Фибра ПП (полипропилен) и фибра ПВА (поливиниловый спирт) - это синтетические волокна для материалов на основе цемента. Каждое волокно решает свою проблему.
ПП волокно обычно является первым выбором для Борьба с трещинами в раннем возрасте. ПП волокно также широко используется для смягчение последствий пожара в плотном бетоне, поскольку ПП плавится при температуре около 170°C, что способствует снижению давления пара.
ПВА-волокно часто выбирают для высокая прочность соединения с цементом. Волокно ПВА гидрофильно, поэтому образует прочное сцепление с матрицей. Это способствует уменьшению ширины трещин в высокопрочных смесях, таких как ECC.
Что такое полипропиленовое волокно?
Фибра ПП - это полипропиленовое синтетическое волокно, замешанное в бетон. Смесь проводит волокна через весь объем. Таким образом, создается распределенное армирование.
Американский институт бетона определяет две практические группы размеров синтетических волокон. Микросинтетические волокна имеют эквивалентный диаметр менее 0,3 мм. Макросинтетические волокна имеют эквивалентный диаметр более 0,3 мм. В том же руководстве говорится, что полипропиленовые волокна могут быть микро- или макроволокнами. В нем также указан удельный вес полипропилена - 0,91.
Полипропиленовое волокно используется в основном для раннего возраста:
- уменьшение трещин при пластическом оседании
- уменьшение трещин при пластической усадке
- улучшенная вязкость и ударопрочность (сильнее при более высокой дозировке)
Национальная ассоциация производителей готовых бетонных смесей объясняет логику работы сайта. Волокна блокируют образование микротрещин. Волокна также препятствуют образованию крупных каналов для стока воды. Это уменьшает слабые плоскости, которые впоследствии превращаются в трещины.
Что такое ПВА-волокно?
Волокно ПВА - это синтетическое волокно из поливинилового спирта, используемое в материалах на основе цемента. Многие покупатели выбирают ПВА, потому что он прочно соединяется с цементной пастой.
Kuraray перечисляет основные характеристики волокна ПВА, которые важны для бетона: высокая прочность, высокий модуль упругости, сильное сцепление с цементом, а также хорошая щелочестойкость.
Волокно ПВА также известно своей гидрофильностью. В научной литературе ПВА описывается как гидрофильный материал, который создает прочную химическую связь с цементными матрицами в системах типа ECC.
Эта крепкая связь - обоюдоострый инструмент:
- Он поддерживает трещины небольшой ширины.
- Он также может подтолкнуть волокна к разрыву, если связь слишком сильна для данного подхода к проектированию смеси.
Привязанность - самое большое отличие
Связывание контролирует работу волокон после образования трещины. Связывание также определяет, как развивается рисунок трещины.
ПП волокно обычно описывается как гидрофобное. Некоторые исследования направлены на улучшение интерфейса, поскольку гидрофобный ПП имеет более слабое сцепление без обработки поверхности.
Волокно ПВА обычно описывается как гидрофильное. Исследования ECC подчеркивают сильную химическую связь между волокном ПВА и цементной матрицей благодаря гидрофильности.
Что это означает на месте:
- Полипропиленовое волокно действует как “блокирующая” сеть, которая замедляет появление ранних микротрещин.
- Волокно ПВА действует как “мостик” с высоким сцеплением, который плотно удерживает трещины, особенно в инженерных смесях.
Роль механика различна
Полипропиленовое волокно часто выбирают для борьбы с ранним растрескиванием, поскольку его легко дозировать, оно легко диспергируется и экономически эффективно при больших объемах заливки. В качестве основных преимуществ NRMCA называет уменьшение растрескивания при пластической осадке и уменьшение растрескивания при пластической усадке, а также более жесткое поведение при более высокой дозировке.
Волокно PVA часто выбирают, когда покупатель хочет получить прочное перекрытие трещин в затвердевшем материале. Это часто встречается в накладках типа ECC, ремонтных слоях, тонких панелях, а также в высокоэффективных смесях, которые направлены на устранение мелких трещин. Исследования описывают волокно PVA как гидрофильное с сильной химической связью, которая изменяет поведение трещин и способность к деформации при растяжении в разработанных цементных композитах.
Практическое резюме:
- ПП-волокно - это, как правило, инструмент “первого часа”.
- Волокно PVA часто используется для определения ширины трещин в течение срока службы.
Поведение огня не одинаково
ПП-волокно имеет особое значение при пожарах. В рецензируемом обзоре объясняется, что полипропиленовые волокна плавятся при температуре около 170°C. Это ниже температурного диапазона, при котором в бетоне возникает максимальное давление водяного пара. Такое плавление помогает создать пути для выхода паров, что снижает риск образования сколов.
В большинстве спецификаций волокно ПВА не играет такой же стандартной роли в борьбе с отслаиванием, как ПП. Многие подходы к борьбе с отслаиванием под воздействием огня ориентированы на ПП, поскольку температура плавления хорошо согласуется с временными параметрами давления паров.
Покупателю на заметку:
- В спецификации туннельной или огнестойкой облицовки часто используется полипропиленовая микрофибра.
- В спецификациях для накладок, ориентированных на ширину трещин, часто используется поливинилацетат (ПВА) в разработанных смесях.
