الیاف البولي بروبيلين للخرسانة (PP)

المواد المضافة والمواد الكيميائية

الیاف البولي بروبيلين للخرسانة (PP)

کیسه ۲۰ کیلویی و 1 کیلویی

ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية (polypropylene fibers) هي نوع من الألياف الصناعية واسعة الاستخدام، تُستخدم بهدف تعزيز الخرسانة وزيادة مقاومتها ضد التشققات، النفاذية، والعوامل البيئية. تُصنَع هذه الألياف من مادة البولي بروبيلين، وهي من أقوى البوليمرات الحرارية، وتُعد بديلاً فعالاً لقضبان التسليح الفولاذية في بعض التطبيقات غير الإنشائية. في العقود الأخيرة، أدى تطور صناعة البناء والحاجة إلى خرسانة أكثر دواماً إلى توسّع استخدام الإضافات المختلفة في تصميم الخلطات الخرسانية. ومن أبرز هذه الإضافات ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية، التي تُستخدم بشكل خاص في أرضيات المصانع، الخرسانة المرشوشة (شاتكريت)، القطع الخرسانية مسبقة الصب، والخرسانة المقاومة للصدمات. وتُعد شركات مثل زرلوشیمی من أبرز المنتجين والموردين الموثوقين لهذا النوع من الألياف في السوق الإيراني.
يشارك:
الألياف البولي بروبيلينية هي ألياف دقيقة جداً بقطر أقل من مليمتر واحد، وتُقدَّم للمستهلكين على شكل خيوط أو كتل، ويمكن تصنيفها ضمن منتجات الإضافات الكيميائية للخرسانة. استخدام هذه الألياف في الخرسانة يؤدي إلى توزيع منتظم للإجهادات ويمنع تشكل التشققات الشعرية في المراحل المبكرة من تصلب الخرسانة. وبفضل وزنها الخفيف، ومقاومتها الكيميائية العالية، وتوافقها مع بنية الخرسانة، أصبحت محط اهتمام المهندسين المدنيين والمعماريين ومنفذي المشاريع الإنشائية الكبرى. الميزة الأساسية لهذه الألياف تكمن في فعاليتها في التحكم بالتشققات الناتجة عن الانكماش البلاستيكي والحراري. وعلى عكس الفولاذ الذي يتأثر بالتآكل، فإن ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية مقاومة جداً للرطوبة والمواد الكيميائية، ويمكن أن تساهم في إطالة عمر المنشآت.

