Използването на полипропиленови синтетични влакна като добавка за дисперсно армиране на бетон и строителни разтвори вече над десет години е повсеместна практика и неразделна част от модерните строителни технологии. Това е още един случай на преоткриване на древните технологии, но с използване на най-съвременни материали. В случая синтетичните влакна изпълняват задачата, която някога строителите са възлагали на различни естествени материали, като слама или чоп (свинска четина), за увеличаване здравината на тухлите или мазилките.

В началото на осемдесетте години Пентагонът разсекрети разработена по негова поръчка технология за направа на бетонни настилки с повишена устойчивост при движение на верижни машини. В процеса на нейното усъвършенстване и пригаждане за нуждите на гражданското строителство са прецизирани различни аспекти на проектирането и производството на полипропиленовите влакна с оглед тяхното използване за строителни армировки. Усилията са насочени към подобряване разпределението на влакната в бетонната смес и равномерното им разпределяне по целия обем на втвърдения бетон, към повишаване на сцеплението им със свързващите вещества и оптимизиране на способността им да предотвратяват образуването на пукнатини в резултат на съсъхване. Резултатите в крайна сметка надхвърлили очакванията и доказали, че армираният по новата технология бетон има значително по-добри експлоатационни качества в сравнение с приготвения по традиционните технологии. Армираният със синтетични влакна бетон има значително по-голяма водонепропускливост, удароустойчивост, мразоустойчивост, устойчивост срещу раздробяване, устойчивост срещу изтриване (т.е. по-ниска изтриваемост). При това заместването на армиращата стоманена мрежа със синтетични влакна поевтинява циментовите настилки и замазки от два до четири пъти!

Всичко това е доказано чрез многобройните изпълнени обекти, поради което дългогодишната практика еднозначно е утвърдила синтетичните влакна, като отличен заместител на армиращата стоманена мрежа, използвана за ограничаване на появата и разпространението на пукнатини от съсъхване в бетона. Какво представляват полипропиленовите влакна (фибри)? Влакната за дисперсно армиране се произвеждат от 100% чист, химически инертен полипропилен, съгласно изискванията на ASTM: C 1116-89 и ISO 9002. Тe не се атакуват от съставките на бетона или от добавките към него. Влакната не нарушават хидратацията на цимента. Тяхното действие е чисто механично и се проявява ефективно във всички бетонни смеси и строителни разтвори, без да се налага промяна в рецептурата им. Водещите производители предлагат два основни типа полипропиленови влакна за дисперсно армиране, които се различават главно по своята структура: моно-влакнеста и разклонено-влакнеста. Дължините им варират от 3 до 38 mm. Моновлакната предотвратяват ефективно разслояването на бетонната смес и образуването на пукнатини от съсъхване. Разклонено-влакнестите (мрежестите) фибри имат правоъгълно напречно сечение и са свързани помежду си механично. Това осигурява по-доброто им закотвяне във втвърдения бетон. Армираният с разклонено-влакнести фибри бетон има по-висока остатъчна якост. Създадени са и специални смеси от фибри с различни дължини и структура. Те осигуряват още по-добре взаимодействието с добавъчните материали в бетонната смес на всички зърнометрични нива. Стандартно приетата доза за армиране на 1 кв. метър разтвор е 900g полипропиленови влакна. Това количество може да варира в зависимост от желания ефект.

Пукнатини от съсъхване

Бетонът се напуква, когато на определена ранна възраст опънните напрежения в него надхвърлят якостта му на опън. Пукнатините се появяват както в пластично, така и в твърдо състояние на бетона. Вторичната армировка (конструктивна, разпределителна) се използва с цел армиране на бетона срещу образуване на пукнатини вследствие сили на опън, които не са предизвикани от външно натоварване на конструкцията. Ефектът от използването й се ограничава в рамките на само 6,5%.
Влагането на полипропиленови влакна в бетонната смес намалява количеството на образуваните пукнатини с 90 - 100% и прави бетона практически хомогенен.

Армирането с полипропиленови влакна повишава устойчивостта на бетона срещу ударни, абразивни и динамични разрушаващи сили, увеличава неговата водонепропускливост и мразоустойчивостта му.
Фибрите придават уникално за армирания с тях бетон качество – жилавост. То се проявява, като остатъчна якост и запазване на целостта му дори и след поява на пукнатини.

Дисперсното армиране - по-евтина и по-ефективна алтернатива на стоманената армировъчна мрежаСинтетичните влакна се употребяват, като успешен и значително по-евтин заместител на традиционно използваната стоманена мрежа за армиране на плочи излети върху земна основа. Такъв тип плочи намират широко приложение в строителната практика – от жилища и търговски обекти, до тежки индустриални съоръжения.

