الیاف پلی پروپیلن PP

الیاف پلی پروپیلن یا الیاف PP یکی از الیاف جدید شیمیایی است. پلی پروپیلن‌ها در دنیا به مقدار زیادی تولید می‌شوند و بعد از پلی استرها، پلی آمیدها و آکریلیک‌ها در رتبه چهارم از نظر تولید قرار دارند. میزان تولید الیاف پلی پروپیلن در دنیا در حدود 4 میلیون الیاف پلی پروپیلن در سال است. این الیاف برای اولین بار توسط هیئت مهندسین آمریکا (US Corps of Engineers) در سال 1965 برای ساخت بتن مقاوم به انفجار، مورد استفاده قرار گرفت.

این الیاف به مرور مورد استفاده بیشتر قرار گرفت؛ تا جایی که امروزه از این الیاف چاپد شده در بتن، برای مسلح سازی آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این الیاف در بتن موجب افزایش مقاومت کششی، افزایش مقاومت خمشی، افزایش سفتی، افزایش مقاومت در برابر ضربه و بهبود مود گسیختگی بتن می‌شود.

الیاف پلی پروپلین می‌توانند با درصد کمتری نسبت به الیاف فولادی مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین در حین ساخت الیاف PP می‌توان با فن‌هایی مقاومت آن‌ها را افزایش داد. چگالی این الیاف در حدود 0.9 گرم بر سانتیمتر مکعب است. این الیاف بسیار یلورینه (Crystalline) هستند (بسیار مولکول‌های نامنظم دارند) و بنابراین سختی آن‌ها بسیار بالا است. همچنین الیاف پلی پروپیلن در برابر حملات شیمیایی و باکتری‌ها بسیار مقاوم هستند. میزان بلورینگی (Crystallinity) الیاف PP (نامنظمی‌ الیاف پلی پروپیلن) در حدود 70% است.

چنانچه الیاف پلی پروپلین را با اتیلن (که محصولی سفت و انعطاف‌پذیرتر است) ترکیب نمایند، محصول حاصل پلی پروپیلنی است که آن را تحت عنوان پلاستیک مهندسی می‌شناسند. در صورتی که الیاف پلی پروپیلن رنگ خاصی نداشته باشند تا حدودی شفاف هستند؛ اما معمولاً این محصول را در حالت مات می‌سازند و در صورت نیاز برای مصارف زیبایی به آن رنگ اضافه می‌کنند. مقاومت در برابر خستگی این الیاف بسیار خوب است.

از آنجا که الیاف PP یا الیاف پلی پروپیلن به خوبی با بتن سازگار است، استفاده از آن در بتن باعث می‌شود، بتن هم خواص الیاف را کسب نماید. از دیگر مزایای الیاف پلی پروپیلن، خنثی بودن پلی پروپیلن‌ها از نظر شیمیایی هستند. این مزیت باعث می‌شود بتن‌هایی که از الیاف PP استفاده می‌کنند، نسبت به حملات شیمیایی مقاوم‌تر باشند. در صورتی که مواد شیمیایی بسیار شدیدی و به مقدار زیادی در مجاورت بتن باشد، در ابتدا بتن دچار آسیب‌دیدگی می‌شود و این الیاف همچنان سالم خواهند ماند. مزیت دیگر استفاده از الیاف پلی پروپیلن (نسبت به دیگر الیاف چاپد شده) عدم گلوله‌ای شدن آن‌ها در هنگام اختلاط بتن است. خاصیت آب‌گریز بودن یا‌هایدروفوبیک بودن الیاف پلی پروپیلن (پ پ) باعث می‌شود که در هنگام اختلاط بتن، با خمیر سیمان خیس نشود و بنابراین هیچ میزان آبی برای مصرف الیاف پلی پروپیلن به بتن اضافه نخواهد شد. همچنین این الیاف (و هر الیاف دیگری) نیازی به کاور بتن ندارند.

