Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The impact of polypropylene fibre addition on the CBR value

Dobrzycki Patryk

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 2

81--88

EN

The classic test for soil or aggregate bearing capacity in road construction is the CBR test. The results of the CBR were determined for gravelly sand and sand with the addition of 1.5% cement, as well as for their mixtures with 18 mm long polypropylene fibres in the amounts of 0.1%, 0.2% and 0.3%. The effect of compaction and time of curing of samples stabilised with hydraulic binder were also determined. The natural soil without cement and fibre additions had relatively high CBR values. The additions of 0.1% and 0.2% polypropylene fibres to the dry mass of the soil resulted in an approximately 2-fold increase in the CBR value for the samples compacted using the standard method. Increasing the amount of fibres to 0.3% caused a reduction in the CBR value to that obtained without fibre addition. For samples compacted using the modified Proctor method, the observations are different. Only the sample with 0.2% fibre addition achieved a slightly higher CBR value. Moreover, the addition of 1.5% cement and the length of treatment increased the CBR values.

2

Zastosowanie fibrobetonu z włóknami polipropylenowymi w przestrzeniach publicznych

Blazy Julia, Drobiec Łukasz, Blazy Rafał

Izolacje

|

2022

|

R. 27, nr 6

128--131

PL

Główną rolą, jaką odgrywają włókna polipropylenowe w strukturze betonu, jest redukcja zarysowań oraz zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie i zginanie. Pozytywny wpływ dodatku włókien do betonu jest również zauważalny w badaniach ciągliwości oraz wytrzymałości na ścieranie, uderzenia, odłupywanie oraz cykle zamarzania i odmrażania. Natomiast mniejsza porowatość, przepuszczalność i absorbcja wody pozwalają na przedłużenie trwałości elementów ze zbrojeniem rozproszonym. Fibrobeton z włóknami polipropylenowymi jest to zatem materiał o zwiększonej wytrzymałości, trwałości i bezpieczeństwie. Jego duża atrakcyjność wynika również z możliwości produkowania elementów w różnych rozmiarach, kształtach i barwach, a zredukowany ciężar jest dodatkowym atutem. Przestrzeń publiczna jest obiecującym obszarem zastosowania betonu zbrojonego włóknem polipropylenowym. Wykorzystuje się go bowiem do tworzenia paneli chodnikowych i drogowych, paneli ściennych, m.in. barier dźwiękochłonnych, elementów nabrzeży, promenad, bulwarów nadmorskich, fontann, oczek wodnych, stołów, ławek, donic, koszy na śmieci, rzeźb, płaskorzeźb, portali dekoracyjnych drzwi i okien, sztucznych skał, plaż, klifów, egzotycznych krajobrazów oraz skateparków i boisk.

EN

The main task of polypropylene fibres in the concrete texture is to reduce cracks and increase tensile and flexural strength. The positive effect of the addition of fibres to concrete is also noticeable during the tests of toughness and resistance to abrasion, impact, spalling as well as freeze-thaw cycles. On the other hand, lower porosity, permeability and water absorption allow to extend the life of the elements with dispersed reinforcement. Polypropylene fibre reinforced concrete is therefore a material with increased strength, durability and safety. Thanks to the possibility of producing elements in various sizes, shapes and colours, as well as the reduced weight is an additional advantage it is a very attractive material. There is a great potential for application of polypropylene fibre reinforced concrete in public spaces, as it can be used to produce sidewalk and road panels, wall panels, including soundproof barriers, elements of quays, promenades, seaside boulevards, fountains, ponds, tables, benches, flower pots, litter bins, sculptures, bas-reliefs, door and window decorative portals, artificial rocks, beaches, cliffs, exotic landscapes, as well as skate parks and sports grounds.

3

Experimental Study on the Durability Characteristics of Several Vegetable Fiber Reinforced Concretes Exposed to Sodium Sulfate

Ziane Sami, Khelifa Mohammed-Rissel, Mezhoud Samy, Beroual Ahmed, Medaoud Saber

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 1

1--28

EN

Recently, numerous plant fibers have been investigated as a means to reinforce concrete and replace synthetic fibers, thereby producing more eco-friendly concretes. The primary concern for these studies is the durability of the fibers in the external environment. For this purpose, the current paper presents a comparison study on the physical-mechanical behavior and durability against external sulfatic attack on Alfa and Hemp fiber-reinforced concrete. To assess the effects of sulfatic attack, different types of concrete underwent two aging protocols: 1) a complete immersion in 12.5 % Sodium Sulfate (Na2SO4) solution and, 2) an accelerated aging protocol which consisted of immersion/drying in the same sulfate solution at a temperature of 60°C. The results show that the optimal amount of plant fiber is variable, depending on several parameters such as the chemical composition, mechanical characteristics, and morphology of the fiber. In addition, the results show that the use of Alfa and hemp fibers could facilitate the production of green and durable structural concretes.