Полипропиленовите влакна решават и проблеми, свързани с носещата армировка - предотвратяват индуцирането на пластични пукнатини над нея, увеличават адхезията й към циментовия камък, предпазват я от корозия и имат преразпределящ усилията ефект. За разлика от стоманените мрежи за вторично армиране, синтетичните влакна не корозират и не предизвикват ръждиви петна по бетонната повърхност.

Полипропиленовата влакнеста армировка е безвредна, не застрашава безопасността на работниците, не изисква позициониране или предварително закрепване, при нея липсват високи транспортни и технологични разходи. Влакната се добавят към готовата смес на самия обект, като се изсипват в миксера на бетоновоза. Достатъчни са само 5 минути разбъркване, за да се разпределят равномерно в цялата смес.

С други думи с тях се работи изключително лесно, без допълнително усложняване на работния процес.

Използване на полипропиленовите влакна в строителната практика

Много проектанти, в стремежа си да предотвратят образуването на пукнатини, вследствие на пластично свиване, разслояването на бетона и за да получат по-висока хидроплътност, включват полипропиленовите влакна в проектите за бетонни смеси, предназначени за мостови конструкции, комбинирани плочи, фундаменти на сгради и други стоманобетонни конструкции.

Полипропиленовите влакна се използват с голям успех в тънки подови замазки и настилки, където повишеното съдържание на цимент е сигурна предпоставка за образуване на пукнатини от съсъхване. Тази система е подходяща за подови настилки, но отстъпва по технически качества и бързина на полагане пред полимерните саморазливни настилки.

При дебелина на замазката 5-7,5 cm (често пъти и по-тънка) използването на традиционната стоманена армировка става не само трудно, но на практика и невъзможно. Перфектното решение на проблема за предотвратяване образуването на пукнатини в тези случаи е използването на армировка от полипропиленови влакна. Моновлакната са изключително технологични и ефективни при полагане на замазки върху всякакъв тип подово отопление, при плаващи подове и за варови мазилки, като напълно заменят стоманената или стъклена рабицова мрежа.

Бетонни тротоарни и пътни настилки, изпълнени по технологията на печатания декоративен бетон и армирани с полипропиленови влакна имат неколкократно по-дълъг живот в сравнение с традиционните плочници и асфалт.
Когато при ремонтни работи се налага полагане на тънки изравнителни бетони и замазки, най-доброто решение за случая отново е дисперсното армиране с полипропиленови влакна. Тази армировка рязко намалява количеството на пластичните пукнатини, увеличава якостта на опън при огъване и осигурява остатъчна якост на втвърдения бетон.

Формовани бетонни изделия

Производителите на формовани бетонни изделия използват полипропиленовите влакна за армиране на различни продукти: бетонни тръби, пръстени, кахони, панели, корита, керемиди, плочки, стъпала, бордюри, решетки, бетонни стълбове, пръстени за септични резервоари, декоративни архитектурни елементи, трамвайни и прелезни панели. Полипропиленовите влакна не само премахват пластичните пукнатини, но допълнително съдействат за увеличаването на ранната якост и жилавост. Те отстраняват дефектите при декофриране на изделията и намаляват транспортния брак.

Торкрет и изпомпвани бетони

Използването на полипропиленови влакна осигурява допълнителна плътност на положения „торкрет". До осем пъти се намалява рикошета и загубата на материал и се създава възможност за полагане по вертикални повърхности (без свличане) на пласт с дебелина до 7 cm. Обобщеният положителен финансов ефект от добавянето на влакна към торкрета се изчислява на около 150%!
Полипропиленовите влакна увеличават кохезията на бетонната смес, подобряват изпомпваемостта й на голяма височина и предотвратяват десортирането в тракта на помпата.

Нови приложения

Продължаващата изследователска работа по приложение на полипропиленовите влакна в строителната практика е довела до реализиране на идеята те, благодарение на специфичната си микро-структура, да бъдат използвани и като носител. Вече се предлагат фибри, с вграден в тях напълно безвреден за човека и животните антимикробен агент, който предпазва бетона от заразяване и развитие на редица патогенни микроорганизми – плесени, гъбички, бактерии. Това ново уникално качество решава проблемите при поддържане на хигиената в здравните, фармацевтичните и обществените заведения, хранително-вкусовата промишленост, басейните и къпалните, в дома и т.н., като осигурява „вградена" антимикробна защита. Антимикробните фибри могат да бъдат влагани в бетони, мазилки, замазки, шпакловки и във фугиращите материали за фаянс или теракотни настилки. Зоната на антимикробно инхибиране се разпространява и през покрития от латекс или други конвенционални бои.

По материали на сп. "Направи сам"