IRIDEX: Noua generatie de fibre pentru armarea betonului folosit in aplicatii exterioare

In Marea Britanie, proiectarea majoritatii placilor exterioare de beton este bazata, in mod curent, pe metode dezvoltate pentru autostrazi si pardoseli industriale.

Uzual, aceste placi au o grosime de 200–300 mm si sunt produse dintr-un beton cu o rezistenta de 30–40 Mpa, care inglobeaza un aditiv antrenor de aer, asigurandu-se un continut de aer de aproximativ 5%. Incluziunile microscopice de aer create de aditiv permit ca tensiunile interne in betonul intarit sa fie reduse atunci cand apa se dilata in timpul ciclurilor de inghet/dezghet, diminuandu-se astfel distrugerea prin fisurare, crapare.

Traditional, proiectantii vor incorpora, de asemenea, in placa de beton, unul sau doua straturi de plasa din sarma pentru armare. In termeni generali, cantitatea mica de otel de armare, care este utilizata in mod uzual in acest tip de constructii, nu va mari semnificativ capacitatea portanta a placii, nu va avea un rol de compensare a conditiilor neuniforme ale solului si nici nu va permite reducerea grosimii placii. Scopul fundamental al plasei din otel utilizate intr-o placa amplasata pe sol este, in principal, de a tine legate fisurile distribuite neuniform, odata ce ele au aparut. Pentru a fi eficienta in domeniul controlului fisurilor, plasa din otel trebuie sa fie dimensionata corect, in conformitate cu marimea dalei de beton, si amplasata la partea superioara, de obicei, la 50 mm sub nivelul placii.

Fibre de polipropilena pentru microarmare

Atat timp cat plasa din otel nu previne aparitia fisurilor, este de la sine inteles ca, in aplicatiile externe, apa si sarurile folosite la dezghetare penetreaza usor aceste fisuri si intra in contact cu armatura din otel. In acest caz, exista o foarte mare probabilitate ca plasa din otel incorporata sa rugineasca si apoi sa se dilate, aparand astfel degradari ale betonului (fig.1). Aceste rezultate pot fi dezastruoase pentru beton si sunt costisitoare pentru client.

Inca de la mijlocul anilor 1990, in placile de beton au fost adaugate pentru microarmare fibrele din polipro­pilena, dozate la 0,9 kg/m3. Acestea asigura protectie impotriva ciclurilor de inghet/dezghet si un control timpuriu al fisurilor, imbunatatind omogenitatea amestecului si rezistenta la impact. Ulterior, au fost construite cu succes multe placi exterioare de beton, folosindu-se fibre din polipropilena pentru microarmare, inlocuindu-se astfel plasa din otel si antrenorul de aer.

Cerinte de proiectare

Cerintele crescande privind durabilitatea si costurile de intretinere scazute pentru platformele moderne de beton destinate sa suporte incarcari mari, cum ar fi parcarile de camioane si platformele pentru manipularea containerelor, sunt provocari pentru proiectanti. Datorita cunoasterii faptului ca fibrele din polipropilena pentru microarmarea betonului nu influenteaza rezistenta la incovoiere a betonului, proiectantii au folosit deseori armarea cu fibre din metal. Totusi, in timp ce fibrele din metal ofera o crestere a rezistentei si a capacitatii portante pentru o anumita grosime a placii, este stiut ca unii clienti prefera sa nu riste patarea cu rugina a placii, cauzata de fibrele metalice aflate la suprafata.

Ca fabricanti ai gamei de fibre de polipropilena Fibermesh si pionieri ai macrofibrelor din polimer de inalta performanta (HPP), SI Concrete Systems – acum parte a concernului Propex – a lansat pe piata Novomesh External, un  material de noua generatie pentru armarea betonului folosit in aplicatii exterioare.

Controlul contractiei plastice timpurii

Aceasta tehnologie de utilizare a fibrelor este o combinatie tehnica de micro si macrofibre sintetice, care pre­zinta un mare avantaj atat in proiectare, cat si in executie. Microfibrele ofera controlul contractiei plastice timpurii si stabilizarea fisurarii, precum si rezistenta marita la degradarile din cauza inghetului/dezghetului.

Deformarea sinusoidala a macrofibrelor asigura ancorarea maxima in beton si ofera mariri semnificative ale rezistentei la incovoiere si o remarcabila performanta postfisurare (fig. 2), asa cum a fost demonstrat de testele efectuate in laboratoarele  independente din intreaga lume.

Testarea panoului condusa de specialistul in beton Stefan Bernard de la TSE Pty Ltd, Sydney, Australia a confirmat ca acestea prezinta o mai mare capacitate postfisurare decat panourile similare armate cu plasa tip A142 si A193. Sistemul de fibre sintetice a fost testat conform BS 5075-2(1) (100 cicluri) si ofera protectie impotriva efectelor de degradare produse de ciclurile de inghet/dezghet (fig.3) si a exfolierii cauzate de sarurile de dezghetare.

In combinatia sa unica de macro si microfibre sinte­tice, Novomesh External poate furniza diminuari semnificative atat ale timpului total de executie, cat si ale costului prin reducerea grosimii placii si eliminarea nevoii de a taia si a amplasa plasa din otel destinata controlului fisurilor. Acest produs elimina, de asemenea, problemele si riscurile asociate cu incorecta amplasare si pozitionare a plasei din otel destinate controlului fisurilor, furnizand o retea de fibre de armare integrala, in intreaga masa a betonului, superioara calitativ. Acest tip de armare a betonului este ideal pentru utilizarea intr-o gama larga de aplicatii, incluzand:

• platforme exterioare;

• parcari de camioane;

• zone portuare/docuri;

• zone de manevrare avioane in aeroporturi;

• drumuri;

• acostamente/alei pietonale/piste pentru ciclisti;

• piste pentru masini golf;

• rampe pentru vapoare;

• drumuri private (fig. 4).

Concluzii

Sistemul de fibre poate fi adaugat in beton fie pe santier, fie la statia de betoane si amestecat cel putin 5 minute la viteza maxima de amestecare pentru a asigura distributia uniforma a fibrelor in amestec. Dozajul materialului poate varia in functie de destinatie si de cerintele de performanta, dar va respecta, in general, urmatoarele recomandari:

• Trotuare, alei pietonale si alte aplicatii care permit incarcari mici: 2–4 kg/m3;

• Placi de beton, zone de parcare, drumuri private si alte aplicatii care permit incarcari mai mari: 4,5–7 kg/m3.

Acest sistem unic de fibre permite si utilizarea unor dozaje mai mari, care echivaleaza cu performante crescute, betonul mentinandu-si o buna lucrabilitate in stare plastica.

Folosirea sistemului de fibre confera o gama larga de beneficii, printre care putem enumera armarea tridimensionala care va fi amplasata totdeauna corect si inhibarea dezvoltarii fisurilor/crapaturilor.

Bibliografie

Institutul Britanic de Standarde, BS 5075-2:1982 Aditivi de beton. Specificatii pentru aditivii antrenori de aer

Produse comercializate de catre IRIDEX GROUP PLASTIC SRL – Departamentul Materiale Speciale de Constructii.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 32 – noiembrie 2007

Autor:
Trevor Atkinson – SI CONCRETE SYSTEMS
Traducere din engleza: ing. C. Kalambayi