الیاف پروپیلن چیست؟

الیاف پروپیلن معمولاً به منظور تقویت خواص کششی به بتن اضافه می‌شود که که در میان مهندسان به نام الیاف پ پ نیز شناخته می‌شود. پلیمرهای به کار رفته شده در این محصول معمولاً به صنعت نساجی برمی‌گردد که پایه و اساس آن پلاستیک است. این محصول به عنوان یک تقویت کننده و مکمل به بتن اضافه می‌شود و با پخش شدن به صورت سه بعدی در کل ماتریس بتن از ترک‌های حرارتی ناشی از انقباض سیمان جلوگیری می‌کنه.

استفاده از الیاف پروپیلن معمولاً محدودیتی در طرح اختلاط و روش اجرا ایجاد نمی‌کند و همچنین برای به کارگیری آن نیاز به ابزارآلات مخصوص نیست فقط به این نکته توجه داشته باشید که نوع پلیمر به کار رفته شده در الیاف پروپیلن می‌تواند تاثیر مستقیمی بر میزان مقاومت فشاری بتن بگذارد پس قبل از استفاده حتماً از مقاومت کششی و میزان جذب آب این محصول اطمینان حاصل کنید.

الیاف پلی پروپیلن نمی توانند به عنوان میلگرد فولادی وجایگزین آن استفاده شوند زیرا تاثیر چندانی برروی مقاومت خمشی و فشاری بتن ندارند و همچنین استفاده از این الیاف در بتن موجب افزایش مقاومت بتن و افزایش استحکام آن در برابر ضربه می شود از آنجا که استفاده از این الیاف درصنعت بتن صرفه اقتصادی دارد موجب شده بکارگیری آن در بتن الیافی یا بتن های الیاف دار افزایش قابل توجهی داشته باشد.

برای اختلاط الیاف پلی پروپیلن با بتن های الیافی به الیاف پروپیلن در ابعاد 16تا18 میلی متروبرای اختلاط باگچ به بعد 6 میلی متراستفاده میشود.

از این الیاف برای از بین بردن ترک های بسیار ریز در بتن نیز استفاده می شودوباید توجه داشت که در کف سازی های بتنی هنگام مسطح سازی بتن در مکان هایی که احتمال عبور ماشین الات سنگین وجود دارد لازم است از الیاف فولادی تحت عنوان ماکروسنتتیک همراه با الیاف پلی پروپیلن استفاده شود.

بیشتر بدانید : استفاده از الیاف پروپیلن در کفسازی بتن سخت

فلسفه استفاده از الیاف پروپیلن برای بتن چیست?

یکی از دلایل اصلی پرکاربرد بودن و محبوب بودن بتن قیمت پایین و مقاومت فشاری بالای آن است که باعث شده به یکی از مصالح اصلی صنعت ساختمان تبدیل شود.

بتن در دسته مواد نیمه ترد قرار می‌گیرد و با تغییر شکل کمی که در محدوده پلاستیک دارد باعث می‌شود تا جذب انرژی بسیار پایینی داشته باشد و می‌توان شکننده بودن آن را با استفاده از موادی مانند الیاف پروپیلن تا حد زیادی کاهش داد تا در نتیجه شکستگی آن تحت لرزش و یا جذب انرژی کاهش یابد. علاوه بر خواص مفیدی که قبلا گفته شد بتن دارای شکل خمیری قبل از سخت شدن و تمامی اجزای تشکیل دهنده آن در دسترس است که ویژگی مثبت بسیار بزرگی است.

با پیشرفت فناوری های حوزه بتن نقاط ضعفی همچون مقاومت کششی پایین تا حدود زیادی برطرف شده است. با پیشرفت علم و کشف متریال های مختلف حوزه ساختمان، بتن هایی با رده مقاومتی بالا در حجم های انبوه تولید می شود. استفاده از بتن های پرمقاومت در مقطع های بتنی بزرگ علاوه بر توجیه اقتصادی باعث بهترشدن ویژگی های فنی نیز شده است.

در یک جمع بندی کلی وقتی مقاومت فشاری بتن بالا می‌رود شکل پذیری آن کم می‌شود و یا به اصطلاح ترد می‌شود و از طرفی مقاومت کششی آن نیز به صورت نسبی افزایش نمی‌یابد یعنی با افزایش 2 برابری مقاومت فشاری هیچوقت شاهد افزایش 2 برابری مقاومت کششی نیستیم. بتن پرمقاومت به دلیل چگالی بالا و تخلخل کم نسبت به بتن معمولی در دمای بالا بیشتر آسیب می‌بیند.

