Por que os “tipos” são importantes quando você compra fibras de polipropileno
Uma equipe de projeto costuma dizer “Fibra PP” como se fosse um único produto. Uma equipe de projeto ainda obtém resultados muito diferentes de diferentes tipos de fibra. A equipe de uma laje quer menos rachaduras precoces na superfície. A equipe de um túnel quer um melhor comportamento em caso de incêndio. Uma equipe de pré-moldados quer melhor resistência das bordas e menos lascas. Esses objetivos exigem diferentes tamanhos de fibra, diferentes formas e diferentes verificações de teste.
Essa é a visão central que simplifica o assunto. As fibras de polipropileno podem ser divididas em microfibras e macrofibras com base no tamanho e no que eles fazem no concreto. Uma revisão de pesquisa afirma essa ideia de forma direta e acrescenta que o comprimento e a função determinam a divisão na prática. A orientação da ACI usa uma linha clara de tamanho para fibras sintéticas e define fibras microssintéticas como tendo menos de 0,3 mm de diâmetro (ou equivalente) e fibras macrossintéticas como tendo 0,3 mm ou mais.
O comprador pode usar essa divisão para evitar especificações erradas. O comprador também pode usar essa divisão para escolher o método de teste correto e a dosagem correta. A Ecocretefiber™ apóia ambos os grupos, e a Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. apóia os compradores com fornecimento estável e documentação clara.
O que as fibras de polipropileno fazem no concreto em um nível básico
As fibras de polipropileno atuam como um pequeno reforço que se espalha por uma mistura. As fibras ajudam porque o concreto racha quando a tensão ultrapassa sua resistência à tração. As fibras preenchem pequenas rachaduras e espalham a tensão por muitas linhas minúsculas. As fibras também ajudam a manter o concreto fresco unido enquanto ele ainda está fraco.
A NRMCA explica essa ideia geral para as fibras sintéticas. A NRMCA afirma que as fibras sintéticas cobrem e dispersam as rachaduras e mantêm o concreto firmemente unido, e a NRMCA relaciona esses benefícios às rachaduras causadas por flexão, temperatura e retração. Uma equipe de projeto ainda precisa de cura, boa disposição das juntas e bom acabamento, e as fibras ainda ajudam quando as condições do local levam a laje a apresentar rachaduras precoces.
O polipropileno é importante porque é durável no ambiente alcalino da pasta de cimento. A norma ASTM C1116 define o concreto reforçado com fibra sintética Tipo III e pede evidências de resistência à deterioração da umidade e dos álcalis na pasta de cimento e na exposição à mistura, e a nota lista as poliolefinas, como o polipropileno, como duráveis no concreto. Esse é um dos motivos pelos quais as fibras de polipropileno se tornaram uma opção comum para uso micro e macro.
Tipo 1: Microfibras de polipropileno
O que significa “micro” e o que as microfibras devem fazer
Microfibras de polipropileno são fibras de pequeno diâmetro que têm como alvo principal as primeiras horas após a colocação. A ACI descreve as microfibras sintéticas como tendo menos de 0,3 mm de diâmetro (ou equivalente). A ASTM D7508 usa a densidade linear para descrever a microfibra de poliolefina e define a microfibra abaixo de 580 denier, que o padrão relaciona a um diâmetro equivalente abaixo de 0,3 mm.
As fibras micro PP se concentram em rachaduras por encolhimento de plástico e rachaduras de assentamento de plástico. Essas rachaduras aparecem quando o concreto ainda está fresco. A superfície perde água e encolhe, e a pasta ainda está fraca, de modo que a superfície abre rachaduras finas. A NRMCA descreve as fibras sintéticas como uma ferramenta prática para o controle de rachaduras por retração plástica na prática do concreto. Uma rede de microfibras ajuda porque dá à pasta muitas pontes minúsculas sobre os caminhos iniciais das rachaduras.
Uma microfibra de PP não age como um vergalhão e não substitui o reforço estrutural. Uma fibra de micro PP melhora principalmente o controle de rachaduras precoces e a coesão da mistura. O comprador obtém o melhor valor quando usa microfibras para o risco de rachaduras precoces e mantém o plano de aço do projeto para as necessidades estruturais.
Micro tipo A: microfibra de polipropileno monofilamento
A microfibra de PP monofilamento é uma fibra de estilo de fio único. A fibra se parece com um fio de cabelo fino e se dispersa pela mistura quando a energia de mistura é suficiente. Muitos fornecedores usam microfibras de monofilamento para reduzir as rachaduras por encolhimento do plástico e melhorar a coesão. Uma descrição prática do setor diz que as microfibras incluem formas monofilamentares e fibriladas, e enquadra o monofilamento como “fios individuais” e a fibrilação como uma forma semelhante a uma rede.
