Influência da fibra de polipropileno PP no desempenho do concreto e no método de preparação

O que é Fibra PP?

O concreto de fibra é baseado em cimento e agregados de partículas e utiliza fibras curtas para melhorar ou melhorar propriedades específicas.:écomposto de concreto forte. A fibra PP pode controlar eficazmente microfissuras causadas por fatores como o encolhimento do plástico, retração a seco e mudanças de temperatura do concreto/argamassa, prevenir e suprimir a formação e o desenvolvimento das primeiras fissuras no concreto, e melhorar significativamente a resistência à fissuração e a impermeabilidade do desempenho do concreto/argamassa, aumentar a tenacidade do concreto, aumentando assim a vida útil do pavimento. As fibras são geralmente distribuídas de forma caótica no concreto.


Mecanismo de melhoria da fibra PP no desempenho do concreto

Quanto ao mecanismo pelo qual a fibra PP pode melhorar várias propriedades técnicas, as três explicações a seguir são atualmente padrão.

1. Teoria multi-crack

De acordo com o método, depois que as fibras distribuídas caoticamente são combinadas com concreto, o desempenho da matriz composta após a fissuração é determinado principalmente por

A proporção de volume do tecido. Quando for superior à relação de volume crítico, a fibra suportará toda a carga, e pode produzir rachaduras multi-fendas, que altera a fissuração de fenda única e o baixo desempenho de fratura de materiais de concreto, e as características dos materiais pseudodúcteis aparecem. O espaçamento entre fissuras torna-se menor, o número aumenta, as rachaduras se tornam mais excepcionais, e não pode ser visto a olho nu, melhorando assim a tenacidade do material compósito, mudando o estado de tensão-deformação, e melhorando a durabilidade.

2. Teoria de craqueamento de fibra PP

Essa teoria também é chamada “teoria do espaçamento das fibras,” que foi proposto por outros na fase inicial. O método acredita que existem buracos, microfissuras, e defeitos de diferentes tamanhos e formas no concreto. Quando uma força externa é aplicada, concentração de tensão ocorrerá nessas partes, causando propagação de fissuras e causando falha prematura da estrutura de concreto. Para reduzir esse grau de dano,

O tamanho e o número de fontes de crack devem ser reduzidos tanto quanto possível; a concentração de tensão na ponta da trinca deve ser relaxada, e a extensão da fissura deve ser suprimida. Depois que uma certa quantidade de fibra PP é misturada no concreto, o tecido que atravessa a fissura transferirá a carga para as superfícies superior e inferior da ruptura quando for tensionado, de modo que o material na ruptura possa continuar a suportar. O grau de concentração de tensão é facilitado com a fibra PP. À medida que o número aumenta, o espaçamento da fibra PP diminui e se espalha pelas fissuras; a concentração de estresse diminuirá gradualmente ou desaparecerá.

3. Teoria da mecânica composta

O argumento é baseado na elasticidade linear, homogêneo, e materiais compósitos de concreto de fibra contínua orientados para frente. A fibra pode transferir não apenas a carga, mas também a ligação com a interface da matriz. Quando a força de tração é aplicada na direção da fibra PP, a energia externa é transferida para o fio através da matriz, o que aumenta a resistência à tração e o módulo de elasticidade do compósito de concreto de fibra PP, melhorando assim o desempenho do concreto.

Efeito da fibra PP no desempenho do concreto

1. Efeito na retração plástica do concreto

Adicionar uma quantidade apropriada de fibra PP fina ao concreto para formar uma grade tridimensional uniformemente distribuída pode suportar o estresse interno causado pela redução do substrato. A fibra PP pode efetivamente inibir a geração e o desenvolvimento de novas fissuras de contração plástica no concreto, E tem o efeito de refinar as pausas, o que melhora a estrutura da pedra de cimento, reduz as microfissuras originais na pedra de cimento e reduz a largura da fissura.

