الیاف پ پ چیست؟ +مشخصات

الیاف پ پ نوعی ماده پلیمری با وزن سبک، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی است. مقاومت در برابر ترک بتن را می توان با افزودن الیاف پ پ بهبود بخشید. PPF می تواند نفوذ آب یا یون های مضر در بتن را مسدود کند و درنتیجه دوام بتن به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در این مقاله تأثیر الیاف پلی پروپیلن را بر دوام بتن، از جمله انقباض خشک شدن، خزش، جذب آب، مقاومت در برابر نفوذپذیری، مقاومت در برابر نفوذ یون کلرید، مقاومت در برابر خوردگی سولفات، مقاومت در برابر چرخه یخ-ذوب، مقاومت در برابر کربناتاسیون و مقاومت در برابر آتش بتن را به خوبی توضیح داده تا بتوانید بهتر با این ماده آشنا شوید.

مشخصات الیاف پ پ

الیاف پلی پروپیلن (PPF) نوعی الیاف مصنوعی پلیمری خطی است که از پلیمریزاسیون پروپیلن به دست می آید. الیاف پ پ دارای مزایایی مانند وزن سبک، استحکام بالا، چقرمگی بالا و مقاومت در برابر خوردگی است. PPF به طور گسترده در صنایع شیمیایی، انرژی، پوشاک، حفاظت از محیط زیست و ساخت و ساز استفاده می شود.

در صنعت ساخت و ساز، بتن دارای معایب مقاومت کششی کم، مقاومت در برابر تغییر شکل ضعیف و مقاومت ضعیف در برابر ترک است. ریزترک ها به راحتی از بیرون به داخل تولید می شوند که باعث افزایش نفوذپذیری بتن می شود. آب یا سایر یون های مضر به راحتی وارد بتن شده و فرسودگی بتن را تسریع می کند.

هنگامی که PPF به بتن اضافه می شود، ساختار شبکه توزیع تصادفی سه بعدی را می توان در بتن تشکیل داد که به طور موثری از تولید و توسعه ریزترک جلوگیری می کند.

در نتیجه، PPF می تواند از ورود آب و سایر یون های مضر به بتن جلوگیری کند. دوام بتن را می توان با افزودن الیاف پ پ بهبود بخشید. به دلیل خواص عالی این الیاف  می تواند در مهندسی معماری، مهندسی روسازی و مهندسی هیدرولیک استفاده شود.

در مهندسی معماری، فونداسیون ساختمان های بلند نیاز به ریختن بتن انبوه در یک زمان دارد. بتن انبوه به راحتی در سنین اولیه ترک های حرارتی ایجاد می کند و PPF می تواند به طور موثر ترک های دمایی بتن را کاهش دهد.

علاوه بر این، نفوذپذیری مقاومت بتن را می توان با افزودن PPF به دلیل ترک های کمتر در بتن افزایش داد. هنگامی که PPF در بتن استفاده می شود، چقرمگی روسازی می تواند به طور قابل توجهی تقویت شود. در همین حال، شکاف کمتری تحت بار ضربه ای وسایل نقلیه ظاهر می شود، که نشان می دهد دوام روسازی با استفاده از PPF در بتن افزایش می یابد.

مهندسی هیدرولیک، مانند پل، پل، اسکله و سد معمولاً با آب در تماس است. این امر مستلزم آن است که بتن از نفوذپذیری خوبی برای آب جاری و یون های مضر برخوردار باشد. PPF می تواند به طور موثر نفوذ پذیری بتن را افزایش دهد و مانع نفوذ آب و یون های مضر به بتن از طریق شکاف ها شود، که نشان می دهد عملکرد بتن را می توان با استفاده از PPF ها افزایش داد.