Uma microfibra de monofilamento tende a se espalhar bem quando a equipe a adiciona de forma controlada. A equipe ainda deve evitar despejar uma dose completa em uma bolsa seca. A equipe deve adicionar a fibra ao concreto em movimento e deve misturar por tempo suficiente para espalhar uniformemente. A NRMCA considera a adição de fibra sintética como uma parte normal da dosagem e da mistura quando a equipe segue os procedimentos básicos.
Um comprador geralmente escolhe a microfibra de monofilamento para lajes, coberturas e superfícies pré-moldadas em que as rachaduras precoces causam reparos e reclamações. Um comprador também a escolhe quando a qualidade do acabamento é importante, pois muitas equipes consideram as microfibras de monofilamento mais fáceis de terminar do que as fibras tipo rede em dosagens semelhantes.
Microtipo B: fibra de polipropileno com filme fibrilado
A Fibra de PP fibrilada começa como um filme, e o filme é cortado e esticado para que se abra em uma forma de rede durante a mistura. Essa forma pode criar mais intertravamento mecânico na pasta, pois a rede oferece mais área de superfície e mais “nós” para a pasta agarrar.
Um relatório de pesquisa do DOT descreve esse ponto de ligação em linguagem simples. O relatório afirma que as fibras de polipropileno na forma de filmes e fitas fibriladas ou malhas trançadas proporcionam melhor ligação com a matriz de cimento do que as fibras monofilamentares cortadas, e relaciona o efeito à penetração da pasta de cimento na rede criada pela fibrilação. Essa ligação ainda é principalmente física, portanto o trabalho ainda depende da dispersão e da mistura adequada.
Uma microfibra fibrilada geralmente funciona bem para o controle de rachaduras por retração plástica e para resistência ao impacto e à abrasão em algumas misturas. A equipe pode ver mais padrões de fibra na superfície em alguns acabamentos, portanto, deve fazer um teste de vazamento quando a aparência da superfície for de alta prioridade. O comprador também deve verificar a faixa de dosagem declarada do produto, pois os produtos fibrilados podem usar alvos de dosagem diferentes dos produtos monofilamentares.
Microtipo C: fibra de polipropileno multifilamentada
A palavra-chave que muitos compradores pesquisam é fibra de polipropileno multifilamento, O termo “multifilamento” é usado por muitos compradores de duas maneiras diferentes. Algumas pessoas usam “multifilamento” para se referir a qualquer fibra feita de muitos filamentos minúsculos. Algumas pessoas usam "multifilamento" como um termo têxtil para designar como uma fibra é extrudada ou montada.
Um recente manual de concreto reforçado com fibras da Sika explica essa confusão de nomes. O manual lista monofilamento e fibrilado como os dois principais tipos de microfibras sintéticas e diz que a indústria têxtil às vezes se refere às fibras fibriladas como multifilamento devido à forma como as fibras são extrudadas por meio de um cabeçote de matriz com várias cabeças. Esse ponto é importante porque um comprador pode pedir a forma errada se usar apenas “multifilamento” sem uma descrição da forma.
Alguns produtos também são verdadeiros sistemas multifilamentares semelhantes a fios. Um artigo de pesquisa da Applied Sciences (MDPI) compara macro monofilamentos e fios micro multifilamentos, e os autores tratam os fios micro multifilamentos como um tipo distinto de fibra para compósitos cimentícios. Nesse estilo de fio, o feixe de fibras contém muitos filamentos finos. O feixe pode distribuir a tensão por muitas micro pontes, e o feixe também pode alterar o comportamento do espaçamento de trincas em algumas misturas.
Um comprador que deseja “fibra de polipropileno multifilamento” deve fazer uma pergunta adicional. O comprador deve perguntar se o fornecedor se refere a um filme fibrilado que se abre em uma rede ou se o fornecedor se refere a um feixe de fios feito de muitos filamentos. O comprador também deve perguntar sobre o comprimento da fibra, a densidade linear e a função pretendida, para que o produto corresponda ao trabalho.
Tipo 2: Macrofibras de polipropileno
O que significa “macro” e o que as fibras macro devem fazer
As macrofibras de polipropileno são fibras maiores que visam principalmente ao desempenho após a fissuração. A ACI define as fibras macrossintéticas como 0,3 mm ou mais de diâmetro (ou equivalente). A ASTM D7508 define a fibra de macro poliolefina com 580 denier ou mais e vincula esse corte a um diâmetro equivalente de 0,3 mm.
