pobierz plik - Chem-Tech

HIGH GRADE
Ekonomiczna alternatywa dla włókien
stalowych i siatki stalowej.
Zalety
Wytrzymałość na ściskanie
4
Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu
5
Charakterystyki rys i spękań na etapie wczesnego skurczu
6
Skurcz
7
Wodoprzepuszczalność
8
Parametry dotyczące zakotwienia włókien w matrycy betonowej
9
Odporność na kruche pękanie i energia pękania
10
Odporność siarczanowa
11
Wczesna wytrzymałość
11
Odporność ogniowa
12
Obliczenia konstrukcyjne
13
Aplikacja
14
Wykorzystane materiały źródłowe
15
3/3
Jakość korzyści
Włókno fibrylowane i wiązkowane
Surowiec
Do produkcji naszych włókien Fibrofor High
Grade używamy czystego polipropylenu.
Zapewnia to całkowitą odporność alkaliczną,
nie tylko na powierzchni włókien. Materiał
włóknisty jest chemicznie neutralny (obojętny) i
odporny na butwienie, a jego nasiąkliwość wodą
jest praktycznie zerowa.
Fibrylacja
Fibrylowane, wiązkowane włókna i ich
optymalny rozkład
Podczas specjalnego procesu produkcji,
szczególna uwaga zwrócona jest na precyzyjną
fibrylację włókien. Włókna są wiązkowane i cięte
po wyprodukowaniu. Fibrylacja i wiązkowanie
pozwalają na optymalny rozkład włókien w
matrycy betonowej.
Chropowata powierzchnia
Sposób wykończenia powierzchni jest dobierany
tak, aby była ona chropowata. Wpływa to między
innymi na…
Szorstka powierzchnia włókna
Fibryle
…charakterystyki ekstrakcji włókien z matrycy
betonowej
Położyliśmy duży nacisk zakotwieniu naszych
włókien Fibrofor High Grade w betonie. Szorstkość
powierzchni włókien i ich fibrylacja poprawiają
znacząco charakterystyki dotyczące wyrywania
włókien z matrycy.
…ilość dodawanych włókien
1 kilogram włókien Fibrofor High Grade w jednym
metrze sześciennym betonu wystarczy do
uzyskania optymalnego zbrojenia rozproszonego.
Zwiększona ilość włókien może być dobierana
indywidualnie, stosownie do aplikacji specjalnych.
Wytrzymałość na ściskanie
Włókna Fibrofor High Grade nieznacznie
wpływają na wytrzymałość betonu na
ściskanie. Stwierdza się marginalne
zmiany w porównaniu z wytrzymałością
betonu bez włókien. Mieszczą się one
w zakresie zmian innych fibrobetonów.
Średnia wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach, wyrażona w N/mm2
Rodzaj próbki
Sześcian 150x150x150 mm
Parametry betonu
określające jego jakość
Oznaczenie według normy EN 206-1
C25/30 XC1/Dmax 32/CI 0.20/F3
Beton zwykły (bez włókien)
z włóknami multifilamentowymi
z włóknami Fibrofor High Grade
Wytrzymałość na ściskanie (N/mm2)
32
34
36
5/5
Wytrzymałość na rozciąganie
przy zginaniu
Dodatek włókien Fibrofor High Grade
znacznie zwiększa wytrzymałość na
rozciąganie przy zginaniu (do 28 %).
Parametr ten jest wykorzystywany
do obliczeń konstrukcyjnych i jest
stosowany w krajowych wymaganiach
normowych.
Wytrzymałość na rozciąganie przy
zginaniu wyznaczono w serii 6 testów,
poddając próbki o normowym
wymiarze 150 x 150 x 550 mm (wg
wytycznych Austriackiego
Stowarzyszenia Betonu i Techniki
Budowlanej) próbie 3-punktowego
zginania.
