Beton od polipropilenskih vlakana

Obična polipropilenska vlakna imaju slabu otpornost na starenje i imaju tendenciju formiranja grozdova prilikom miješanja betona. Samo modificirana vlakna mogu raditi zajedno sa cementnom matricom i koristiti se u betonskom inženjerstvu. Rane primjene uglavnom su koristile polipropilenska folija koja puca. Početkom 1980-ih, Sjedinjene Države su uspješno razvile monofilamentna polipropilenska vlakna, koja su postala široko korištena u podzemnoj hidroizolaciji, krovovima industrijskih i civilnih zgrada, podovima, autoputevima i projektima mostova zbog njihove niske cijene i značajnog poboljšanja performansi betona. Od sredine -1990, hiljade projekata u Kini usvojilo je beton od polipropilenskih vlakana, uključujući Guangzhou New China Mansion, Chongqing World Trade Center, Peking Asian Games Village, Wuhan Yangtze River Bridge i Three Gorges projekat, postižući izvanredne rezultate rezultate.

1. Karakteristike betona od polipropilenskih vlakana

Beton ima nisku graničnu vlačnu deformaciju, općenito u rasponu od {{0}}.01% do 0,20%, dok polipropilenska vlakna imaju vlačnu deformaciju od 15% do 18%. Polipropilenska monofilamentna vlakna ravnomjerno raspoređena u betonu ne samo da sprečavaju slijeganje agregata, poboljšavaju obradivost i smanjuju krvarenje i segregaciju, već i efikasno podnose vlačno opterećenje uzrokovano skupljanjem betona. Time se odgađa ili sprječava nastanak i razvoj unutrašnjih mikropukotina i površinskih makropukotina u betonu, čime se povećava njegova nepropusnost. Kada je izložen udarnim opterećenjima, beton od polipropilenskih vlakana sprječava širenje pukotina, poboljšavajući otpornost na udar, mraz i karbonizaciju betona.

1.1 Fizička svojstva

Otpornost na skupljanje: Otpornost na skupljanje je najvažnije svojstvo polipropilenskih vlakana u betonu. Istraživanja su pokazala da ugradnja vlakana polipropilenskog filma u volumnom omjeru od oko 1% može smanjiti stopu skupljanja betona za približno 75%.

Nepropusnost: Prema Nacionalnom centru za ispitivanje građevinskog materijala, beton od polipropilenskih vlakana sa dozom 0.05% ima 70% veću nepropusnost pod pritiskom vode od 1,2 MPa u poređenju sa betonom od nepolipropilenskih vlakana iste čvrstoće ({{6 }}dnevna starost).

Otpornost na vatru: Nedavna ispitivanja otpornosti na vatru pokazuju da dodavanje vlakana niske tačke topljenja (prečnik 0.1mm, dužina 12cm, doza 4kg/m³) u beton pokazuje obećavajuću otpornost na vatru. Takvi fiberbetonski stupovi ne pokazuju gotovo nikakva oštećenja nakon standardnih ispitivanja otpornosti na vatru, što sugerira da vlakna niske točke topljenja mogu spriječiti cijepanje betona.

Obradivost: Dodavanje polipropilenskih vlakana u zapreminskom omjeru od {{0}}.05% do 0,07% može efikasno inhibirati segregaciju i krvarenje u betonskim mješavinama, poboljšavajući obradivost.

1.2 Mehanička svojstva

Čvrstoća na pritisak i zatezanje: Tlačna i vlačna čvrstoća betona od polipropilenskih vlakana slična je čvrstoći običnog betona.

Flexural Strength: Dodavanje vlakana polipropilenskog filma u volumnom omjeru od oko 1% može povećati čvrstoću maltera ili betona na savijanje za ne više od 25%, ali je kapacitet deformacije prije loma vrlo visok.

Otpornost na udarce: Ispitivanja Nacionalnog centra za ispitivanje građevinskih materijala pokazuju da je udarna čvrstoća maltera sa {{0}},05% i 0,1% sadržaja vlakana povećana za 17,7% odnosno 25,8% u poređenju sa običnim malterom.