همچنین از الیاف PP در صنایع مختلف استفاده نمود. از جمله کاربردهای الیاف پلی پروپیلن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• طناب‌ها و کابل‌ها
• مبلمان و وسایل زینتی
• مواد بسته‌بندی
• برچسب زنی
• فرش
• مواد پلاستیکی
• قالب‌های بازیافت شدنی
• وسایل آزمایشگاهی
• قطعات خودرو
• بلندگو
• مشخصات

الیاف پلی پروپیلن چیست؟

الیاف پلی پروپیلن یا الیاف PP بتن، الیافی هستند که از پلیمریزاسیون زنجیره ای مونومرهای پروپن و توسط فرآیند ذوب ریسی تولید می‌شوند. این الیاف به طور ویژه ای سخت بوده و در برابر حرارت پایدار و مقاومند. علاوه بر این، آنتی استاتیک بوده و غیر مغناطیسی و نارسانا هستند. اما ویژگی بارز این الیاف‌ها، طول عمر بالای آنهاست. و با توجه به اینکه این الیاف بی بو بوده و مهربان با پوست هستند، بدون ترید می‌توان از آن در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی نیز استفاده نمود. الیاف PP سازگار با محیط زیست بوده و کاملا بی ضرر هستند.

الیاف پلی پروپلین پ پ ایده آل ترین ماده برای تقویت و کاربرد در بتن و ملات‌های ساختمانی است. استفاده از این الیاف در بتن، شکل گیری ترک انقباضی را به تاخیر انداخته و عرض ترک را کاهش می‌دهد و در عین حال، موجب افزایش خواص جذب انرژی و مقاومت در برابر آتش بتن می‌شود. اما یکی از فوق العاده ترین مشخصات الیاف پلی پروپیلن ، کاهش یا حذف آرماتورها و فولادهای تقویت کننده و افزایش دوام و پایداری سازه است.

معایب بتن الیافی پلی پروپیلن است؟

به علت اینکه رفتار الیاف بتن پلی پروپیلن یا الیاف تقویتی بتن PP تا لحظه گسیختگی الاستیک یا کشسان است و شکست آن‌ها ترد است، نمی‌توان از این الیاف در مسلح سازی سازه‌ای بتن استفاده نمود. متخصصین شرکت مقاوم‌سازی افزیر پیشنهاد می‌نمایند، از این الیاف در بتن‌های نازک و باضخامت کم، استفاده نشود. همچنین از این الیاف نباید برای افزایش فواصل درزهای بتنی استفاده نمود. همچنین استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن باعث افزایش هوای محبوس در آن می‌شود. این هوای محبوس کارایی بتن را کم می‌کند و عملیات تراکم بتن را سخت می‌نماید.

مزایای کاربرد الیاف پلی پروپلین در ساخت و ساز

ویژگی‌های خاص الیاف PP (الیاف پلی پروپلین) و خواص آن در بتن، موجب شده است این مواد به مکملی ایده آل برای استفاده در بتن و کارهای ساختمانی، تبدیل شود. کامپوزیت‌های پلی پروپیلن که در ساخت و ساز استفاده می‌شود عمدتا شامل الیاف پیوسته یا ناپیوسته در یک زمینه و بستر پلاستیکی هستند. در اینجا به برخی از مزایای کاربرد پروپیلن به عنوان یک ماده تقویت کننده اشاره خواهیم کرد:

• قیمت فروش الیاف پلی پروپیلن و قیمت بتن الیافی ساخته شده با آن مقرون به صرفه است.
• تطبیق پذیری: الیاف PP با اغلب فرآیندها و تکنیک‌های موجود سازگار بوده و در کاربردهای مختلف قابل استفاده است.
• از آنجایی که پایین ترین وزن مخصوص در میان مواد پلاستیکی را دارد، برای رسیدن به محصول نهایی با ویژگی مورد نظر، به مقدار مصرف الیاف پ پ کمتری نیاز خواهد بود.