4

Effect of dosing with propylene fibers on the mechanical properties of concretes

Helbrych Paweł

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2021

|

Vol. 10 Nr 2

39--44

EN

The article deals with the suitability of polypropylene fibers in concrete mixtures and the impact related to the amount of dosing of such fibers. The amount of addition in the range from 0.5 to 2.0 kg/m3 was analyzed and the effects of dosing too little or too much fiber in concrete in terms of its mechanical strength were discussed. The test fibers were made of white polypropylene arranged in bundles 50 mm long. The samples were tested after 28 days of maturation, and the mechanical properties that were assessed included, the compressive strength and the tensile strength of the concrete in a bend test. The influence of the amount of fibers on the consistency of the concrete mixture was also investigated. The results were statistically analyzed and presented in the article.

5

Compression behaviour of polypropylene fibre reinforced cellular light weight concrete masonry prism

Vijayalakshmi Ramalingam, Ramanagopal Srinivasan

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 1

145--160

EN

Sustainable development of the built environment in developing countries is a major challenge in the 21st century. The use of local materials in the construction of buildings is one of the potential ways to support sustainable development in both urban and rural areas where burnt clay bricks are used predominantly. This work focuses mainly on the use of polypropylene micro fibers in ordinary Cellular Lightweight Concrete blocks. The main objective is to develop a high-performance fibre reinforced cellular concrete to provide a better alternative than clay bricks for structural applications of masonry. This paper presents the stress-strain behaviour of polypropylene fibre reinforced Cellular Lightweight Concrete stack bonded prisms under axial compression. Masonry compressive strength is typically obtained by testing stack bonded prisms under compression normal to its bed joint. Use of micro-fibres enhances the pre-cracking behaviour of masonry by arresting cracks at micro-scale in the post-peak region. These efforts are necessary to ensure that CLC blocks become more accepted in the world of building materials and considered as a reliable option for providing low-cost housing.

6

A study of the durability of concrete reinforced with hemp fibers exposed to external Sulfatic attack

Ziane Sami, Khelifa Mohammed-Rissel, Mezhoud Samy

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 2

158--180

EN

The purpose of this paper is to study the durability of concrete reinforced with hemp fibers in the face of external Sulfatic attack. For this purpose, five types of concrete were formulated; three types of concrete reinforced with hemp fibers (HC-0.25, HC-0.5, and HC-1) at 0.25%, 0.5%, and 1 % of hemp fibers in volume, respectively. And two control concretes, being ordinary concrete (OC) and polypropylene fiber reinforced concrete (PC). To assess the sulfatic attacks, the described concrete types underwent two aging protocols: 1) a complete immersion in 12.5 % Sodium Sulfate (Na2SO4) solution, and 2) an accelerated aging protocol consisting of immersion/drying in the same sulfate solution at a temperature of 60°C. The results show that concrete reinforced with 0.25 % of hemp fibers is the optimal amount compared to control concretes in terms of physico-mechanical performance and durability under sulfate attack. This number of fibers could enable the production of green and durable structural concretes based on untreated hemp fibers.

7

The influence of polypropylene fibres on the properties of fresh and hardened concrete

Chajec Adrian, Krzywiński Kamil, Ostrowski Krzysztof, Sadowski Łukasz

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 5

71--82

EN

The purpose of the article is to determine the effect of the addition of polypropylene fibres on the properties of concrete mixtures and hardened concrete. To this end, both destructive and non-destructive tests were conducted. The concrete mixture tests included the testing of the consistency, air content and bulk density of the concrete mixture. Investigations of hardened concrete were based on the determination of compressive strength by destructive tests, sclerometer and ultrasonic methods and tensile strength in bending tests. All tests were performed for seven series of concrete mixtures, differing in their fibre content. The results showed that the addition of polypropylene fibres to the concrete mixture causes changes in consistency, increases air content, and does not increase the compressive and tensile strength of concrete. It was also observed that the addition of polypropylene fibres does not cause significant changes in the bulk density of the concrete mix.

