Obci
Obci
ąż
ąż
enie
enie
-
-
ugi
ugi
ę
ę
cie dla p
cie dla p
ł
ł
yt obci
yt obci
ąż
ąż
onych centrycznie
onych centrycznie
Obci
Obci
ąż
ąż
enie
enie
-
-
ugi
ugi
ę
ę
cie dla p
cie dla p
ł
ł
yt obci
yt obci
ąż
ąż
onych centrycznie
onych centrycznie
Zmiana wytrzyma
Zmiana wytrzyma
ł
ł
o
o
ś
ś
ci na rozci
ci na rozci
ą
ą
ganie
ganie
Wp
Wp
ł
ł
yw popio
yw popio
ł
ł
u
u
Wp
Wp
ł
ł
yw r
yw r
ó
ó
ż
ż
nych frakcji w
nych frakcji w
ł
ł
ó
ó
kien
kien
The average stress
The average stress
-
-
strain relationships determined experimentally
strain relationships determined experimentally
for plain concrete and SFAC: a) C 20, b) C30, c) C20 with 30 kg/
for plain concrete and SFAC: a) C 20, b) C30, c) C20 with 30 kg/
m
m
3
3
of
of
SFs
SFs
, c) C20 with 60 kg/m
, c) C20 with 60 kg/m
3
3
of
of
SFs
SFs
, c) C30 with 30 kg/m
, c) C30 with 30 kg/m
3
3
of
of
SFs
SFs
, c)
, c)
C30 with 60 kg/m
C30 with 60 kg/m
3
3
of
of
SFs
SFs
Jednoosiowe
Jednoosiowe
ś
ś
ciskanie
ciskanie
Elementy
Elementy
ż
ż
elbetowe
elbetowe
The average ultimate load versus mid
The average ultimate load versus mid
-
-
span deflection relationships
span deflection relationships
determined experimentally for the 3 groups SFARC beams with C20
determined experimentally for the 3 groups SFARC beams with C20
(A)
(A)
and C30 (B) class of concrete
and C30 (B) class of concrete
Zginanie
Zginanie
Steel
Steel
-
-
fibre
fibre
dosage versus experimental ultimate load relationships for
dosage versus experimental ultimate load relationships for
C20 and C30 classes of concrete: A)
C20 and C30 classes of concrete: A)
uniaxial
uniaxial
compression, b) bending
compression, b) bending
A)
Wp
Wp
ł
ł
yw energii p
yw energii p
ę
ę
kania
kania
Posadzki betonowe
Posadzki betonowe
zbrojone w
zbrojone w
ł
ł
ó
ó
knami
knami
polipropylenowymi
polipropylenowymi
W
W
ł
ł
ó
ó
kna s
kna s
ą
ą
wykonane z polipropylenu:
wykonane z polipropylenu:
ś
ś
rednica 10
rednica 10
-
-
500
500
m, d
m, d
ł
ł
ugo
ugo
ść
ść
6
6
-
-
64 mm, g
64 mm, g
ę
ę
sto
sto
ść
ść
0.9 g/cm
0.9 g/cm
3
3
, wytrzyma
, wytrzyma
ł
ł
o
o
ść
ść
na rozci
na rozci
ą
ą
ganie 300
ganie 300
-
-
700
700
MPa
MPa
, modu
, modu
ł
ł
spr
spr
ęż
ęż
ysto
ysto
ś
ś
ci 300
ci 300
-
-
12000
12000
GPa
GPa
, wyd
, wyd
ł
ł
u
u
ż
ż
enie przy
enie przy
zniszczeniu 15%, temperatura topienia 150
zniszczeniu 15%, temperatura topienia 150
o
o
C i przewodno
C i przewodno
ść
ść
cieplna
cieplna
0.28 W/
0.28 W/
mK
mK
[66]. W zale
[66]. W zale
ż
ż
no
no
ś
ś
ci od przeznaczenia rozr
ci od przeznaczenia rozr
ó
ó
ż
ż
niamy
niamy
nast
nast
ę
ę
puj
puj
ą
ą
ce w
ce w
ł
ł
ó
ó
kna:
kna:
w
w
ł
ł
ó
ó
kna stosowane do tynk
kna stosowane do tynk
ó
ó
w oraz betonu natryskowego (
w oraz betonu natryskowego (
np
np
.
.
Fortatech
Fortatech
Fibre
Fibre
Multi 127),
Multi 127),
w
w
ł
ł
ó
ó
kna stosowane do fundament
kna stosowane do fundament
ó
ó
w i betonu utwardzanego
w i betonu utwardzanego
powierzchniowo (
powierzchniowo (
np
np
.
.
Fortatech
Fortatech
Fibre
Fibre
Multi Standard 190),
Multi Standard 190),
w
w
ł
ł
ó
ó
kna stosowane do wielkogabarytowych prefabrykat
kna stosowane do wielkogabarytowych prefabrykat
ó
ó
w,
w,
posadzek
o
du
posadzek
o
du
ż
ż
ych
naciskach,
oczyszczalni
ych
naciskach,
oczyszczalni
ś
ś
ciek
ciek
ó
ó
w
o
w
o
powierzchniach utwardzanych powierzchniowo (
powierzchniach utwardzanych powierzchniowo (
np
np
.
