Більшість будівельників часто стикаються з проблемами при роботі з бетоном, такими як пил, пластична усадка і осідання, дія морозу (на ранньому етапі). А при подальшій експлуатації проявляються такі властивості, як низька стійкість до замерзання / відтавання, слабкий опір удару, схильність стиранню, високе проникнення води і хімічних речовин.
До теперішнього часу вже протягом декількох років в будівельній галузі використовуються різні типи волокон (органічні і неорганічні) в основному для поліпшення механічних експлуатаційних характеристик і для зменшення ризику виникнення тріщин через пластичної усадки.
Поліпропіленові волокна є армуючої добавкою в бетонні і розчинні суміші. Волокна можуть поліпшити властивості суміші, забезпечити вторинне армування і особливо контроль усадки (утворення тріщин). Тріщини в бетоні формуються протягом першого етапу усадки (в пластичному стані) і відповідно є причиною низької цілісності і міцності бетону. Ці тріщини формуються в перші 24 години після того як бетон був укладений. Усадка і тріщини усадки можуть бути не виявлені і через кілька днів. Вони часто покриті завершальній обробкою або просто недостатньо широкі, щоб їх можна було побачити до тих пір, поки бетон і розчин будуть сідати (осідати) далі або навантаження змусить ці слабкі тріщини розвинутися в видимі. Причини виникнення тріщин в тому, що існуюче напруження перевищує міцність бетону. Цього можна уникнути за допомогою додавання волокна в бетонну або розчинну суміш. Волокна, завдяки їх специфічної поверхні, здатні поглинути сили розтягування під час усадки (енергія розподіляється на мільйони волокон), що дозволяє бетону розвивати її оптимальну довгострокову міцність. В цьому відношенні поліпропіленове волокно завдяки своїй великій площі поверхні ефективніше, ніж сталева сітка. Волокно зменшує виділення води за допомогою більш ефективного контролю гідратації, тим самим знижуючи внутрішні навантаження. Завдяки контролю за виходом води на поверхню знижується утворення тріщин при пластичному осіданні.
Де слід використовувати фібру
Фібру слід використовувати в усіх типах бетонних покриттів (як зовнішніх, так і внутрішніх), де необхідно запобігти появі пластичних усадкових тріщин. Зазвичай волокна знаходять застосування в бетоні для промислових складів, гідротехнічних споруд, зовнішніх майданчиків, в бетонних плитах перекриттів, об'єктах нафтохімічної промисловості, мостах, монолітних конструкціях, бетонних плитах фундаментів, залізобетонних палях, пресованих і відливаються виробах, в будівельних розчинах і штукатурці, торкретбетон, в друкованому декоративному бетоні, в матеріалах для ремонту бетону, а також місцях підвищеної сейсмічної активності.
Великою популярністю користується Фібра в дорожньому будівництві.
Дозування і довжина фібри в бетонах і розчинах
- Армовані 2 кг / м3 довжина волокон 12 мм
- Неармовані 0,7-1, 0 кг / м3 довжина волокон 12 мм
- Пористі бетони: 0,1% від маси пінобетону, довжина волокна 12 мм
- Кінцева штукатурка: 900 г / м3 довжина волокна 4 мм
- Сухі суміші: 900 г / м3 довжина волокна 6 і 8 мм
Технічний опис волокон
Матеріал - 100% чистий поліпропілен. Довжина - 6 мм, 12 мм. Діаметр - 18 мкм. Форма - кругла, гофрований. Щільність - 0,91 г / см3. Модуль Юнга - 4158 МПа. Міцність на розтяг - 557 МПа. Колір - натуральний. Абсорбція відсутня. Температура розм'якшення - 160 ° С.
Рекомендується застосовувати волокна на початковому етапі перемішування бетонної суміші.
Вплив поліпропіленових волокон на інші властивості бетону
Стійкість бетону до замерзання / відтавання
Бетон, що містить волокна, має більш високі морозостійкі характеристики, і можна вважати, що по довговічності він не поступається бетону з повітроутягувальними добавками.
