Бетон силен на сжатие. Бетон слаб на растяжение. Трещины могут появиться рано, иногда в течение нескольких часов после укладки. Позднее трещины могут увеличиваться под воздействием движения транспорта, ударов или температурных колебаний. Полипропиленовая (ПП) фибра используется потому, что она снижает некоторые из этих рисков простым действием. Бригада добавляет фибру во время смешивания. Волокна распределяются по всему объему. Это создает “распределенное армирование”, которое способствует контролю трещин и прочности во многих распространенных работах.
Чаще всего полипропиленовая фибра используется для борьбы с трещинами в раннем возрасте, а также для повышения устойчивости свежего бетона. Оно также используется при проектировании огнезащиты плотного бетона, особенно в туннельных работах, где полипропиленовые волокна помогают снизить риск взрывного растрескивания.
Что такое полипропиленовая фибра для бетона?
Полипропиленовое волокно для бетона - это синтетическое волокно, добавляемое в бетонную смесь. Волокна могут быть “микро” и “макро”. От размера зависит работа, которую может выполнять фибра.
ACI определяет микросинтетические волокна как волокна с эквивалентным диаметром менее 0,3 мм. ACI определяет макросинтетические волокна как волокна с эквивалентным диаметром более 0,3 мм. ACI также отмечает, что полипропиленовые волокна могут быть как микросинтетическими, так и макросинтетическими.
Практический способ увидеть это на месте очень прост:
- Микрополипропиленовое волокно Направлен на поведение свежего бетона. В основном это трещины при пластической усадке, а также пластическая осадка.
- Макро ПП волокно ориентирован на поведение затвердевшего бетона. При высоких дозировках он поддерживает прочность, а также контролирует трещины.
Причина 1: Полипропиленовое волокно уменьшает растрескивание пластика при усадке
Трещины при пластической усадке образуются вскоре после укладки, пока бетон еще пластичен. NRMCA объясняет, что вероятность образования трещин при пластической усадке возрастает, когда испарение удаляет воду с поверхности до того, как плита застынет. NRMCA также отмечает, что армирование синтетическими волокнами может помочь противостоять напряжению, пока бетон очень слаб.
NRMCA также рекомендует рассматривать синтетические волокна (ASTM C1116) как один из методов минимизации растрескивания при пластической усадке.
Именно поэтому полипропиленовое волокно широко распространено в:
- плиты на земле в жаркую или ветреную погоду
- Тонкие начинки, которые быстро сохнут
- тротуары и плоские поверхности большой площади
ПП-волокно не заменяет полимеризацию. ПП-волокно снижает риск. Хороший план отверждения все равно решает конечный результат.
Причина 2: Полипропиленовое волокно улучшает когезию и уменьшает растрескивание при пластической осадке
Многие подрядчики покупают полипропиленовые микроволокна по одной причине. Они хотят получить более стабильную смесь при укладке.
Общество производителей бетона объясняет, что полипропиленовые микроволокна повышают однородность смеси. Волокна помогают стабилизировать движение твердых частиц. Волокна блокируют каналы для отвода воды. Это уменьшает емкость, замедляет скорость истечения воды, а также помогает уменьшить оседание пластика.
Этот эффект имеет значение, когда смесь чувствительна к срокам отделки. Он также имеет значение вокруг арматуры, вставок и краев формы, где часто возникают трещины. NRMCA называет уменьшение трещин при оседании пластика, а также улучшение внутренней поддержки и связности в качестве основных причин для использования синтетических волокон.
Поэтому полипропиленовое волокно используется в бетоне по желанию покупателя:
- Меньше трещин вокруг арматуры
- более устойчивый поверхностный раствор
- Меньше слабых слоев, связанных с кровотечением
Причина 3: Полипропиленовое волокно может повысить прочность и ударопрочность
В некоторых продуктах из полипропиленовых волокон основное внимание уделяется прочности, а не только раннему растрескиванию. Обычно это макросинтетический подход.
NRMCA называет “повышенную прочность и устойчивость к ударам” в качестве одного из вариантов использования синтетических волокон.