.
Fortatech
Fortatech
Fibre
Fibre
High Grade 380),
High Grade 380),
w
w
ł
ł
ó
ó
kna stosowane do most
kna stosowane do most
ó
ó
w, lotnisk, elektrowni wodnych (
w, lotnisk, elektrowni wodnych (
np
np
.
.
Fortatech
Fortatech
Fibre
Fibre
High Grade 640).
High Grade 640).
Zadaniem włókien w betonie jest:
- eliminacja rys skurczowych,
- zwiększenie wytrzymałości na ściskanie,
- zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie,
- zmniejszenie nasiąkliwości i wodoprzepuszczalności,
- zwiększenie odporności na zmiany temperatury,
- zwiększenie odporności na przemarzanie,
- zwiększenie odporności na alkalia i korozję,
- ograniczenie segregacji mineralnych składników betonu.
Włókna polipropylenowe:
1)Fortatech Fibre Multi 127,
2)Fortatech Fibre Multi Standard
190,
3) Fortatech Fibre High Grade
380,
4) Fortatech Fibre High Grade 640
W
W
ł
ł
ó
ó
kna s
kna s
ą
ą
odporne na korozje,
odporne na korozje,
ś
ś
rodowisko alkaliczne, s
rodowisko alkaliczne, s
ą
ą
chemicznie oboj
chemicznie oboj
ę
ę
tne i nie
tne i nie
ulegaj
ulegaj
ą
ą
procesom gnilnym. Mieszanki z ich dodatkiem nadaj
procesom gnilnym. Mieszanki z ich dodatkiem nadaj
ą
ą
si
si
ę
ę
do wylewania,
do wylewania,
t
t
ł
ł
oczenia lub natryskiwania. Stosowanie ich nie wymaga wprowadzeni
oczenia lub natryskiwania. Stosowanie ich nie wymaga wprowadzeni
a
a
ż
ż
adnych
adnych
zmian w technologii betonu.
zmian w technologii betonu.
Zalecana dawka w
Zalecana dawka w
ł
ł
ó
ó
kien 0.6
kien 0.6
-
-
1.0 kg na 1 m
1.0 kg na 1 m
3
3
betonu. Dodaje si
betonu. Dodaje si
ę
ę
je prosto do
je prosto do
betoniarki. Jednorodno
betoniarki. Jednorodno
ść
ść
masy uzyskuje si
masy uzyskuje si
ę
ę
ju
ju
ż
ż
po 5 minutach mieszania w
po 5 minutach mieszania w
typowej betoniarce. W
typowej betoniarce. W
ł
ł
ó
ó
kna nie wp
kna nie wp
ł
ł
ywaj
ywaj
ą
ą
na szybko
na szybko
ść
ść
hydratacji i czas
hydratacji i czas
twardnienia. Podczas dodawania w
twardnienia. Podczas dodawania w
ł
ł
ó
ó
kien, si
kien, si
ł
ł
y wyst
y wyst
ę
ę
puj
puj
ą
ą
ce w trakcie mieszania
ce w trakcie mieszania
powoduj
powoduj
ą
ą
rozpad wi
rozpad wi
ą
ą
zek na miliony niezale
zek na miliony niezale
ż
ż
nych r
nych r
ó
ó
wnomiernie roz
wnomiernie roz
ł
ł
o
o
ż
ż
onych
onych
w
w
ł
ł
ó
ó
kien.
kien.
Obecno
Obecno
ść
ść
w
w
ł
ł
ó
ó
kien polipropylenowych ogranicza powstawanie rys. Dzia
kien polipropylenowych ogranicza powstawanie rys. Dzia
ł
ł
anie
anie
w
w
ł
ł
ó
ó
kien ustaje po czasie, gdy wzrastaj
kien ustaje po czasie, gdy wzrastaj
ą
ą
cy modu
cy modu
ł
ł
spr
spr
ęż
ęż
ysto
ysto
ś
ś
ci betonu
ci betonu
przekroczy modu
przekroczy modu
ł
ł
spr
spr
ęż
ęż
ysto
ysto
ś
ś
ci polipropylenu.
ci polipropylenu.
Wytrzyma
Wytrzyma
ł
ł
o
o
ść
ść
na
na
rozci
rozci
ą
ą
ganie na pocz
ganie na pocz
ą
ą
tku
tku
twardnienia
twardnienia
Odkszta
Odkszta
ł
ł
cenia
skurczowe
w
cenia
skurczowe
w
funkcji
czasu
dla
zwyk
funkcji
czasu
dla
zwyk
ł
ł
ego
ego
betonu (g
betonu (g
ó
ó
rna krzywa) i betonu z
rna krzywa) i betonu z
dodatkiem 1 kg/m3 w
dodatkiem 1 kg/m3 w
ł
ł
ó
ó
kien High
kien High
Grade
Grade
Własności mechaniczne
Właściwości
Zmiana
parametrów
mieszanki betonowej z
dodatkiem
włókien
Multi
Zmiana
parametrów
mieszanki betonowej z
dodatkiem
włókien
High Grade
Zawartość powietrza w
mieszance
Wytrzymałość
na
ściskanie
Wytrzymałość
na
rozciąganie
przy
zginaniu
Odporność na mróz po
150 cyklach
Wodoszczelność
Ścieralność
Odporność na uderzenia
-2.7%
+9%
+5.3%
-8.3%
+68.7%
+9%
+13%
-8.3%
+3.8%
+7.0%
-69%
+25.3%
+18%
+11.5%
Wytrzymałość na ściskanie
Występuje wzrost do 10% . Wzrasta ponadto początkowa wytrzymałość.
