يُعد الخرسانة المرشوشة (الخرسانة المُرشَّشة) العمود الفقري لبناء الأنفاق الحديثة، حيث تُستخدم في «الطريقة النمساوية الجديدة لحفر الأنفاق» (NATM) ومشاريع الحفر والغطاء في جميع أنحاء العالم. وعلى عكس الخرسانة المصبوبة في الموقع، تتعرض الخرسانة المرشوشة لظروف قاسية: التأثير الناتج عن السرعة العالية أثناء التركيب، والتباين في الشكل الهندسي للسطح الأساسي، والاهتزازات الناتجة عن الأحمال المتغيرة، و— وهو الأمر الأهم — التعرض للحريق في أنفاق النقل.
ألياف البولي بروبيلين (PP) أصبح مادة مضافة لا غنى عنها في الخرسانة المرشوشة المستخدمة في الأنفاق، حيث يعالج نوعين من حالات الفشل الحرجة:
يشرح هذا الدليل الفني كيفية عمل ألياف البولي بروبيلين (PP) في الخرسانة المرشوشة، ويقارن بين تطبيقات الألياف الدقيقة والألياف الكبيرة، ويقدم بيانات التركيب اللازمة لتبطين الأنفاق بما يتوافق مع المعايير EN 14488 وACI 506 وإرشادات EFNARC.
يتعرض الخرسانة المرشوشة التي تُطبق على الصخور أو الخرسانة الموجودة لفقدان فوري للرطوبة بسبب:
في حالة عدم وجود ألياف، تتشكل شقوق انكماش البلاستيك (التي يتراوح عرضها عادةً بين 0.1 و0.5 ملم) في غضون 1–6 ساعات. وهذه الشقوق:
ألياف دقيقة من البولي بروبيلين بكثافة تتراوح بين 0.6 و1.0 كجم/م³ القضاء بشكل فعال على تشققات الانكماش البلاستيكية عن طريق سد الشقوق الدقيقة في مرحلة بدايتها.
في أنفاق النقل (الطرق، السكك الحديدية، المترو)، تؤدي حالات الحريق إلى:
في حوالي 200–300 درجة مئوية, ، يتحول الماء الحر الموجود في الخرسانة إلى بخار بسرعة تفوق قدرته على التسرب عبر شبكة المسام. ويتزايد ضغط البخار حتى يصل إلى طبقة الخرسانة الواقية يتفتت بشكل متفجر — تفكك عنيف يؤدي إلى:
تذوب ألياف البولي بروبيلين الدقيقة عند درجة حرارة تتراوح بين 160 و165 درجة مئوية, ، مما يؤدي إلى تكوين شبكة مسام مترابطة تسمح للبخار بالخروج — مما يقضي تمامًا على التفتت الانفجاري حتى عند درجات حرارة مستمرة تزيد عن 1,000 درجة مئوية. هذه الظاهرة، التي تنفرد بها ألياف البولي بروبيلين، أصبحت الآن مكلف في معظم قوانين السلامة من الحرائق في الأنفاق على مستوى العالم.
| نوع الألياف | القطر | الطول | الوظيفة الأساسية | الجرعة |
|---|---|---|---|---|
| ألياف دقيقة أحادية الخيط | 30–32 ميكرومتر | 6–12 ملم | مقاومة التكسر، والتحكم في الانكماش البلاستيكي | 0.9–2.0 كجم/م³ |
| ألياف دقيقة متشابكة | 40–60 ميكرومتر | 6–19 ملم | انكماش البلاستيك، التعزيز الثانوي | 0.6–1.2 كجم/م³ |
| ماكروفايبر (هيكلي) | 0.3–0.8 ملم | 30–60 ملم | المقاومة للتشقق اللاحق، وتقليل كمية ألياف الصلب | 3–8 كجم/م³ |
| مجمّع (ميكرو + ماكرو) | مختلط | مختلط | نطاق الأداء الكامل | 1.0 + 4.0 كجم/م³ |
درجات ألياف TenaBrix PP المستخدمة في الخرسانة المرشوشة:
| الصف | النوع | الطول | القطر | قوة الشد | معامل المرونة | الاستخدام الموصى به |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PF-12M | خيوط أحادية | 12 ملم | 30–32 ميكرومتر | ≥ 500 ميجا باسكال | ≥ 4.5 جيجا باسكال | مضاد للتشقق (مقاوم للحريق)، خليط أولي |