تاثیر الیاف پلی پروپیلن ( الیاف پ پ ) بر دوام بتن

1. کاهش ترک خوردگی بتن

از مهم‌ترین تاثیرات الیاف پ پ می‌توان به کاهش ترک خوردگی بتن و مقاومت بالای آن اشاره داشت. ترک خوردگی همان انقباض حجمی بتن ناشی از تبخیر آب موجود در هوا است که تغییر حجم مضر اجتناب ناپذیر برای سازه بتن است. به ترک خوردگی بتن ، انقباض خشک شدن بتن نیز می‌گویند.

با استفاده از الیاف  PPF ها بتن برای جلوگیری از ریزترک ناشی از انقباض خشک به خوبی عمل کرده و غیر قابل نفوذ می‌شود.

• روان شدن بتن

روانی بتن یک شاخص مهم برای ارزیابی دوام بتن است. با استفاده از الیاف پ پ کنترل رواشن شدن بتن به راحتی میشر است و سبب بهبود وضعیت آن در بتن ریزی خواهد شد.  از الیاف پ پ به عنوان یک روان کننده قوی نیز استفاده می‌شود.

• نفوذ ناپذیری در آب

فوذ و انتقال آب در بتن به طور مستقیم بر دوام بتن تأثیر می گذارد. برخی از مواد مضر می توانند با آب به عنوان حامل، داخل بتن را خورده کنند. بنابراین جذب آب یک شاخص مهم برای ارزیابی دوام بتن است. افزودن PPF ساختار منافذ و توزیع بتن را تغییر می دهد و بر جذب آب بتن تأثیر می گذارد. به عبارت دیگر زمانی که الیاف پ پ به بتن اضافه شود، بتن را در برابر نفوذ اب کاملا حفظ می‌کند.

پژوهش های زیادی درمورد تاثیر این الیاف در جهت نفوذ ناپدری آب در مقابل بتن شکل گرفته است. طبق این پژوهش ها

 دریافتند که جذب آب بتن مسلح شده با PPF بیشتر از بتن بدون الیاف است.

دانشمندان این پژوهش جذب آب بتن ساخته شده با PPF (قطر = 0.06 mm) و الیاف شیشه را مقایسه کردند. بتن با PPF نسبت به الیاف شیشه جذب آب بیشتری داشت و بتن مسلح شده با PPF زمانی که محتوای حجمی PPF بیش از 0.45 درصد بود بیشتر از بتن ساده بود. این به دلیل ماهیت آبگریز PPF است که منجر به عملکرد ضعیف اتصال با ملات سیمان می شود.

•  مقاومت و نفوذپذری

زمانی که بتن در مراحل اولیه است رطوبت سطحی بتن با انقباض خشک زیاد تبخیر می شود. درصورتی که این تبخیر ادامه داشته باشد بتن از دورن پوک شده و کاملا ازبین می‌رود. هنگامی که PPF به بتن اضافه شود روند تبخیر کاهش پیدا کرده و بتن مقاومت بهتری را از خود نشان می‌دهد. علاوه بر این، PPF می تواند به طور موثری از ایجاد ترک بیرونی به داخل بتن جلوگیری کند. مقاومت نفوذپذیری بتن را می توان با افزودن PPF بهبود بخشید.

در مرحله خشک شدن بتن زمانی که با الیاف پ پ همراه باشد دارای ترک های کمتری است. این مسئله  نشان می دهد که PPF می تواند احتمال ایجاد ریزترک در بتن را کاهش دهد و به طور قابل توجهی نفوذپذیری بتن را بهبود ببخشد.

