ألياف البولي بروبيلين للخرسانة: تقليل الشقوق وإطالة العمر الافتراضي

في مجال هندسة البناء، لطالما كانت شقوق الخرسانة وتدهور عمرها الافتراضي من أبرز المشاكل التي عانت منها هذه الصناعة. فالشقوق لا تؤثر فقط على المظهر الجمالي للهيكل، بل قد تُسبب أيضًا مشاكل متسلسلة كالتسرب والتآكل، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكاليف الصيانة، بل وحتى تقصير عمر المبنى. ومع ذلك، أصبح ظهور ألياف البولي بروبيلين (ألياف PP) للخرسانة المادة الرئيسية لحل هذه المشكلة، بفضل أدائها المتميز في تقليل الشقوق بنسبة 70% وإطالة عمر الخدمة لخمس سنوات، وهو ما يُحدث ثورة في مجال المتانة في قطاع البنية التحتية العالمي.

تكوّن شقوق الخرسانة هو في الأساس نتيجة عدم التوافق بين إجهاد الانكماش وقوة الشد أثناء عملية التصلب. تمنع ألياف البولي بروبيلين تكوّن الشقوق من جذورها من خلال ثلاث آليات أساسية:

◆دعامة ثلاثية الأبعاد: يتراوح قطر الألياف بين 15 و50 ميكرومترًا، ويتراوح طولها بين 6 و50 مم. تتوزع الألياف بالتساوي في الخرسانة لتشكل "إطارًا مجهريًا"، مما يوفر دعمًا لإجهاد الشد أثناء انكماش ترطيب الأسمنت، ويمنع ظهور وتوسع الشقوق الصغيرة.

◆تعزيز الترابط بين الواجهات: تتمتع ألياف البولي بروبيلين المعدلة بتقنية النانو بزيادة بنسبة 40% في الالتصاق بمصفوفة الأسمنت، مما ينقل الإجهاد بشكل فعال ويتجنب تكوين الشقوق بسبب فصل الواجهة، وهو مناسب بشكل خاص للخرسانة ذات الحجم الكبير والمكونات ذات الجدران الرقيقة وما إلى ذلك، المعرضة للتشقق.

◆تآزر مضاد للتسرب والتجمد: تملأ ألياف البولي بروبيلين (ألياف البولي بروبيلين الكبيرة، وألياف البولي بروبيلين الدقيقة) مسام الشعيرات الدموية في الخرسانة، مما يزيد الكثافة، ويقلل من أسباب التشقق، ويرفع أيضًا درجة مقاومة التسرب إلى ما يزيد عن P8. وتحافظ هذه الألياف على ثباتها الهيكلي حتى في درجات حرارة تجمد وذوبان تبلغ -40 درجة مئوية أو درجات حرارة عالية تبلغ 50 درجة مئوية، مما يقلل من خطر التشقق.