در اضافه کردن این الیاف فقط باید به دو نکته کلیدی توجه نمایید :

به چه مقدار از الیاف پلی پروپیلن )پ پ( در حجم نهایی بتن نیاز دارید؟

طول الیاف استفاده شده باید چقدر باشد؟

یکی از این مواد پلی پروپیلن است که از پرکاربرد ترین و اساسی ترین پلیمرهای شناخته شده است که از بسپارش پروپیلن در فشار و گرمای معین به وجود می آید. پلی پروپیلن نوعی ایزوتکتیک است که خواص مختلف مواد پلیمری را دارد: مانند متبلور شدن و خاصیت ترموپلاست. از خواص فیزیکی و مکانیکی این مواد می توان به وزن بسیار سبک آن و مقاومت کششی بالای آن اشاره کرد.

دو مورد از نقاط ضعف این مواد که با تحقیقات مشخص شده است عبارتند از :

( ۱ ) عدم اتصال سطحی مناسب بین سطح الیاف و ماتریس سیمان، که معمولاً به عنوان پیوند سطحی شیمیایی نامیده می شود .

( ۲ ) ضعف نسبت به خزش تحت کشش .

شکل ظاهری الیاف پلی پروپیلن :

الیاف پ پ بتن در اندازه های طولی ۶ میلیمتری و ۱۲ میلیمتری با ضخامتی در حد میکرون که بصورت رشته ای بهم متصل اند در

رنگ بندی های سفید و مشکی به بازار ارائه می شوند

کاربرد الیاف پلی پروپیلن در بتن چیست؟

کاربرد عمده الیاف پلی پروپیلن در بتن تقویت و مسلح کردن بتن از طریق افزایش مقاومت خمشی، کششی، برشی و سایش در بتن است؛ همچنین این الیاف جمع شدگی ناشی از تنش های حرارتی را نیز کاهش می دهد و وظیفه کنترل توسعه ترک های عرضی را نیز بر عهده دارد .

ساختار فیزیکی الیاف پلی پروپیلن (PP) چگونه است؟

حضور الیاف پلی پروپیلن مانع از ایجاد ترک در بتن می شود. البته این الیاف تا زمانی در مقابل ترک ها ایستادگی می کند که مقاومت کششی آن بیشتر از نیروی وارد شده از سمت تنش های کششی بتن باشد. در غیر این صورت حضور الیاف نمی تواند در مقابل تنش های وارد شده بر ساختار بتن تاثیری بازدارنده داشته باشد .

طول رشته های الیاف پلی پروپیلن کاملاً وابسته به شرایط فیزیکی بتن است . برای بتن با دانه های بزرگ شن، از الیافی که رشته های طولانی تری دارد استفاده می شود. در مقابل اگر دانه های شن کوچک و یا سبک باشند، حضور الیاف با طول رشته های کوتاه مناسب تر است. رشته های الیاف پلی پروپیلن تمایل به ایجاد ساختار یکپارچه در حجم بتن دارند. حضور این الیاف مانع از ته نشین شدن سنگدانه های درشت و سنگین بتن می شود. در نتیجه با تداوم بافت یکپارچه بتن از دو فاز شدن و یا آب پس دادن بتن جلوگیری می‌کند. در نتیجه فرآیند خشک شدن بتن نیز کندتر صورت می گیرد و این روند خشک شدن آهسته مانع از ایجاد ترک خوردگی های عمیق و سطحی در حجم نهایی بتن خواهد شد .