• مقاومت در برابر نفوذ کلرید و یون ها

یون های کلرید از طریق نفوذ، انتشار و عمل مویرگی به بتن حمله می کنند. هنگامی که یون های کلرید به بتن حمله می کنند، خوردگی آرماتور تسریع می شود. افزودن الیاف می تواند توزیع اندازه منافذ و ساختار منافذ بتن را بهینه کند. ریز منافذ بتن را می توان با افزودن PPF کاهش و مسدود کرد که احتمال نفوذ ریز منافذ را کاهش می دهد. در نتیجه دوام بتن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

 این الاف می تواند از تشکیل ترک های انقباضی جلوگیری کند، تخلخل بتن را کاهش دهد و توانایی ضد نفوذ بتن را بهبود ببخشد. بعضی از دانشمندان اثر الیاف فولادی و PPF بر انتشار کلرید بتن با مقاومت بالا را بررسی کردند.  آنها دریافتند که بتن با PPF ضریب مهاجرت کلرید کمتری نسبت به بتن بدون PPF دارد. با این حال، ضریب مهاجرت کلرید با افزودن آن دو نوع الیاف به دلیل افزایش رسانایی الیاف فولادی، بسیار افزایش یافت.

• مقاومت در برابر سولفات

خوردگی سولفاتی رایج ترین و گسترده ترین شکل خوردگی شیمیایی بتن است. به طور همزمان، خوردگی سولفاتی در بتن یک فرآیند پیچیده فیزیکی و شیمیایی است. یون سولفات به داخل بتن نفوذ می کند و با محصولات هیدراتاسیون واکنش می دهد و محصولات انبساطی تولید می کند که باعث ترک خوردن و آسیب بتن می شود. افزودن PPF می تواند مقاومت بتن در برابر ترک خوردگی را بهبود بخشد و نفوذپذیری بتن را کاهش دهد. PPF در بتن به طور موثری از یون سولفات از سطح بتن به داخل جلوگیری می کند. بنابراین، مقاومت سولفات بتن را می توان با افزودن الیاف پ پ بهبود بخشید.

• مقاومت در برابر سرما

توزیع ساختار منفذی در بتن تأثیر مهمی بر مقاومت یخ زدگی آن دارد. یخ زدن آب در منافذ باعث ایجاد  یخ زدگی می شود که منجر به ایجاد ترک در بتن خواهد شد. در نتیجه مقاومت و دوام بتن پس از چرخه های انجماد و ذوب کاهش می یابد. اختلاط PPF می تواند به طور موثری توانایی بتن را در مقاومت در برابر چرخه های انجماد و ذوب افزایش دهد. از یک طرف، ادغام الیاف باعث کاهش تخلخل بتن و کاهش آب ورودی به بتن می شود. از سوی دیگر، ایجاد ترک های ناشی از نیروی یخ زدگی با افزودن PPF در بتن مانع می شود.

• مقاومت در برابر کربناتاسیون

دی اکسید کربن از طریق منافذ وارد بتن می شود و با هیدروکسید کلسیم (CH) واکنش داده و کربنات کلسیم تشکیل می دهد. مقدار pH بتن پس از کربناته شدن به دلیل واکنش شیمیایی دی اکسید کربن و CH کاهش می یابد. برای بتن ساده، کربناته شدن می تواند منافذ را تا حدی پر کند و عملکرد بتن را بهبود ببخشد. با این حال، برای بتن مسلح شده با فولاد، کربناته شدن ممکن است باعث خوردگی آرماتورها شود.

وقتی کربناته به موقعیت میله فولادی می رسد، فیلم غیرفعال میله فولادی تحت اثر مشترک آب و هوا از بین می رود. افزودن PPF می تواند تخلخل را کاهش داده و اتصال منافذ بتن را مسدود کند. در نتیجه، دی اکسید کربن وارد بتن می شود که می تواند به طور موثری توانایی ضد کربنات بتن را بهبود ببخشد.

• مقاومت در برابر آتش

آتش سوزی یکی از سخت ترین شرایط سازه بتنی در طول عمر است. پوسته پوسته شدن به راحتی توسط آتش با دمای بالا ایجاد می شود. استحکام و دوام بتن را می توان به طور قابل توجهی پس از قرار گرفتن در معرض آتش کاهش داد، به خصوص برای بتن با کارایی بالا. مقاومت در برابر آتش یک عملکرد ضروری برای طراحی سازه بتنی است.

