بتن فوندانسیون عصر صنعتی، عنصر پایه مدرنیسم و البته یکی از اصلی‌ترین مواد و مصالح ساختمان‌سازی در جهان امروزی است. با وجود مقاومت و پایداری بالا، بتن‌ها نیز در معرض آسیب‌های مختلفی قرار دارند و ممکن است با گذشت زمان و در اثر قرار گرفتن در شرایط محیطی نامطلوب، دچار مشکلاتی همچون ترک خوردگی، پوکی و غیره شوند؛ از همین رو است که باید ساختار آن‌ها را با استفاده از الیاف مسلح‌کننده‌ای همچون پلی‌پروپیلن تقویت کرد.
اضافه کردن الیاف تقویت‌کننده یا به اصطلاح مسلح‌کننده به مخلوط بتن، باعث می‌شود تا مقاومت، ماندگاری، تحمل فشار و نفوذناپذیری این ملات افزایش پیدا کند و عملکرد بادوام‌تر و باکیفیت‌تری در طولانی مدت داشته باشد.
مسلح‌کننده‌های مختلفی برای بهبود ساختار بتن در بازار وجود دارند اما در این مقاله قصد داریم در خصوص یکی از بهترین آن‌ها، یعنی الیاف پلی‌پروپیلن با شما صحبت کنیم؛ با ما همراه باشید.
الیاف پلی‌پروپیلن چیست و چگونه در بتن استفاده می‌شود؟
الیاف پلی‌پروپیلن که به اختصار با علامت PP هم نشان داده می‌شود، در واقع یک ماده افزودنی صنعتی است که برای جلوگیری از ایجاد ترک در طولانی مدت، به ترکیب بتن اضافه می‌شود.
همان‌طور که می‌دانید بزرگ‌ترین نقطه ضعف بتن، ترک برداشتن آن تحت فشارهای سنگین و مداوم در طولانی مدت است اما اضافه شدن پلی‌پروپیلن این مشکل را تا حد بسیار زیادی برطرف می‌کند. البته الیاف PP فقط برای تقویت بتن‌ها طراحی نشده‌اند بلکه برای بهبود ساختار انواع ملات‌های ساختمانی، سیمانی و پلاستر نیز به کار می‌رود.
این ماده به صورت تک‌رشته و در دو اندازه 12 میلی‌متری (برای مخلوط‌های بتنی با ریزدانه‌های بزرگ‌تر از 5 میلی‌متر) و 6 میلی‌متری (پلاستر و سایر ملات‌های ساختمانی) در بازار وجود دارد و عملکرد اصلی آن جلوگیری از ترک‌های ریزی است که اغلب در اثر انقباض، خشک شدن زودهنگام یا نوسانات دمایی رخ می‌دهند.
اضافه کردن پلی‌پروپیلن به ترکیب اولیه بتن‌ها و ملات‌های دیگر تحت شرایط کنترل‌شده صورت می‌گیرد تا محصول نهایی بافتی یکدست و کیفیت بسیار مرغوب‌تری داشته باشد. توجه داشته باشید که میزان ترکیب PP در مخلوط بتن باید با مقادیر مشخصی که در جداول استاندارد مشخص شده صورت بگیرد، زیرا در غیر این صورت باعث کاهش کارایی ملات می‌شود.
بیشتر بخوانید: الیاف پلی پروپیلن چیست؟
مزایای استفاده از الیاف پلی‌پروپیلن در بتن
پلی‌پروپیلن یک الیاف مصنوعی به شمار می‌رود که اضافه شدن آن به بتن می‌تواند تأثیر زیادی در بهبود عملکرد مکانیکی آن، به ویژه در مدت زمان طولانی داشته باشد. هدف اصلی، جلوگیری از ترک‌خوردگی است اما برای این منظور، PP باید قابلیت‌های مختلفی را در مصالح سیمانی بهبود ببخشد.
اضافه کردن الیاف پلی‌پروپیلن به ترکیب اولیه بتن مزیت‌های زیادی برای این مصالح دارد که در زیر به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.
افزایش مقاومت کششی و خمشی بتن
برخلاف تصور عموم، میزان مقاومت کششی بتن وابستگی چندانی به درصد الیاف پلی‌پروپیلن اضافه‌شده ندارد و متأثر از آن نیست.
تحقیقات نشان داده که استفاده از الیاف PP در ساختار بتنی، بیشتر از آنکه روی مقاومت کششی آن اثرگذار باشد، روی طاقت کششی آن تأثیر می‌گذارد. به عبارت دیگر، وجود پلی‌پروپیلن در ترکیب مصالح به این معنی نیست که بتن در برابر نیروهای کششی به خوبی مقاومت می‌کند و مانع آن می‌شود، بلکه به معنای آن است که در برابر این نوع فشارها طاقت بیشتری می‌آورد و ساختار خود را حفظ می‌کند.
بیشترین اثرگذاری پلی‌پروپیلن روی مصالح بتنی، افزایش طاقت خمشی آن‌هاست. بتن‌هایی که حاوی PP هستند، پیوستگی ساختاری بسیار متراکم‌تری داشته و در اثر سوراخ شدن یا ضربه خوردن به چند قطعه تقسیم نمی‌شوند و پیوستگی خود را حفظ می‌کنند. این در حالی است که بتن معمولی از این قابلیت محروم است.
