ألياف البولي بروبيلين

الوصف

ألياف البولي بروبيلين أو ألياف PP هي إحدى الألياف الكيميائية الحديثة. يتم إنتاج البولي بروبيلين بكميات كبيرة في العالم، ويأتي بعد البوليستر والبولي أميد والأكريليك في المرتبة الرابعة من حيث الإنتاج. مقدار إنتاج ألياف البولي بروبيلين في العالم يبلغ حوالي 4 ملايين طن سنويًا. تم استخدام هذه الألياف لأول مرة من قبل هيئة المهندسين الأمريكيين (US Corps of Engineers) في عام 1965 لبناء خرسانة مقاومة للانفجارات. تزايد استخدام هذه الألياف بمرور الوقت، لدرجة أنه اليوم يتم استخدامها في الخرسانة لتسليحها. استخدام هذه الألياف في الخرسانة يؤدي إلى زيادة المقاومة الشدّية، وزيادة المقاومة للانحناء، وزيادة الصلابة، وزيادة المقاومة للصدمات، وتحسين نمط كسر الخرسانة. يمكن استخدام ألياف البولي بروبيلين بنسب أقل مقارنةً بالألياف الفولاذية. كما يمكن تحسين مقاومة ألياف البولي بروبيلين أثناء تصنيعها باستخدام تقنيات معينة. كثافة هذه الألياف تبلغ حوالي 0.9 جرام لكل سنتيمتر مكعب. هذه الألياف ذات بنية بلورية (Crystalline) للغاية، مما يعني أن لها بنية جزيئية منظمة جدًا، وبالتالي فإن صلابتها تكون عالية جدًا. كما أن ألياف البولي بروبيلين مقاومة للغاية للهجمات الكيميائية والبكتيريا. تبلغ نسبة البلورية (Crystallinity) لألياف PP حوالي 70%.
إذا تم دمج ألياف البولي بروبيلين مع الإيثيلين (الذي يعد منتجًا أكثر صلابة ومرونة)، فإن المنتج الناتج هو بولي بروبيلين يُعرف بالبلاستيك الهندسي. إذا لم تكن ألياف البولي بروبيلين ملونة، فإنها تكون شبه شفافة إلى حد ما؛ ولكن عادةً ما يتم تصنيع هذا المنتج في حالة غير لامعة، وإذا لزم الأمر لاستخدامات جمالية، يتم إضافة الألوان إليها. مقاومة هذه الألياف للإرهاق جيدة جدًا.
نظرًا لأن ألياف PP أو ألياف البولي بروبيلين تتوافق جيدًا مع الخرسانة، فإن استخدام هذه الألياف في الخرسانة يجعل الخرسانة تكتسب خصائص الألياف. من مزايا أخرى لألياف البولي بروبيلين هي أنها غير نشطة من الناحية الكيميائية. تجعل هذه الميزة الخرسانات التي تحتوي على ألياف PP أكثر مقاومة للهجمات الكيميائية. إذا تعرضت الخرسانة لكميات كبيرة من المواد الكيميائية الشديدة، فإن الخرسانة قد تتعرض للتلف في البداية، لكن الألياف ستظل سليمة. ميزة أخرى لاستخدام ألياف البولي بروبيلين (مقارنةً بالألياف الأخرى) هي عدم تكتلها أثناء خلط الخرسانة. خاصية مقاومة الماء أو عدم امتزاز الماء في ألياف البولي بروبيلين (PP) تجعلها لا تبلل عند خلطها مع الخرسانة، وبالتالي لا يُضاف أي كمية من الماء لاستخدام ألياف البولي بروبيلين في الخرسانة. كما أن هذه الألياف (وأي ألياف أخرى) لا تحتاج إلى تغطية الخرسانة.
كما تُستخدم ألياف PP في صناعات مختلفة. من بين تطبيقات ألياف البولي بروبيلين، يمكن الإشارة إلى ما يلي:

