Торкрет-бетон (напыляемый бетон) является основой современного туннелестроения и применяется в проектах, реализуемых по методу NATM (Новый австрийский метод проходки туннелей) и методом «открытого проходки», по всему миру. В отличие от монолитного бетона, торкрет-бетон подвергается воздействию экстремальных условий: удар с высокой скоростью при нанесении, неровности поверхности основания, вибрация от динамической нагрузки и — что особенно важно — воздействие огня в транспортных туннелях.
Полипропиленовое (PP) волокно стала незаменимой добавкой в туннельном торкрет-бетоне, позволяя устранить два основных типа разрушений:
В данном техническом руководстве объясняется принцип действия полипропиленового волокна в торкрет-бетоне, проводится сравнение применения микро- и макроволокна, а также приводятся данные о составах для облицовки туннелей в соответствии с требованиями стандартов EN 14488, ACI 506 и рекомендациями EFNARC.
Торкрет-бетон, нанесенный на скальную породу или существующие бетонные поверхности, подвергается немедленной потере влаги вследствие:
Без наполнителя в течение 1–6 часов образуются усадочные трещины в пластике (обычно шириной 0,1–0,5 мм). Эти трещины:
Микроволокна ПП плотностью 0,6–1,0 кг/м³ эффективно устранять трещины пластической усадки за счет заделки микротрещин на начальной стадии их образования.
В транспортных туннелях (автомобильных, железнодорожных, метрополитена) при возникновении пожара наблюдаются следующие явления:
Примерно в 200–300 °C, свободная вода в бетоне превращается в пар быстрее, чем успевает выходить через сеть пор. Давление пара нарастает до тех пор, пока защитный слой бетона взрывообразно отколывается — резкая фрагментация, которая:
Микроволокна ПП плавятся при температуре 160–165 °C, образуя взаимосвязанную сеть пор, которая обеспечивает выход пара — что полностью исключает взрывное отслоение даже при длительном воздействии температур выше 1 000 °C. Это явление, характерное исключительно для полипропиленового волокна, в настоящее время предписанный в большинстве норм пожарной безопасности для туннелей, действующих во всем мире.
| Тип волокна | Диаметр | Длина | Основная функция | Дозировка |
|---|---|---|---|---|
| Монофиламентная микрофибра | 30–32 мкм | 6–12 мм | Предотвращение отколов, контроль пластической усадки | 0,9–2,0 кг/м³ |
| Фибриллированное микроволокно | 40–60 мкм | 6–19 мм | Пластическая усадка, вторичное армирование | 0,6–1,2 кг/м³ |
| Макроволокно (структурный) | 0,3–0,8 мм | 30–60 мм | Упрочнение после растрескивания, снижение дозировки стального волокна | 3–8 кг/м³ |
| Комбинированный (микро + макро) | Смешанный | Смешанный | Полный спектр возможностей | 1,0 + 4,0 кг/м³ |
Марки волокна TenaBrix PP для торкрет-бетона:
| Класс | Тип | Длина | Диаметр | Прочность на разрыв | Модуль упругости | Рекомендации по применению |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PF-12M | Мононить | 12 мм | 30–32 мкм | ≥ 500 МПа | ≥ 4,5 ГПа | Защита от отколов (огнестойкая), первичная смесь |
| PF-6F | Фибриллированный | 6 мм | в комплекте | ≥ 500 МПа | ≥ 4,5 ГПа | Снижение термоусадки пластика |
| PF-48MC | Макроволокно | 48 мм | 0,45 мм | ≥ 500 МПа | ≥ 4,5 ГПа | Повышение прочности конструкции |
Производительность проверена в соответствии с EN 1363-2 (огнестойкость) и Протокол испытаний на отслоение EFNARC:
| Содержание клетчатки | Кривая пожара | Максимальная температура | Замечено отслоение? | Потеря массы (%) |
|---|---|---|---|---|
| 0 кг/м³ (контроль) | ISO 834 | 900 °C | Взрыв на 8-й минуте | 18.5% |
| 0,9 кг/м³ PF-12M | ISO 834 | 900 °C | Нет | 0.8% |
| 1,8 кг/м³ PF-12M | RWS (тяжёлая форма) | 1 200 °C | Нет | 1.2% |
| 2,0 кг/м³ PF-12M | RABT (железнодорожный) | 1 200 °C | Нет | 0.9% |
Основание: торкрет-бетон C35/45, соотношение «вода/цемент» (w/c) = 0,42, портландцемент OPC 52,5R, отверждение при температуре 23 °C, срок выдержки — 90 дней.