As macrofibras ajudam porque preenchem rachaduras maiores e mantêm a capacidade de carga após a primeira rachadura. Os projetistas costumam chamar isso de resistência residual ou resistência pós-fissura. O ASTM C1609 é um método comum de teste de flexão para concreto reforçado com fibra, e o ASTM descreve que o teste avalia o desempenho de flexão a partir da curva de carga-deflexão de um teste de viga. Esse é o tipo de teste que as macrofibras visam.
Uma macrofibra de PP frequentemente compete com as fibras de aço em lajes e concreto projetado, e pode ser atraente quando o risco de corrosão é importante e quando a segurança do manuseio é importante. A Concrete Society observa que a norma BS EN 14889-2 abrange as fibras de polímero e vincula os requisitos aos valores residuais de resistência à flexão dos testes de vigas, além de tratar as macrofibras sintéticas como uma categoria estabelecida.
O comprador ainda deve tratar a macrofibra como um produto de engenharia. O comprador deve solicitar o método de teste e os valores residuais relatados, e deve solicitar uma dosagem que corresponda ao desempenho desejado.
Macro tipo A: macro monofilamento fibra sintética de polipropileno
Uma macrofibra de monofilamento é uma fibra espessa de um único fio. Muitos produtos usam uma superfície frisada ou em relevo para melhorar a resistência ao arrancamento. Muitos produtos também usam formas deformadas, como perfis torcidos ou texturizados, para aumentar a ligação mecânica.
A norma EN 14889-2 dá exemplos de rotulagem que incluem tipo de polímero, classe, comprimento, diâmetro e forma, e inclui o polipropileno como tipo de polímero e “deformado” como exemplo de forma. Esse tipo de informação ajuda o comprador a comparar produtos de forma consistente. O comprimento de uma macrofibra geralmente é muito maior do que o comprimento de uma microfibra, e uma faixa comum nos boletins do setor é de cerca de 38 a 50 mm para macrofibras sintéticas, com dosagens mais altas do que as microfibras.
Um produto de monofilamento macro geralmente se encaixa em lajes no solo, pavimentos e concreto projetado em que o projetista deseja uma contribuição pós-fissura medida. O comprador deve vincular a escolha do produto a um método de teste como o ASTM C1609, pois esse teste foi projetado para capturar o comportamento pós-fissura a partir de uma curva de carga-deflexão da viga.
Macro tipo B: Pacote torcido e macrofibras de polipropileno de perfil projetado
Algumas fibras macro PP usam uma estrutura de feixe torcido ou um estilo de fita achatada com textura. Algumas fibras também usam uma mistura de formas ou um padrão de várias nervuras. Esses projetos visam aumentar a ligação e reduzir o deslizamento, de modo que a fibra possa suportar a carga após a rachadura com menos arrancamento.
A ASTM D7508 reconhece que os produtos de fibra também podem ser “multi-comprimento” e “graduados”, e também reconhece “híbrido” como uma combinação de macro e microfibras de poliolefina. Essa linguagem padrão se ajusta à realidade do mercado porque muitos produtos de macrofibra não se parecem com um fio redondo simples.
O comprador deve tratar essas macrofibras projetadas como produtos de desempenho. O comprador deve perguntar sobre a geometria, as propriedades de tração e os resultados dos testes de resistência residual. O comprador também deve perguntar como o produto afeta a trabalhabilidade e o acabamento na dosagem desejada. A Concrete Society observa que a norma EN 14889-2 solicita aos fornecedores que declarem a dosagem para atingir os níveis de resistência à flexão residual declarados em uma abordagem de teste de viga definida. Esse ponto é importante porque uma compra de macrofibra não é apenas “kg por m³”. A compra também é “desempenho por kg”.”
Outros rótulos de classificação que você verá nas especificações
Um comprador verá termos adicionais nas especificações e nas planilhas de dados, e esses termos geralmente estão sob o guarda-chuva micro ou macro.
Sistemas híbridos de fibra de polipropileno combinam micro e macrofibras em um pacote de produtos ou em um design. A norma ASTM D7508 inclui a fibra híbrida como uma categoria reconhecida que combina fibras macro e micro poliolefínicas. Um conceito híbrido pode fazer sentido quando um projeto deseja o controle precoce de trincas e também o suporte pós-trincas em um único sistema.
Fibras de polipropileno de vários comprimentos incluem fios cortados de diferentes comprimentos. A ASTM D7508 também lista as fibras de vários comprimentos como uma categoria. Um fornecedor pode usar essa abordagem para ajustar a dispersão e a ponte de rachaduras em diferentes tamanhos de rachaduras.
Fibras de polipropileno graduadas incluem vários comprimentos e vários deniers em uma gradação. A ASTM D7508 lista a fibra graduada como uma categoria. Esse projeto pode visar tanto a rachaduras no nível da pasta quanto a pontes de rachaduras maiores, dependendo da mistura exata.