PL

Tematem artykułu jest określenie wpływu dodatku włókien polipropylenowych na właściwości mieszanki betonowej oraz betonu stwardniałego. W tym celu przeprowadzono badania świeżej mieszanki betonowej oraz betonu stwardniałego (niszczące oraz nieniszczące). W skład badań mieszanki betonowej wchodziły: badanie konsystencji mieszanki betonowej, badanie zawartości powietrza w mieszance betonowej, badanie gęstości objętościowej mieszanki betonowej. Badania betonu stwardniałego opierały się na pomiarze wytrzymałości betonu na ściskanie, wytrzymałości betonu na rozciąganie przy zginaniu, wytrzymałości betonu na ściskanie metodą sklerometryczną oraz wytrzymałości betonu na ściskanie metodą ultradźwiękową. Wszystkie badania zostały wykonane dla siedmiu serii mieszanek betonowych, różniących się od siebie zawartością włókien. Dodatek włókien polipropylenowych do mieszanki betonowej powoduje zmiany jej konsystencji oraz podwyższenie w niej zawartości powietrza. Włókna polipropylenowe nie powodują istotnych zmian gęstości objętościowej mieszanki betonowej.

8

Polypropylene Crystallisation in the Presence of Inorganic Additives

Ujhelyiová Anna, Horbanová Ľuba, Petková Mária, Ryba Jozef, Annus Július

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 2 (134)

30--38

EN

The physical modification of polypropylene (PP) fibres with inorganic additives ensures more intense anchoring of PP fibres in constructional composites, which leads to great improvement of the function of PP fibres in relation to the transmission and absorption of deformation energy in the formation and loading of composites. This work focuses on the preparation of PP fibres modified with untreated and treated CaCO3 and SiO2 for constructional composites. It investigated the effect of inorganic additives on the thermal, thermo-mechanical and sorption properties of these fibres. Melting and crystallisation temperatures as well as the melting and crystallisation enthalpies of PP and modified PP fibres depend on the additives and conditions of preparation of PP fibres applied. A lower amount of inorganic additives improves and a higher amount of inorganic additives worsened the dimensional stability of the PP fibres observed. The addition of inorganic fillers increased the water vapour sorption of the modified PP fibres in comparison with the pure PP fibre.

PL

Fizyczna modyfikacja włókien polipropylenowych (PP) za pomocą nieorganicznych dodatków zapewnia bardziej intensywne umocowanie włókien PP w kompozytach konstrukcyjnych, co powoduje znaczną poprawę funkcji włókien PP w stosunku do przenoszenia i absorpcji energii odkształcenia i obciążenia kompozytów. Przeprowadzone prace koncentrowały się na przygotowaniu włókien PP modyfikowanych nieoczyszczonymi i poddanymi obróbce CaCO3 i SiO2 do zastosowania w kompozytach konstrukcyjnych. Zbadano wpływ nieorganicznych dodatków na właściwości termiczne, termo-mechaniczne i sorpcyjne włókien. Stwierdzono, ze temperatury topnienia i krystalizacji oraz entalpie topnienia i krystalizacji PP i modyfikowanych włókien PP są zależne od dodatków i warunków wytwarzania włókien PP. Mniejsza ilość nieorganicznych dodatków poprawia, a większa ilość pogarsza stabilność wymiarową obserwowanych włókien PP. Dodatek nieorganicznych wypełniaczy zwiększył sorpcję pary wodnej modyfikowanych włókien PP w porównaniu z czystymi włóknami PP.

9

Analiza wpływu zbrojenia rozproszonego na charakterystykę wytrzymałościową cementogruntu

Miturski M., Soból E., Głuchowski A.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2018

|

nr 3

250--253

PL

Przedstawienie celu zastosowania zbrojenia rozproszonego w gruntach oraz badań własnych jednoosiowego ściskania w warunkach statycznych na gruncie o zniszczonej historii naprężenia, zagęszczonym w warunkach wilgotności optymalnej. Analiza uzyskanych wyników z przeprowadzonych badań w celu ustalenia wpływu zbrojenia rozproszonego na charakterystykę wytrzymałościową.

EN

Presentation of the purpose of using fiber reinforcement in soils, and series of uniaxial compression tests under static conditions on the stabilized, fiber reinforced soil compacted at optimum moisture content. Analysis of the obtained results from the conducted tests in order to determine the impact of the fiber reinforcement on the strength characteristics.