خصائص وتأثيرات ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية

تؤثر ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية بشكل ملحوظ على الخصائص الميكانيكية ومتانة الخرسانة، ومن أبرز هذه التأثيرات:
  • تقليل التشققات الشعرية الناتجة عن الانكماش البلاستيكي: حيث توزع هذه الألياف الإجهادات على سطح الخرسانة الطازجة وتمنع انتشار التشققات الدقيقة.
  • زيادة مقاومة الخرسانة للصدمات والتآكل: فالخرسانة المسلحة بهذه الألياف تكون أكثر مقاومة للقوى المفاجئة.
  • تقليل ظاهرة التقشر (Spalling) عند التعرض للنار: إذ تذوب البولي بروبيلين أثناء الحريق وتُشكّل قنوات لخروج بخار الماء، مما يمنع انفجار سطح الخرسانة.
  • زيادة المقاومة لدورات الذوبان والتجمد: مما يعزز من متانة الخرسانة في المناطق الباردة.
  • عدم التآكل والصدأ: على عكس قضبان الفولاذ، فإن ألياف البولي بروبيلين لا تتعرض للتلف في البيئات القلوية أو الرطبة.
وقد أدت هذه الخصائص إلى منح هذه الألياف مكانة مهمة في صناعة البناء الحديثة. استخدامات ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية تُستخدم ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية في العديد من المشاريع، ومن أبرز استخداماتها:
  • أعمال الأرضيات الصناعية والمخازن: لمنع التشققات وزيادة مقاومة التآكل.
  • الخرسانة المرشوشة (Shotcrete): لتحسين الالتصاق ومقاومة الصدمات.
  • تصنيع القطع الخرسانية مسبقة الصب: لتقليل التشققات الناتجة عن الجفاف السريع.
  • بناء الأنفاق والسدود: لزيادة المقاومة للضغوط وتقليل النفاذية.
  • رصف الطرق والمطارات: لمتانة أكبر ضد الإجهادات الحرارية والميكانيكية.
  • البناء العام: خاصة في الجدران الخرسانية والأسقف والأرضيات لتقليل التشققات السطحية.
وتُظهر هذه الاستخدامات المتنوعة مدى مرونة ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية في مختلف المجالات الإنشائية. نصائح السلامة والتخزين لألياف الخرسانة البولي بروبيلينية رغم أن ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية مناسبة جداً من حيث السلامة والبيئة، إلا أنه يجب مراعاة النقاط التالية عند تخزينها واستخدامها:
  • التخزين في مكان جاف وبعيد عن أشعة الشمس المباشرة: لأن الأشعة فوق البنفسجية قد تُضعف البنية البوليمرية للألياف على المدى الطويل.
  • تجنب الرطوبة: رغم أن هذه الألياف لا تمتص الماء، إلا أن التخزين في بيئة جافة يمنع التصاقها ببعضها البعض.
  • استخدام الكمامات والقفازات أثناء الاستخدام: بسبب خفة وزنها وشكلها الليفي، قد تنتشر جزيئات دقيقة في الهواء أثناء التفريغ.
  • الابتعاد عن مصادر الحرارة العالية أو اللهب: فالبولي بروبيلين مادة قابلة للاشتعال ويجب حفظها بعيداً عن الحرارة الشديدة.
يساهم الالتزام بهذه التعليمات في الحفاظ على جودة المنتج وضمان السلامة في موقع المشروع. كمية استخدام ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية تعتمد كمية استخدام ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية على نوع التطبيق، والظروف البيئية، والمقاومة المطلوبة، وتصميم الخلطة الخرسانية. ومع ذلك، فإن الكميات المعتادة تكون كما يلي:
  • للتحكم في التشققات الشعرية (الاستخدام العام): بين 0.6 إلى 0.9 كغ لكل متر مكعب من الخرسانة.
  • للخرسانة المرشوشة: بين 1.0 إلى 1.5 كغ لكل متر مكعب.
  • لأرضيات المصانع: بين 0.9 إلى 1.2 كغ لكل متر مكعب.
  • لزيادة مقاومة الصدمات: يمكن استخدام حتى 1.5 كغ لكل متر مكعب.
ومن المهم التنبيه إلى أن الإفراط في استخدام الألياف قد يقلل من سيولة الخرسانة، لذا يُنصح باستخدام الملدنات أو الملدنات الفائقة عند الحاجة. تخزين ألياف البولي بروبيلين
  • مدة التخزين: سنة واحدة في العبوة الأصلية.
  • شروط التخزين: في وعاء مغلق، بعيداً عن التجمد وأشعة الشمس المباشرة.
  • أفضل درجة حرارة للتخزين: بين +10 إلى +30 درجة مئوية.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية لألياف الخرسانة البولي بروبيلينية

تتمتع ألياف البولي بروبيلين بخصائص فيزيائية وكيميائية مميزة تجعلها خياراً مناسباً للخلط مع الخرسانة. يوضح الجدول التالي أهم هذه الخصائص:

الخاصية القيمة
المادة بولي بروبيلين (PP)
اللون أبيض أو شفاف
قطر الألياف بين 18 إلى 40 ميكرون
الطول المعتاد من 6 إلى 19 ملم (حسب الاستخدام)
الكثافة 0.91 غرام/سم³
نقطة الانصهار حوالي 160 إلى 170 درجة مئوية
المقاومة الشدّية بين 300 إلى 600 ميغاباسكال
امتصاص الماء صفر بالمئة

إن البنية الجزيئية للبولي بروبيلين تمنع تحلل هذه الألياف في البيئات القلوية مثل الخرسانة، مما يمنحها متانة طويلة الأمد. كما أن عدم امتصاصها للماء يمنع تشكّل الفراغات أو نقاط الضعف في بنية الخرسانة.

طريقة استخدام ألياف الخرسانة البولي بروبيلينية

يؤثر الاستخدام الصحيح لألياف الخرسانة البولي بروبيلينية بشكل مباشر على أداء الخرسانة النهائي. والطريقة المعتادة للاستخدام تكون كما يلي:

  • الإضافة إلى الخرسانة الجافة: يُفضّل إضافة الألياف مباشرة إلى خليط الرمل والركام والأسمنت قبل إضافة الماء.
  • الخلط مع الخرسانة الجاهزة: يمكن إضافة الألياف إلى خلاطة الخرسانة أو خلاطة الشاحنات، ويتم خلطها لمدة 4 إلى 6 دقائق لضمان توزيعها بشكل متجانس داخل الخرسانة.
  • عدم الاستخدام المتزامن مع بعض الإضافات: في حال استخدام مواد مسرّعة أو مؤخرة للشك، يجب استشارة مختص فني لتفادي أي تداخلات.
  • تجنب الإضافة اليدوية دون خلط مناسب: ففي حال عدم توزيع الألياف بشكل جيد، قد تظهر على شكل كتل داخل الخرسانة.
  • التوزيع المتجانس والمتساوي للألياف داخل الخرسانة هو الشرط الأساسي لتحقيق الأداء الأمثل.