Полипропиленовые волокна для бетона, или ППВ, широко применяются во всем мире. В 1963 году американской научно-исследовательской инженерной лаборатории армии страны стало известно, что полипропилен – уникальный волоконный материал, который повышает сопротивление удару, а также обеспечивает устойчивость бетона к его раскалыванию. Потому ППВ впервые начали использовать в защитных оболочках свай.
Но только в 80-х годах полипропилен оценили широко. Его стали использовать в бетонных плитах. Сегодня в штатах 10% товарного бетона содержит полипропиленовые волокна, в Великобритании же уложены миллионы куб. метров такого бетона. Сейчас волокна применяются в конструкционном бетоне, используемом для мостов, морских укреплений, водохранилищ, в сборном бетоне, торкрет-бетоне. В числе новых разработок - антибактериальный бетон, бетон тонкий, используемый для асфальтового покрытия дорог, бетон с шуршащей поверхностью, содержащий обнаженный заполнитель, бетон, почти не подверженный взрывному откалыванию, когда на него воздействует огонь.
ППВ - полипропиленовые бетонные волокна. Что касается полипропиленовых волокон, то они представляют собой олефиновые волокна из полимеров либо сополимеров пропилена. В процессе изготовления расплавленный полипропилен подвергают штамповке с вытяжкой, образуются ровные листы либо волокна. Полипропиленовые волокна бывают двух типов. Ровные листы расщепляют на мелкие волокнистые составляющие, из которых сформирована основная структура, потом разрезают их на части. Фибриллированные волокна в своем поперечном сечении имеют почти прямоугольную форму. Волокна с круглым сечением тоже разрезают на части, чтобы получить моно- и мультифиламентные волокна.
ППВ – волокно, отличающееся чистотой, безопасностью. Его просто использовать, оно химически нейтральное, совмещается со всеми добавками и вяжущими веществами.
Использование полипропиленовых волокон.
Число, тип, длина волокон зависит от предъявляемых требований. Нормальная дозировка - 0,1% по объему либо 0,6 - 0,9 кг/м3 бетона. ППВ, чтобы его было более удобно использовать, поставляется исключительно в растворимых мешках весом по 0,6 - 0,9 кг. На один кубометр бетона достаточно одного мешка. Его содержимое добавляется на заводе в смесительную установку или в автобетономешалку. Чтобы произошло равномерное рассеивание без комков и скоплений, смешивание в автобетономешалке должно продолжаться не более пяти минут.
Высокая дозировка, к примеру, фибриллированных волокон нужна для сборного, торкрет-бетона и других его видов, где требуется прочность материала и его устойчивость к раскалыванию.
Достоинства и применение полипропиленовых волокон.
При дозировке 0,1-1% полипропиленовые волокна не обеспечивают первичного армирования. Количество волокна, способное выдержать нагрузку после растрескивания для ППВ должно составлять 2% по объему. Его трудно ввести в смесь, и это неприемлемо с чисто коммерческой точки зрения. Но дозировка 0,1-1% ППВ по объему дает преимущества бетону в пластичном и затвердевшем состоянии. Волокна способны оказать эффект немедленно, они повышают сцепление бетонной смеси, препятствуют оседанию крупных и тяжелых частиц во время уплотнения и облегчают подачу насосом бетонной смеси.
Полипропиленовые волокна повышают способность бетона деформироваться без разрушения в период схватывания, при этом внутри застывшего бетона не образовываются микротрещины, расширение поверхностных трещин, которые появляются во время пластической усадки, также сдерживается. ППВ не дают перемещаться и испаряться воде, с их помощью происходит гидратация цемента на поверхности. Вместе с этим, процедуры выдерживания бетона должны происходить обычным способом.
Полипропиленовые волокна 16 лет тестировались во многих странах мира. Они получили сертификат ВВА. ППВ в их количестве 0,1% по объему дают устойчивость к оседанию, выступанию воды, растрескиванию во время пластической усадки, истиранию, замораживанию и оттаиванию, они обеспечивают сопротивление удару, повышают огнестойкость, антимикробную защиту, остаточную прочность, пониженную проницаемость.
Где используются полипропиленовые волокна?
ППВ применяют во всех сферах употребления бетона. Этот материал можно найти в конструкциях мостов, водохранилищ, набережных. Но чаще всего полипропиленовые волокна применяется в бетонных плитах покрытий. ППВ даже заменяют вторичную стальную проволочную арматуру. Расчеты, проводимые для бетонных плит с ППВ, не отличаются от самых обычных, указанных в техотчете N 34 Общества Бетона. Полипропиленовые волокна не увеличивают допустимую нагрузку плиты из бетона определенной прочности и толщины.
Укладка бетона с ППВ проходит быстро и экономично. Этому способствуют простота в применении, удобный доступ для выгрузки смеси и элементарное устранение арматурной проволочной сетки. Все это делает полипропиленовые волокна очень популярными и широко распространенными.
Торкрет-бетон с ППВ тоже имеет свои плюсы. Это хорошее сцепление бетонной смеси, cнижающее отскок и ускоряющее укладку. В присутствии большего, чем обычно, количества длинных фибриллированых волокон прочность приравнивается к бетону, в составе которого содержится 25-30 кг стальной арматуры. Сборный бетон с ППВ уменьшает опасность случайного повреждения в период распалубки и транспортировки, он отличается пониженной проницаемостью и меньшей подверженностью коррозии. Бетон с ППВ при применении скользящих опалубок способствует качественному сцеплению бетонной смеси, а это повышает темпы строительства и снижает объемы ремонтных работ.
Новые достижения
Как оказалось, при использовании 1% ППВ по объему прочность бетона на срез увеличивается, это дает возможность использования альтернативного метода проектирования соединений плит и колонн. Волокна, в которых содержатся антимикробные добавки, ведут борьбу с бактериями в течение всего срока службы конструкций из бетона. Использование полипропиленовых волокон в бетоне с обнаженным заполнителем способно усилить внутреннюю опору и удержать близко к поверхности крупный заполнитель.
В США почти два десятка лет используют ультра-тонкие белые покрытия,. Они служат верхним слоем асфальтированных дорог, но последние 6 лет ППВ применяются как добавка, повышающая прочность 50-75 мм бетонного покрытия, которое укладывается поверх асфальта.
Бетон прочностью 60-100 МПа и выше популярен во всех европейских странах. Но пожар в туннеле под проливом Ла-Манш указал на тот факт, что бетон такого рода подвергается взрывному откалыванию, когда температура достигает выше 200 гр.С. ППВ дает возможность выйти перегретому пару на поверхность через капилляры, когда происходит расплавление полипропилена при температуре 160-170 С, сейчас ППВ активно используется в спецификациях бетона для туннелей и прочих сфер применения, где процесс взрывного откалывания может угрожать жизни.
ППВ на сегодняшний момент остается важной и необходимой частью бетонного строительства. Этот материал постоянно меняется и совершенствуется.