به عبارت دیگر، بتن‌های حاوی پلی‌پروپیلن تحت فشارهای خمشی آهسته، گرچه ممکن است همچنان ترک بخورند اما ساختار خود را حفظ می‌کنند و دچار فروپاشی نمی‌شوند. بنابراین یک حالت انعطاف‌پذیری دارند و می‌توانند تحت فشار حتی تغییر شکل هم بدهند. این در حالی است که نیرویی با قدرت مشابه، می‌تواند موجب خرد شدن بتن معمولی شود.
کاهش ترک‌خوردگی و جمع‌شدگی بتن
الیاف پلی‌پروپیلن با پخش شدن در ساختار مصالح باعث ایجاد یک نوع شبکه سه‌بعدی می‌شوند که به توزیع نیروهای تنشی در تمام حجم بتن کمک می‌کند. این موضوع به خودی خود باعث کاهش احتمال ترک‌خوردگی ناشی از خشک شدن سریع یا جمع‌شدگی حاصل از افت رطوبت می‌شود.
در واقع، الیاف پلی‌پروپیلن به عنوان عاملی برای جلوگیری از بروز ترک‌های کوچک سطحی و کنترل ترک‌های بزرگ‌تر عمل می‌کند.
افزایش دوام و طول عمر بتن
الیاف پلی‌پروپیلن مقاومت مصالح بتنی را در برابر عوامل محیطی و شرایط سخت دمایی مانند یخ‌زدگی و ذوب‌شدگی، شوک‌های حرارتی و البته تغییرات رطوبتی افزایش می‌دهد.
این الیاف همچنین مصالح را در برابر ضربات و بارهای مکانیکی واردشده مقاوم‌تر می‌کند. با داشتن قابلیت جلوگیری از ترک‌خوردگی و جمع‌شدگی، بتن عمر مفید بیشتری پیدا کرده و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری خواهد داشت.
بهبود مقاومت در برابر ضربه و سایش
سازه‌های بتنی اغلب در معرض حوادث، فشارهای طولانی‌مدت و البته ضربات قرار دارند. بتن‌هایی که توانایی جذب انرژی و تغییر شکل را نداشته باشند، در اثر این نیروها به‌مرورزمان دچار شکستگی شده و ساختار مستحکم اولیه خود را از دست می‌دهند.
محققان به این نتیجه رسیده‌اند که اضافه کردن مواد مسلح‌کننده‌ای همچون پلی‌پروپیلن به مصالح بتنی می‌تواند سختی آن را افزایش داده و موجب افزایش مقاومت در برابر ضربه، انفجار و خستگی بتن شود.
ازاین‌رو است که در ساختار بتن‌های مورد استفاده در فوندانسیون‌های سنگین یا نمونه‌های ضدانفجاری و غیره، حتماً باید از الیاف PP استفاده نمود. همچنین زمانی که ضخامت سازه‌های بتنی پایین است، باید با استفاده از الیاف مسلح‌کننده پلی‌پروپیلن، سختی آن‌ها را حتماً افزایش داد.
کاهش نفوذپذیری بتن
یکی از ضعف‌های بتن این است که در برابر آب و رطوبت نفوذپذیر است اما با اضافه کردن الیاف پلی‌پروپیلن این مشکل تا حد بسیار زیادی برطرف می‌شود.
یکی از علل نفوذپذیری زیاد بتن‌ها، ترک‌های ریز و درشتی است که بعد از مدتی در ساختار آن‌ها ایجاد می‌شود اما ازآنجاکه الیاف PP این موضوع را برطرف می‌کند و همچنین باعث یکدست شدن سطح مصالح می‌گردند، مانع نفوذ رطوبت به داخل بافت بتن می‌شود.
علاوه بر آب و رطوبت، پلی‌پروپیلن همچنین نفوذپذیری بتن در برابر یون‌های کلراید را نیز کاهش می‌دهد.
کاربردهای الیاف پلی‌پروپیلن در بتن
با اضافه کردن الیاف پلی‌پروپیلن در نسبت‌های مشخص به سیمان، ماسه و افزودنی‌های دیگر، به ترکیبی از بتن بسیار مستحکم با طاقت کششی بسیار بالا دست پیدا می‌کنیم که عملکرد بهتری در برابر بروز ترک‌خوردگی، شکنندگی و سایش در طول زمان دارد.
این الیاف اغلب در ساختار بتن‌های شکل‌پذیر، سبک، ضدحریق، محصولات پیش‌ساخته بتنی با وزن و ضخامت کم مورد استفاده قرار می‌گیرد و همچنین در ترکیبات بتن‌هایی که برای روسازی و کف‌سازی انبارها، پارکینگ‌ها و غیره به کار می‌روند.
علاوه بر این، در ساختار بتن‌هایی که برای نمای ساختمان‌ها، سازه‌هایی که در معرض ارتعاش قرار دارند، مجاری انتقال آب، بلوک‌های سیمانی و سقف‌های کامپوزیت استفاده می‌شوند نیز الیاف پلی‌پروپیلن به کار می‌رود.
سخن آخر
اضافه کردن الیاف پلی‌پروپیلن می‌تواند مقاومت، استحکام، طول عمر و قدرت سازه‌ای بتنی را به شکل قابل توجهی افزایش دهد و کیفیت آن را بالا ببرد.
گروه صنعتی موکت همدان محصول الیاف پلی‌پروپیلن را با بالاترین کیفیت و پایین‌ترین قیمت در اختیار شما قرار می‌دهد. برای آشنایی بیشتر با میزان صحیح ترکیبات این محصول و همچنین اطلاع از قیمت و شرایط خرید، با ما تماس بگیرید.