10

Flexural Behaviour of Fibre Reinforced Concrete Beams with Different Aspect Ratios

Baskar K., Elangovan G., Das K. M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 1 (127)

59--66

EN

The performance of conventional concrete is enhanced by the addition of fibres in concrete. Consequently the brittleness in concrete is reduced, and its acceptable ductility is also ensured by this addition. In this paper the strength of concrete cubes, cylinders and beams cast using M25 grade concrete and reinforced with steel and polypropylene fibres is presented. Also hybrid fibres with crimped steel and polypropylene were used in a concrete matrix to study improvements in the strength properties of steel, polypropylene and hybrid polypropylene as well as steel (crimped) fibres of various proportion i.e., 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1% and 0.5% (0.25% of steel and 0.25% of polypropylene), 0.75% (0.5% of steel and 0.25% of polypropylene, 0.25% of steel and 0.5% of polypropylene) and 1% of various combinations of hybrid fibres for 7,14 and 28 days. The main reason for synthetic fibres in the concrete matrix is to improve the post cracking response of the concrete to improve the energy absorption capacity and ductility as well as to provide crack resistance and control. The introduction of this type of concrete was brought in as a solution to develop concrete with enhanced flexural and tensile strength. In this paper we analysed and present a comparison between conventional concrete and fibre reinforced concrete, leading to a crack free structure.

PL

W pracy zbadano właściwości mechaniczne betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi. Przedstawiono wyniki badań wytrzymałości kostek, cylindrów i belek wykonanych z czystego betonu i betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi. Zastosowano również włókna hybrydowe z karbikowaną stalą i polipropylenem w matrycy betonowej w celu zbadania poprawy właściwości wytrzymałościowych. Użyto włókien w różnych proporcjach tj. 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1% i 0,5% (0,25% stali i 0,25% polipropylenu), 0,75% (0,5% stali i 0,25% polipropylenu, 0,25% stali i 0,5% polipropylenu) oraz 1% różnych kombinacji włókien hybrydowych. Zastosowanie włókien syntetycznych w matrycy betonowej poprawiło zdolność pochłaniania energii, a co za tym idzie spowodowało polepszenie odporności betonu na pękanie. Wprowadzenie betonu wzmocnionego włóknami stalowymi i polipropylenowymi zaproponowano jako rozwiązanie do opracowania betonu o zwiększonej wytrzymałości na zginanie i rozciąganie.

11

Wpływ wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie zapraw cementowych modyfikowanych dodatkiem włókien polipropylenowych

Drzymała T., Zegardło B., Jackiewicz-Rek W., Sowiński D.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2018

|

Vol. 51, iss. 3

26--39

PL

Cel: Celem artykułu jest określenie wpływu oddziaływania wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie zaprawy cementowej z dodatkiem oraz bez dodatku włókien polipropylenowych (PP) zgodnie z założoną procedurą badawczą. Ze względu na niejednorodny charakter oraz wrażliwość na wzrost temperatury kruszywa grubego zawartego w betonie, materiał ten w badaniach zastąpiono zaprawą cementową z dodatkiem oraz bez dodatku włókien polipropylenowych. Wprowadzenie: Przeprowadzone badania miały na celu ocenę, jak dodatek włókien polipropylenowych wpływa na zmianę wytrzymałości analizowanych materiałów na zginanie. Ta cecha wytrzymałościowa w dużym stopniu wpływa na zjawisko termicznego eksplozyjnego odpryskiwania betonu (ang. thermal spalling). W ramach pracy wykonano serię badań polegających na pomiarze wytrzymałości na zginanie uprzednio wygrzanych próbek w zakresie temperatur od 20 do 600°C z dodatkiem oraz bez dodatku włókien polipropylenowych (PP). Do badań zastosowano jeden typ włókna dla wszystkich wariantów badań wytrzymałościowych, zgodnie z założonym planem eksperymentu. Metody: Artykuł opracowano w oparciu o pomiary spadków wytrzymałości na zginanie dla prostopadłościennych beleczek o wymiarach 40 × 40 × 160 mm. Porównano wyniki badań dla kompozytów cementowych z dodatkiem oraz bez dodatku włókien, wygrzewanych w podwyższonych temperaturach. Zestawienie otrzymanych wyników przedstawiono na wykresach. Wyniki: Porównanie wyników badania próbek z dodatkiem oraz bez dodatku włókien prowadzi do wniosku, że dodatek włókien wpływa na poprawę wytrzymałości na zginanie kompozytów cementowych w podwyższonych temperaturach. Wnioski: W całym zakresie temperatur od 20 do 600°C zaprawy cementowe z dodatkiem włókien polipropylenowych wykazały się wyższą wytrzymałością na zginanie. Wygrzewanie badanych zapraw bez dodatku oraz z dodatkiem włókien polipropylenowych spowodowało wyraźny spadek ich wytrzymałości na zginanie wraz ze wzrostem temperatury. Dodatek włókien polipropylenowych (PP) w ilości 1,8 kg/m3 może znacząco ograniczać powstawanie rys i pęknięć w pierwszej fazie dojrzewania betonu. Wykonane badania potwierdzają zasadność stosowania włókien polipropylenowych do zaprawy cementowej, ponieważ dodatek ten miał wpływ na poprawę wytrzymałości badanego kompozytu cementowego na zginanie zarówno w wysokich temperaturach, jak i w temperaturze normalnej (pokojowej). Pozytywny wpływ włókien polipropylenowych potwierdzają również badania przeprowadzone w kraju i za granicą.