Otpornost na umor: Ispitivanja na zamor sa stopom opterećenja od 20 ciklusa/sekundi pokazuju da nakon 2 miliona ciklusa, obični beton može izdržati maksimalno naprezanje od 50% svoje čvrstoće na savijanje, dok vlaknasti beton sa dozom od 0,3% može izdržati maksimalno naprezanje od 65% njegove čvrstoće na savijanje.

1.3 Trajnost

Otpornost na smrzavanje-odmrzavanje: Nacionalni centar za ispitivanje građevinskih materijala testirao je otpornost na smrzavanje i odmrzavanje betona od polipropilenskih vlakana sa dva različita omjera zapremine koristeći GBJ 82-1985 standard. Uzorci dimenzija 100×100×100 mm testirani su u dobi od 28 dana, simulirajući najhladniji mjesec sa prosječnom temperaturom od -5 do 0 stepeni. Rezultati su pokazali da dodavanje polipropilenskih vlakana značajno poboljšava otpornost betona na smrzavanje-odmrzavanje nakon 50 ciklusa smrzavanja-odmrzavanja.

Otpornost na karbonaciju i alkalno-agregatnu reakciju: Beton od polipropilenskih vlakana poboljšava otpornost na karbonizaciju i alkalno-agregatne reakcije uglavnom smanjenjem različitih unutrašnjih pukotina, čime se povećava gustina betona.

2. Primjena betona od polipropilenskih vlakana

2.1 Građevinski inženjering

Beton od polipropilenskih vlakana koristi se za livenje na licu mesta podrumskih ploča, bočnih zidova, krovnih ploča, rezervoara za vodu i drugih samovodootpornih betonskih konstrukcija, kao i betonskih komponenti velikih zapremina kao što su temeljne grede i ploče u visokim zgradama. . Poboljšava obradivost i pomaže u poboljšanju nepropusnosti, otpornosti na pukotine i otpornosti na smrzavanje i odmrzavanje samo-vodootpornog betona, efikasno rješavajući pukotine uzrokovane temperaturnim stresom u betonu velike zapremine.

2.2 Građevinsko i hidraulično inženjerstvo

Betonske ceste, palube mostova, akumulacijske brane, luke i akvadukti s polipropilenskim vlaknima pokazuju bolje ukupne performanse, kao što su čvrstoća na savijanje, otpornost na pukotine, otpornost na zamor, otpornost na habanje i otpornost na eroziju morske vode, u usporedbi s običnim betonskim projektima. Naročito pod velikim prometom i čestim prolaskom vozila, otpornost na zamor polipropilenskih vlakana je izraženija. U uvjetima s teškim klimatskim promjenama i čestim ciklusima smrzavanja-odmrzavanja, otpornost na smrzavanje-odmrzavanje betona od polipropilenskih vlakana je u potpunosti dokazana.

2.3 Prefabricirani betonski proizvodi

Beton od polipropilenskih vlakana koristi se u armiranobetonskim prefabrikovanim komponentama i cementnim proizvodima (cijevi, blokovi, itd.) kako bi značajno poboljšao kvalitetu izgleda, pomogao u sprječavanju i smanjenju površinskih pukotina u prefabrikovanim komponentama, smanjio lomljenje rubova i uglova i povećao nepropusnost kako bi spriječio čeličnu armaturu korozija.

2.4 Gotov beton

Dodavanje polipropilenskih vlakana u gotov beton može značajno poboljšati obradivost, smanjiti krvarenje i spriječiti plastične pukotine u komercijalnom betonu. Polipropilenska vlakna se mogu kombinovati sa bilo kojim hemijskim dodatkom u betonu za proizvodnju betona koji se može pumpati i drugih betona visokih performansi. Beton visokih performansi, sa svojom visokom čvrstoćom, velikom fluidnošću i odličnom izdržljivošću, široko se koristi u visokim zgradama i mostovima velikog raspona. Upotreba polipropilenskih vlakana u kompozitima može efikasno povećati žilavost, otpornost na pucanje i duktilnost betona visokih performansi.