•  الحبال والكابلات
• الأثاث والأدوات الزخرفية
•  مواد التعبئة والتغليف
•  الوسوم
• السجاد
•  المواد البلاستيكية
•  القوالب القابلة لإعادة التدوير
•  الأدوات المختبرية
•  قطع غيار السيارات
•  مكبرات الصوت

ما هي ألياف البولي بروبلين؟

ألياف البولي بروبيلين أو ألياف PP في الخرسانة هي ألياف تُنتج من بلمرة سلسلة من مونومرات البروبين بواسطة عملية التدوير بالذوبان. هذه الألياف تتميز بصلابتها العالية وهي ثابتة ومقاومة للحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فهي مضادة للكهرباء الساكنة، غير مغناطيسية، وعازلة. ومع ذلك، فإن الميزة البارزة لهذه الألياف هي طول عمرها الطويل وبما أن هذه الألياف عديمة الرائحة ولطيفة على البشرة، يمكن استخدامها بدون تردد في الصناعات الغذائية، الدوائية، والصحية. ألياف PP متوافقة مع البيئة وآمنة تمامًا.
ألياف البولي بروبيلين (PP) هي المادة المثالية لتقوية واستخدامها في الخرسانة والملاط في البناء. استخدام هذه الألياف في الخرسانة يؤخر تشكل التشققات الانكماشية ويقلل من عرضها، وفي الوقت نفسه يزيد من خصائص امتصاص الطاقة ومقاومة الخرسانة للحريق. أحد أبرز خصائص ألياف البولي بروبيلين هو تقليل أو إزالة الحاجة إلى التسليح بالفولاذ وزيادة متانة واستدامة المنشآت.

مزايا استخدام ألياف البولي بروبلين في البناء

الخصائص الفريدة لألياف PP (ألياف البولي بروبيلين) وميزاتها في الخرسانة جعلت منها مادة مثالية كملحق لاستخدامها في الخرسانة وأعمال البناء.

•  سعر بيع ألياف البولي بروبيلين وسعر الخرسانة الليفية المصنوعة منها معقول ومناسب.
•  المرونة ألياف PP تتوافق مع معظم العمليات والتقنيات المتاحة ويمكن استخدامها في تطبيقات متنوعة.
•  نظرًا لأنها تمتلك أدنى كثافة بين المواد البلاستيكية، سيكون من الضروري استخدام كمية أقل من ألياف PP لتحقيق المنتج النهائي بالخصائص المطلوبة.

تطبيقات ألياف البولي بروبلين

تُستخدم ألياف PP بشكل رئيسي في صناعة البناء. ومع ذلك، بشكل عام، يمكن استخدام هذه الألياف في أي مكان يتطلب تحسين المتانة وطول العمر وتحسين المواد. هذه الألياف لا تحسن بعض الخصائص بشكل مباشر فحسب، بل توفر أيضًا فوائد ثانوية. هنا بعض من تطبيقات الخرسانة الليفية المصنوعة من البولي بروبيلين:

الاستخدام في الملاط الخرساني

•  يؤدي إلى زيادة المقاومة للتآكل والتلف في الملاط
•  يقلل من الأضرار الناتجة عن الاهتزازات في الهيكل
•  يعمل على التحكم في انتشار التشققات
•  يُحسن من القوة الشدّية والانحناء للهيكل

الاستخدام في الأسطح الخرسانية غير المسلحة المعرضة للتلف

•  يؤدي إلى تقليل فصل الحصى وزيادة تجانس الخرسانة
•  يقلل من نفاذية الرطوبة وانتشار التشققات الدقيقة

الاستخدام في الهياكل والخزانات لتخزين المياه

• يمنع تسرب أو نفاذ الماء إلى داخل أو خارج الهيكل
•  استخدام ألياف الخرسانة PP في الجدران والأسطح الخاصة بخزانات الصرف الصحي وتخزين المياه وكذلك السدود يقلل من المسامية ويجعلها أكثر تماسكًا
• يقلل من عمق نفاذ الماء، مما يؤدي إلى زيادة عمر الهيكل