Esses rótulos ainda precisam da pergunta micro e macro primeiro. Um comprador ainda deve perguntar qual parte do sistema atua como micro e qual parte atua como macro, e qual função o fornecedor reivindica para cada parte.
Como escolher o tipo certo de fibra de polipropileno para um trabalho de concreto
Um comprador pode escolher mais rapidamente quando associa o tipo de fibra ao modo de falha que o comprador deseja reduzir.
Se o trabalho apresentar rachaduras iniciais na superfície em dias quentes e ventosos, ele precisará de microfibras de PP além da disciplina de cura. Um comprador pode comparar o controle de rachaduras no início da idade com a norma ASTM C1579, e a ASTM afirma que o método compara as rachaduras na superfície de painéis reforçados com fibra com painéis de controle sob restrição e perda de umidade suficientemente severa para rachar antes do endurecimento final. Um comprador pode usar esse método para comparar misturas que incluem microfibras monofilamentares e microfibras fibriladas e opções de fios de fibra de polipropileno multifilamentares, desde que o comprador execute o teste de forma consistente.
Se o trabalho precisar de capacidade pós-fissura, ele precisará de macro fibras PP ou fibras de aço, e o trabalho precisa de um método de projeto que use dados de resistência residual. A ASTM C1609 avalia o desempenho de flexão a partir da curva de carga-deflexão, e essa curva captura o comportamento pós-fissura que as macrofibras proporcionam.
Se o trabalho precisar de confiança na durabilidade a longo prazo, precisará de uma fibra que se encaixe em uma estrutura de durabilidade como a ASTM C1116 Tipo III, e a ASTM C1116 exige evidências de resistência à deterioração da pasta de cimento, umidade, álcalis e aditivos.
A NRMCA também fornece uma âncora de dosagem prática para o uso comum de fibras sintéticas e descreve o uso típico para o controle de encolhimento de plástico e, em seguida, observa que uma dosagem mais alta pode aumentar os benefícios além desse uso básico. O comprador ainda deve usar a orientação do fornecedor e os lotes de teste, pois o projeto da mistura e o tempo de agregação e transporte alteram a dispersão real.
Onde o Ecocretefiber™ se encaixa nessa classificação
Ecocretefiber™ é uma marca de fibra da Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd., e o foco do produto são as fibras de reforço de concreto para compradores profissionais. Nosso planejamento de produtos segue a mesma lógica que as normas e orientações utilizam. A ACI separa as fibras sintéticas micro e macro na linha de 0,3 mm. A ASTM D7508 também separa as fibras de poliolefina micro e macro no corte de 580 denier que se alinha com a linha de diâmetro equivalente de 0,3 mm.
Um comprador pode usar a Ecocretefiber™ para necessidades de microfibra de PP, como controle de rachaduras por retração plástica, e um comprador pode usar a Ecocretefiber™ para necessidades de macrofibra de PP, como suporte pós-fissura em lajes e concreto projetado. Um comprador que busca especificamente fibra de polipropileno multifilamento também pode usar esse termo de forma precisa. O comprador pode escolher uma forma de microfibra que corresponda ao significado pretendido, e pode escolher produtos fibrilados com abertura de rede quando o trabalho precisar dessa forma, e pode escolher produtos multifilamentares semelhantes a fios quando o trabalho precisar dessa forma, e pode verificar a escolha com o método de teste correto.
Nossa equipe dá suporte a esse processo de compra com identificação clara do produto, rótulos de embalagem claros, controle de lote estável e documentação que corresponde aos padrões comuns.
Conclusão
As fibras de polipropileno existem em diferentes tipos, e a primeira divisão limpa é microfibras e macrofibras. A ACI usa uma linha de 0,3 mm de diâmetro (ou equivalente) para separar as fibras microssintéticas das macrossintéticas, e as fibras de polipropileno podem se enquadrar em qualquer um dos grupos. Um artigo de revisão também afirma a mesma visão central em termos práticos e diz que as fibras de polipropileno se dividem em micro e macro com base no comprimento e na função no concreto. As microfibras de polipropileno ajudam principalmente na fissuração precoce, e os microprodutos incluem monofilamentos, filmes fibrilados e formas de fios de fibra de polipropileno multifilamentos, com nomes que podem variar de acordo com o setor. As macrofibras de polipropileno ajudam principalmente após a rachadura, e os compradores costumam usar testes de desempenho como ASTM C1609 e estruturas padrão como EN 14889-2 para comparar as opções. Se você deseja um fornecedor que possa apoiar a seleção de micro e macro com identificações claras de produtos e fornecimento estável, a Ecocretefiber™ da Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd. está pronta para apoiar sua mistura de concreto e suas especificações.