EN

Aim: The aim of this paper is to determine the effect of high temperature on changes in the flexural strength of cement mortar with and without the addition of polypropylene fibres (PP), following a predefined test procedure. In order to eliminate the effect of coarse aggregate on the flexural strength of the composite, cement mortar with the addition of polypropylene fibres was used in the tests. Due to the fact that coarse aggregate is inhomogeneous and sensitive to temperature increases, it could significantly distort the results. Introduction: The aim of the study was to show how the addition of polypropylene fibres influenced changes in the flexural strength. Due to the fact that this strength has a significant impact on the phenomenon of thermal spalling, it was the main focus of the study. As part of the study, a range of tests were performed to measure the flexural strength of samples with and without the addition of polypropylene fibres, pre-heated at temperatures ranging from 20°C to 600°. One type of fibre was used for all the variants of strength tests, in line with the plan of the experiment. Methods: The paper is based on measurements of the flexural strength reductions for rectangular-prism bars sized 40 x 40 x 160 mm. The test results for composites with and without the addition of fibres heated at different temperatures were compared and presented in detailed diagrams. Results: A comparison of the results of tests involving samples with and without the addition of PP fibres leads to the conclusion that the addition of PP fibres significantly improves the flexural strength of cementitious composites. Conclusions: In the entire temperature range from 20°C to 600°C, cement mortars with polypropylene fibres showed higher flexural strengths. The heating of mortars with and without the addition of polypropylene fibres resulted in a significant decrease in their tensile strengths as the temperature increased. The addition of 1.8 kg/m3 in polypropylene fibres can significantly reduce the cracking in the first phase of concrete hardening. The tests confirmed the applicability of polypropylene fibres in cement mortar, as their addition significantly improves the flexural strength at both high and normal temperatures. The positive effect of polypropylene fibres is also confirmed by other studies conducted in Poland and abroad.

12

Thermal and Flame Retardant Properties of Shaped Polypropylene Fibers Containing Modified-Thai Bentonite

Prahsarn C., Roungpaisan N., Klinsukhon W., Suwannamek N., Padee S.

Autex Research Journal

|

2018

|

Vol. 18, no. 1

13--19

EN

Tetraphenyl phosphonium-modified organoclay (TPP-Mt) was prepared by modifying montmorillonite-rich Thai bentonite via ion exchange. TGA results revealed that TPP-Mt possessed high thermal stability, where degradation occurred at a temperature range of 418-576°C. The obtained TPP-Mt/PP nanocomposites exhibited degradation at higher temperatures than PP (410-420°C vs. 403°C). Fibers of different cross-sectional shapes (circular, circular hollow, and cross) containing 1, 2 and 3%wt TPP-Mt were prepared and characterized. Nonwovens of 3%wt TPPMt/PP fibers were fabricated for flame retardant test. From results, nonwovens of TPP-Mt/PP fibers exhibited self-extinguishing characteristic and the areas of burning were less than that of PP nonwoven (14.5-31.6% vs. 95.6%). Nonwovens of cross-shaped fibers showed the best flame retardant property, followed by those of circular hollow and circular fibers. The flame retardant properties observed in nonwovens were explained due to the inter-fiber spaces between cross-shaped fibers and center hole in circular hollow fibers, which could trap initiating radicals inside, thus reducing flame propagation. In addition, large surface area in cross-shaped fibers could help in increasing the flame retardant effectiveness due to more exposure of TPP-Mt particles to the flame. Knowledge obtained in this study offered an approach to produce flame retardant nonwovens via a combination of modified organolcay and fiber shape.

13

Wpływ dodatku włókien polipropylenowych do kompozytów cementowych poddanych oddziaływaniu wysokiej temperatury na ich wytrzymałość na rozciąganie

Drzymała T.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 9

1902--1905

PL

Przy ocenie betonu największe znaczenie ma jego wytrzymałość. Wytrzymałość ta zależy przede wszystkim od składu betonu, a głównie od zawartości w nim zaczynu cementowego i jego wytrzymałości. Jest to bowiem składnik betonu najbardziej podatny na zmiany warunków pracy betonu w konstrukcji, w tym także na oddziaływanie wysokiej temperatury na beton w trakcie pożaru. Wykonano badania samego zaczynu cementowego z dodatkiem oraz bez dodatku włókien polipropylenowych (PP). W ten sposób wyeliminowano wpływ kruszywa drobnego oraz grubego na tę cechę wytrzymałościową. Okazało się, że dodatek włókien PP przyczynił się do ograniczenia eksplozyjnego odpryskiwania betonu (spalling). Obecne w kompozycie włókna PP miały również pozytywny wpływ na zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie.