الاستخدام في المنتجات الخرسانية مسبقة الإجهاد

•  يؤدي إلى زيادة المتانة وتقليل تكاليف الصيانة الجارية للهيكل
•  يقلل أيضًا من التشققات الدقيقة التي تحدث عادةً بعد الإجهاد المسبق
•  يقلل من الوقت اللازم للتجفيف، مما يزيد من كفاءة العمل وإنتاجيته
•  نظرًا لأنها غير ضارة بالبيئة، يمكن استخدامها كبديل للأسبستوس في الأنابيب الأسمنتية
•  يقلل من الأضرار الناتجة عن كسر المنتجات أثناء الإنتاج والنقل
•  يُحسن من المقاومة المتبقية

الاستخدام في صناعة الورق

•  يُحسن من مقاومة التمزق واستدامة الورق
• يزيد من المتانة والنعومة والثبات للورق

الاستخدام في أعمال الترميم وإعادة تأهيل الهياكل

•  نظرًا لأنه يمنع نفاذ الماء، فإنه يمنع تكوّن الرطوبة على الجدران
•  من خلال زيادة عمر الهيكل ومتانته، يقلل من تكاليف الترميم والصيانة

الاستخدام في الخرسانة المسلحة بالألياف (RCC)

•  بفضل زيادة المقاومة للتآكل، يُحسن من متانة وطول عمر الهيكل
•  يقلل من تراكم التشققات في الوصلات

تطبيق ألياف البولي بروبلين كتسليح للخرسانة

• من الناحية الميكانيكية، يمكن للبولي بروبيلين أن يحقق توازنًا جيدًا بين مقاومة الصدمات والصلابة
• من الناحية الكيميائية، تتمتع هذه الألياف بمقاومة جيدة لمعظم المذيبات الشائعة
•  ألياف الخرسانة البولي بروبيلين، عند تعرضها لدرجات حرارة عالية، تتمتع بثبات جيد للأبعاد
•  تعمل هذه المادة كعازل ومانع للبخار، وتمنع انتقال الرطوبة

كما ذُكر سابقًا، السوق الأهم لبيع ألياف البولي بروبيلين هو استخدامها في صناعة البناء، الأرصفة الصناعية، صب الخرسانة في الأسس الصناعية، الأنفاق، الطرق، استخدامه في الملاط الخاص بالبناء والخرسانة مسبقة الصب. من بين التأثيرات التي ستترتب على استخدام الألياف كمعزز في البناء، يمكن الإشارة إلى النقاط التالية:

•  تُستخدم هذه المادة كبديل للشبكات الحديدية التقليدية للتسليح، وهي أكثر اقتصادية وأسهل وأسرع في الاستخدام
• نظرًا لإمكانية دمج ألياف البولي بروبيلين مباشرة مع الخرسانة، فإنها تساهم في توفير الوقت وتسريع جداول البناء
•  عملية إنتاج وخلط هذه المادة (سواء في المصنع أو في موقع المشروع) سهلة للغاية، وبما أن هناك تحضيرات وعمل أقل، فإنها تؤدي إلى تقليل التكاليف التشغيلية وتكاليف العمالة
•  نظرًا لأنها تقلل من احتمالية الأخطاء وتلف التسليح التقليدي، فإنها تزيد من أمان الهيكل
•  تقلل من احتمالية حدوث التشققات الانكماشية
•  تعمل هذه المادة على توفير تقوية ثانوية وتوزيع موحد في الخرسانة
•  وتحسن خصائص مقاومة التآكل والخصائص غير المغناطيسية، مما يعزز من قوة الهيكل
•  بالإضافة إلى منع تآكل الهيكل، تعزز من مقاومته للصدمات
•  كما أنها تزيد من مقاومة الشد للهيكل وتعزز من تسليحه ثلاثي الأبعاد

ألياف البولي بروبيلين للخرسانة من شركة أفزير تُنتَج بقُصَص دقيقة بأبعاد معيارية 30 و40 و50 مم.

