W trakcie przygotowywania wylewek i posadzek do mieszanki betonowej często dodaje się specjalne włókna polimerowe. Mają zwiększyć wytrzymałość gotowego podkładu i poprawić jego pozostałe parametry. Czym dokładnie są i czy warto je stosować? Jak odpowiednio użyć włókien PP?

 

Czym są włókna polipropylenowe?

Włókna do betonu najczęściej powstają z polipropylenu, choć na rynku można też znaleźć te wykonane z innych tworzyw sztucznych i stali. To termoplastyczny polimer wytwarzany z monomeru propylenu. Polipropylen jest jednym z najczęściej stosowanych surowców tego typu znanym z doskonałej wytrzymałości i odporności na chemikalia oraz stabilności termicznej. Włókna polipropylenowe do betonu mają średnicę zwykle od kilkudziesięciu do kilkuset mikrometrów.

Włókna polipropylenowe działają jako mikrozbrojenie w betonie. Po dodaniu do mieszanki są równomiernie rozprowadzane i tworzą trójwymiarową sieć, która wzmacnia strukturę betonu. To nowoczesna alternatywa dla tradycyjnego zbrojenia stalowego.

Porównanie włókien polipropylenowych z tradycyjnym zbrojeniem

Włókna polipropylenowe są skuteczne w redukowaniu mikropęknięć, które mogą pojawić się w świeżym betonie podczas jego wiązania i twardnienia. Można je łatwo dodać do mieszanki i równomiernie rozmieszać – bez użycia specjalistycznych metod i narzędzi. Włókna PP powoduą, że beton zachowuje się jak materiał quasi plastyczny, co zmniejsza ryzyko nagłych pęknięć i awarii.

W przeciwieństwie do stalowego zbrojenia, włókna polipropylenowe nie korodują, co jest bardzo ważne w agresywnych środowiskach chemicznych. Jednak trzeba pamiętać, że nie zapewniają tak wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, jak tradycyjna metoda zakładająca użycie metalowych elementów. Mogą poprawić właściwości betonu, ale nie są w stanie w pełni zastąpić tradycyjnego zbrojenia w konstrukcjach.

Właściwości włókien polipropylenowych

Włókna PP dodawane do betonu mają właściwości i parametry techniczne takie jak:

• odpowiednia długość – wyróżnia się włókna mikro i makro. Pierwsze z nich mają zaledwie kilka milimetrów, a drugie osiągają nawet kilka centymetrów długości;
• średnica – włókna mikro mają średnicę około 20–35 mikrometrów, a makro – od 0,3 do
  1,5 mm,
• temperatura topnienia – w przypadku włókien PP sięga ona 160–170℃,
• wytrzymałość na rozciąganie – jest niższa niż w przypadku stali zbrojeniowej, ale wystarczająca do skutecznego kontrolowania mikropęknięć i poprawy innych właściwości mechanicznych betonu,
• odporność na pękanie – włókna polipropylenowe znacząco poprawiają odporność betonu na pękanie,
• odporność na działanie ognia – włókna polipropylenowe są niepalne, zwiększają odporność betonu na działanie ognia,
• ścieralność – włókna polipropylenowe poprawiają odporność betonu na ścieranie,
• mrozoodporność – beton wzbogacony włóknami polipropylenowymi wykazuje większą odporność na cykliczne zamarzanie i rozmrażanie,
• wodoszczelność – włókna polimerowe istotnie wpływają na poprawę parametru wodoszczelności betonu.

Warto wybierać włókna polipropylenowe do betonu, które są zgodne z normą dla włókien do betonu: PN-EN 14889-1:2007 – Włókna do betonu – Część 1: Włókna stalowe – Definicje wymagania i zgodność oraz PN-EN 14889-2:2007 – Włókna do betonu – Część 2: Włókna polimerowe – Definicje, wymagania i zgodność. Potwierdza jakość takich materiałów, a więc także ich właściwości.