کاربرد الیاف پلی پروپیلن

عمدتا الیاف PP در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. اما در حالت کلی، هر جایی که به دوام و طول عمر بالاتر و اصلاح مصالح نیاز باشد، می‌توان از این الیاف استفاده نمود. این الیاف نه تنها موجب بهبود مستقیم برخی از خواص می‌شود، بلکه مزایای ثانویه ای را نیز به همراه دارد. در اینجا تعدادی از کاربردهای بتون الیافی پلی پروپیلن را ذکر کرده ایم:

1. استفاده در ملات‌های ساختمانی

• موجب افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سایش ملات می‌شود.
• موجب کاهش خسارات برجهندگی سازه می‌شود.
• انتشار ترک را کنترل می‌کند.
• موجب افزایش استحکام کششی و خمشی سازه می‌شود.

2. استفاده در سطوح بتنی غیر مسلح در معرض آسیب

• موجب کاهش جدایش سنگدانه‌ها و افزایش همگنی بتن می‌شود.
• موجب کاهش نفوذپذیری رطوبت و انتشار میکرو ترک‌ها می‌شود.

3. استفاده در سازه‌ها و مخازن ذخیره آب

• مانع نشت / یا نفوذ آب، به درون / یا بیرون سازه می‌شود.
• استفاده از الیاف بتن PP در دیواره‌ها و سطوح مخازن سپتیک و ذخیره آب و همچنین سدها، موجب کاهش تخلخل و منسجم تر شدن آنها می‌شود.
• عمق نفوذ آب را کاهش داده و در نتیجه موجب افزایش طول عمر سازه می‌شود.

4. استفاده در محصولات بتنی پیش تنیده

• موجب افزایش دوام و کاهش هزینه‌های جاری نگهداری سازه می‌شود.
• همچنین میکرو ترک‌هایی که معمولا پس از پیش تنیدن ایجاد می‌شود را کاهش می‌دهد.
• زمان لازم برای کیورینگ را کاهش داده و در نتیجه موجب بالا رفتن بازده و راندمان کار می‌شود.
• از آنجایی که برای محیط زیست بی ضرر است، می‌تواند جایگزین آزبست در لوله‌های سیمانی شود.
• خسارات ناشی از شکستن محصولات در حین تولید و حمل و نقل را کاهش می‌دهد.
• موجب بهبود مقاومت مانده می‌شود.

5. استفاده در صنعت کاغذ

• فاکتور پارگی و استحکام پاره شدن کاغذ را افزایش می‌دهد.
• موجب دوام، صافی و پایداری بیشتر کاغذ می‌شود.

6. استفاده در تعمیرات و بازسازی سازه‌ها

• از آنجایی که از نفوذ آب جلوگیری می‌کند، در نتیجه مانع ایجاد نم بر روی دیوارها می‌شود.
• با افزایش طول عمر و دوام سازه، هزینه تعمیر و نگهداری آن را کاهش می‌دهد.

7. استفاده در بتن RCC

• به دلیل افزایش مقاومت به خوردگی، دوام و طول عمر سازه را افزایش می‌دهد.
• تجمع ترک‌ها در اتصالات را کاهش می‌دهد.

کاربرد الیاف پلی پروپلین به عنوان تقویت کننده بتن

• از جنبه خواص مکانیکی، پلی پروپیلن می‌تواند تعادل خوبی بین مقاومت به ضربه و سختی برقرار کند.
• و از نظر خواص شیمیایی، این الیاف در برابر اغلب حلال‌های رایج مقاومت خوبی دارد.
• الیاف بتون پلی پروپیلن، هنگام مواجهه با دماهای بالا، پایداری ابعاد خوبی دارد.
• این ماده به عنوان یک عایق و سد بخار عمل کرده و از انتقال رطوبت جلوگیری می‌کند.