EN

Polypropylene fibers were added (1.8 kg/m³) to a grit-free cement grout setted then for 30 days at 20°C, heat treated at 100-600°C and studied for tensile strength after cooling down to the room temp. The addn. of fibers resulted in decreasing the strength of the concrete after setting. After heat-treatment, the fibers-contg. concrete samples showed higher tensile strength than the fiber-free ones.

14

Polyolefin fibres used in cementitious composites – manufacturing, properties and application

Zych T., Krasodomski W.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-B

155--178

EN

This paper presents the manufacturing and properties of three types of polyolefin fibres: monofilament and fibrillated polypropylene microfibres and macro-synthetic (PP/PE) fibres – today, besides steel and glass fibres, these are the most widely used fibrous reinforcement of cement composites. Different types of fibres result from various methods of improving the low modulus of elasticity and poor adhesion of PP fibres (chemically inert) to the cement matrix. These methods are also described in the paper.

PL

W artykule przedstawiono metody wytwarzania i właściwości trzech rodzajów włókien poliolefinowych: mikrowłókien polipropylenowych elementarnych (przędzy) i fibrylowanych oraz makrowłókien syntetycznych (PP/PE), stosowanych obecnie najczęściej (obok włókien stalowych i szklanych) jako zbrojenie włókniste kompozytów cementowych. Występowanie kilku typów włókien wynika z różnych metod polepszania niskiego modułu sprężystości i słabej przyczepności włókien polipropylenowych (chemicznie obojętnych) do matrycy cementowej. Metody te także opisano w artykule.

15

Mineralne górnicze spoiwa modyfikowane włóknami polipropylenowymi

Klimas W., Madaj M.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2016

|

nr 4

27--32

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań laboratoryjnych spoiw mineralnych na bazie wybranych ubocznych produktów spalania (mieszanina popiołów lotnych i piasków ze złóż fluidalnych) z cementem portlandzkim i zbrojeniem rozproszonym. Jako zbrojenie rozproszone zastosowano włókna polipropylenowe o długości 12 mm. Oznaczono wytrzymałości na ściskanie i zginanie próbek z/i bez zbrojenia rozproszonego.

EN

The article presents the preliminary results of laboratory studies of mineral binders based on selected combustion by-products (a mixture of fly ashes and sands from fluidized beds) with Portland cement and fiber reinforcement. Polypropylene fibers with a length of 12 mm were applied as the fiber reinforcement. Compressive strength and bending tensile strength of the samples from fiber reinforcement and without the reinforcement were determined.

16

Influence of steel-polypropylene fibers on fracture parameters of high performance concrete

Smarzewski P., Barnat-Hunek D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

67--79

EN

The purpose of this article is to determine the influence of the type of fibers on fracture parameters of high performance concrete (HPC). In this study there were two types of coarse aggregate used: granite and granodiorite with a grain size of about 2/8 mm. Experimental tests were performed on cubic samples, cylinders and notched beams. In the concrete of FRC type, 0.5 and 0.75% of steel fibers and 0.5 and 0.25% of polypropylene fibers respectively, were added. Mean strengths and standard deviations for compression, splitting tensile strength, mean static modulus of elasticity and mean fracture energy were determined. Experimental studies in the 1st fracture model showed that the HPC without the addition of fibers (C), was characterized by brittleness, and fiber concrete (FRC) was more ductile. Fibers were bridging the cracks during loading, delayed hairline cracks and prevented the notched beams from breaking. The shape of the descending curve of the load-deflection depended on the geometry and mechanical properties and the quantity of the fibers used, and in the case of HPC without fiber, on the type of coarse aggregate. In the case of granodiorite aggregate, better mechanical parameters of concrete were observed.