با پیشرفت چشمگیر صنعت و تکنولوژی بتن تعریف بتن پرمقاومت(HSC) کاملا تغییر کرده است به طوری که بتن های با مقاومت فشاری کمتر از 40 مگاپاسکال در این دسته جای نمی‌گیرند. به این ترتیب با این پیشرفت شاهد بتن هایی با مقاومت حدود 120 مگاپاسکال در دنیا هستیم که بتن با مقاومت فوق العاده نامیده می‌شوند. این بتن ها در سازه های خیلی خاصی استفاده می‌شوند ولی همچنان به دلیل ضعف کششی برای طراحان محدودیت ایجاد می‌کنند.

استفاده از الیاف پروپیلن و سایر الیاف های بتن توانسته اند این ضعف کششی را تا حدود زیادی جبران کنند. استفاده از الیاف در طرح اختلاط بتن باعث کاهش ترک خوردگی و درنتیجه افزایش انعطاف پذیری بتن خواهد شد زیرا وجود ترک های مویی در بدنه بتن از انتقال تنش های کششی جلوگیری می‌کند. البته جنس، میزان مصرف و شکل هندسی الیاف باید به گونه ای باشد که تاثیرات مخرب بر واکنش هیدراسیون، نسبت آب به سیمان و ..... نداشته باشد.

همانطور که در قسمت های قبل گفتیم جنس الیاف بکار رفته شده در ساخت بتن باید به گونه ای باشد که به ساختار بتن آسیب وارد نکند. الیاف پروپیلن مقاومت و پایداری خوبی در محیط قلیایی بتن از خود نشان می‌دهد و از طرفی قیمت مناسبی هم دارند که به همین دلایل همه گیر شده اند. الیاف پروپیلن در مقایسه با انواع دیگر الیاف ها مانند الیاف ماکروسینتتیک مقاومت کششی پایین تری دارند ولی مزایای بزرگ دیگری دارند که این ضعف را به خوبی پوشش می‌دهد.

اولین مزیت این است که رشته های پروپیلن به خوبی قادر هستند در کل ماتریس بتن به صورت سه بعدی پخش شوند و تقریبا کل حجم بتن رو تحت پوشش خود دربیارن درصورتی که در سایر الیاف ها به دلیل جنس، طول و قطر زیاد این امر ممکن نیست. دومین مزیت انعطاف پذیری بالا است که کمک می‌کند بتن تحت تنش شکل پذیری بهتری داشته باشد و کمتر دچار ترک شود.

سومین مزیت بزرگ الیاف پروپیلن افزایش مقاومت کششی نسبت به سایر الیاف ها مانند الیاف فلزی است. اگر به نسبت حجمی حدود 1 درصد از الیاف فلزی در طرح اختلاط بتن استفاده شود معمولا مقاومت فشاری بتن را تا حدود 12 درصد افزایش می‌دهد ولی تنها حدود 1.5 درصد برروی مقاومت کششی تاثیر می‌گذارد.

این نسبت در الیاف پ پ کاملا متفاوت است و این اختلاف تاثیر بین فشار و کشش بسیار کمتر است. الیاف های فلزی قادر هستند تا نسبت پواسون و مدول گسیختگی بتن را حد زیادی بالا ببرند که از مزیت های اصلی این الیاف ها به شمار می‌آید.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن:

این الیاف در صنعت بتن وساخت وساز کاربرد های بسیاری دارد وبه طور کلی این الیاف برای افزایش استحکام ومقاومت وهمچنین ماندگاری بالا درهرجایی میتواند مورد استفاده قرار گیردوعلاوه بر این موارد مزایای دیگری نیز به همراه داردکه عبارتند از:

-بهره گیری درملات های ساختمانی :موجب مقاومت در برابر خوردگی وهمچنین استحکام بیشتر سازه وکنترل ترک میشود.

-استفاده در بتنهای غیر مسطحی که ممکن است اسیب ببینند:موجب نفوذپذیری هرچه کمتررطوبت وجلوگیری از افزایش ترک های کوچک وافزایش اختلاط وهمگنی بتن میشود.

-استفاده در مخازن وسازه های ذخیره اب:موجب جلوگیری از نشت و نفوذ اب به سازه و افزایش طول عمران می شود.

-استفاده در فراورده های بتنی پیش تنیده:باعث بیشتر شدن دوام وکم شدن هزینه های جاری نگه داشتن سازه میشود و همچنین میکروترک ها را کاهش میدهد و میتوان از آن به عنوان آزبست در لوله سیمانی استفاده نمود.

-استفاده در کاغذ سازی:باعث استحکام و صافی هرچه بیشتر کاغذ می شود.

-استفاده در تعمیرات و باز سازی ساختمان ها و سازه ها:این الیاف ضمن جلوگیری از نفوذ اب به دیوار ها ووجلوگیری از ایجاد نم باعث عمر و دوام بیشتر سازه شده ودرنتیجه باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود.

به کارگیری در بتن: باعث کاهش جمع شدن ترک هادر اتصالات میشود و همچنین با افزایش استحکام طول عمر و دوام سازه را افزایش می دهد.

