HIGH GRADE. Ekonomiczna alternatywa dla włókien stalowych i siatki stalowej.

Transkrypt

1 HIGH GRADE Ekonomiczna alternatywa dla włókien stalowych i siatki stalowej.

2 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 2 / 3 Jakość korzyści Włókno fibrylowane i wiązkowane Fibrylacja 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. 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 Przyznajemy pierwszeństwo 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.

4 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 pod wpływem włókien typu konwencjonalnego. Średnia wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach, wyrażona w N/mm2 Rodzaj próbki Sześcian 150x150x150 mm Oznaczenie według normy EN Parametry betonu określające jego jakość C25/30 XC1/D max 32/CI 0.20/F3 Beton zwykły (bez włókien) z włóknami multifilamentowymi z włóknami Fibrofor High Grade Wytrzymałość na ściskanie (N/mm2)

5 4 / 5 Rodzaj próbki Wytrzymałość na rozciąganie Sześcian 150x150x150 mm przy zginaniu Oznaczenie według normy EN Beton zwykły (bez włókien) Parametry betonu określające jego jakość C25/30 XC1/D max 32/CI 0.20/F3 Dodatek z włóknami włókien multifilamentowymi Fibrofor High Grade Znaczącym parametrem jest określana znacznie zwiększa wytrzymałość na w serii 6 testów - badanie zginania z włóknami Fibrofor High Grade rozciąganie przy zginaniu (do 28 %). belki. Próbki mają normowy wymiar Parametr ten jest wykorzystywany 150 x 150 x 550 mm (wg wytycznych do Wytrzymałość obliczeń konstrukcyjnych na ściskanie i (N/mm2) jest EN ) 32 i badanie 34 to 3-punktowe 36 stosowany w krajowych wymaganiach zginanie belki. normowych. Średnia wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu po 28 dniach, wyrażona w N/mm2 Rodzaj próbki Belka 150x150x550 mm* Oznaczenie według normy EN Parametry betonu określające jego jakość C25/30 XC1/D max 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

6 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 elementy konstrukcyjne 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) Beton odniesieniowy (bez włókien) z włóknami Fibrofor High Grade z włóknami Fibrofor High Grade mm 420 mm 24mm 110mm Sumaryczne rozwarcie rys skurczowych

7 6 / 7 Skurcz Włókna Fibrofor High Grade poprawiają charakterystyki skurczowe na etapie wiązania. Jest to jedno z zasadniczych oddziaływań włókien. Zastosowanie fibrylowanych włókien typu High Grade jest w pełni uzasadnione także ze względu na możliwość zminimalizowania rys skurczowych w betonie twardniejącym i stwardniałym. Badania wykazały, że dodatek włókien w ilości 1 kg/m3 zapewnia osiągnięcie takich wartości skurczu, które byłyby uzyskane przy dwukrotnie większej ilości innych, konwencjonalnych włókien, stanowiących zbrojenie rozproszone. Należy zaznaczyć, że zwiększenie ilości włókien konwencjonalnych może znacznie obniżyć wytrzymałość betonu na ściskanie. Fibrobeton z włóknami Fibrofor High Grade i beton zwykły (bez włókien), dodatek włókien w ilości 1kg/m Skurcz (µ) beton zwykły (bez włókien) Fibrofor High Grade Czas (dni) Fibrobeton z konwencjonalnymi włóknami fibrylowanymi i beton zwykły (bez włókien), dodatek włókien w ilości 1.8 kg/m Skurcz (µ) beton zwykły (bez włókien) Fibrobeton 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/m 3, modyfikowanego superlastyfikatorem nowej generacji w ilości 0,9 % w stosunku do masy cementu. Współczynnik w/c wynosił 0, dniowa wytrzymałość na ściskanie betonu bez włókien wynosila 59,3 N/mm 2, a betonu z włóknami typu High Grade 66,2 N/mm 2. 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) z włóknami Fibrofor High Grade 1 kg/m cm 1.75 cm

9 8 / 9 Parametry dotyczące zakotwienia włókien w matrycy betonowej Mikrozbrojenie musi być osadzone i zakotwione w matrycy betonowej tak, aby korzystne charakterystyki włókien były zachowane pod ddziaływującymi obciążeniami. Włókna monofilamentowe mają gładką powierzchnię i dlatego zapewniają takie właściwości w ograniczonym zakresie. Włókna Fibrofor High Grade są pod tym względem znacznie lepsze, zapewniając optymalną wytrzymałość przy ich ekstrakcji z matrycy, czego dowiodły przeprowadzone badania naukowe. 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. włókno monofilamentowe włókno Fibrofor High Grade

10 Odporność na kruche pękanie i energia pękania Fibrobeton ma bardzo dużą odporność na kruche pękanie. Z badań energii pękania wynika, że wzrasta ona dzięki zastosowaniu włókien Fibrofor High Grade. W konsekwencji, pękanie betonu, który jest materiałem kruchym, może być zmniejszone nawet o 240 %. W rezultacie pęknięcia w betonie - który jest bardzo kruchym materiałem - z powodu ruchów gruntu może być zminimalizowane. Rodzaj próbki Sześcian 150x150x150 mm Energia pękania (do pęknięcia) równoważny test wytrzymałości na zginanie Beton zwykły (bez włókien) 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

11 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 zakresach zastosowań. Odporność siarczanowa Rodzaj próbki Prostopadłościan 40 x 40 x 160 mm Średnia wytrzymałość na rozciąganie, przy zginaniu, wyrażona w N /mm2, mierzona po ekspozycji w roztworze siarczanów, na próbkach w stanie powietrznosuchym Beton zwykły (bez włókien) z włóknami multifi lamentowymi z włóknami Fibrofor High Grade %* % % % % % % % % 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) z włóknami multifilamentowymi z włóknami Fibrofor High Grade Numer badanej próbki 1 2 3

12 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. Dodanie do mieszanki betonowej około 2 kg/m³ włókna Fibrofor, powoduje zwiększenie przepuszczalności betonu. W przypadku pożaru punkt topnienia to ok. 160 C, wówczas uruchamia się proces stapiania włókien. W rezultacie wytworzone duże ilości pary wodnej zostają uwolnione przez siatkę kapilarną w betonie.

13 12 / 13 Obliczenia konstrukcyjne Obliczenia strukturalne według z EC 2 dowodzą, że wiele różnych elementów konstrukcyjnych 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). Jesteśmy w posiadaniu wielu projeków (obliczeń konstrukcyjnych), które są żywym dowodem doskonałych rozwiązań ekonomicznych dających znaczne oszczędności. Z przyjemnością przygotujemy takie obliczenia dla Państwa potrzeb, stanowić one będą rozwiązanie alternatywne dla zbrojenia tradycyjnego. Nasi inżynierowie wykorzystują najnowsze normy i oprogramowanie wymiarowania na podstawie elementów skończonych.

14 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

15 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

16 Skontaktuj się z nami. 08/2015 Brugg Contec AG Gübsenstrasse 80 CH-9015 St. Gallen T F info@bruggcontec.com Partner w Polsce CHEM TECH ul. Chrzanowska 7 PL Grodzisk Mazowiecki ul. Noakowskiego 14 lok. 15 PL Warszawa Tel/fax Kom chemtech@chem-tech.pl