komersial. Buku panduan yang sama mencatat bahwa proteksi kebakaran dan pengurangan spalling membutuhkan serat dengan titik leleh yang rendah, seperti polipropilena atau PVA.
Hal ini memberikan logika pembelian yang jelas:
- Pilih Serat mikro PP ketika tujuan utamanya adalah pengendalian retak dini ditambah stabilitas campuran baru.
- Pilih Serat makro PP ketika tujuan utamanya adalah ketangguhan atau kontrol pasca-retak pada pelat. Gunakan dokumentasi dan pengujian.
- Pilih serat mikro PP untuk mitigasi kebakaran dalam campuran yang padat ketika desain membutuhkannya.
Panduan ahli: cara menentukan serat PP dengan lebih sedikit masalah di lokasi
Kebanyakan “masalah serat” bukanlah masalah serat. Mereka adalah masalah proses. Cara mengatasinya adalah alur kerja yang sederhana.
- Tentukan kegagalan yang ingin Anda kurangi: penyusutan plastik, penurunan permukaan, benturan, atau kebakaran.
- Pilih mikro vs makro dengan menggunakan definisi yang jelas. ACI memberikan ambang batas 0,3 mm.
- Tetapkan dosis yang sesuai dengan tujuan. Gunakan rentang panduan yang diakui.
- Kontrol dispersi. Ikuti metode penambahan yang terkontrol. Perpanjang waktu pencampuran jika diperlukan. ACI menyoroti perlunya teknik pencampuran yang menghasilkan campuran yang seragam.
- Jaga agar proses pengawetan tetap ketat. Serat mengurangi risiko, tetapi pengawetan tetap mencegah tekanan pengeringan.
Ecocretefiber™ | | Shandong Jianbang Chemical Fiber Co, Ltd.
Ecocretefiber™ mendukung pencocokan proyek terlebih dahulu. Kami membantu pelanggan memilih serat mikro PP atau serat makro PP berdasarkan tujuan lokasi yang sebenarnya. Kami kemudian mendukung saran dosis, panduan pencampuran, serta dokumentasi untuk distribusi atau penawaran.
Produk Terkait
- Serat Mikro Polipropilena (Monofilamen / Fibrilasi)
- Serat Sintetis Makro Polipropilena
- Serat PVA untuk Komposit Semen
- Serat Kaca AR untuk Sistem GRC
Kesimpulan
Serat polypropylene digunakan dalam beton karena dapat memecahkan masalah umum yang mahal dengan perubahan sederhana pada saat pengadukan. Serat ini mengurangi retak susut plastik saat beton masih lemah.
Ini meningkatkan kohesi dan membantu mengurangi keretakan akibat pelapukan plastik dengan menstabilkan padatan dan memblokir saluran pembuangan.
Hal ini dapat meningkatkan ketangguhan dan ketahanan benturan ketika jenis serat dan dosisnya sesuai dengan tujuan tersebut.
Hal ini juga banyak digunakan untuk mengurangi risiko spalling eksplosif dalam kebakaran untuk beton padat, terutama dalam aplikasi terowongan.
Untuk hasil terbaik, pembeli harus mencocokkan jenis serat dengan pekerjaan, mengatur dosis dengan panduan yang dapat dipercaya, kemudian mengontrol pencampuran dan pengawetan di lokasi.