کاربرد الیاف پلی پروپیلن (PP) در طراحی محصولات از پیش ساخته بتونی

محصولات از پیش ساخته شده بتونی کاربردی گسترده در ساخت وسازهای امروزی دارند. این محصولات در یک فرآیند کارخانه ای از قبل قالب گیری می شوند. محصولات از پیش ساخته شده سازه هایی هستند که جایی غیر از موقعیت نصب نهایی قالب گیری و بتن ریزی شده اند. محصولات از پیش ساخته شده بتن شامل موارد زیر می باشند :

سنگ های پاسیو

بلوک های آب پاش

واحد پله های از پیش ساخته بتنی

مخازن سپتیک

پانل های نمای ساختمان

موانع بزرگ بتنی مناسب استفاده در جاده ها

اتصالات ریل راه آهن

تیرهای پل

انواع لوله های سیمانی و بتنی

دال های توخالی

ستون حصار

و …

در ساختن محصولات از پیش ساخته بتونی رسیدن به متریال مقاوم و مستحکم با قابلیت های ویژه در چقرمگی بالای بتن اهمیت زیادی دارد. چراکه تنها در این صورت است که می توانند حجم ضایعات بتن را کاهش بدهند و در کل به دوام و ماندگاری بالاتر مصنوعات ساخته شده بیفزایند .

چالش ساخت مصنوعات بتنی در انتهای مرحله قالب گیری و انتقال آن به یک مکان دپو برای خشک شدن نهایی است. چراکه بتن خارج از فضای قالب ساختار شکل گرفته را حفظ نمی کند. حضور بتن الیافی ارتقا داده شده با الیاف پلی پروپیلن در چنین شرایطی به چشم می آید. زیرا الیاف PP حجم نهایی و سخت نشده بتن را به سمت حفظ فرم قالب گیری شده می کشانند. حضور الیاف پلی پروپیلن به دلیل توزیع یکنواخت در کل حجم بتن قابلیت حفظ کلی ساختار شکل گرفته شده را دارد و مانع از شکستگی، بریدگی و پوسته شدن بتن در زمان دپو شدن، جابجایی و یا تحویل محصولات می شود. حضور مناسب الیاف پلی پروپیلن بتن نیاز به مصرف بیشتر آرماتورها را کاهش می دهد . این الیاف می تواند جایگزین آرماتورها شده و با کاهش مصرف میلگردها در کاهش هزینه و تقویت ساختار بتن تأثیرگذار باشد

نقش بتن مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن در کاربردهای ساختمانی

در هنگام ساخت هر سازه عمرانی تامین مقاومت فیزیکی و ماندگاری آن از اهداف کلیدی است. یکپارچگی سازه های عمرانی باعث مقاومت ساختمان در مقابل انواع شرایط فرسایشی مانند حملات شیمیایی، اثر هوازدگی، عوامل فرسایشی و هر نوع فرآیند مخرب دیگر در طول عمر سازه خواهد شد. بتن مصالح ساختمانی است که شرایط نفوذ پذیری بسیار کمی دارد، نسبت به حملات مکانیکی سازه و یا حضور بارهای بسیار سنگین کاملاً مقاوم است، ساختار شیمیایی پایداری دارد و درکل نسبت به عموم عوامل فرسایشی ساختمان مقاومت می کند .

مقاومت فشاری بتن تأثیری مستقیم بر ویژگی های کلی آن می گذارد. توجه به مقدار مقاومت کششی بتن به اندازه توجه به فرم نهایی سازه و یا ماندگاری آن اهمیت دارد. اما ساختار بتن به تنهایی نمی تواند مقاومت کششی خوبی داشته باشند. برای تقویت مقاومت کششی و حتی مقاومت فشاری است که از انواع الیاف بتن استفاده می شود. حضور این الیاف ها باعث کاهش ترک، افزایش مقاومت کششی و خمشی و ارتقای قابلیت های شکل پذیری بتن می شود .