Średnia wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu po 28 dniach, wyrażona w N/mm2
Rodzaj próbki
Belka 150 x150 x550 mm*
Parametry betonu
określające jego jakość
Oznaczenie według normy EN 206-1
C25/30 XC1/Dmax 32/CI 0.20/F3
Beton zwykły (bez włókien)
z włóknami multifilamentowymi
z włóknami Fibrofor High Grade
Wytrzymałość na rozciąganie
przy zginaniu (N/mm2)
* Badanie trójpunktowe
3
4
5
Charakterystyki rys i spękań na
etapie wczesnego skurczu
Badania wczesnego skurczu (na etapie
wiązania) prowadzone są według
najbardziej precyzyjnych metod
badawczych. Wykazały one, że betony
modyfikowane włóknami Fibrofor High
Grade mają spękania skurczowe o
85% mniejsze w porównaniu do
betonów konwencjonalnych,
co odpowiada klasie FS2. Oznacza to,
że fibrobeton, w którym zastosowano
włókna Fibrofor High Grade ma
bardziej zwartą strukturę, z minimalną
ilością mikrospękań i zbrojone w ten
sposób elementy mogą być
użytkowane wcześniej.
Charakterystyki spękań w fibrobetonie klasy FS2 na etapie wczesnego skurczu
Rodzaj próbki
Pierścień do pomiaru skurczu:
ø zewnętrzna 590 mm, ø wewnętrzna 290 mm
Beton
wysokiej jakości C50 / 60
Beton odniesieniowy (bez włókien)
1
620 mm
Beton odniesieniowy (bez włókien)
2
420 mm
z włóknami Fibrofor High Grade
1
24 mm
z włóknami Fibrofor High Grade
2
110 mm
Sumaryczne rozwarcie rys skurczowych
7/7
Skurcz
Włókna Fibrofor High Grade poprawiają
charakterystyki skurczowe na etapie
wczesnego wiązania. Jest to jedno z
zasadniczych oddziaływań włókien.
Zastosowanie fibrylowanych włókien
typu High Grade jest zalecane także ze
względu na minimalizowanie skurczu
betonu.
Badania wykazały, że dodatek włókien
w ilości 1 kg/m3 zapewnia osiągnięcie
takich wartości skurczu, które byłyby
uzyskane przy dwukrotnie większej
ilości włókien innego typu. Należy
zaznaczyć, że zwiększenie ilości
włókien może znacznie obniżyć
wytrzymałość betonu na ściskanie.
Fibrobeton z włóknami Fibrofor High Grade i beton zwykły (bez włókien), dodatek włókien w ilości 1kg/m3
300
Skurcz ( µ)
200
100
0
0
1
2
3
beton zwykły (bez włókien)
4
5
6
Fibrofor High Grade
7
8
Czas (dni)
Fibrobeton z konwencjonalnymi włóknami fibrylowanymi i beton zwykły (bez włókien), dodatek włókien w ilości 1.8 kg/m3
300
200
Skurcz ( µ)
)
µ(
z
rc
uk
S
100
0
0
1
beton zwykły (bez włókien)
2
3
4
Fibrobeton
5
6
7
Czas (dni)
8
Wodoprzepuszczalność
Włókna Fibrofor High Grade
zmniejszają głębokość penetracji wody
w betonie. Próbki wykonano z betonu
zawierającego kruszywo 0/16 mm,
cement CEM I 32,5 R w ilości 350
kg/m3, modyfikowanego superlastyfikatorem nowej generacji w ilości
0,9 % w stosunku do masy cementu.
Współczynnik w/c wynosił 0,38.
28-dniowa wytrzymałość na ściskanie
betonu bez włókien wynosiła 59,3
N/mm2, a betonu z włóknami typu
High Grade 66,2 N/mm2. Badania
prowadzono przy ciśnieniu wody 0,8
N/mm2. Dane zestawione na stronie 8
pokazują, że głębokość przesiąkania
wody została zredukowana o ponad
25% po zastosowaniu włókien Fibrofor
High Grade.