PL

Celem artykułu jest ustalenie wpływu włókien na parametry pękania betonu wysokowartościowego (HPC). W badaniu zastosowano dwa rodzaje kruszywa grubego: granit i granodioryt frakcji 2/8 mm. Badania doświadczalne wykonano na próbkach sześciennych, walcach i belkach z nacięciem. W betonie typu FRC dodano odpowiednio 0,5 i 0,75% włókien stalowych oraz 0,5 and 0,25% włókien polipropylenowych. Ustalono średnie wytrzymałości i odchylenia standardowe przy ściskaniu, rozciąganiu przez rozłupywanie, średnie statyczne moduły sprężystości i średnią energię pękania. Badania doświadczalne I modelu pękania pokazały, że HPC bez włókien (C) charakteryzował się kruchością, a fibrobeton (FRC) był bardziej plastyczny. Włókna mostkowały rysy podczas obcią¬żenia, opóźniały powstawanie rys włoskowatych i zapobiegały łamaniu się naciętych belek. Kształt opadającej krzywej obciążenie - ugięcie zależał od geometrii i mechanicznych właściwości oraz ilości zastosowanych włókien, a w przypadku BWW bez włókien od rodzaju kruszywa grubego. W przypadku kruszywa granodiorytowego obserwowano lepsze parametry mechaniczne betonu.

17

Effect of concrete addition of selected micro-fibers on the reinforcing bars corrosion in the reinforced concrete specimens

Raczkiewicz W.

Advances in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, nr 3(49)

38--46

EN

The micro-fibers increase the consistency and uniformity of concrete, which can improve the protective properties of concrete cover and thus should reduce the corrosion of the reinforcement bars in the reinforced concrete elements. The article presents a study which main objective was to specify the effect on concrete mix the addition of steel or polypropylene micro-reinforcement fibers on the reinforcing bars corrosion process. The research included measuring the reinforcement corrosion progress caused by the chloride impact as well as cyclical freezing and thawing specimens test. To measure the electrochemical corrosion progress the non-destructive i.e. galvanostatic pulse method was used. The results were used to conduct a comparative analysis.

18

Surface free energy of high performance concrete with addition of polypropylene fibers

Smarzewski P., Barnat-Hunek D.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 1

8--15

EN

The study of the physical and mechanical properties of high performance concrete with polypropylene fiber was presented in the paper. Its basic characteristics and physical strength were defined, i.e.: absorbability, density, open porosity, compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength and modulus of elasticity. The use of polypropylene fibers results in different wetting and adhesion properties of high performance concrete. The wetting properties of the concretes were determined by measuring the contact angle of their surfaces using two measuring liquids: water and glycerin. Measurements were carried out three times: at the time of application of drops after 0, 5 and 40 minutes. On this basis, the total surface free energy (SFE) was determined. The SFE polar and dispersion components were defined using the Owens-Wendt method. By analyzing the examination results, it can be noticed that the contact angle values depend on the type of concrete. The results of contact angle measurements proved that all the glycerine contact angles (θg) were higher than the water contact angles (θw), and they decreased in the course of time. The highest contact angle was shown for concrete without fibers both at the beginning of the tests and after 40 minutes. The smallest contact angle with water was obtained by the concrete with the smallest addition of fibers. The biggest SFE difference was observed for the lowest fiber content of 0.5%. This is due to the physical characteristics of this concrete. The concrete with the 0.5% addition of fibers is characterized by the highest porosity, absorptivity, and the lowest density among the tested concretes. This indicates increased wettability and increased adhesion properties. Based on the SEM study, the microstructure and distribution of cracks and pores in high performance fiber reinforced concretes were shown.

PL

Przedstawiono badania właściwości fizycznych i mechanicznych betonu wysokowartościowego z włóknem polipropylenowym. Określono jego podstawowe charakterystyki wytrzymałościowe i fizyczne, tj.: nasiąkliwość, gęstość objętościową, porowatość otwartą, wytrzymałości na ściskanie, na rozciąganie przez rozłupywanie, na rozciąganie przy zginaniu oraz moduł sprężystości. Zastosowanie włókien polipropylenowych prowadzi do uzyskania odmiennych właściwości zwilżania oraz właściwości adhezyjnych betonu wysokowartościowego. Właściwości zwilżania betonów określono przez pomiar kąta zwilżania ich powierzchni przy użyciu dwóch cieczy pomiarowych: wody i gliceryny. Pomiary wykonano 3-krotnie: w momencie naniesienia kropli oraz po upływie 5 i 40 minut. Na tej podstawie obliczono całkowitą swobodną energię powierzchniową (SEP). Polarne i dyspersyjne składowe SEP wyznaczono z użyciem metody Owensa-Wendta. Analizując wyniki badań, można zauważyć, że wartości kątów zwilżania zależą od rodzaju betonu. Uzyskane wyniki pomiarów kątów zwilżania wykazały, że we wszystkich przypadkach kąt zwilżania gliceryną (θg) jest większy niż w przypadku zwilżania wodą (θw) oraz maleje wraz z upływem czasu. Najwyższy kąt zwilżania odnotowano w przypadku betonów bez włókien zarówno na początku badania, jak i po 40 minutach. Najmniejszy kąt zwilżania wodą uzyskał beton z najmniejszym procentowym dodatkiem włókien. Największą różnicę SEP zaobserwowano dla najmniejszej zawartości włókien 0,5%. Związane jest to z parametrami fizycznymi tego betonu. Beton z 0,5% dodatkiem włókien charakteryzował się największą porowatością, nasiąkliwością oraz najmniejszą gęstością spośród badanych betonów. Świadczy to o zwiększonej zwilżalności i większych właściwościach adhezyjnych. Na podstawie badania SEM przedstawiono mikrostrukturę oraz rozkład rys i porów w fibrobetonach wysokowartościowych.