برخی تحقیقات عملکرد مقاومت در برابر آتش بتن مسلح شده با PPF را بیان شده است . طبق این تحقیقات مقاومت بتن در برابر آتش را می توان با استفاده از PPF افزایش داد. بتن از دمای اتاق تا 850 درجه سانتیگراد به مدت 40 دقیقه گرم شد. نتایج نشان داد که زمانی که محتوای حجمی PPF بیش از 0.05 درصد بود از پوسته پوسته شدن جلوگیری شد. این به این دلیل است که شکل ذوب PPF ها می تواند میکروکانال هایی را برای آزاد کردن فشار بخار داخلی در چنین شرایط دمای بالا فراهم کند.

تاثیر پراکندگی الیاف پ پ در بتن

پراکندگی الیاف پ پ در بتن به طور مستقیم بر دوام بتن تأثیر می گذارد. این الیاف  به خوبی توزیع شده می تواند دوام بتن را به دلیل مقاومت در برابر ترک بهتر افزایش دهد. به دلیل آبگریزی و قطر کم PPF، دستیابی به عملکرد دوام عالی با محتوای الیاف کم در بتن دشوار است. اما اگر پراکندگی این الیاف با توزیع دقیقی انجام نشود نتیجه کاملا برعکس شده ث دیگر بتن آن مقاومت لازم را نداشته و از بین خواهد رفت.

PPF یک ماده آلی با انرژی غیرقطبی، سطحی کم و آبگریز است.این الیاف نیرو را از طریق رابط با ماتریس سیمانی منتقل می کند. الیاف پ پ قبل از رسیدن به تنش نهایی به دلیل خمش ضعیف بین سیمان و الیاف از سیمان جدا می شود.

خرید الیاف پلی پروپلین سایز 12

سفارش الیاف پلی پروپلین سایز 6

نتیجه گیری

PPF دارای خواص عالی با وزن سبک، استحکام کششی بالا و چقرمگی خوب است. هنگام افزودن PPF، بتن تخلخل کمتر و مقاومت در برابر ترک بالاتری نسبت به بتن بدون PPF دارد. بنابراین می تواند انتقال آب و مواد مضر را در بتن کاهش دهد و منجر به افزایش دوام شود. بتن مسلح شده با PPF دارای جذب آب کمتر و نفوذ ناپذیری بهتر، مقاومت در برابر کلرید، مقاومت در برابر سولفات، مقاومت در برابر کربناتاسیون و مقاومت در برابر آتش است. انقباض خشک شدن را می توان با افزودن PPF کاهش داد زیرا PPF تأثیر مثبتی در جلوگیری از تغییر شکل دارد. با این حال، خزش بتن با استفاده از PPF به دلیل مدول الاستیک کمتر PPF نسبت به بتن ساده کاهش نمی‌یابد. دوام بتن مسلح شده با PPF را می توان با ترکیب با سایر انواع الیاف، به ویژه برای الیاف فولادی، بیشتر بهبود بخشید.

با این حال، کاربرد الیاف پلی پروپیلن در بتن به دلیل پراکندگی الیاف در بتن و پیوند با سیمان محدود است. این اشکالات را می توان با اصلاح سطح فیبر با استفاده از پودر واکنشی مانند نانو SiO2 و Nano-CaCO3 برطرف کرد. عملکرد پیوند با سیمان یکی دیگر از اشکالات کاربرد الیاف پ پ در بتن است. این را می توان با استفاده از فیبر اصلاح شده با اسید یا عامل جفت کننده برطرف کرد. ITZ بین PPF و ماتریس سیمان می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد زیرا محصولات هیدراتاسیون بیشتری روی سطح PPF های اصلاح شده رسوب می کنند. دوام بتن را می توان با استفاده از الیاف اصلاح شده به میزان قابل توجهی افزایش داد. شرکت بتنو از جمله شرکت های ارائه دهنده انواع الیاف پ پ است که با ارائه محصولات با کیفیت توانسته رضاست بسیاری از مشتریان خود را جلب کند.