لماذا تُستخدم ألياف البولي بروبيلين في الخرسانة؟

سنناقش لاحقًا تأثير ألياف البولي بروبيلين في الخرسانة وسنستعرض المواصفات الفنية للخرسانة الليفية. كما تعلمون، خلال معالجة الخرسانة، تتشكل تشققات وفجوات صغيرة. تتسع هذه التشققات الشعرية عند تحميل الخرسانة، بسبب ضعف الخرسانة في الشد. استخدام ألياف البولي بروبيلين في الخرسانة يزيد من مقاومتها للشد ويمنع ظهور وتشققها. يكون زيادة مقاومة الشد أكبر في الخرسانة التي تستخدم ألياف بولي بروبيلين أكبر حجمًا. بشكل عام، تعتمد فعالية الخرسانة الليفية أو الخرسانة المدعمة بالألياف (FRC) بشكل كبير على نوع الألياف المستخدمة.

إرضیات الخرسانیة المدعوم بألياف البولي بروبيلين (FRC) لأساسات التحميل الثقيلة

الأرضيات هي في الواقع الأسطح التي توفر بيئة لمجموعة متنوعة من الأنشطة. يجب أن تكون الأرضيات الصناعية، بالإضافة إلى تحملها الكافي للقوى الشد والضغط والانحناء وحتى التآكل والصدمات، مقاومة أيضًا للعوامل الكيميائية والفيزيائية الهجومية. لذلك، فإن زيادة عمر الأرضيات الصناعية تعتبر مهمة للغاية.
تسليح الأرضيات الصناعية باستخدام ألياف البولي بروبيلين يلعب دورًا مهمًا في الحصول على أرضية ذات خصائص متفوقة. الخرسانة الليفية للأرضيات هي مادة تتكون من الأسمنت، والحصى، وألياف مناسبة مثل ألياف البولي بروبيلين، مع توزيع متساوي. في الواقع، الخرسانة مادة هشة ذات قابلية تشكل محدودة ومقاومة شد ومرونة منخفضة. ومع ذلك، فإن الأسطح الخرسانية المسلحة بألياف البولي بروبيلين تتمتع بمقاومة ممتازة للتوترات الضغطية، والانحناء، والصدمات، والتآكل.
في أنواع الخرسانة الليفية المصنوعة من البولي بروبيلين، توجد آلاف الألياف المفردة التي تتوزع بشكل متساوي في جميع أنحاء الخرسانة خلال عملية الخلط. توفر هذه البنية الشبيهة بالشبكة مزايا إضافية مثل المتانة والطول العمر. إذا كانت الخرسانة تحتوي على أي تشققات ميكروسكوبية داخلية، والتي تكون عادةً موجودة، فإن هذه التشققات الصغيرة قد تؤدي إلى حدوث تكسرات كبيرة وثقيلة.
لكن دور ألياف البولي بروبيلين التي تُوزع بشكل عشوائي وموحد في الخرسانة هو أنها تعمل كجسر على هذه التشققات الميكروسكوبية وتوفر قدرًا من القابلية للتشكيل بعد التكسير. إذا كانت الألياف المقوية قوية بما يكفي وتلتصق بالمواد الأساسية، فإن الخرسانة المدعمة بالألياف (FRC) ستتحمل مستويات من التوتر أعلى بكثير من قدرتها على التشوه في مرحلة ما بعد التكسير.

استبدال ألياف البولي بروبيلين بشبكات التسليح في الخرسانة

إذا كانت الشبكة المعدنية ذات طبيعة غير هيكلية، يمكن استبدالها بألياف البولي بروبيلين الشبكية بجرعة دنيا (0.9 كيلوغرام لكل متر مكعب) طالما أنها تفي بمتطلبات ICC للضغط الملموس البالغ 50 psi.

استخدام ألياف البولي بروبيلين (PP) في تطبيقات الرش الخرساني

مصطلح “الرش الخرساني” يُستخدم عمومًا لوصف الخرسانة أو المونة التي تُطبق أو تُقذف بسرعة عالية على سطح معين باستخدام الهواء المضغوط. عادةً ما يُتوقع من التسليح المستخدم في تطبيقات الرش الخرساني أن يكون مقاومًا للأحمال القصية، والانحناء، والالتواء التي قد تنجم عن حركة التربة أو الضغوط الهيدروستاتيكية. لكن وضع الشبكات على الأسطح غير المنتظمة للرش الخرساني يكون صعبًا ومكلفًا من حيث الطريقة. في هذه الحالات، يمكن استخدام ألياف البولي بروبيلين PP كبديل، حيث توفر دون جهد أو تكلفة إضافية، المتانة ومقاومة البقاء المطلوبة.