ACI также утверждает, что добавление волокон может улучшить такие свойства, как ударопрочность, вязкость и пластичность, в зависимости от материала волокон, геометрии и скорости добавления.
Это значение практично в:
- Полы складов с движением вилочных погрузчиков
- плиты, на которые падает нагрузка
- дорожные покрытия с высокой нагрузкой на колеса
- сборные детали, которые откалываются при транспортировке
Покупатель должен соотнести свои ожидания с типом волокна. Микрополипропиленовые волокна имеют ограниченную пластичность после разрушения во многих смесях, согласно данным Общества производителей бетона.
Макрополипропиленовые волокна могут использоваться для борьбы с трещинами, но для этого требуется правильная дозировка, а также документация по испытаниям.
Причина 4: Полипропиленовое волокно поддерживает сложные методы укладки
Некоторые бетонные конструкции не удаются, потому что смесь не “держится” во время доставки. Некоторые укладки не удаются, потому что бригаде требуются крутые склоны, тонкие участки или распыление.
NRMCA называет внутреннюю поддержку и связность в качестве причины для использования синтетических волокон. NRMCA особо отмечает применение в крутых наклонных поверхностях, торкретировании, а также в конструкциях со скользящими формами.
Это не маркетинговая теория. Это преимущество рабочего процесса. Армирование волокнами может снизить риск сегрегации в некоторых условиях. Оно также может сделать смесь более щадящей при быстрой укладке.
К числу распространенных примеров относятся:
- торкретирование
- защита склонов
- укладка в форме стапеля
- тонкие накладки
Причина 5: Полипропиленовое волокно помогает снизить риск взрывного растрескивания при пожаре
Это одна из самых важных причин для использования полипропиленовой фибры, но она наиболее применима к плотному бетону.
При пожаре влага внутри бетона превращается в пар. В низкопроницаемом бетоне может возникнуть давление пара. Это может привести к образованию сколов. В техническом документе, посвященном полипропиленовым волокнам, говорится, что использование полипропиленовых волокон для предотвращения взрывного растрескивания становится обычной практикой во многих частях мира, причем строительство туннелей является ключевым фактором.
В рецензируемой литературе также сообщается, что добавление полипропиленовых волокон дает многообещающие результаты по смягчению растрескивания при огневом воздействии.
Механизм объясняется очень просто. При повышении температуры волокна ПП плавятся. При этом образуются каналы для выхода паров. Это снижает повышение порового давления. В обзорной статье рассказывается о том, как полипропиленовые волокна снижают поровое давление, а также о том, как проницаемость быстро увеличивается с ростом температуры в волокнистых смесях.
Именно поэтому многие спецификации включают микроволокна PP для:
- тоннельные обделки
- высокоэффективные бетонные элементы с противопожарными требованиями
- плотные смеси, где риск образования сколов является известной опасностью
Типичная дозировка: что покупатели используют в реальных проектах
Дозировка зависит от размера волокна, а также от целевой пользы.
Микрополипропиленовое волокно для борьбы с трещинами в свежем бетоне
Бетонное общество отмечает, что полипропиленовые микроволокна обычно добавляют при 0,9 кг/м³. Также объясняется, что их основная роль заключается в изменении свойств свежего бетона, таких как контроль каналов оттока и уменьшение пластической осадки.
ACI указывает типичный диапазон для микросинтетических волокон От 0,05% до 0,2% по объему. ACI также предоставляет диапазон эквивалентной массы 0,44 - 1,8 кг/м³ для микросинтетических волокон.
Макрополипропиленовое волокно для повышения прочности и борьбы с трещинами
NRMCA утверждает, что макросинтетические волокна толще и используются в более высокой дозировке - около 5 фунтов/гектар, что составляет около 3,0 кг/м³.
ACI приводит типичные дозировки макросинтетических волокон От 0,2% до 1% по объему, плюс эквивалентный диапазон масс 1,8 - 9 кг/м³.
Хороший покупатель не угадывает дозировку. Хороший покупатель связывает дозировку с проблемой, а затем проверяет ее пробными заливками или тестами на эффективность.
