Полипропиленовые волокна для бетона
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века исполняется 15 лет с того момента, как полипропиленовые волокна (ППВ) для бетона стали обширно употребляться во всем мире. В первой половине 60-ых годов двадцатого века в научно-исследовательскую инженерную лабораторию армии США поступило сообщение о том, что полипропилен есть одним из многих волоконных материалов, каковые существенно повышают сопротивление удару и устойчивость бетона к раскалыванию. По данной причине в коммерческих целях ППВ в первый раз было использовано в защитных оболочках свай.
Но,всецело его потенциал реализовался в 80-е годы, в основном в цементных плитах покрытий. Сейчас в Соединенных Штатах 10% всего товарного бетона содержит ППВ, а в Англии уложены миллионы кубов для того чтобы бетона. На данный момент волокна употребляются в конструкционном бетоне для морских упрочнений, водохранилищ и мостов, а также в сборном бетоне и торкрет-бетоне.
Новые разработки включают бактерицидный бетон, узкий бетон для покрытия асфальтированных дорог, бетон с обнаженным заполнителем — с шуршащей поверхностью, бетон, менее подверженный взрывному откалыванию при действии огня.
Что такое полипропиленовые волокна для бетона?
Полипропиленовые волокна — это олефиновые волокна, изготовленные из полимеров либо сополимеров пропилена. Расплавленный полипропилен подвергается штамповке с вытяжкой, образуя ровные страницы либо волокна. После этого из него возможно взять два типа ППВ. Ровные страницы расщепляются на небольшие волокнистые элементы, из которых состоит главная структура, и разрезаются на части разной длины. Эти фибриллированные волокна в поперечном сечении имеют форму, близкую к прямоугольной.
Волокна с круглым поперечным сечением кроме этого разрезаются на части разной длины для получения моно- и мультифиламентных волокон.
ППВ — чистое, надёжное, простое в применении, химически нейтральное и совместимое со всеми вяжущими добавками и веществами волокно.
Как применять полипропиленовые волокна?
Количество, длина и тип применяемых волокон зависит от требований проекта. Простая дозировка образовывает 0,1% по количеству либо 0,6 — 0,9 кг/м3 бетона. Для удобства в применении ППВ поставляется в растворимых мешках по 0,6 — 0,9 кг.
На любой кубометр бетона добавляется один мешок — либо в смесительную установку на цементном заводе либо прямо в автобетономешалку. Достаточно всего 5 мин. смешивания в автобетономешалке для равномерного рассеивания без скоплений и образования комков.
Более высокая дозировка, в особенности фибриллированных волокон, употребляется в сборном бетоне, торкрет-других видах и бетоне бетона, где серьёзна устойчивость и прочность к раскалыванию.
Как действуют полипропиленовые волокна и какие конкретно они дают преимущества?
При дозировке 0,1-1% ППВ не снабжает первичного армирования. Теория говорит о том, что количество волокна, которое выдерживает нагрузку по окончании растрескивания — критический количество волокна — для ППВ образовывает приблизительно 2% по количеству. Такое количество тяжело ввести в цементную смесь и оно неприемлемо с коммерческой точки зрения.
Но, дозировка 0,1-1% ППВ по количеству вправду дает определенные преимущества бетону как в пластичном, так и в затвердшем состоянии. Волокна оказывают эффект срочно, повышая сцепление цементной смеси, мешая оседанию больших, тяжелых частиц при уплотнении и облегчая подачу цементной смеси насосом.
ППВ повышает свойство бетона к деформации без разрушения в критический период схватывания, что мешает образованию микротрещин в застывшего бетона, и сдерживает расширение видимых поверхностных трещин, появившихся при пластической усадке. ППВ мешает последующему испарению и перемещению воды, повышая гидратацию цемента на поверхности, но не заменяет надлежащих процедур выдерживания бетона.
16 лет свободного тестирования в мире, сейчас подкрепленного сертификатом ВВА, продемонстрировали, что ППВ числом 0,1% по количеству снабжает устойчивость к выступанию воды, оседанию, растрескиванию при пластической усадке, истиранию, циклам замораживание/оттаивание, сопротивление удару, и огнестойкость, остаточную прочность, пониженную проницаемость и антимикробную защиту.
В каких областях используются полипропиленовые волокна?
Вышеописанные преимущества означают, что ППВ возможно применять во всех областях применения бетона. Польза ППВ видна при анализе затрат кроме того на такие сооружения как мосты, стенки и водохранилища набережных. Но с громаднейшим успехом данный материал употреблялся в цементных плитах покрытий, в особенности в том месте, где он являлся заменой вторичной металлической проволочной арматуры.
Расчеты для цементных плит покрытия с ППВ ничем не отличаются от простых, изложенных в техническом отчете N 34 Общества Бетона. ППВ не увеличивает допустимую нагрузку цементной плиты заданной прочности и толщины.
Простота в применении, устранение металлической арматурной проволочной сетки и свободный доступ для выгрузки цементной смеси делают укладку бетона с ППВ более стремительной и экономичной. Учитывая уже обрисованные преимущества поверхности для того чтобы бетона, нетрудно осознать, из-за чего он с таким успехом употребляется в плитах покрытий.
Преимущества торкрет-бетона с ППВ заключаются в лучшем сцеплении цементной смеси, что cнижает отскок и активизирует укладку. При высокой дозировке более долгих фибриллированых волокон его прочность может сравниться с бетоном, содержащим 25-30 кг металлической арматуры. Преимущества сборного бетона с ППВ заключаются в уменьшении опасности случайного повреждения при последующей транспортировке и распалубке, пониженной проницаемости и, следовательно, меньшей подверженности коррозии.
Преимущества бетона с ППВ при применении скользящих опалубок заключаются в лучшем сцеплении цементной смеси, что содействует увеличению темпов строительства и понижению количеств ремонтных работ.
Новые успехи в области бетона с полипропиленовыми волокнами
Текущие опробования показывают обнадеживающие результаты — при применении ППВ числом 1% по количеству увеличивается прочность бетона на срез, что может дать другой способ проектирования соединений плит с колоннами. Волокна с антимикробными добавками борются с бактериями в течении всего срока работы цементных конструкций. Применение ППВ в бетоне с обнаженным заполнителем усиливает внутреннюю опору и удерживает большой заполнитель близко к поверхности.
В ультра-узкие белые покрытия, каковые более 20 лет употребляются в Соединенных Штатах в качестве верхнего слоя асфальтированных дорог, последние 6 лет добавляется ППВ для увеличения прочности 50-75 мм цементного покрытия, укладываемого поверх асфальта.
Бетон с высокими рабочими чертями, владеющий прочностью 60-100 МПа и более, получает все громадную популярность во всей Европе. Но, как продемонстрировал пожар в туннеле под Ла-Маншем, таковой бетон подвержен взрывному откалыванию при температуре выше 200 гр.С. ППВ снабжает надёжный выход перегретого пара через капилляры на поверхность, в то время, когда плавится полипропилен при температуре 160-170 гр.С, и на данный момент ППВ вводится в спецификации бетона для других областей и туннелей применения, где взрывное откалывание может угрожать жизни.
совершенствование и Исследование данной и других указанных черт подтверждает тот факт, что ППВ остаётся неотъемлемым элементом цементного строительства.
Строительная фибра. Фиброволокно. Строительные ништяки