الألياف الكبيرة (ماكروفيبر) أو الألياف الصغيرة (ميكروفايبر)، أيهما يجب اختياره؟

أنواع ألياف البولي بروبيلين تشمل الألياف الكبيرة (ماكروفيبر) والألياف الصغيرة (ميكروفايبر). تُستخدم الألياف الدقيقة (الميكروفايبر) في الخرسانة بشكل عام لتقليل التشققات الانكماشية البلاستيكية.
أما بالنسبة لأفضل الألياف للخرسانة، فإنها تعتمد على التطبيق المحدد والخصائص المطلوبة. في العديد من الحالات، تكون الألياف الدقيقة هي الخيار المثالي لتقليل التشققات وتحسين توزيع القوة، بينما توفر الألياف الكبيرة مزيدًا من الدعم الهيكلي ومقاومة الشد. التشققات الانكماشية البلاستيكية هي نوع من التشققات التي تحدث عندما يكون الخرسانة في المرحلة البلاستيكية أو عندما لا تعود التغيرات إلى حالتها الأصلية. تحدث هذه التشققات عادةً نتيجة لفقدان الرطوبة على سطح الخرسانة. الألياف الدقيقة من البولي بروبيلين (PP) تساهم في زيادة توزع الرطوبة بشكل متساوٍ في الخرسانة، مما يساعد في تحسين عملية الصب النهائية.
يوجد نوعان من الألياف الدقيقة للبولي بروبيلين:

•  الألياف الأحادية: تشبه خيوط الحرير المنفردة
• الألياف الشبكية: تشبه شبكة من الخيوط داخل الخرسانة

يمكن استخدام الألياف الدقيقة لتكملة تعزيز شبكة القضبان الفولاذية. ومع ذلك، إذا كان هناك حاجة إلى أداء متوازن في الانحناء، فلا يمكن استخدام هذه الألياف الدقيقة كبديل لتعزيزات الأسلاك الفولاذية.
الألياف الكبيرة من البولي بروبيلين تُستخدم عمومًا لتقليل أو إزالة كلا النوعين من التشققات: التشققات الانكماشية البلاستيكية والتشققات الانكماشية الجافة. يمكن استخدام هذا النوع من الألياف كبديل لشبكات التسليح الفولاذية، وإذا تم استخدام الجرعة والكميات المناسبة، فإن أدائها قد يكون مشابهًا أو حتى أفضل.الألياف الكبيرة، بالإضافة إلى جميع مزايا الألياف الدقيقة، تعزز من المتانة، والصلابة في الانحناء، والمقاومة للصدمات والتآكل أيضًا.

تحديد كمية الألياف البولي بروبلين المناسبة

بعد اختيار نوع الألياف المعززة المناسبة، يجب تحديد كمية استخدام ألياف البولي بروبلين. في الألياف الدقيقة الرفيعة، تحديد هذه الكمية يكون سهلاً نسبياً. في معظم التطبيقات، تتراوح الجرعة بين 0.3 إلى 0.45 كيلوغرام لكل متر مكعب من الخرسانة، مما يوفر أداءً مناسباً. أما في الألياف الدقيقة الشبكية، فإن الجرعة الشائعة تتراوح بين 0.45 إلى 0.89 كيلوغرام لكل متر مكعب.

ما هي طريقة استخدام ألياف البولي بروبلين في الخرسانة؟

• باستخدام جهاز الخلط

أضف ألياف البولي بروبلين إلى الخلاط الذي يحتوي على الخرسانة والمونة والماء بالجرعة المحددة. امزج هذا الخليط لمدة 3 إلى 4 دقائق على الأقل للحصول على توزيع متساوٍ للألياف في الخرسانة. ثم استخدم هذا الخليط وفقاً لظروف العمل المعتادة.