| PF-6F | متذبذب | 6 مم | مجمعة | ≥ 500 ميجا باسكال | ≥ 4.5 جيجا باسكال | الحد من انكماش البلاستيك |
| PF-48MC | ماكروفايبر | 48 ملم | 0.45 ملم | ≥ 500 ميجا باسكال | ≥ 4.5 جيجا باسكال | تعزيز المتانة الهيكلية |
تم اختبار الأداء وفقًا لـ EN 1363-2 (مقاومة الحريق) و بروتوكول اختبار التفتت الخاص بـ EFNARC:
| محتوى الألياف | منحنى الحريق | أقصى درجة حرارة | هل لوحظ حدوث تقشر؟ | فقدان الكتلة (%) |
|---|---|---|---|---|
| 0 كجم/م³ (المجموعة الضابطة) | ISO 834 | 900 درجة مئوية | حدث مفاجئ في الدقيقة الثامنة | 18.5% |
| 0.9 كجم/م³ PF-12M | ISO 834 | 900 درجة مئوية | لا يوجد | 0.8% |
| 1.8 كجم/م³ PF-12M | RWS (حادة) | 1,200 درجة مئوية | لا يوجد | 1.2% |
| 2.0 كجم/م³ PF-12M | RABT (السكك الحديدية) | 1,200 درجة مئوية | لا يوجد | 0.9% |
الطبقة التحتية: الخرسانة المرشوشة C35/45، نسبة الماء إلى الرمل (w/c) = 0.42، الأسمنت البورتلاندي العادي (OPC) 52.5R، معالجة عند درجة حرارة 23 درجة مئوية، عمر 90 يومًا.
عند 0.9 كجم/م³ من مادة TenaBrix PF-12M، يتم القضاء تمامًا على التفتت الانفجاري وفقًا لمعيار ISO 834 ومنحنيات الحريق RABT.
| المكوّن | كجم/م³ |
|---|---|
| أسمنت OPC 52.5R 52.5R | 380–420 |
| غبار السيليكا | 30–40 |
| الركام الناعم (0–4 مم) | 850–950 |
| الركام الخشن (4–8 مم) | 350–450 |
| الماء | 165–180 |
| ملدن فائق اللدونة PCE | 4–6 |
| مُسرِّع (خالٍ من القلويات) | 25–35 |
| ألياف TenaBrix PP PF-12M | 0.9–1.5 |
w/c = 0.40–0.45 | تدفق الانسياب: 200–250 مم (خليط رطب) | قوة الضغط بعد يوم واحد: ≥ 12 ميجا باسكال | بعد 28 يومًا: ≥ 35 ميجا باسكال
| المكوّن | كجم/م³ |
|---|---|
| أسمنت OPC 52.5R 52.5R | 420–460 |
| الرماد المتطاير (الفئة F) | 40–60 |
| غبار السيليكا | 30–40 |
| الركام الناعم | 800–900 |
| الماء | 155–170 |
| ملدن فائق اللدونة PCE | 5-8 |
| مُسرِّع (خالٍ من القلويات) | 30–40 |
| ألياف TenaBrix PP PF-12M | 1.5–2.0 |
| ألياف فولاذية (ذات طرف معقوف، 35 مم) | 20–30 (اختياري) |
مصمم ليتوافق مع معيار EN 1992-1-2، فئة التعرض للحريق EI120 | فئة القوة المتبقية: EN 14487-1، الفئة B500
تستخدم العديد من مشاريع الأنفاق الحديثة نظام الألياف الهجين لتقليل محتوى ألياف الصلب مع الحفاظ على المتانة الهيكلية:
| النظام | الألياف الفولاذية | ألياف PP | تأثير التكلفة | الأداء |
|---|---|---|---|---|
| ألياف فولاذية فقط (مرجع) | 35 كجم/م³ | 0 | 100% | EN 14488 الفئة 5 |
| مزيج من الفولاذ والبولي بروبيلين | 20 كجم/م³ | 2 كجم/م³ PF-48MC | ~75% | EN 14488 الفئة 5 |
| ألياف PP الكبيرة فقط | 0 | 7 كجم/م³ PF-48MC | ~55% | EN 14488 الفئة 3–4 |
يقلل النهج المختلط من خسائر الارتداد (تتميز ألياف الفولاذ بقدرة على الارتداد؛ بينما تقترب قدرة ألياف البولي بروبيلين على الارتداد من الصفر) وتقلل التكلفة الإجمالية للمواد بنسبة تتراوح بين 20 و30%.