انواع الیاف مصرفی در بتن و ترکیبات پلیمری که حالا با عنوان رده الیاف های پلاستیکی می شناسیم، در این سال های اخیر بسیار مورد توجه پژوهشگران و مهندسین در بسیاری از پروژه های تحقیقاتی بتن قرار گرفته است . الیاف پلی پروپیلن یکی از معروف  ترین گونه الیاف های پلیمری است که برای اولین بار در سال ۱۶۶۱ آنهم در یک پروژه تحقیقاتی ارتش آمریکا با هدف ساختن سازه های مقاوم در مقابل انفجار معرفی شده است. از آن زمان تا هم اکنون الیاف پلی پروپیلن بتن به عنوان یک ترکیب شناخته شده در پروسه های تحقیقاتی گوناگون مورد ارزیابی قرار گرفته است تا بارها و بارها در مسیر پیشرفت های روزافزون باشد

آیا افزودن الیاف پلی پروپیلن به بتن مشکل ساز است؟

بتن های الیافی کلاس کار حرفه ای در عملیات های بتن ریزی است که معمولاً در محل کارخانجات ساخت بتن تهیه می شود. در صورت نیاز می توانید این الیاف را در محل پروژه به داخل مخزن گردان کامیون های حمل بتن اضافه نمایید . غالبا اضافه کردن الیاف در محل پروژه چالش برانگیز است. لزوما مشکلی در ایجاد بافت نهایی بتن وجود ندارد. اما نیاز به مخلوط شدن همگن الیاف پ پ در حجم نهایی بتن داریم و برای اینکار چاره ای جز گردش دیگ دستگاه مخلوط کن نخواهیم داشت. اما ممکن است در محل پروژه دیگ کامیون حمل بتن به مقدار کافی و یا با سرعت کافی اختلاط لازم را تامین نکند. لذا اگر در محل پروژه قصد اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن را دارید حتما ملاحظات کامل فنی را مد نظر داشته باشید. در محل پروژه پس از اضافه کردن الیاف PP لازم است تا درام دستگاه برای مدت زمان حداقل 4 الی 5 دقیقه آنهم با سرعتی متوسط فعال بماند .

آیا الیاف تقویت کننده بتن با مواد افزودنی مایع در بتن سازگار است؟

در پروسه ساخت بتن از انواع افزودنی ها استفاده می شود. حضور افزودنی های مایع مانند انواع روان کننده ها، هواگیرها و حتی آب متداول است. استفاده از الیاف پلی پروپیلن هیچ تأثیری بر دیگر ترکیبات افزودنی بتن ندارد. البته از آنجا که الیاف بتن پس از اضافه شدن به عنوان بخشی از حجم بتن تلقی می شود، لازم است تا قبل از هر مایع افزوده شده به حجم نهایی بتن اضافه بشود. به این ترتیب اضافه شدن الیاف PP قبل از روان کننده ها در بهبود برش اختلاط و حذف اصطکاک میان ذرات مخلوط بتن تاثیرگذار است .

تحلیلی بر بازار الیاف پلی پروپیلن

الیاف پلی پروپیلن از متریال های شناخته شده در صنایع مختلف خصوصا مهندسی عمران است. پیش بینی می شود تا سال  2020  ارزش بازار الیاف پلی پروپیلن رقمی بالغ بر 2 میلیارد دلار باشد. ارزش بازار الیاف پلی پروپیلن در سال 2020 چیزی در حدود 5.5 میلیارد دلار بود و البته انتظار داریم تا این بازار در سال های پیش رو روند روبه رشدی را تجربه کند. طبق برآوردهای اقتصادی روند رشد بازار الیاف PP از سال 0202 تا 0202 با ضریب رشد 5.0 درصدی همراه است.

دلایل اصلی برای رشد چشمگیر خرید الیاف پلی پروپیلن به قرار زیر است :

.1 استفاده در مخلوط بتن برای تقویت سازه در مقابل افزایش ترک های عمیق و سطحی بتن

.0 استفاده از الیاف پ پ در تولید محصولات بهداشتی

.5 حضور مؤثر و شناخته شده این الیاف در صنعت تصفیه فاضلاب

.4 حضور در صنعت نساجی خصوصا تهیه پارچه مناسب طراحی کابین خودروها و فضاهای مشابه