Бетон од полипропиленских влакана

Обична полипропиленска влакна имају слабу отпорност на старење и имају тенденцију да формирају кластере током мешања бетона. Само модификована влакна могу да раде заједно са цементном матрицом и да се користе у бетонском инжењерству. У раним применама углавном су се користила влакна полипропиленског филма. Почетком 1980-их, Сједињене Државе су успешно развиле монофиламентна полипропиленска влакна, која су постала широко коришћена у подземној хидроизолацији, крововима индустријских и цивилних зграда, подовима, аутопутевима и пројектима мостова због ниске цене и значајног побољшања перформанси бетона. Од средине -1990, хиљаде пројеката у Кини усвојило је бетон од полипропиленских влакана, укључујући нову кинеску вилу у Гуангџоу, Светски трговински центар у Чонгкингу, село Азијских игара у Пекингу, мост реке Јангце Вухан и пројекат Три клисуре, постижући изванредне резултате резултате.

1. Карактеристике бетона од полипропиленских влакана

Бетон има ниску крајњу затезну деформацију, генерално у распону од {{0}}.01% до 0,20%, док полипропиленска влакна имају затезно напрезање од 15% до 18%. Полипропиленска монофиламентна влакна равномерно распоређена у бетону не само да спречавају слијегање агрегата, побољшавају обрадивост и смањују крварење и сегрегацију, већ и ефикасно подносе затезно оптерећење изазвано скупљањем бетона. Тиме се одлаже или спречава настанак и развој унутрашњих микропукотина и површинских макропукотина у бетону, чиме се повећава његова непропусност. Када је подвргнут ударним оптерећењима, бетон од полипропиленских влакана спречава ширење пукотина, побољшавајући отпорност бетона на удар, отпорност на мраз и карбонизацију.

1.1 Физичка својства

Отпорност на скупљање: Отпорност на скупљање је најважније својство полипропиленских влакана у бетону. Студије су показале да уградња влакана полипропиленског филма у запреминском односу од око 1% може смањити стопу скупљања бетона за приближно 75%.

Непропусност: Према Националном центру за испитивање грађевинског материјала, бетон од полипропиленских влакана са дозом 0.05% има 70% већу непропусност под притиском воде од 1,2 МПа у поређењу са бетоном од неполипропиленских влакана исте чврстоће ({{6 }}дневни узраст).

Отпорност на ватру: Недавна испитивања отпорности на ватру показују да додавање влакана ниске тачке топљења (пречник 0.1 мм, дужина 12 цм, доза 4 кг/м³) у бетон показује обећавајућу отпорност на ватру. Такви стубови од влакнастог бетона не показују скоро никакву штету након стандардних тестова отпорности на ватру, што сугерише да влакна ниске тачке топљења могу спречити ломљење бетона.

Обрадивост: Додавање полипропиленских влакана у запреминском односу {{0}}.05% до 0,07% може ефикасно инхибирати сегрегацију и крварење у бетонским мешавинама, побољшавајући обрадивост.

1.2 Механичка својства

Чврстоћа на притисак и затезање: Чврстоћа на притисак и затезање бетона од полипропиленских влакана је слична оној код обичног бетона.

Флекурал Стренгтх: Додавање влакана полипропиленског филма на пукотине у запреминском односу од око 1% може повећати чврстоћу малтера или бетона на савијање за не више од 25%, али је капацитет деформације пре лома веома висок.

Отпорност на удар: Испитивања Националног центра за испитивање грађевинског материјала показују да је ударна чврстоћа малтера са {{0}},05% и 0,1% садржаја влакана повећана за 17,7% односно 25,8%, у поређењу са обичним малтером.

Отпорност на умор: Испитивања на замор са стопом оптерећења од 20 циклуса/секунди показују да након 2 милиона циклуса, обични бетон може издржати максимално напрезање од 50% своје чврстоће на савијање, док влакнасти бетон са дозом од 0,3% може издржати максимално напрезање од 65% његове чврстоће на савијање.

1.3 Трајност

Отпорност на смрзавање-одмрзавање: Национални центар за испитивање грађевинских материјала тестирао је отпорност бетона од полипропиленских влакана на смрзавање и одмрзавање са два различита односа запремине користећи ГБЈ 82-1985 стандард. Узорци димензија 100×100×100 мм тестирани су у доби од 28 дана, симулирајући најхладнији месец са просечном температуром од -5 до 0 степени. Резултати су показали да је додавање полипропиленских влакана значајно побољшало отпорност бетона на смрзавање-одмрзавање након 50 циклуса смрзавања-одмрзавања.

Отпорност на карбонацију и алкално-агрегатну реакцију: Бетон од полипропиленских влакана побољшава отпорност на карбонизацију и алкално-агрегатне реакције углавном смањењем различитих унутрашњих пукотина, чиме се повећава густина бетона.

2. Примене бетона од полипропиленских влакана

2.1 Грађевинско инжењерство

Бетон од полипропиленских влакана се користи за ливење на лицу места подрумских плоча, бочних зидова, кровних плоча, резервоара за воду и других самоводоотпорних бетонских конструкција, као и бетонских компоненти великих запремина као што су темељне греде и плоче у високим зградама . Побољшава обрадивост и помаже у побољшању непропусности, отпорности на пукотине и отпорности на смрзавање и одмрзавање само-водоотпорног бетона, ефикасно решавајући пукотине узроковане температурним стресом у бетону велике запремине.

2.2 Грађевинарство и хидротехника

Бетонски путеви, палубе мостова, бране резервоара, луке и аквадукти са полипропиленским влакнима показују боље укупне перформансе, као што су чврстоћа на савијање, отпорност на пукотине, отпорност на замор, отпорност на хабање и отпорност на ерозију морске воде, у поређењу са обичним бетонским пројектима. Нарочито под великим обимом саобраћаја и честим проласком возила, отпорност на замор полипропиленских влакана је израженија. У условима са тешким климатским променама и честим циклусима смрзавања-одмрзавања, отпорност на смрзавање-одмрзавање бетона од полипропиленских влакана је у потпуности приказана.

2.3 Префабриковани бетонски производи

Бетон од полипропиленских влакана се користи у армиранобетонским префабрикованим компонентама и цементним производима (цеви, блокови, итд.) како би се значајно побољшао квалитет изгледа, помогао у спречавању и смањењу површинских пукотина у префабрикованим компонентама, смањио ломљење ивица и углова и повећао непропусност ради спречавања челичне арматуре. корозија.

2.4 Готов бетон

Додавање полипропиленских влакана у готов бетон може значајно побољшати обрадивост, смањити крварење и спречити пластичне пукотине у комерцијалном бетону. Полипропиленска влакна се могу комбиновати са било којим хемијским додатком у бетону за производњу бетона који се може пумпати и других бетона високих перформанси. Бетон високих перформанси, са својом високом чврстоћом, великом флуидношћу и одличном издржљивошћу, широко се користи у високим зградама и мостовима великог распона. Коришћење полипропиленских влакана у композитима може ефикасно повећати жилавост, отпорност на пукотине и дуктилност бетона високих перформанси.