Beton zbrojony włóknem polipropylenowym zyskuje na popularności w budownictwie

Rewolucyjny materiał budowlany zmienia praktyki budowlane na całym świecie. Beton zbrojony włóknami polipropylenowymi (PFRC) zapewnia większą trwałość, wytrzymałość i bezpieczeństwo w porównaniu z tradycyjnym betonem, jednocześnie potencjalnie zmniejszając koszty konserwacji i terminy budowy.

U podstaw tej innowacji leży włókno polipropylenowe (PPF), syntetyczny polimer, który służy jako system zbrojenia betonu. Zgodnie z europejską normą EN 14889-2 włókna te produkowane są poprzez wytłaczanie, rozciąganie i cięcie materiałów polimerowych na proste lub zdeformowane fragmenty.

Mierzące zwykle mniej niż 30 mm długości, mikrowłókna specjalizują się w kontrolowaniu skurczu tworzywa sztucznego na wczesnym etapie i minimalizowaniu powstawania pęknięć. Włókna te tworzą gęstą sieć w całej matrycy betonowej, skutecznie zapobiegając rozwojowi mikropęknięć w słabości strukturalne.

Mikrofibry dzielą się na dwa rodzaje:

• Włókna monofilamentowe:Pojedyncze pasma rozprowadzające się równomiernie w betonie
• Włókna siatki:Połączone sieci zapewniające zwiększoną odporność na pęknięcia

Makrowłókna o długości od 30 do 50 mm służą jako elementy nośne, które w niektórych zastosowaniach mogą częściowo zastąpić tradycyjne wzmocnienie stalowe. Te włókna strukturalne poprawiają wytrzymałość na zginanie, odporność na ścinanie i uderzenia, jednocześnie potencjalnie upraszczając procesy budowlane.

• Wirowanie w stanie stopionym:Tworzy ciągłe włókna monofilamentowe o dużej wytrzymałości na rozciąganie
• Rozciąganie folii:Wytwarza włókna siatkowe o zwiększonej powierzchni dla lepszego wiązania

Typowe właściwości mechaniczne wahają się od 300-450 MPa wytrzymałości na rozciąganie dla mikrowłókien do 400-760 MPa dla makrowłókien, przy wartościach modułu sprężystości pomiędzy 3,5-12,0 GPa w zależności od rodzaju włókna i metody produkcji.

• Konstrukcja dróg i mostów zapewniająca zwiększoną odporność na pękanie
• Wykładziny tuneli o ulepszonych właściwościach sejsmicznych
• Konstrukcje hydrauliczne o doskonałej odporności na zamarzanie i rozmrażanie
• Posadzki przemysłowe wymagające dużej odporności na uderzenia
• Prefabrykowane komponenty usprawniające produkcję

Materiał ma kilka zalet technicznych w porównaniu z konwencjonalnym betonem:

• Zwiększona odporność na pękanie i uszkodzenia udarowe
• Zwiększona odporność na czynniki środowiskowe
• Potencjalne zmniejszenie wymagań konserwacyjnych
• Możliwe oszczędności czasu budowy w odpowiednich zastosowaniach

• Zapewnienie równomiernego rozmieszczenia włókien w mieszance betonowej
• Optymalizacja wiązania pomiędzy włóknami i matrycą cementową
• Uwzględnienie kwestii kosztów związanych z powszechnym przyjęciem

Trwające badania skupiają się na opracowaniu ulepszonych technik mieszania, obróbki powierzchni w celu poprawy wiązania i bardziej opłacalnych metod produkcji. Oczekuje się, że w miarę rozwiązywania tych wyzwań PFRC będzie odgrywać coraz większą rolę w praktykach zrównoważonego budownictwa.