2. Impacto na retração do concreto

A retração a seco refere-se à redução e ao inchaço do concreto em ambientes secos e úmidos. A adição de fibra PP pode ajudar a reduzir a retração do concreto. A rosca apresentará melhor efeito anti-encolhimento na argamassa. Devido ao efeito de proteção do agregado graúdo na coagulação, seu valor de retração é menor que o da argamassa comum. Do ponto de vista da resistência à retração e à fissuração, é mais necessário incorporar fibra de PP na argamassa.

3. Influência na resistência à compressão e à flexão do concreto

O módulo de elasticidade da fibra PP é inferior ao módulo de elasticidade da matriz, geralmente apenas 1 / 10-1 / 12 do módulo de elasticidade da matriz, então seu efeito reforçador é fraco. A resistência à compressão quase não tem efeito. A resistência à tração e a resistência à flexão podem ser ligeiramente aumentadas. Quando a proporção do volume da fibra é 0.05-0.5%, o aumento geralmente não é superior a 15%. Quando a proporção de volume excede, a resistência do concreto de fibra mostra uma tendência decrescente normalmente.

4. Efeito na resistência à flexão do concreto

A resistência à flexão do concreto de fibra PP tem um impacto significativo. Quando a proporção de volume é 0.05-0.2%, a resistência à flexão pode ser aumentada por 20-80%, e quando a relação de volume é 0.5-1.0%, pode ser aumentado em 1-4 vezes.

5. Impacto no impacto do concreto e nas propriedades de fadiga

A resistência ao impacto do concreto de fibra PP com baixo teor é significativamente melhorada. Quando a dosagem é a proporção do volume, a energia de impacto pode ser aumentada em 2-5 vezes.


6. Impacto na durabilidade do concreto

Impermeabilidade

A incorporação de fibra PP melhora a impermeabilidade do concreto. Mistura de fibra PP com uma proporção de volume de 0.05-0.1% pode aumentar a permeabilidade da peça de teste em mais de 40% em termos de pressão de infiltração e pode reduzir a altura de infiltração em 30-70% sob a mesma pressão de infiltração.

Resistência ao gelo

A baixa resistência ao gelo do concreto de fibra PP é significativamente maior do que a do concreto simples nas mesmas condições, o que pode aumentar o número de ciclos de congelamento e descongelamento em 50% ou mais.

Resistência à abrasão

A incorporação de fibra PP pode melhorar a resistência ao desgaste do concreto. O baixo conteúdo (sobre 0.1% proporção de volume) concreto de fibra de polipropileno pode aumentar a resistência à abrasão por 30-60%, ou reduzir sua perda por desgaste em mais de 30%.

Resistência ao envelhecimento

O ponto fraco da fibra PP é que sua resistência ao envelhecimento pela luz não é tão excelente quanto a fibra inorgânica. Todos os tipos de fios apresentam diferentes graus de envelhecimento após luz prolongada e radiação ultravioleta, das quais as fibras de polipropileno sem medidas de proteção são as mais graves.

Resistência à corrosão

A fibra PP é relativamente estável em solução ácido-base, e seu desempenho dificilmente é afetado. A fibra de polipropileno pode desempenhar um papel específico na inibição da expansão do concreto causada pela corrosão por sulfato e pela reação álcali-agregado.

Preparação de concreto de fibra PP

A proporção de mistura do concreto de fibra PP é a mesma do concreto comum. Existem aproximadamente dois métodos para a preparação de concreto com fibra de polipropileno.

1. Método de mistura seca

Misture o agregado com a fibra PP e mexa para espalhar as texturas para garantir melhor aderência à argamassa e melhorar a aderência. Depois de misturar, misture cimento e água no misturador.

2. Método de mistura úmida

Coloque a fibra PP na água cujo volume de água atenda à relação água-cimento projetada, misture uniformemente, despeje no misturador ao misturar cimento e agregados, e misture um.

Alguns estudos experimentais demonstraram que a preparação de concreto de fibra PP, o método de mistura a seco é mais confiável do que o método de mistura a úmido.

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