Диапазоны дозировок обычно сильно различаются
Дозировка зависит от типа волокна и цели работы. К дозировке следует относиться как к расчетному параметру, а не как к привычке.
В руководстве ACI приведены типичные диапазоны дозировки по размеру волокон:
- Микросинтетические волокна: От 0,05% до 0,2% по объему, что составляет примерно от 0,44 до 1,8 кг/м³.
- Макросинтетические волокна: 0,2% - 1% по объему, что составляет примерно 1,8 - 9 кг/м³.
NRMCA отмечает, что макросинтетические волокна используются в более высоких дозировках, чем типичные дозировки микроволокон. NRMCA также утверждает, что макросинтетические волокна являются более толстыми волокнами, с дозировкой около 5 фунтов/дюйм³ в контексте их руководства.
Для ПВА в материалах типа ECC во многих опубликованных исследованиях используется объемная доля волокон от 1% до 2% в инженерных цементных композитах, поскольку конструкция ECC требует стабильного соединения и способности к деформации.
Практическая интерпретация:
- Дозировки микроволокна PP обычно невелики. Цель - борьба с трещинами на ранних стадиях.
- Дозировки ПВА в пластичных системах могут быть гораздо выше по объему. Цель - поведение при растяжении после трещины.
Лучшие варианты использования: ПП против ПВА
Волокно PP лучше всего подходит для использования
- плиты перекрытия, которые требуют меньшего количества пластиковых усадочных трещин
- шпаклевки, стяжки, а также тонкие слои, которые быстро сохнут
- Укладка торкретбетона там, где важна сплошность
- смягчение последствий огневого растрескивания в плотном бетоне, особенно в тоннелях
Волокно ПВА лучше всего подходит для использования
- Накладки и ремонтные слои в стиле ECC, ориентированные на малую ширину трещин
- тонкие, легкие цементные панели и высокоэффективные сборные конструкции
- Системы типа UHPC, где важна прочная связь между волокнами и устойчивость к щелочам (зависит от системы)
Как выбрать между полипропиленовым и поливинилацетатным волокном
Используйте простую логику принятия решений. Такой подход позволяет избежать ошибочных ожиданий.
- Когда появляются трещины? Если трещины появляются в первые часы, микрофибра из полипропилена часто оказывается самым простым решением. NRMCA называет снижение растрескивания при усадке пластика одним из основных преимуществ.
- Вам нужна узкая ширина трещин в процессе эксплуатации? Если вам нужны плотные трещины в затвердевшем материале, ПВА часто выбирают в инженерных композитах благодаря гидрофильному соединению и перекрытию трещин.
- Является ли риск пожароопасного растрескивания фактором, определяющим дизайн? Если известно, что пожар может привести к растрескиванию, то полипропилен имеет явное преимущество, поскольку он плавится при температуре около 170°C и способствует снижению давления паров.
- Рассчитана ли смесь на пластичность? Если смесь изготовлена в стиле ECC, ПВА используется часто, но при этом необходимо контролировать уровень сцепления. В литературе подчеркивается, что ПВА может очень сильно сцепляться, что влияет на поведение при вытягивании.
- Чего требует путь кода? Волокно не заменяет арматуру в большинстве конструкций. В NRMCA это четко указано в разделе “Не использовать синтетические волокна”, в том числе для замены стальной арматуры, сопротивляющейся моменту.
Экспертное руководство
Оптоволоконный проект успешен, если выбор волокна соответствует режиму отказа.
Хорошая поддержка включает в себя:
- Выбор волокна на основе времени появления трещин и их ширины
- Предложение дозировки в зависимости от поставленной цели, а также пробное дозирование
- Руководство по смешиванию для обеспечения дисперсности и обрабатываемости
- документальное сопровождение закупочных спецификаций и проектных заявок
- четкие границы потребностей в структурном усилении
Сначала Ecocretefiber™ оказывает общую помощь в выборе. Затем мы подбираем тип волокна в соответствии с поставленной задачей. Мы также поддерживаем стабильные поставки для повторных заказов.
Бренд: Ecocretefiber™
Компания: Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd.
Сопутствующие товары
- Полипропиленовая микрофибра (контроль трещин в свежем бетоне)
- Полипропиленовое макросинтетическое волокно (контроль после образования трещин в плитах, зависит от проекта)
- Волокно ПВА (высокопрочное волокно для инженерных цементных композитов)
- Стальное волокно (промышленные полы, тротуары, торкрет-бетон)
- Стекловолокно AR (приложения GRC)
Заключение
ПП-волокно и ПВА-волокно могут улучшить контроль над трещинами, но делают это по-разному. ACI определяет полипропиленовые волокна в категориях микро- и макросинтетики, а типичные дозировки привязаны к размеру волокна.
Полипропиленовое волокно широко используется для борьбы с трещинами на ранних стадиях, а также для смягчения последствий пожара, поскольку полипропилен плавится при температуре около 170°C и способствует снижению давления пара.
Волокно ПВА часто используется для обеспечения высокого сцепления с цементом. В литературе описано сильное химическое сцепление за счет гидрофильности, которое поддерживает малую ширину трещин в разработанных цементных композитах при правильном проектировании смеси.