همانطور که قبلا نیز اشاره شد، مهمترین بازار فروش الیاف پلی پروپیلن، استفاده در صنعت ساخت و ساز و روسازی‌های صنعتی، بتن ریزی بسترهای صنعتی، تونل‌ها، جاده‌ها، استفاده در ملات‌های مخصوص ساختمانی و بتن‌های پیش ساخته است. از جمله تاثیر الیاف در بتن که بکارگیری آن به عنوان یک تقویت کننده در ساخت و ساز به همراه خواهد داشت، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• از این ماده به عنوان جایگزینی برای مش‌های تقویت کننده استفاده می‌شود که مقرون به صرفه تر بوده و روش استفاده سریع تر و آسان تری دارد.
• از آنجایی که می‌توان الیاف پلی پروپیلن را مستقیما با بتن ترکیب نمود، موجب صرفه جویی در مدت زمان فرآیند و تسریع در برنامه‌های ساخت و ساز می‌شود.
• فرآیند تولید و اختلاط آن (در کارخانه یا در محل پروژه) بسیار آسان بوده و از آنجایی که مراحل آماده سازی و کار کمتری دارد، موجب کاهش هزینه‌های جاری و کارگر می‌شود.
• به دلیل این که احتمال خطا و از بین رفتن آرماتورهای سنتی را کاهش می‌دهد، موجب افزایش ایمنی سازه می‌شود.
• احتمال ایجاد ترک‌های انقباضی را کاهش می‌دهد.
• این ماده موجب تقویت کنندگی ثانویه و یکنواختی در بتن می‌شود.
• و موجب بهبود خواص خوردگی و خواص غیر مغناطیسی شده و استحکام سازه را افزایش می‌دهد.
• ضمن جلوگیری از فرسایش سازه، موجب افزایش مقاومت در برابر ضربه می‌شود.
• همچنین موجب افزایش مقاومت کششی سازه و تقویت سه بعدی آن می‌شود.

الیاف پ پ بتن شرکت افزیر، با برش‌های دقیق در ابعاد استاندارد 30، 40 و 50 میلی متر تولید می‌شود.

لزوم مصرف الیاف پلی پروپلین در بتن

در ادامه به این موضوع می‌پردازیم که که تاثیر الیاف پلی پروپلین در بتن چیست و مشخصات فنی بتن الیافی را بررسی خواهیم کرد. همانطور که میدانید در هنگام عمل‌آوری بتن، ترک‌ها و درزهای ریزی به وجود می‌آید. این ترک‌های مویی در هنگام اعمال بار به بتن، به علت ضعف بتن در کشش، گسترش می‌یابند. مصرف الیاف پ پ بتن موجب افزایش مقاومت کششی بتن شده و مانع از به وجود آمدن و رشد ترک می‌شود. این افزایش مقاومت کششی در بتن‌هایی که از الیاف پروپیلن بزرگ‌تری استفاده نمایند، بیشتر است. به طور کلی عملکرد بتن‌های الیافی یا بتن (FRC (Fiber Reinforce Concrete، به نوع الیاف مورد استفاده بسیار وابسته است.

کفپوش بتنی تقویت شده با  الیاف پلی پروپلین (FRC) برای بسترهای سنگین

کفپوش‌ها در واقع سطوحی هستند که زمینه انواع فعالیت‌ها را فراهم می‌کنند. کفپوش‌های صنعتی علاوه بر اینکه باید استحکام و استقامت کافی در برابر نیروهای کششی، فشاری و خمشی و حتی سایشی و ضربه داشته باشند، باید در برابر عوامل شیمیایی و فیزیکی تهاجمی‌ نیز مقاوم باشند. بنابراین افزایش عمر مفید کفپوش صنعتی از اهمیت بالایی رخوردار است.

مسلح سازی کفپوش صنعتی با استفاده از الیاف پلی پروپیلن، نقش مهمی‌ در داشتن یک کفپوش با خواص برتر خواهد داشت. بتن الیافی کف، ماده ای متشکل از سیمان، سنگدانه و الیاف مناسب مانند الیاف پلی پروپیلن با پراکندگی یکنواخت است. در واقع بتن، ماده ای شکننده با شکل پذیری محدود و مقاومت کششی و کرنش کم است. اما سطوح بتن مسلحی که توسط الیاف PP تقویت شده اند، مقاومت بسیار خوبی در برابر تنش‌های فشاری، خمشی، ضربه و سایش دارند.

