Concreto de fibra de polipropileno

As fibras comuns de polipropileno têm baixa resistência ao envelhecimento e tendem a formar aglomerados durante a mistura do concreto. Somente fibras modificadas podem trabalhar em conjunto com a matriz de cimento e serem utilizadas na engenharia de concreto. As primeiras aplicações utilizavam principalmente fibras de crack de filme de polipropileno. No início da década de 1980, os Estados Unidos desenvolveram com sucesso fibras monofilamentares de polipropileno, que se tornaram amplamente utilizadas em impermeabilização subterrânea, telhados de edifícios industriais e civis, pisos, rodovias e projetos de pontes devido ao seu baixo custo e melhoria significativa no desempenho do concreto. Desde meados-1990, milhares de projetos na China adotaram concreto de fibra de polipropileno, incluindo a Mansão Nova China de Guangzhou, o World Trade Center de Chongqing, a Vila dos Jogos Asiáticos de Pequim, a Ponte do Rio Yangtze em Wuhan e o Projeto das Três Gargantas, alcançando resultados notáveis resultados.

1. Características do Concreto com Fibra de Polipropileno

O concreto tem uma deformação última à tração baixa, geralmente variando de {{0}},01% a 0,20%, enquanto as fibras de polipropileno têm uma deformação à tração de até 15% a 18%. As fibras monofilamentares de polipropileno distribuídas uniformemente no concreto não apenas evitam o assentamento do agregado, melhoram a trabalhabilidade e reduzem o sangramento e a segregação, mas também suportam com eficácia a tensão de tração causada pela retração do concreto. Isto atrasa ou evita a ocorrência e o desenvolvimento de microfissuras internas e macrofissuras superficiais no concreto, aumentando assim a sua impermeabilidade. Quando submetido a cargas de impacto, o concreto de fibra de polipropileno evita a propagação de fissuras, melhorando a resistência ao impacto, ao gelo e à carbonatação do concreto.

1.1 Propriedades Físicas

Resistência ao encolhimento: A resistência à retração é a propriedade mais importante das fibras de polipropileno no concreto. Estudos demonstraram que a incorporação de fibras de fissuras de filme de polipropileno em uma proporção de volume de cerca de 1% pode reduzir a taxa de retração do concreto em aproximadamente 75%.

Impermeabilidade: De acordo com o National Building Materials Testing Center, o concreto de fibra de polipropileno com uma dosagem de 00,05% tem uma impermeabilidade 70% maior sob pressão de água de 1,2 MPa em comparação com o concreto de fibra sem polipropileno da mesma resistência ({{6 }}dia de idade).

Resistência ao fogo: Testes recentes de resistência ao fogo indicam que a adição de fibras de baixo ponto de fusão (diâmetro 0,1mm, comprimento 12cm, dosagem 4kg/m³) ao concreto apresenta resistência ao fogo promissora. Tais colunas de concreto de fibra quase não apresentam danos após testes padrão de resistência ao fogo, sugerindo que fibras de baixo ponto de fusão podem prevenir o lascamento do concreto.

Trabalhabilidade: Adicionar fibras de polipropileno em uma proporção de volume de {{0}},05% a 0,07% pode inibir efetivamente a segregação e o sangramento em misturas de concreto, melhorando a trabalhabilidade.

1.2 Propriedades Mecânicas

Resistência à compressão e tração: A resistência à compressão e à tração do concreto com fibra de polipropileno é semelhante à do concreto comum.

Resistência Flexural: Adicionar fibras de fissuras de filme de polipropileno em uma proporção de volume de cerca de 1% pode aumentar a resistência à flexão da argamassa ou concreto em não mais que 25%, mas a capacidade de deformação antes da falha é muito alta.

Resistência ao Impacto: Testes do Centro Nacional de Testes de Materiais de Construção mostram que a resistência ao impacto da argamassa com {{0}}0,05% e 0,1% de teor de fibra é aumentada em 17,7% e 25,8%, respectivamente, em comparação com a argamassa simples.

Resistência à fadiga: Ensaios de fadiga com uma taxa de carregamento de 20 ciclos/segundo mostram que após 2 milhões de ciclos, o concreto simples pode suportar uma tensão máxima de 50% de sua resistência à flexão, enquanto o concreto fibroso com uma dosagem de 0,3% pode suportar uma tensão máxima de 65% de sua resistência à flexão.

1.3 Durabilidade

Resistência ao congelamento-descongelamento: O Centro Nacional de Testes de Materiais de Construção testou a resistência ao congelamento e descongelamento do concreto de fibra de polipropileno com duas proporções de volume diferentes usando o padrão GBJ 82-1985. Amostras medindo 100×100×100mm foram testadas aos 28 dias de idade, simulando o mês mais frio com temperatura média de -5 a 0 grau. Os resultados mostraram que a adição de fibras de polipropileno melhorou significativamente a resistência ao congelamento e descongelamento do concreto após 50 ciclos de congelamento e descongelamento.

Resistência à reação de carbonatação e agregados alcalinos: O concreto de fibra de polipropileno melhora a resistência à carbonatação e às reações de agregados alcalinos, principalmente ao reduzir várias fissuras internas, aumentando assim a densidade do concreto.

2. Aplicações de concreto de fibra de polipropileno

2.1 Engenharia de Edifícios

O concreto de fibra de polipropileno é usado para moldagem no local de lajes de porão, paredes laterais, lajes de telhado, tanques de água e outras estruturas de concreto auto-impermeáveis, bem como componentes de concreto de grande volume, como vigas de fundação e lajes em edifícios altos. . Ele melhora a trabalhabilidade e ajuda a aumentar a impermeabilidade, a resistência a rachaduras e a resistência ao congelamento e descongelamento do concreto autoimpermeável, abordando efetivamente as rachaduras causadas pelo estresse térmico em concreto de grande volume.

2.2 Engenharia Civil e Hidráulica

Estradas de concreto, tabuleiros de pontes, barragens de reservatórios, portos e aquedutos com fibras de polipropileno apresentam melhor desempenho geral, como resistência à flexão, resistência a trincas, resistência à fadiga, resistência ao desgaste e resistência à erosão pela água do mar, em comparação com projetos de concreto comuns. Especialmente sob altos volumes de tráfego e passagem frequente de veículos, a resistência à fadiga das fibras de polipropileno é mais pronunciada. Em condições com mudanças climáticas severas e ciclos frequentes de congelamento e descongelamento, a resistência ao congelamento e descongelamento do concreto de fibra de polipropileno é totalmente demonstrada.

2.3 Produtos de concreto pré-moldado

O concreto de fibra de polipropileno é usado em componentes pré-moldados de concreto armado e produtos de cimento (tubos, blocos, etc.) para melhorar significativamente a qualidade da aparência, ajudar a prevenir e reduzir rachaduras superficiais em componentes pré-moldados, reduzir quebras de bordas e cantos e aumentar a impermeabilidade para evitar reforço de aço. corrosão.

2.4 Concreto Pronto

A adição de fibras de polipropileno ao concreto pré-misturado pode melhorar significativamente a trabalhabilidade, reduzir o sangramento e prevenir rachaduras plásticas no concreto comercial. As fibras de polipropileno podem ser combinadas com qualquer aditivo químico no concreto para produzir concreto bombeável e outros concretos de alto desempenho. O concreto de alto desempenho, com alta resistência, grande fluidez e excelente durabilidade, é amplamente utilizado em edifícios altos e pontes de longo vão. O uso de fibras de polipropileno em compósitos pode efetivamente aumentar a tenacidade, a resistência a trincas e a ductilidade do concreto de alto desempenho.