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

694

614

604

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