Механізм підвищення морозостійкості наступний:
1) Волокна вносять в бетон незначна кількість повітря. Ці повітряні бульбашки дозволяють вільній воді, яка може замерзнути, розширюватися і стискуватися в циклі замерзання / відтавання. Таким чином знижуються руйнівні ефекти морозу на ранньому етапі;
2) Волокна підвищуючи стійкість бетону до пластичного розтріскування, зменшує кількість водних каналів в бетоні, і в результаті зниження проникності додає велику стійкість до промерзання;
3) Додавання волокон контролює переміщення води в бетоні, забезпечуючи ефективнішу гідратацію цементу, і підвищує міцність на стиск в перший день. Покращений контроль за виділенням води допомагає запобігти підняття на поверхню цементу і піску. Ці дрібні частинки роблять поверхню дуже крихкою і чутливою до морозу;
4) 273 млн волокон в 1 м3 зміцнюють бетон по всьому його об'єму, включаючи поверхню і краю, і пов'язують цементний розчин, підвищуючи морозостійкість.
Опір бетону удару
Бетон, що містить волокна, має значно більший опір удару і стійкість до розколювання в порівнянні зі звичайним бетоном. Як правило, бетон вважають крихким і ламким матеріалом, проте додавання волокон підвищує його пластичність.
Підвищений опір удару і стійкість до розколювання бетону з волокнами можуть бути приписані великій кількості енергії, поглиненої при натягу волокон після утворення тріщин в цементному розчині. Таким чином, волокна забезпечують більший захист від руйнування країв з'єднань в бетонних плитах покриттів і збірних залізобетонних конструкціях. Його властивості, що збільшують опір удару, означають, що волокна можна використовувати у важкій промисловості, військових цілях для підвищення вибухостійкого і в місцях підвищеної сейсмічної активності.
Стійкість бетону до стирання
Стійкість до стирання бетону з волокнами через 6 ч підвищується приблизно на 10% і в цілому може бути вище на 30%. Це залежить від вмісту цементу і якості заповнювача.
Здатність волокон контролювати переміщення води в бетонній суміші зменшує можливість сегрегації дрібних частинок цементу і піску, що забезпечує більш ефективну гідратацію цементу і в поєднанні з кращим зчепленням цементного розчину дає міцнішу і довговічну поверхню.
Типове застосування волокон для підвищення стійкості до стирання - морські загородження і споруди, углехраніліща і інші сфери використання бетону, де постійна ерозія веде до зносу поверхні.
Підвищена стійкість бетону до вогню
Фібра підвищує характеристики вогнестійкості бетону. Незалежні тести показують, що бетон з поліпропіленовими волокнами стійкіший до вигину після впливу температури 600 ° С протягом 1 год. Він також підвищує стійкість бетону до розколювання після впливу горіння вуглеводнів. Поліпропіленові волокна пропонується інженерами для використання в береговій нафтової та нафтохімічної промисловості.
Підвищена стійкість бетону до проникнення води і хімічних речовин
Незалежні тести показують, що застосування волокон знижує проникність і водопоглинання бетону. Це досягається за рахунок зменшення в бетоні кількості отворів від виступила води, тому вода, хімічні речовини і бруд вбираються повільніше.
Бетон з поліпропіленовими волокнами широко використовується в гідроспорудах, таких, як водосховища, відстійники для стічних вод, водозливи, порти, доки, морські загороди, а також бетонні дороги і мости, де особливо важлива підвищена стійкість до проникнення антіобледеняющіх солей.
Волокно є інертним поліпропіленовим екстрактом, і жодна з відомих добавок до бетону не погіршує його робочих характеристик.
Пропілен стійкий до лугів і більшості хімічних речовин, що застосовуються у виробничих процесах.
Волокно або контролює утворення тріщин сталева сітка?
Поліпропіленове волокно може розглядатися як економічна альтернатива контролюючою утворення тріщин сталевій сітці, але він не може використовуватися в якості заміни конструктивної сталевої арматури. Фібра не впливає на міцність бетону на вигин, тому повинні дотримуватися звичайні технології витримування і з'єднання бетону.
Коли бетон дає усадку, сталева сітка піддається стисненню і збільшує напруження розтягу в бетоні. Сталева сітка розтягується і має якусь цінність лише після того, як бетон тріснув. Як альтернатива фібра сприяє запобіганню мікротріщин, що утворюються в бетоні в пластичному стані.
Застосування поліпропіленових волокон в різних областях показує, що армування волокнами забезпечує чудову альтернативу деяким традиційним рішенням, розробленим для будівельних розчинів (стяжки, фасадні розчини і т.п.) і для бетонної промисловості (плити, резервуари і труби для води, збірні залізобетонні елементи і т.п.).