ميزة حاسمة لألياف البولي بروبيلين مقارنة بألياف الفولاذ:
| قياسي | المتطلبات | TenaBrix من فئة PF |
|---|---|---|
| EN 14487-1 (الخرسانة المرشوشة) | تصنيف الخرسانة المرشوشة المقواة بالألياف | PF-12M، PF-48MC |
| EN 14488-5 (الصلابة) | امتصاص الطاقة ≥ 700 جول (الفئة 5) | PF-48MC عند 6–8 كجم/م³ |
| EN 1363 / EFNARC | ألياف دقيقة من البولي بروبيلين (PP) مقاومة للتفتت، بكتلة ≥ 0.9 كجم/م³ | PF-12M |
| ACI 506R (الولايات المتحدة الأمريكية) | تقوية الخرسانة المرشوشة بالخلط الرطب بالألياف | PF-12M، PF-6F |
| JSCE-SF4 (اليابان) | معامل الصلابة TF ≥ 30 | PF-48MC |
| IS 9012 (الهند) | الخرسانة المرشوشة للأعمال تحت الأرض | PF-12M، PF-6F |
بالنسبة للتطبيق اليدوي، توفر القيمة التي تتراوح بين 60,000 و100,000 cP التوازن الأمثل بين الاحتفاظ بالماء وسهولة التشغيل. أما بالنسبة للتطبيق الآلي عن طريق الرش أو المضخة، فإن القيمة التي تتراوح بين 15,000 و40,000 cP تقلل من ضغط الضخ مع الحفاظ على مستوى كافٍ من الاحتفاظ بالماء.
يتميز HPMC بتأثير تأخير خفيف — حيث يطيل عادةً مدة التصلب الأولي بمقدار 5–15%. ولتحقيق تأخير كبير (> 1 ساعة)، استخدم مواد تأخير مخصصة مثل سيترات الصوديوم (0.03–0.10%) بالاقتران مع HPMC.
وهما يؤديان وظائف متكاملة. حيث يوفر HPMC القدرة على الاحتفاظ بالماء والتكثيف؛ بينما يوفر إيثر النشا مزيدًا من المقاومة للترهل وتحسين اللزوجة ونعومة السطح. ولتحقيق أفضل النتائج، يُنصح باستخدام كليهما بجرعة مجمعة منخفضة (0.30% من HPMC + 0.05–0.10% من إيثر النشا).
تؤدي الجرعة الزائدة (> 0.45%) إلى لزوجة مفرطة، وتكتل المادة أثناء الخلط، وانخفاض قوة الضغط، وظهور عيوب سطحية مثل “تكوّن الكريات”. احرص دائمًا على البقاء ضمن النطاق الموصى به لدرجة اللزوجة الخاصة بك.
نعم. تتوافق سلسلة Michem MH مع كل من الجبس α- وβ-نصف المائي. بالنسبة للجبس α (كثافة أعلى، ونسبة ماء إلى أسمنت أقل ~0.35–0.45)، استخدم جرعة أقل قليلاً (0.15–0.25%) لتجنب زيادة سماكة الخليط.
تزود شركة TenaBrix® الألياف الدقيقة والألياف الكبيرة المصنوعة من خيوط أحادية من البولي بروبيلين (PP) إلى شركات إنتاج الخرسانة، ومقاولي الأنفاق، والمتخصصين في الخرسانة المرشوشة في الهند ودول مجلس التعاون الخليجي والأسواق العالمية. ملاحظة: TenaBrix® هي العلامة التجارية الحصرية لمنتجات ألياف البولي بروبيلين من موقع michemicals.com.
📧 طلب عينات، وورقة بيانات المواد (TDS)، وورقة بيانات السلامة (SDS)، ودعم تطبيقات المشاريع: 👉 اتصل بـ TenaBrix عبر الموقع michemicals.com/contact
الدرجات المتوفرة: PF-6F / PF-12M / PF-19F / PF-48MC | التعبئة: 0.9 كجم/كيس، كرتونة 20 كجم | الحد الأدنى للطلب: 500 كجم | FOB تشينغداو
يُرجى الاتصال بي للحصول على أحدث عرض أسعار أو لطلب اختبار عينة (عيناتنا مجانية وتشمل الشحن).
سيتم الرد على استفساراتك في غضون 6 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.
سنقدم لك حلولاً احترافية على الفور!
يتم الرد على الاستفسارات المتعلقة بالهند في غضون 4 ساعات. يرجى ذكر نوع المصنع وحجم الإنتاج الشهري للحصول على عرض أسعار مخصص.