Rodzaj próbki
Sześcian 150x150x150 mm
Głębokość penetracji wody
Beton zwykły (bez włókien)
2.20 cm
z włóknami Fibrofor High Grade 1 kg/m 3
1.75 cm
8/9
Parametry dotyczące zakotwienia
włókien w matrycy betonowej
Mikrozbrojenie musi być osadzone i
zakotwione w matrycy betonowej tak,
aby korzystne parametry włókien były
zachowane pod oddziaływującymi
obciążeniami. Włókna monofilamentowe
mają gładką powierzchnię i dlatego
zapewniają pracują tylko w
ograniczonym zakresie. Włókna
Fibrofor High Grade dzięki swojej
budowie pozwalają na pełne
wykorzystanie ich możliwości
włókno monofilamentowe
włókno Fibrofor High Grade
zapewniając optymalną
wytrzymałość na wyrywanie, czego
dowiodły przeprowadzone badania.
Rysunek na stronie 9 pokazuje
kierunek działania sił oraz ich
rozkład przy naprężeniu
rozciągającym, a tym samym korzyści
wynikające z zastosowania
fibrylowanych włókien typu High Grade.
Odporność na kruche pękanie i
energia pękania
Fibrobeton ma wysoką odporność na kruche
pękanie. Badania dowodzą, że energia potrzebna
do wywołania pęknięcia w fibrobetonie z
zastosowanym włóknem High Grade musi być
większa o 240% w porównaniu do przekroju
niezbrojonego. Włókna
High Grade mogą
zminimalizować pęknięcia betonu (będącego
kruchym materiałem) spowodowane np.
osiadaniem podłoża.
Rodzaj próbki
Sześcian 150x150x150 mm
Beton zwykły (bez włókien)
Energia pękania (do pęknięcia)
równoważny test wytrzymałości na zginanie
0.56 J
0.90 J
1.04 J
z włóknami multifilamentowymi
1.26 J
1.81 J
2.11 J
z włóknami Fibrofor High Grade
1.89 J
2.80 J
3.58 J
w wieku:
3 dni
7 dni
28 dni
10 / 11
Odporność siarczanowa /
Wczesna wytrzymałość
Odporność siarczanowa
Odporność siarczanowa kompozytów
cementowych poprawia się dzięki
zastosowaniu włókien Fibrofor High
Grade w porównaniu do odporności
kompozytów z innymi rodzajami włókien.
Szczególnie widoczna poprawa
stwierdzana jest w stosunku do
odporności siarczanowej kompozytów
cementowych bez włókien.
Wczesna wytrzymałość
Tak jak beton z mikrozbrojeniem
konwencjonalnym, beton z włóknami
Fibrofor High Grade ma również
zwiększoną wczesną wytrzymałość
na ściskanie. Może być to w
ekonomiczny sposób wykorzystane
przy deskowaniach ślizgowych, w
prefabrykacji i innych obszarach
zastosowań.
Odporność siarczanowa
Rodzaj próbki
Prostopadłościan
40 x 40 x 160 mm
Średnia wytrzymałość na rozciąganie, przy zginaniu,
Beton zwykły (bez włókien)
5.84
100 %*
4.24
73 %
4.44
76 %
z włóknami multifi lamentowymi
6.40
110 %
6.04
103 %
6.47
111 %
z włóknami Fibrofor High Grade
7.24
124 %
6.45
110 %
6.52
112 %
wyrażona w N /mm2, mierzona po ekspozycji w roztworze
siarczanów, na próbkach w stanie powietrznosuchym
Roztwór I
Roztwór II
Roztwór III
* Wartość tę (100 %) przyjęto jako podstawę odniesienia dla porównania pozostałych wartości.
