Макро или микро синтетични фибри за бетон - грешният избор води до повреда. Избирайте внимателно.
Синтетичната фиброармировка на база полипропилен се е утвърдила като стандартен компонент в съвременните бетонови технологии, като осигурява значителни подобрения в остатъчната якост, дълготрайността и цялостните експлоатационни характеристики на бетона.
Съществуват два утвърдени класа синтетични фибри за бетон: микро синтетични фибри и макро синтетични фибри, като всеки от тях изпълнява различна функция и предоставя специфични предимства.
Какво представляват синтетичните фибри за бетон?
Синтетичните фибри за бетон са влакна, произведени от синтетични материали, най-често полипропиленови или полиетиленови смоли. Те се добавят директно в бетонната смес с цел подобряване на характеристики като контрол на пукнатините от свиване, остатъчна якост и дълготрайност.
Фибрите са леки, не корозират и са устойчиви на алкална среда и соли, което ги прави изключително подходящи за използване в бетон.
Какво представляват микро синтетичните фибри за бетон?
Микро полипропиленовите фибри са изключително фини, с диаметър обикновено между 10 и 20 микрона и дължина от 6 до 20 mm. Съгласно EN 14889-2:2006, микро фибрите се класифицират като фибрилирани или монофиламентни фибри с диаметър под 0,30 mm.
Въпреки някои твърдения в обратната посока, микро фибрите не осигуряват конструктивна якост на втвърдения бетон и не трябва да се използват като армировка за контрол на пукнатини, конструктивна армировка или като част от конструктивен проект.
Микро синтетичните фибри са доказано ефективни за контрол и минимизиране на пукнатини от пластично свиване в ранния етап на бетониране. Те са и най-ефективният метод за пасивна пожарозащита при тунелни облицовки.
Микро фибрите не могат да се използват като армировка на бетон и следва да се разглеждат единствено като добавка.
Предимства на микро фибрите в бетона
Контрол на пукнатини от свиване: Могат да намалят пукнатините от пластично свиване, които възникват в ранния етап на втвърдяване на бетона. Фибрите спомагат за ограничаване на движението на водата през порите на пресния бетон, като намаляват повърхностното изсъхване, докато бетонът е в пластично състояние, и предотвратяват образуването на пукнатини от свиване.
Огъване (curling): Спомагат за намаляване на ефекта от огъване, докато бетонът е в пластично състояние.
Пожарозащита: Тези фибри са доказано ефективни за контрол на отлющването на бетона при пожар. При топене фибрите образуват свързани канали, които позволяват освобождаване на парното налягане и могат да предотвратят експлозивно разрушаване на бетона.
Приложения на микро синтетичните фибри в бетон
- Подови плочи върху земя: Използват се при индустриални подове, жилищни плочи и търговски настилки като добавка за контрол на пукнатини от ранно свиване и намаляване на огъването.
- Тунелни облицовки: Използват се като пасивна пожарозащита при укрепване на подземни съоръжения.
Какво представляват макро синтетичните фибри за бетон?
Макро синтетичните фибри са по-едри и по-груби от микро фибрите, като еквивалентният им диаметър обикновено е между 0,5 и 1,0 mm, а дължината им достига до 65 mm.
Макро синтетичните фибри повишават остатъчната носимоспособност на бетона след напукване и са подходящи за използване като контрол на пукнатини и конструктивна армировка.
Те могат да осигурят ниво на експлоатационни характеристики, сравнимо със стоманени мрежи и стоманени фибри, по отношение на остатъчната якост след напукване.
Предимства на макро синтетичните фибри в бетона
- Остатъчна якост: Повишават носимоспособността на бетона и подобряват цялостните му характеристики.
- Повишена дълготрайност: Без корозия, което значително увеличава живота на бетона.
- Повишена пластичност: Променят крехкото поведение на бетона в по-пластично.
- Контрол на пукнатини: По-ефективни са от стоманените мрежи при ограничаване развитието на пукнатини.
- Ниска цена: Намаляват разходите за материали, труд и в много случаи общото време за строителство.
- Нисък въглероден отпечатък: Значително по-екологично решение в сравнение със стоманената армировка.
Приложения на макро синтетичните фибри
- Шприцбетон / торкрет бетон: Макро синтетичните фибри се използват широко за армиране на шприцбетон при укрепване на земни маси в гражданското строителство, както и при минни и тунелни изкопи.
- Бетонни подови настилки: Използват се като заместител на стоманената армировка в производствени халета, дистрибуционни центрове, складове, паркинги и външни индустриални площадки.
