الیاف پلی پروپیلن PP

یکی از الیاف جدید شیمیایی الیاف پلی پروپیلن است. پلی پروپیلن ها در دنیا به مقدار زیادی تولید می‌شوند و بعد از پلی استرها، پلی آمیدها و آکریلیک ها در رتبه چهارم از نظر تولید قرار دارند. در حدود 4 میلیون الیاف پلی پروپیلن در سال در دنیا تولید می‌شود. 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 به شکل 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.

پلی پروپیلن ها 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 پروپیلن 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 پروپیلن ها 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 یا هایدروفوبیک بودن الیاف PP 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

لزوم مصرف الیاف پلی پروپیلن در بتن
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 پلی پروپیلن در 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 PP 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.

معایب الیاف پلی پروپیلن
به علت اینکه رفتار الیاف پلی پروپیلن یا الیاف 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 بتن می‌شود. این هوای محبوس کارایی بتن را کم می‌کند و عملیات تراکم بتن را سخت می‌نماید.