درون انواع بتن الیافی پلی پروپیلن، هزاران الیاف مجزا وجود دارد که در طول فرایند اختلاط به صورت همگن در تمام بتن پراکنده شده است. این ساختار ماتریس مانند ایجاد شده، دارای مزایای بیشتری از جمله دوام و چقرمگی طولانی مدت تر است. اگر بتن هر گونه میکرو ترک داخلی داشته باشد که معمولا دارد، این میکرو ترک‌ها منجر به شکستگی‌های بزرگ و سنگین خواهند شد.

اما نقش الیاف PP که به صورت تصادفی و یکنواخت در بتن توزیع شده است، این است که بر روی این میکرو ترک‌ها پل زده و کمی‌ شکل پذیری post-cracking ایجاد کند. اگر الیاف تقویت کننده به اندازه کافی مستحکم باشد و به مواد بستر چسبیده باشد، در مرحله post cracking، FRC تنش نسبتا زیاد و قابل توجهی را بالاتر از ظرفیت کرنش خود تحمل خواهد کرد.

جایگزین کردن الیاف پلی پروپلین شبکه ای با مش بندی بتن

اگر مش سیمی‌ ماهیتی غیر ساختاری داشته باشد، می‌توان الیاف پلی پروپیلن شبکه ای با حداقل دوز (0.9 کیلوگرم در مترمکعب) را تا زمانی که مطابق ICC مورد نیاز هر دقیقه psi 50 باشد، به عنوان یک تقویت کننده ثانویه جایگزین آن نمود.

استفاده از الیاف PP (الیاف پلی پروپلین) در کاربرد‌های شاتکریت

اصطلاح “شاتکریت” عموما برای توصیف بتن یا ملاتی استفاده می‌شود که با سرعت بالا بر روی سطح مشخصی توسط هوای فشرده اعمال می‌شود یا پرتاب می‌شود. معمولا از آرماتوری که در کاربردهای متداول شاتکریت استفاده شده است انتظار می‌رود در برابر بارگذاری برشی، خمشی و پیچشی که ممکن است در اثر جابجایی خاک یا فشارهای هیدرواستاتیک ایجاد شود، مقاوم باشد. اما قرار دادن مش بر روی سطوحی شاتکریت نامنظم، از نظر روش کار، هم سخت است و هم پر هزینه. در این موارد می‌توان از الیاف پلی پروپیلن PP بتن به عنوان جایگزین استفاده نمود که بدون هیچ زحمت یا هزینه گزافی، شاخص چقرمگی و مقاومت مانده مورد نیاز را تامین می‌کند.

ماکرو فیبر پلی پروپیلن یا میکرو فیبر: کدامیک را باید انتخاب کرد؟

انواع الیاف پلی پروپلین چیست و بهترین الیاف برای بتن کدام است؟ به طور کلی میکرو الیاف پلی پروپیلن در بتن به منظور کاهش ترک‌های انقباضی پلاستیک، استفاده می‌شود. ترک ‌های انقباضی پلاستیک، دسته ای از ترک‌هایی هستند که در زمانی که بتن در منطقه پلاستیک است و یا زمانی که تغییر شکل ها به حالت اولیه بر نمی گردند، ایجاد می‌شوند. این ترک‌ها معمولا در اثر از دست دادن رطوبت بر روی سطح بتن ایجاد می‌شوند. میکرو الیاف PP موجب افزایش یکنواختی رطوبت در بتن شده و در نتیجه به فرایند نهایی کمک می‌کند.

دو نوع میکرو الیاف پلی پروپیلن وجود دارد:

• تک رشته ای که شبیه رشته‌های منفرد ابریشم هستند.
• میکرو الیاف شبکه ای که درون بتن بیشتر شبیه شبکه ای از رشته‌ها هستند.

از میکرو الیاف می‌توان برای تکمیل تقویت کنندگی شبکه میلگردها استفاده نمود. با این حال، در صورتی که به عملکرد خمشی متعادل نیاز باشد، از این میکرو الیاف‌ها نمی‌توان به عنوان جایگزینی برای تقویت کننده‌های سیمی‌ استفاده نمود.