مزایا وچگونگی استفاده از الیاف پروپیلن درصنعت ساختمان سازی:

کامپوزیت های پلی پروپیلن که عمدتا در ساخت و ساز مورد استفاده قرار میگیرند الیاف ناپیوسته یا پیوسته ای در یک بستری پلاستیکی هستند. ویژگی ها وخواص این الیاف موجب شده این الیاف در ترکیب با بتن به صورت عمده مورد استفاده قرار گرفته و مکمل ایده آلی در ساخت و ساز های ساختمانی به شمار آید. همچمین در ادامه به چند ویژگی منحصر بفرد این الیاف اشاره خواهیم کرد:

-از انجایی که این الیاف قیمت بالای ندارند بتن های الیافی با ترکیب الیاف پروپیلن با قیمت مناسبی تولید و به فروش میرسد.

- از انجا که الیاف پ پ با اغلب فرایندها و کارها سازگار می باشد باعث شده تا در طیف وسیعی از فرایندها و کارهای ساختمانی کاربرد داشته باشد.

-از آنجا که این الیاف وزن کمتری در مقایسه بادیگر مواد پلاستیکی را دارد درنتیجه برای رسیدن به محصول نهایی مطلوب به مقدار کمتری از این الیاف نیاز خواهیم داشت.

کاربرد و استفاده از الیاف پروپیلن تحت عنوان تقویت کننده

این الیاف در برابر ضربه مقاوم بوده واز خواص مکانیکی و سختی بالا برخوردار است و به عنوان یک مانع در برابر رطوبت عمل میکند و همچنین درمواجهه باحرارت ودمای بالا شکل ظاهری و خواص خود را حفظ کرده وابعاد آن تغییری نمیکند و در برابر آسیب های شیمیایی نیزاز پایداری بالایی برخوردار بوده و در برابر بسیاری از حلال ها مقاومت لازم را دارا می باشد در ادامه به چند ویزگی دیگر نیز اشاره خواهیم کرد.

-موجب افزایش مقاومت در برابر خوردگی می شود.

-از ایجاد ترک های انقباضی جلوگیری می کند.

-با جلوگیری از فرسایش باعث افزایش مقاومت سازه می شود و همچنین بتن را صاف و یکنواخت میکند.

-با تقویت سازه آن را در برابر لرزش و کشش ایمن می سازد.

-استفاده از این الیاف به جای مش های تقویت کننده مقرون به صرفه بوده وباعث کاهش هزینه ها می شود.

- باقابلیت ترکیب نمودن این الیاف به صورت مستقیم با بتن میتوان در زمان صرفه جویی کرده و روند ساخت وساز را تسریع کرد.

-از انجا که فرایند آماده سازی و اختلاط آن بسیار راحت و آسان است به نیروی انسانی و زمان کمتری نیاز است.

چرا توصیه می شود الیاف پلی پروپیلن رادر بتن به کار ببریم؟

ضمن یادآوری مطالبی که چندی پیش به مطالعه آن پرداختید باید توجه داشت که برای تولید یک بتن مقرون بصرفه با خاصیت مطلوب که بتواند در برابر فرسایش و سایش خوردگی دمای بالا و... مقاومت لازم را داشته باشد باید از این الیاف استفاده نمود تا سازه ای ایمن تر بادوام تر ومقاوم تری داشته و همچنین در هزینه های جاری و نیروی انسانی و زمان نیز صرفه جویی شود.

کاربرد ماکروفیبر ومیکروفیبر پلی پروپلین

انواع میکروالیاف :

1- شبیه به رشته های ابریشمی و منفرد و تک رشته ای هستند.

2-مانند شبکه ای از رشته ها در ترکیب بتن هستند و با نام  میکروالیاف شبکه ای شناخته میشوند.

به طورکلی از این الیاف برای کاهش ترک های انقباضی پلاستیک استفاده می شود. این ترک ها زمانی در بتن پدیدار می شود که بتن در ناحیه پلاستیک باشد و یا هنگامی که بتن تغییر شکل داده و به حالت اولیه باز نمی گردد.

این ترک ها دراثر از دست رفتن رطوبت در سطح بتن ایجاد میشوند میکرو الیاف پ پ موجب یکنواختی و افزایش رطوبت در بتن شده و نتیجه ی نهایی را نیز مطلوب تر می سازد.

استفاده از الیاف پلی پروپیلن در محصولات پیش ساخته

محصولات ازپیش ساخته که امروزه در کارخانجات قالب بندی وتولید می شوند مانند:تیرهای پل، دال های تو خالی، پانل های نمای ساختمان.

در این محصولات رسیدن به یک متریال مقاوم باویژگی های خاص از اهمیت بسیاری برخوردار است چرا که تنها در این صورت می توان حجم ضایعات را کاهش داد و همچنین محصولاتی با دوام و ماندگاری بالا تولید کرد.

ما را در اینستاگرام دنبال کنید.