- Предварително отлят бетон: Заместват стоманената армировка във водни резервоари, септични системи, тръби, шахти, шкафове, ревизионни капаци, тунелни сегменти и много други сглобяеми бетонови елементи.
- Пътни настилки и пътища: Използват се при бетонни настилки и пътища, често в комбинация с тънки бетонни настилки (TCP).
- Бетонни релсови плочи: Макро синтетичните фибри заменят стоманената армировка в бетонни релсови плочи, като елиминират времеемкия монтаж на стоманени пръти в ограничени пространства.
Избор между макро и микро фибри в бетон
Микро и макро фибрите може да звучат сходно, но те не са взаимозаменяеми. Всеки тип фибра е проектиран за напълно различна функция, а използването на неподходяща фибра може сериозно да повлияе както на експлоатационните характеристики, така и на поведението на бетонната смес.
Въпреки близо тридесет години широко приложение, все още се допускат грешки при избора на фибри. Основните правила са прости:
- Използвайте микро синтетични фибри, когато е необходим контрол на пукнатини от ранно (пластично) свиване или пасивна пожарозащита.
- Използвайте макро синтетични фибри, когато се изисква повишена конструктивна ефективност, контрол на пукнатини и дълготрайност във времето, както и подобряване на други свойства на втвърдения бетон. Ако целта е да се замести стоманена армировка, използвайте САМО макро синтетични фибри.
Могат ли микро синтетичните фибри да заменят макро синтетичните фибри?
Не. При приложения за торкрет, като например тунелни облицовки, микро фибрите не осигуряват необходимата остатъчна носимоспособност, за да заменят макро фибрите.
При подови настилки микро синтетичните фибри са ефективни единствено докато бетонът е в пластично състояние. През този период микро фибрите оказват положително влияние върху пукнатините от пластично свиване и върху огъването (curling). След като бетонът се втвърди, микро фибрите не оказват влияние върху свойствата на бетона и не осигуряват увеличение на остатъчната якост или контрол на пукнатините. Това е илюстрирано на Фигура 4 по-долу, където е показано поведението на микро фибрите във втвърден бетон в сравнение с макро фибрите.
Бетонни проекти, при които микро синтетичните фибри се използват като „армировка“, на практика представляват обикновени бетонови конструкции с ниска дозировка на микро фибри, предназначени единствено за контрол на огъването и пукнатините от пластично свиване. Тези решения обикновено изискват по-голяма дебелина на бетонните елементи, за да се компенсира липсата на армировка, което в крайна сметка ги прави по-скъпи и по-малко устойчиви.
Могат ли макро синтетичните фибри да заменят микро синтетичните фибри?
В почти всички случаи макро синтетичните фибри не могат да заменят микро фибрите. Традиционните конструкции на макро фибри - обикновено едновлакнести монофиламентни фибри с еквивалентен диаметър в диапазона 0,5 - 1,0 mm (2000 – 7000 decitex), често нагънати, прави или релефни и с дължина 40 - 60 mm - не са особено ефективни за ограничаване на пукнатини от пластично свиване или за пасивна пожарозащита. Тези фибри са проектирани за поведение след напукване, а не за предотвратяване на пукнатини в ранна възраст.
BarChip MQ58 обаче е различен. Неговият многовлакнест дизайн свързва няколко филамента по дължината на фибрата, които се разделят по време на смесването. Тази конструкция осигурява остатъчна якост, ефективен контрол на пукнатините от пластично свиване и дори спомага за намаляване на огъването (curling). Фигура 6 по-долу показва резултати от изпитвания, които демонстрират, че типичните дозировки на BarChip MQ58 постигат същия ефект, както микро синтетичните фибри, по отношение на намаляването на пукнатините от пластично свиване.
Следователно краткият отговор е „не“ - макро синтетичните фибри не могат да заменят микро синтетичните фибри, освен ако не се използва BarChip MQ58 при подови плочи върху земя, където в едно решение се комбинират предимствата и на двата типа фибри.
Заключение
Полипропиленовите фибри, независимо дали са микро или макро, имат ключова роля в съвременното бетоново строителство.
Разбирането на разликите между тях позволява вземането на информирани решения, които водят до по-дълготрайни, устойчиви и икономически ефективни бетонни конструкции. Изборът на грешния тип фибри води до компрометиране на бетона.
Независимо дали работите по малък жилищен проект или по мащабна инфраструктурна разработка, макро синтетичната фиброармировка BarChip може значително да подобри качеството, дълготрайността и икономическата ефективност на вашите бетонни решения.