ماکرو الیاف پلی پروپیلن عموما برای کاهش و یا حذف هر دو نوع ترک انقباضی پلاستیک و انقباضی خشک، استفاده می‌شوند. می‌توان از این نوع الیاف به عنوان جایگزینی برای شبکه میلگردهای تقویت کننده، استفاده نمود و در صورت استفاده از دوز و مقدار مناسب، عملکرد مشابه یا حتی بهتری خواهد داشت. ماکروفیبرها علاوه بر تمام مزایای میکرو فیبرها، موجب افزایش دوام، چقرمگی خمشی و مقاومت در برابر ضربه و سایش نیز می‌شود.برای شناخت بیشتر در ارتباط با الیاف بتن مطالعه مقالۀ “الیاف ماکروسنتتیک، جایگزین میلگرد جهت کنترل ترک‌های بتن” را پیشنهاد می‌کنیم.

تعیین مقدار مناسب الیاف پلی پروپلین

پس از انتخاب نوع الیاف تقویت کننده مناسب، می‌بایست میزان مصرف الیاف PP  تعیین شود. در میکرو الیاف‌های رشته ای تعیین این مقدار نسبتا آسان است. در اغلب کاربردها، مقدار دوز 0.3 تا 0.45 کیلوگرم در متر مکعب بتن، عملکرد مناسبی را به همراه دارد. اما در میکرو الیاف‌های شبکه ای، دوز متداول بین 0.45 تا 0.89 کیلوگرم بر متر مکعب است.

روش مصرف الیاف پلی پروپلین در بتن چگونه است؟

• توسط دستگاه میکسر

الیاف PP را به میکسر حاوی بتن و ملات و آب با دوز و مقدار مشخص اضافه نمایید. حداقل 3 تا 4 دقیقه این ترکیب را هم بزنید تا توزیع یکنواختی از الیاف در بتن بدست آید. سپس این ترکیب را طبق شرایط کار معمول استفاده نماید.

• اختلاط دستی

طرح اختلاط بتن الیافی پلی پروپیلن همانند دیگر انواع الیاف مصرفی در بتن است. ابتدا مقدار مصرف الیاف پلی پروپیلن در بتن را بر روی دپو و پشته بتن خشک و مصالح ملات پخش کنید. سپس ترکیب خشک مواد و الیاف مخصوص بتن را 2 تا 3 دقیقه مخلوط کنید تا الیاف به طور یکنواخت در ترکیب سیمان، سنگدانه و ماسه پخش شود. پس از آن طبق شرایط فرایند متداول، کار را پیش ببرید.

قیمت الیاف pp و بازار آن

در سال 2020 اندازه بازار الیاف پلی پروپیلن و فروش الیاف pp بیش از 3.5 میلیارد دلار و قیمت الیاف بتن پلی پروپیلن چیزی در حدود 945 دلار به ازای هر تن ثبت شده است. انتظار می‌رود از سال 2021 تا 2027، رشد قابل توجهی با CAGR بیش از 3 درصد را داشته باشد و قیمت هر کیلو الیاف PP  به بیش از 130 هزار دلار برسد.

افزایش جمعیت، بهبود شرایط اقتصادی، تغییر استانداردهای زندگی، رشد سریع فعالیت‌های صنعتی به ویژه در اقتصادهای نوظهور، تقاضای محصولاتی با دوام و طول عمر بیشتر و در عین حال محصولاتی سبک در صنایع مختلف مانند خودرو سازی و ساخت و ساز، محرک‌های اصلی رشد تولید و فروش الیاف پلی پروپیلن هستند. شرکت افزیر یکی از شرکت‌های فروش الیاف پلی پروپیلن بتن است که با چندین سال تجربه در زمینۀ عرضه و فروش انواع الیاف بتن، همراه شما خواهد بود تا به شما برای خرید اینترنتی الیاف بتن کمک کند. برای خرید و دریافت لیست قیمت الیاف بتن و قیمت الیاف پ پ با کارشناسان ما تماس بگیرید و یا در واتساپ پیام بگذارید؛ کارشناسان ما در اصرع وقت شما را برای خرید الیاف پلی پروپیلن مناسب پروژه تان راهنمایی خواهند کرد.