•  خلط يدوي

خلط الخرسانة بالألياف البولي بروبلين مشابه لخلط أنواع الألياف الأخرى في الخرسانة. أولاً، قم بتوزيع كمية الألياف البولي بروبلين على كومة الخرسانة الجافة ومواد المونة. ثم امزج المواد الجافة والألياف معاً لمدة 2 إلى 3 دقائق لضمان توزيع الألياف بشكل متساوٍ بين الأسمنت والركام والرمل. بعد ذلك، تابع العمل وفقاً لظروف العملية المعتادة.

سعر ألياف البولي بروبلين (PP) وسوقها

في عام 2020، بلغ حجم سوق ألياف البولي بروبلين ومبيعات ألياف PP أكثر من 3.5 مليار دولار، وسجل سعر ألياف الخرسانة البولي بروبلين حوالي 945 دولاراً لكل طن. ومن المتوقع أن يشهد السوق نمواً ملحوظاً بمعدل نمو سنوي مركب يتجاوز 3% من عام 2021 حتى 2027، مع وصول سعر كل كيلو من ألياف PP إلى أكثر من 130 ألف دولار.
زيادة عدد السكان، تحسين الظروف الاقتصادية، تغيير معايير الحياة، النمو السريع للأنشطة الصناعية، خاصة في الاقتصادات الناشئة، والطلب على منتجات أكثر دواماً وطول عمر وفي نفس الوقت خفيفة الوزن في صناعات مختلفة مثل صناعة السيارات والبناء، هي المحركات الرئيسية لنمو إنتاج ومبيعات ألياف البولي بروبلين. شركة أفزير هي واحدة من شركات بيع ألياف البولي بروبلين للخرسانة التي تتمتع بعدة سنوات من الخبرة في مجال توريد وبيع أنواع مختلفة من ألياف الخرسانة. سنكون معكم لمساعدتكم في شراء ألياف الخرسانة عبر الإنترنت. للشراء والحصول على قائمة أسعار ألياف الخرسانة وألياف PP، يمكنكم الاتصال بخبرائنا أو إرسال رسالة عبر واتساب؛ سيقوم خبراؤنا بتوجيهكم في أسرع وقت لشراء ألياف البولي بروبلين المناسبة لمشروعكم.

مواصفات

• غير مغناطيسي
•  لا يجذب الغبار
•  مقاوم للتآكل
•  آمن وسهل الاستخدام
•  سعر ألياف البولي بروبلين منخفض
•  تقليل وإزالة التشققات السطحية في الخرسانة
•  زيادة المقاومة للتآكل
•  زيادة المقاومة لدورات الذوبان والتجميد
•  زيادة المقاومة للصدمات

الإستخدامات

•  الأرضيات الخرسانية الصناعية ذات الترددات العالية والمنخفضة
•  الخرسانة المعرضة للأحمال الديناميكية والحريق
•  الطرق وأسطح المرور
•  الجدران الاستنادية وهياكل دعم المنحدرات
•  أساسات الآلات
•  الخزانات، وحمامات السباحة، والهياكل البحرية
•  صناعة الألواح الأسمنتية أو الإيرانيات
•  صناعة تغطيات الجدران الخرسانية (رومالين)

الانتاجية

• تعبئة 20 كيلوغرام

الوان المنتج

•  إبیض
•  إسود

مواصفات الفزیکیة

مواصفات مکانیکیة

مراحل التنفیذ

معدل استخدام الألياف في الخرسانة يتراوح حول 0.9 كيلوغرام لكل متر مكعب أو 0.1% من حجم الخرسانة، ويمكن أن يتفاوت هذا المقدار بين 0.6 كيلوغرام لكل متر مكعب إلى 3 كيلوغرامات لكل متر مكعب. هذه الكمية من ألياف البولي بروبيلين تحل محل الأسمنت الموجود في الخرسانة، وبالتالي يجب تعديل تصميم خلط الخرسانة بناءً على كمية الأسمنت الجديدة.