Wczesna wytrzymałość
Rodzaj próbki
Sześcian 150x150x150 mm
Wytrzymałość na ściskanie
(N /mm2) po 24 godzinach
Wartość
średnia
Beton zwykły (bez włókien)
3.7
3.8
3.8
3.8
z włóknami multifilamentowymi
4.6
4.5
4.6
4.6
z włóknami Fibrofor High Grade
4.9
4.6
4.6
4.7
1
2
3
Numer badanej próbki
Odporność ogniowa
W przypadku pożaru, ze względu na
szybki wzrost temperatury i tworzenie
się ogromnych ilości pary wodnej,
powstają duże naprężenia w betonie
konwencjonalnym, który sam w sobie
nie jest odporny na działanie takich
czynników. W konsekwencji pojawiają
się odpryski na betonowych ścianach
obiektu, które mogą doprowadzić do
znacznego uszkodzenia konstrukcji a
nawet jej zniszczenia.
Punkt topnienia włókien to ok.
160°C, wówczas uruchamia się
proces ich stapiania. W rezultacie
wytworzone duże ilości pary
wodnej zostają uwolnione przez
siatkę kapilarną powstałą w
betonie w miejscu włókien,
dlatego dodanie do mieszanki
betonowej około 2 kg/m³ włókna
Fibrofor, powoduje zwiększenie
przepuszczalności betonu w
trakcie pożaru.
12 / 13
Obliczenia konstrukcyjne
Obliczenia strukturalne według z EC 2
dowodzą, że wiele elementów
zbrojonych włóknem Fibrofor High
Grade nie wymaga jednoczesnego
dodatkowego zastosowania
dozbrojenia konwencjonalnego w
postaci włókien lub siatek stalowych.
Możliwa jest także znaczna redukcja
stali w przypadku zastosowania
kombinacji zbrojenia (włókno Fibrofor
High Grade i siatka stalowa).
Nasi inżynierowie stosują obowiązujące
normy i oprogramowanie
wykorzystujące metodę elementów
skończonych.
Wiele zrealizowanych projektów jest
dowodem na skuteczność włókien
Fibrofor High Grade oraz ekonomiczne
uzasadnienie ich zastosowania
Z przyjemnością przygotujemy takie
obliczenia dla Państwa potrzeb. Stanowić
one będą podstawę dla rozwiązania
alternatywnego wobec zbrojenia
tradycyjnego.
Aplikacja
Posadzki przemysłowe
Beton natryskowy
Be tonowe nawierzchnie drogowe
Tunele i konstrukcje pierscieniowe
Elektrownie
Mury oporowe
Płyty fundamentowe /
Płyty betonowe
Konstrukcje mostowe
Oczyszczalnie ścieków
Sciany betonowe
Tory kolarskie
14 / 15
Wykorzystane materiały
źródłowe
Wytrzymałość na ściskanie, równoważna wytrzymałość na
rozciąganie przy zginaniu, odporność na kruche pękanie
i energia pękania, odporność siarczanowa, wczesna
wytrzymałość, wczesny skurcz
Aprobata EMI AG, Budapeszt, Węgry
Równoważna wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu
Versuchs- und Forschungsanstalt, MA39,
Wiedeń, Austria
Skurcz
Raport prof. dr Zollo: “Skurcz betonu przy
wysychaniu”, ACI, Detroit, USA
Odporność ogniowa
Obciążenie ogniowe w obiekcie testowym Hagerbach AG, Sargans
Raport z badań MPA
Dortmund, Niemcy
Wytyczne dotyczące fibrobetonu
Austriackie Stowarzysznie Betonu i Budownictwa
Lądowego, Wiedeń, Austria
Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu,
wytrzymałość na ściskanie
Świadectwo badań, Dr. Hartl GesmbH.,
Seyring, Austria
Wodoprzepuszczalność
Akademia Rolnicza, Poznań, Polska
10/2013
Skontaktuj się z nami.
Brugg Contec AG
Gübsenstrasse 80
CH-9015 St. Gallen
T +41 71 466 12 12
F +41 71 466 12 10
[email protected]
www.bruggcontec.com