Beton Serat Polipropilena

Serat polipropilen biasa memiliki ketahanan penuaan yang buruk dan cenderung membentuk kelompok selama pencampuran beton. Hanya serat yang dimodifikasi yang dapat bekerja sama dengan matriks semen dan digunakan dalam rekayasa beton. Aplikasi awal sebagian besar menggunakan serat retak film polipropilen. Pada awal 1980-an, Amerika Serikat berhasil mengembangkan serat polipropilen monofilamen, yang banyak digunakan dalam proyek kedap air bawah tanah, atap bangunan industri dan sipil, lantai, jalan raya, dan jembatan karena biayanya yang rendah dan peningkatan kinerja beton yang signifikan. Sejak pertengahan-1990an, ribuan proyek di Tiongkok telah menggunakan beton serat polipropilena, termasuk Guangzhou New China Mansion, Chongqing World Trade Center, Beijing Asian Games Village, Wuhan Yangtze River Bridge, dan Three Gorges Project, mencapai pencapaian yang luar biasa hasil.

1. Karakteristik Beton Serat Polypropylene

Beton memiliki regangan tarik ultimat yang rendah, umumnya berkisar antara {{0}},01% hingga 0,20%, sedangkan serat polipropilen memiliki regangan tarik hingga 15% hingga 18%. Serat monofilamen polipropilen yang didistribusikan secara merata dalam beton tidak hanya mencegah penurunan agregat, meningkatkan kemampuan kerja, dan mengurangi pendarahan dan segregasi, tetapi juga secara efektif menahan regangan tarik yang disebabkan oleh penyusutan beton. Hal ini menunda atau mencegah terjadinya dan berkembangnya retakan mikro internal dan retakan makro permukaan pada beton, sehingga meningkatkan impermeabilitasnya. Ketika terkena beban tumbukan, beton serat polipropilen mencegah perambatan retak, meningkatkan ketahanan benturan, ketahanan beku, dan ketahanan karbonasi beton.

1.1 Sifat Fisik

Ketahanan Penyusutan: Ketahanan susut adalah sifat terpenting serat polipropilen dalam beton. Penelitian telah menunjukkan bahwa menggabungkan serat retak film polipropilen dengan rasio volume sekitar 1% dapat mengurangi tingkat penyusutan beton sekitar 75%.

Impermeabilitas: Menurut Pusat Pengujian Bahan Bangunan Nasional, beton serat polipropilena dengan dosis 00,05% memiliki impermeabilitas 70% lebih tinggi pada tekanan air 1,2MPa dibandingkan beton serat non-polipropilena dengan kekuatan yang sama ({{6 }}umur sehari).

Tahan Api: Uji ketahanan terhadap api baru-baru ini menunjukkan bahwa penambahan serat dengan titik leleh rendah (diameter 0,1 mm, panjang 12 cm, dosis 4kg/m³) pada beton menunjukkan ketahanan terhadap api yang menjanjikan. Kolom beton serat tersebut hampir tidak menunjukkan kerusakan setelah uji ketahanan api standar, menunjukkan bahwa serat dengan titik leleh rendah dapat mencegah pengelupasan beton.

Kemungkinan untuk dilaksanakan: Menambahkan serat polipropilen dengan rasio volume {{0}},05% hingga 0,07% dapat secara efektif menghambat segregasi dan pendarahan dalam campuran beton, sehingga meningkatkan kemampuan kerja.

1.2 Sifat Mekanik

Kekuatan Tekan dan Tarik: Kuat tekan dan tarik beton serat polipropilen sama dengan beton biasa.

Kekuatan Lentur: Menambahkan serat retak film polipropilen dengan perbandingan volume sekitar 1% dapat meningkatkan kekuatan lentur mortar atau beton tidak lebih dari 25%, tetapi kapasitas deformasi sebelum runtuh sangat tinggi.

