聚丙烯纤维经改性后可替代石棉用于建筑业

欧洲纤维水泥工业中石棉的逐步替代始于八十年代初。成功用于此应用的两种主要纤维是木浆纤维和聚乙烯醇纤维。前者用于加固蒸汽固化产品的外部(包层)和内部(隔断、天花板)应用，而两种纤维类型的组合用于空气固化产品，主要用于屋面应用。虽然许多其他类型的纤维，如聚丙烯腈纤维(PAN)，聚乙烯纤维(PE)，耐碱玻璃纤维(ARG)，聚丙烯(PP)网和纤维，碳纤维，(芳香族)聚酰胺纤维等偶然应用于这个行业，它们的使用程度都不及木浆纤维和聚乙烯醇纤维。随着石棉替代品在全球范围内的发展，对廉价替代品的需求持续增加，特别是在屋顶应用方面。
聚丙烯纤维是由聚丙烯制成的合成纤维。聚丙烯纤维最重要的性能是其低密度、低软化温度范围和疏水性。主要用于地毯和地毯的表面纤维，初级和次级地毯的衬底，以及卫生产品的无纺布，它的吸水性和柔软性非常低，是覆盖材料的首选。它也用于医疗用无纺布，土工布和散装存储袋。普通聚丙烯纤维广泛应用于混凝土的防裂领域，但由于其性能不理想，不能用于纤维水泥制品的加固。
由于PP是一种相对便宜的聚合物，可以在世界范围内得到，并且可以用经典的熔体纺丝技术进行加工，它仍然是一种有吸引力的替代石棉纤维的原材料。万博平台盘口增加摩擦和/或化学界面粘结能有效地改善PP纤维水泥的性能。普通高强PP纤维粘结性能差是由于表面能低(疏水性)和粗糙度低。
第一家使用这种技术生产胶凝复合材料纤维的公司是日本的大和保公司，该公司在护套中使用了细填料。界面粘结的改善是由于官能团的存在，官能团具有与水泥(涂料和共聚物)化学结合的能力。表面粗糙度的增加是由于填料或涂层。纤维水泥屋面的工业生产在不同的国家开始使用这些新纤维。最重要的作品是在拉丁美洲(秘鲁、哥伦比亚、阿根廷、智利)制作的。
外部混凝土受到了大自然最恶劣的影响，也受到了用户不同程度的苛刻对待。无论是商业、工业还是住宅，外部混凝土在其设计寿命期间都会遇到自然破坏力量，导致其早期和昂贵的退化。它不仅要经得起使用时的冲击和磨损，还要经得起环境中天气的影响，还必须抵御冻融循环所造成的潜在破坏。
氯化物腐蚀后的冻融侵蚀是混凝土劣化最常见的原因。有一种理论认为，在冻融条件下，混凝土内部的水分子在温度下降时没有空间膨胀和收缩，在表面造成张力和裂缝，从而让水和化学物质渗透进去。反过来，这些分子会膨胀和收缩，削弱混凝土的结构，显著降低其寿命。作为研究的一部分，ADFIL建筑纤维设计了一种简单而有效的方法来对抗冻融攻击，同时去除与AEAs使用相关的所有变量。在过去的二十年里，特殊工程单丝聚丙烯纤维(如纤维蛋白XT)的加入已经允许数百个合同成功取代AEA。ADFIL纤维提高了混凝土灌注后的早期抗拉应变能力。通过减少裂缝的频率和尺寸，它们使混凝土保持更多的内在强度，增加其耐久性，以抵御放置时天气的负面影响，以及硬化状态下的冻融条件。万博平台盘口纤维夹带混凝土还能更好地防止因工业机械持续冲击造成的接缝边缘恶化和磨损。纤维在其扩展过程中拦截裂缝，并将为脆性材料导入高程度的延性。这也会提高混凝土的抗冲击性。 Scientific work by the University of Newcastle's civil engineering department supports these findings. In one of the most intensive studies of its kind, concrete cubes were subjected to 150 freeze/thaw cycles over a period of one year. Each cube was cast from concrete with a w/c ratio of 0.5 and a cement content of 350kg/m3. Polypropylene fibres of three differing lengths and types were added at a dosage of 0.91kg/m3 to the concrete cubes. One untreated cube was used as a control. A range of tests were then undertaken to study the effects that fibres had on the durability of the concrete, with the results showing 'a clear association between the use of polypropylene fibres in concrete and freeze/thaw protection, leading to subsequent enhanced durability'. Putting this into context, Kernan(5) suggested that as concrete is the most common material in modern construction, in the event that the use of monofilament fibres should become extensive, concrete would enjoy increased durability, resulting in lower environmental impact. Successful test programmes show that specialist monofilament fibres perform as well as, if not better than, AEA concrete. The CDF, RILEM test has been performed on several occasions and replicates the effects of freezing and thawing with the added problem for concrete - a salt solution is added. This test imitates de-icing methods used on some external concrete to melt ice. In practice, if ice does form on the surface of the concrete, salt should not be used retrospectively; but in reality, this is not the case. Applying salt to ice melts the ice by taking heat from the underlying concrete very rapidly. The latent heat of melting ice is massive and one or two cycles of rapid thawing can destroy a pavement surface. If vehicles enter an unsalted frozen pavement from a pre-salted highway, brine may fall from the vehicle onto the ice and damage the concrete. ADFIL fibres provide protection against frost attack by ensuring that the concrete surface remains bonded to the underlying body of concrete, so preventing the ingress of moisture and therefore the adverse effects of freezing.
由于人们越来越意识到聚丙烯纤维的耐久性和成本效益，全球对这种混凝土混合料的需求持续急剧上升，随着重要的研究和测试方案继续进一步发展保护水平的处理混凝土及其使用。(由Kitchen, Andrew)由美国Forta公司制造，母纤维经济网和母纤维经济单纤维由100%均聚聚丙烯制成，并在易于使用的生物降解袋提供快速和准确的剂量。纤维可以在搅拌站或卡车中添加到混凝土混合物中，搅拌作用使纤维均匀地分布在混凝土中，从而产生均匀的混合物，并提供有效的微钢筋和裂缝控制。Masterfibre economy - net整合了一个整理的纤化纤维设计，在混合过程中开放，提供一个有效的网络二级强化。它可以用于一系列的混凝土施工应用，包括平地板、覆盖层、浇筑物、路边石、车道、人行道和人行道，并适用于各种混合，包括建筑/彩色混凝土、砂浆和灌浆。与此同时，用于混凝土的母丝纤维经济单体聚丙烯纤维具有单丝设计，内含均匀长度的单个纤维。专门为控制塑料收缩开裂而开发的纤维，有助于减少收缩裂缝的形成，在初始设置之前，同时也减少沉降收缩。