Zastosowanie włókien polipropylenowych w różnych typach betonu

Włókna polipropylenowe znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie. Można dodawać je do różnych typów betonu, poprawiając ich właściwości mechaniczne, trwałość oraz odporność na wpływ czynników zewnętrznych. 

Zastosowania dla włókien polimerowych:

• posadzki przemysłowe – włókna polipropylenowe zwiększają odporność posadzki na ścieranie i pękanie, co jest bardzo ważne w magazynach, halach produkcyjnych i innych obiektach przemysłowych,
• elementy dekoracyjne – dodanie włókien poprawia wytrzymałość i odporność elementów architektonicznych na wpływ czynników atmosferycznych,
• elementów konstrukcyjnych – prefabrykaty, takie jak belki, słupy lub ściany z włóknami polipropylenowymi, które są bardziej odporne na pękanie i działanie czynników zewnętrznych,
• płyty betonowe – włókna polipropylenowe zwiększają wytrzymałość na pękanie i poprawiają trwałość płyt używanych w budownictwie mieszkaniowym,
• wylewki betonowe – włókna polipropylenowe zwiększają wytrzymałość wylewek podłogowych i ich odporność na pękanie.

Włókna pozwalają na zbrojenie betonu zgodnie z nowoczesnymi technikami budowlanymi. Dzięki nim można poprawić właściwości materiałów, z których powstają różne elementy konstrukcyjne budynków. 

Zalety stosowania włókien polipropylenowych

Czy warto dodawać włókno do betonu? Taka metoda ma wiele zalet:

• mniejsze koszty zbrojenia – uzupełnienie tradycyjnego zbrojenia włóknami polipropylenowymi może obniżyć koszty związane z realizacją konstrukcji i jej późniejszą konserwacją,
• lepsza urabialność – włókna polipropylenowe poprawiają urabialność betonu, co ułatwia jego nakładanie i formowanie. Pomagają też uzyskać jednorodność mieszanki,
• mrozoodporność – przekłada ona na dłuższą żywotność konstrukcji betonowych w strefach klimatycznych, w których w ciągu roku występują niskie temperatury i zmienne warunki pogodowe,
• mniejsze ryzyko pęknięć – włókna polipropylenowe działają jako zbrojenie, które pomaga w redukcji mikropęknięć skurczowych,
• redukcja ścieralności – dodanie włókien polipropylenowych do betonu zwiększa jego odporność na ścieranie, co jest szczególnie ważne w przypadku posadzek przemysłowych.

Włókna PP do betonu pozwalają na uzyskanie jego jak najlepszych właściwości, co ma ogromne znaczenie zwłaszcza w przypadku materiałów wykorzystywanych do tworzenia posadzek przemysłowych. 

Jak prawidłowo dodawać włókna polipropylenowe?

Planujesz dodać włókna polipropylenowe do betonu? Jak stosować taki materiał, by mógł skutecznie zwiększyć trwałość mieszanki?

Włókna do betonu muszą zostać dodane w odpowiednich proporcjach i kolejności. Najważniejsze jest przestrzeganie zaleceń producenta – zwykle można je znaleźć na etykiecie opakowania. 

Dodając włókna PP do betonu, należy przestrzegać następujących zasad:

• na 1 metr sześcienny należy dodać około 0,9 kg włókien, jednocześnie nie zmieniając proporcji pozostałych składników betonu,
• włókna PP trzeba dodawać do masy przed wodą i cementem, ale już po dodaniu kruszywa. W innym przypadku materiał nierównomiernie rozmieści się w mieszance,
• masę po dodaniu włókien należy dokładnie mieszać przez co najmniej kilka minut.

Gotową mieszankę można stosować od razu po jej przygotowaniu. Proces rozrabiania materiału z włóknami polipropylenowymi trwa tyle samo co sporządzanie standardowego betonu. Jedynym dodatkowym krokiem jest zastosowanie włókien – wsypuje się je do mieszanki tak samo, jak inne składniki.