Resistensi Dampak: Pengujian yang dilakukan oleh Pusat Pengujian Bahan Bangunan Nasional menunjukkan bahwa kekuatan impak mortar dengan kandungan serat {{0}}0,05% dan 0,1% meningkat masing-masing sebesar 17,7% dan 25,8% dibandingkan dengan mortar biasa.

Ketahanan Kelelahan: Uji kelelahan dengan laju pembebanan 20 siklus/detik menunjukkan bahwa setelah 2 juta siklus, beton polos mampu menahan tegangan maksimum sebesar 50% kuat lenturnya, sedangkan beton serat dengan takaran 0,3% mampu menahan tegangan maksimum tegangan maksimum sebesar 65% dari kuat lenturnya.

1.3 Daya Tahan

Resistensi Beku-Mencair: Pusat Pengujian Bahan Bangunan Nasional menguji ketahanan beku-cair beton serat polipropilen dengan dua rasio volume berbeda menggunakan standar GBJ 82-1985. Spesimen berukuran 100×100×100 mm diuji pada umur 28 hari, mensimulasikan bulan terdingin dengan suhu rata-rata -5 hingga 0 derajat. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan serat polipropilen secara signifikan meningkatkan ketahanan beton terhadap beku-cair setelah 50 siklus beku-cair.

Ketahanan Reaksi Karbonasi dan Alkali-Agregat: Beton serat polipropilen meningkatkan ketahanan terhadap karbonasi dan reaksi agregat alkali terutama dengan mengurangi berbagai retakan internal, sehingga meningkatkan kepadatan beton.

2. Aplikasi Beton Fiber Polypropylene

2.1 Teknik Bangunan

Beton serat polipropilena digunakan untuk pengecoran pelat basement, dinding samping, pelat atap, tangki air, dan struktur beton tahan air lainnya di tempat, serta komponen beton bervolume besar seperti balok pondasi dan pelat pada bangunan bertingkat tinggi. . Ini meningkatkan kemampuan kerja dan membantu meningkatkan impermeabilitas, ketahanan retak, dan ketahanan beku-cair pada beton kedap air, secara efektif mengatasi retakan yang disebabkan oleh tekanan suhu pada beton bervolume besar.

2.2 Teknik Sipil dan Hidrolik

Jalan beton, dek jembatan, bendungan waduk, pelabuhan, dan saluran air dengan serat polipropilen menunjukkan kinerja keseluruhan yang lebih baik, seperti kekuatan lentur, ketahanan retak, ketahanan lelah, ketahanan aus, dan ketahanan erosi air laut, dibandingkan dengan proyek beton biasa. Terutama di bawah volume lalu lintas yang tinggi dan seringnya lalu lintas kendaraan, ketahanan lelah serat polipropilena lebih terasa. Dalam kondisi dengan perubahan iklim yang parah dan siklus beku-cair yang sering terjadi, ketahanan beku-cair dari beton serat polipropilen terbukti sepenuhnya.

2.3 Produk Beton Pracetak

Beton serat polipropilena digunakan pada komponen pracetak beton bertulang dan produk semen (pipa, balok, dll.) untuk meningkatkan kualitas tampilan secara signifikan, membantu mencegah dan mengurangi retakan permukaan pada komponen pracetak, mengurangi kerusakan tepi dan sudut, serta meningkatkan impermeabilitas untuk mencegah tulangan baja. korosi.

2.4 Beton Siap Pakai

Menambahkan serat polipropilena ke beton siap pakai dapat meningkatkan kemampuan kerja secara signifikan, mengurangi pendarahan, dan mencegah retak plastis pada beton komersial. Serat polipropilen dapat dikombinasikan dengan campuran bahan kimia apa pun pada beton untuk menghasilkan beton yang dapat dipompa dan beton berperforma tinggi lainnya. Beton berperforma tinggi, dengan kekuatan tinggi, fluiditas besar, dan daya tahan yang sangat baik, banyak digunakan pada gedung bertingkat tinggi dan jembatan bentang panjang. Penggunaan serat polipropilena dalam komposit dapat secara efektif meningkatkan ketangguhan, ketahanan retak, dan keuletan beton berperforma tinggi.