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.
ویژگی‌ها
- غیر مغناطیسی
- بدون جذب گرد و غبار
- مقاوم در برابر بازها
- ایمن
- استفاده آسان
- ارزان
- در همه جا در دسترس است.
- افزایش مقاومت در برابر سایش
- افزایش مقاومت در برابر چرخه‌های ذوب و یخ
- افزایش مقاومت در برابر ضربه
کاربرد‌ها
- در جاده‌ها و روسازی‌های ماشین‌رو، دیوارهای حائل و سازه‌های نگهبان شیب‌ها، پی ماشین‌آلات، سازه‌های دریایی و مخازن و استخرها
- در بتن‌های در معرض بارهای دینامیکی و حریق
- در ساخت ورق‌های سیمانی یا ایرانیت و همچنین در ساخت پوشش‌های دیواری (رومالین)
بسته‌بندی
- بسته‌بندی 15 کیلوگرم
رنگ محصول
- سفید
- مشکی
مشخصات فنی و اجرایی
| رنگ | سفید و مشکی |
| وزن مخصوص | 0.91 گرم بر سانتیمتر مکعب |
| مقاومت کششی | 400 مگاپاسکال |
| میزان ازدیاد طول | 80% |
| دمای ذوب | 165 درجه سانتی گراد |
میزان مصرف الیاف در بتن، در حدود 0.9 کیلوگرم بر مترمکعب یا 0.1% از حجم بتن است (البته این مقدار می‌تواند بین 0.6 کیلوگرم بر مترمکعب تا 3 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر باشد). این میزان الیاف PP جایگزین سیمان موجود در بتن می‌شود و بنابراین طرح اختلاط بتن، مجدداً باید بر اساس میزان سیمان جدید، اصلاح گردد.
مدارک مرتبط
گالری تصاویر
کامبیز حسینی –
سلام و وقت بخیر
به چه میزان از الیاف پلی پروپیلن در بتن باید استفاده گردد ؟
امیر محمد بنایی –
با سلام و احترام
میزان بهینه مصرف الیاف پروپیلن جهت دستیابی به شرایط لازم باید با تولید مخلوط آزمایشی در آزمایشگاه بتن و استفاده از مواد و شرایط کارگاهی تعیین گردد.
مسعودی –
سلام استفاده از الیاف PP آیا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه میباشد؟
امیر محمد بنایی –
با سلام و احترام
بله الیاف پلی پروپیلن ارزان و به وفور در دسترس هستند.
فرهاد صادقی –
سلام این الیاف برای افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می‌شوند آیا تاثیری بر مقاومت فشاری بتن ندارند؟
امیر محمد بنایی –
با سلام و احترام
الیاف پلی پروپیلن می‌توانند باعث کاهش یا افزایش مقاومت فشاری شوند اما در حالت کلی از این اثر چشم پوشی می‌شود زیرا اثر حجم کم پلی پروپیلن در بتن با خطای تجربی قابل صرف نظر کردن است.
ساعدی –
سلام و درود
آیا امکان تغییر ابعاد پلی پروپیلن در شرایط دمایی مختلف وجود دارد؟
امیر محمد بنایی –
با سلام و احترام
از آنجا که الیاف پلی پروپیلن به سختی هر گونه رطوبتی را جذب می‌کند، ابعاد آن‌ها با تغییر رطوبت و یا زمانی که خیس می‌شوند، تغییر نمی‌کند.
صادق غفوری –
سلام و خسته نباشید
الیاف پلی پروپیلن فقط در بتن قابل استفاده هستند؟
امیر محمد بنایی –
با سلام و احترام
خیر از الیاف پلی پروپیلن در بلوک های سیمانی، لوله های سیمانی، سقف های کامپوزیت، گچ و پنل‌های پیش ساخته گچی، ستون ، دیوار، قطعات بتنی پیش ساخته، کف پیاده روها و خیابان‌ها ، کف سوله های صنعتی و مخازن ، تونل ها و پل ها ، کانل آب و شبکه های فاضلابی و ایرانیت نیز می‌توان استفاده کرد.