19

The laboratory investigation on the influence of the polypropylene fibres on selected mechanical properties of hardened self-compacting concrete

Pająk M., Ponikiewski T.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

Vol. 8, no. 3

69--78

EN

The laboratory investigation presented in the paper focuses on the influence of the polypropylene fibres on compressive and flexural strength of self-compacting concrete. The paper deals with two volume ratios 0.3% and 0.9% of 19 mm and 38 mm long PP fibres. On the basis of the tests performed, the addition of PP fibres has a minor effect on compressive strength of SCC and pronounced when analysing the flexural tensile strength of the matrix. In case of 19 mm long fibres the increase of post-peak parameters was considerable, however, not proportional to the fibres volume ratio. The 38 mm long PP fibres applied as a SCC reinforcement needs further investigations, as for a smaller amount of the fibres it doesn’t meet the requirements for the composites.

PL

W pracy przeanalizowano wpływ włókien polipropylenowych na wytrzymałość na ściskanie i właściwości przy zginaniu betonu samozagęszczalnego. Badania laboratoryjne dotyczyły betonu SCC zbrojonego polipropylenowymi włóknami o długościach 19 mm i 38 mm przy ich udziale objętościowym wynoszącym 0.3% i 0.9%. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowane włókna mają niewielki wpływ na wytrzymałość SCC na ściskanie, a znaczący przy analizie wytrzymałości na rozciągnie przy zginaniu. Wyniki badań zginania betonu SCC zbrojonego włóknami o długości 19 mm wykazały wzrost parametrów w zakresie po-sprężystej pracy SCC. Uzyskane wyniki, nie były jednak proporcjonalne do przyrostu zawartości objętościowej włókien. Beton samozagęszczalny zbrojony dłuższymi włóknami (38 mm) wymaga dalszych badań, gdyż w przypadku zastosowania mniejszej zawartości objętościowej włókien nie zostały spełnione wymagania stawiane kompozytom w zakresie pracy po-sprężystej.

20

SEM/EDS and Raman Micro-Spectroscopy Examination of Titanium-Modified Polypropylene Fibres

Cieślak M., Puchowicz D, Kamińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 3 (105)

47--53

EN

In order to impart photo-catalytic properties to fibres, one can modify them by means of titanium dioxide. Such a modification should provide the best effectiveness with no deterioration in the basic properties of the fibres modified. Accordingly the modifiers should be deposited on the surface of fibres instead of adding them to the whole mass of the fibreforming polymer. To characterise polypropylene fibres (PP) modified with titanium dioxide doped with nano silver (TiO2/Ag), Raman micro-spectroscopy and SEM/EDS microanalysis were used. The combination of both techniques in the analysis of the fibre surface and cross-section allows qualitative and structural assessment of the distribution of titania modifier in the fibre.

PL

Do nadawania włóknom funkcji fotokatalitycznych stosuje się modyfikacje ditlenkiem tytanu. Modyfikacja taka powinna zapewnić najlepszą efektywność fotokatalityczną bez pogorszenia podstawowych właściwości modyfikowanych włókien. W związku z tym modyfikator powinien znajdować się na powierzchni włókien, a nie w całej objętości polimeru włóknotwórczego. Do oceny efektu modyfikacji włókien polipropylenowych (PP) ditlenkiem tytanu domieszkowanym srebrem (TiO2/Ag) zastosowano techniki mikro-spektroskopii Ramana oraz elektronowej mikroskopii skaningowej połączonej z mikroanalizą rentgenowską SEM/EDS. Połączenie obu technik do analizy powierzchni oraz przekroju poprzecznego włókien (PP) pozwoliło na ocenę jakościowego i strukturalnego efektu modyfikacji.