Для чего не следует использовать полипропиленовое волокно
ПП-волокно не является заменой любой системе армирования. Покупателям нужна такая ясность, прежде чем они напишут спецификацию.
В списке NRMCA есть пункты “Не использовать синтетические волокна”. К ним относится замена любой сопротивляющейся моменту или конструкционной стальной арматуры. NRMCA также утверждает, что синтетические волокна не должны использоваться для повышения прочности конструкции на сжатие или изгиб.
Поэтому правильное сообщение - прямое:
- Полипропиленовое волокно помогает бороться с трещинами, а также повышает прочность.
- В большинстве конструкций арматура до сих пор несет на себе структурное напряжение.
- Конструкция перекрытия все еще требует надлежащей толщины, основания и плана стыков.
Полипропиленовое волокно в сравнении с другими волокнами: почему полипропилен часто является первым выбором
Для некоторых проектов требуется волокно с высокой жесткостью и модулем растяжения для передачи нагрузки. Некоторым проектам требуется смягчение огневого растрескивания. Некоторые проекты требуют борьбы с трещинами на ранних стадиях при низких затратах.
В справочнике Sika по волокнам говорится, что если целью является снижение усадки и растрескивания пластика, то наиболее широко используемым материалом является полипропилен. Sika связывает это с доступностью и коммерческой целесообразностью. В том же справочнике отмечается, что для защиты от огня и уменьшения сколов требуются волокна с низкой температурой плавления, такие как полипропилен или ПВА.
Это дает чистую логику покупки:
- Выберите Полипропиленовое микроволокно когда основной целью является борьба с трещинами на ранних стадиях и стабильность свежей смеси.
- Выберите ПП макроволокно когда основной целью является прочность или контроль за трещинами в плитах. Используйте документацию и испытания.
- Выберите микроволокно PP для смягчение последствий пожара в плотных смесях, если это предусмотрено проектом.
Рекомендации экспертов: как выбрать полипропиленовое волокно с меньшим количеством проблем на стройплощадке
Большинство “проблем с волокном” - это не проблемы с волокном. Это проблемы процесса. Исправление заключается в простом рабочем процессе.
- Определите, какое разрушение вы хотите уменьшить: пластическую усадку, оседание, удар или огневое разрушение.
- Выберите микро и макро, используя четкие определения. ACI устанавливает порог в 0,3 мм.
- Установите дозировку, соответствующую цели. Используйте признанные диапазоны рекомендаций.
- Контролируйте дисперсию. Следуйте методу контролируемого добавления. При необходимости увеличьте время смешивания. ACI подчеркивает необходимость использования технологий смешивания, позволяющих получить однородные смеси.
- Строго соблюдайте правила полимеризации. Волокна снижают риск, но отверждение все равно предотвращает стресс от высыхания.
Ecocretefiber™ | Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd.
Ecocretefiber™ в первую очередь поддерживает подбор проекта. Мы помогаем клиентам выбрать микрофибру PP или макрофибру PP, исходя из реальных целей объекта. Затем мы предоставляем рекомендации по дозировке, смешиванию, а также документацию для распространения или участия в торгах.
Сопутствующие товары
- Полипропиленовое микроволокно (моноволокно / фибриллированное)
- Полипропиленовое макросинтетическое волокно
- ПВА-волокно для цементных композитов
- Стекловолокно AR для систем GRC
Заключение
Полипропиленовая фибра используется в бетоне, потому что она решает распространенные и дорогостоящие проблемы простым изменением состава бетона. Она уменьшает растрескивание при пластической усадке, в то время как бетон еще слаб.
Он улучшает когезию и помогает уменьшить растрескивание при пластической осадке, стабилизируя твердые частицы и блокируя каналы оттока.
Он может повысить прочность и ударопрочность, если тип и дозировка волокна направлены на достижение этой цели.
Он также широко используется для снижения риска взрывного растрескивания при пожаре плотного бетона, особенно в туннелях.
Для достижения наилучших результатов покупатель должен подобрать тип волокна в соответствии с условиями работы, установить дозировку с помощью надежных рекомендаций, а затем контролировать смешивание и отверждение на месте.