Rodzaj
betonu
Wytrzymałość
[MPa] po 2
dniach
Wytrzymałość
[MPa] po 3
dniach
Wytrzymałość
[MPa] po 7
dniach
Wytrzymałoś
ć [MPa] po
28 dniach
Zwykły
beton
Beton z
włóknami
Multi
Beton z
włóknami
High Grade
14.3
14.8
14.5
17.3
18.9
18.0
30.4
32.2
31.7
48.6
51.6
50.7
Rodzaj betonu
Wytrzymałość na ściskanie
po 24 godz. [MPa]
Zwykły beton
Beton z włóknami
Multi
Beton z włóknami
High Grade
3.8
4.6
4.7
Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu
wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu wzrasta o 10-20%.
Rodzaj betonu
Wytrzymałość
[MPa] po 2 dniach
Wytrzymałość
[MPa] po 7
dniach
Wytrzymałoś
ć [MPa] po 28
dniach
Zwykły beton
Beton z włóknami Multi
Beton z włóknami
High Grade
2.4
2.8
2.9
3.0
3.2
3.1
4.4
4.7
5.5
Wodoszczelność, nasiąkliwość, mrozoodporność
dodatek włókien poprawia szczelność. Przenikanie wody jest ponad dwa razy
mniejsze niż przez próbkę zwykłego betonu. Włókna przez to lepiej
zabezpieczają przed korozją zbrojenia.
Migracja wody w funkcji czasu
Migracja wody w funkcji czasu
Czas inicjacji korozji stali
Czas inicjacji korozji stali
zbrojeniowej w funkcji czasu
zbrojeniowej w funkcji czasu
(pod dzia
(pod dzia
ł
ł
aniem 15% roztworu
aniem 15% roztworu
NaCl
NaCl
)
)
Rodzaj
betonu
Wytrzymałość
na ściskanie po
1 próbie [MPa]
Wytrzymałość
na ściskanie po
2 próbie [MPa]
Wytrzymałość
na ściskanie po
3 próbie [MPa]
Zwykły beton
Beton z
włóknami
Multi
Beton z
włóknami
High Grade
5.84 (100%)
6.40 (110%)
7.24 (124%)
4.24 (73%)
6.04 (103%)
6.45 (110%)
4.44 (76%)
6.47 (111%)
6.52 (112%)
Wytrzymałość na ściskanie po działaniu roztworu soli
*Uwaga: wielkości w nawiasach odnoszą się do wartości dla zwykłego betonu
po 1 próbie (100%)
odporność na uderzenia
Ma miejsce wzrost odporności na uderzenia. Odporność jest mierzona średnicą
śladu odciśniętej kulki albo ilością energii potrzebną do zniszczenia próbki .
Rodzaj betonu
Odporność na
uderzenia
(średnica śladu
odciśniętej
kulki)
[mm]
Zwykły beton
Beton z włóknami
Multi
Beton z włóknami
High Grade
694
614
604
Rodzaj
betonu
Energia
[J] po 2
dniach
Energia
[J] po 7
dniach
Energia [J]
po 28
dniach
Zwykły
beton
Beton z
włóknami
Multi
Beton z
włóknami
High Grade
0.56
1.26
1.89
0.90
1.81
2.80
1.04
2.11
3.58
Odporność ogniowa
Obecność włókien zmniejsza ryzyko uszkodzenia elementów w czasie pożaru.
Punkt topnienia włókna wynosi 150
o
C. Pod wpływem topnienia włókien
powstają kapilary, które zapewniają miejsce dla pary wodnej pod ciśnieniem
(normalnie rozrywającej beton). Na Rys. pokazano zależność pomiędzy
temperaturą betonu na powierzchni badanej próbki, a temperaturą wewnątrz
betonu podczas działania wysokiej temperatury. W odległości 3 cm pod
powierzchnią betonu z włóknami, temperatura jest około 2-5 razy niższa niż na
powierzchni próbki.
Temperatura w ogrzewanej
Temperatura w ogrzewanej
pr
pr
ó
ó
bce betonu z w
bce betonu z w
ł
ł
ó
ó
knami
knami
polipropylenowymi: a) g
polipropylenowymi: a) g
ó
ó
rna
rna
powierzchnia, b) 3 cm pod
powierzchnia, b) 3 cm pod
powierzchni
powierzchni
ą
ą
, c) 7 cm pod
, c) 7 cm pod
powierzchni
powierzchni
ą
ą