При плотности 0,9 кг/м³ материала TenaBrix PF-12M взрывообразное отслоение полностью исключается в соответствии с кривыми пожарной нагрузки по стандарту ISO 834 и RABT.
| Компонент | кг/м³ |
|---|---|
| Цемент OPC 52.5R | 380–420 |
| Кремнеземный дым | 30–40 |
| Мелкий заполнитель (0–4 мм) | 850–950 |
| Крупный заполнитель (4–8 мм) | 350–450 |
| Вода | 165–180 |
| Суперпластификатор PCE | 4–6 |
| Ускоритель (без щелочи) | 25–35 |
| TenaBrix PP Fiber PF-12M | 0.9–1.5 |
w/c = 0,40–0,45 | Осадка: 200–250 мм (влажная смесь) | Прочность на сжатие через 1 сутки: ≥ 12 МПа | Через 28 суток: ≥ 35 МПа
| Компонент | кг/м³ |
|---|---|
| Цемент OPC 52.5R | 420–460 |
| Летучая зола (класс F) | 40–60 |
| Кремнеземный дым | 30–40 |
| Мелкозернистый заполнитель | 800–900 |
| Вода | 155–170 |
| Суперпластификатор PCE | 5-8 |
| Ускоритель (без щелочи) | 30–40 |
| TenaBrix PP Fiber PF-12M | 1.5–2.0 |
| Стальное волокно (с загнутым концом, 35 мм) | 20–30 (по желанию) |
Разработано в соответствии с требованиями стандарта EN 1992-1-2, класс огнестойкости EI120 | Класс остаточной прочности: EN 14487-1, класс B500
Во многих современных проектах по строительству туннелей используется гибридная оптоволоконная система для снижения содержания стального волокна при сохранении прочности конструкции:
| Система | Стальное волокно | Полипропиленовое волокно | Влияние на стоимость | Производительность |
|---|---|---|---|---|
| Только стальное волокно (справочно) | 35 кг/м³ | 0 | 100% | EN 14488, класс 5 |
| Гибрид из стали и полипропилена | 20 кг/м³ | 2 кг/м³ PF-48MC | ~75% | EN 14488, класс 5 |
| Только макроволокно PP | 0 | 7 кг/м³ PF-48MC | ~55% | EN 14488, класс 3–4 |
Гибридный подход позволяет сократить потери при отскоке (стальное волокно восстанавливает свою форму; у полипропиленового волокна отскок практически равен нулю) и снижает общую стоимость материала на 20–30%.
Одно из важнейших преимуществ полипропиленового волокна перед стальным волокном:
| Стандарт | Требование | TenaBrix класса PF |
|---|---|---|
| EN 14487-1 (Торкрет-бетон) | Классификация волокноармированного торкрет-бетона | PF-12M, PF-48MC |
| EN 14488-5 (Вязкость) | Поглощение энергии ≥ 700 Дж (класс 5) | PF-48MC при плотности 6–8 кг/м³ |
| EN 1363 / EFNARC | Микроволокно полипропилена с защитой от отколов, плотность ≥ 0,9 кг/м³ | PF-12M |
| ACI 506R (США) | Армирование волокном при нанесении торкрет-бетона методом мокрого смешивания | PF-12M, PF-6F |
| JSCE-SF4 (Япония) | Коэффициент прочности TF ≥ 30 | PF-48MC |
| IS 9012 (Индия) | Торкрет-бетон для подземных работ | PF-12M, PF-6F |
При ручном нанесении вязкость 60 000–100 000 сП обеспечивает оптимальный баланс между водоудерживающей способностью и технологичностью. При машинном нанесении с помощью распылителя или насоса вязкость 15 000–40 000 сП позволяет снизить давление в насосе, сохранив при этом достаточную водоудерживающую способность.
HPMC обладает слабым замедляющим действием — как правило, он удлиняет время начального схватывания на 5–15%. Для значительного замедления (> 1 часа) следует использовать специальные замедлители, такие как цитрат натрия (0,03–0,10%), в сочетании с HPMC.
Они выполняют взаимодополняющие функции. ГПМК обеспечивает водоудерживающую способность и загущение; крахмальный эфир — дополнительную устойчивость к оседанию, повышение липкости и гладкость поверхности. Наилучшие результаты достигаются при использовании обоих компонентов в небольшой совокупной дозировке (0,30% ГПМК + 0,05–0,10% крахмального эфира).
Превышение дозировки (> 0,45%) приводит к чрезмерной вязкости, образованию комков при перемешивании, снижению прочности на сжатие и появлению поверхностных дефектов, таких как “катышки”. Всегда придерживайтесь рекомендуемого диапазона для вашего класса вязкости.
Да. Серия Michem MH совместима как с α-, так и с β-гемигидратом гипса. Для α-гипса (более высокая плотность, более низкое соотношение вода/цемент ~0,35–0,45) следует использовать несколько меньшую дозировку (0,15–0,25%), чтобы избежать чрезмерного загустения.
TenaBrix® поставляет Микроволокно и макроволокно из полипропиленового монофиламента производителям бетона, подрядчикам по строительству туннелей и специалистам по напылению бетона в Индии, странах Персидского залива и на мировых рынках. Примечание: TenaBrix® — это эксклюзивный бренд продукции из полипропиленовых волокон, выпускаемой компанией michemicals.com.
📧 Запрос образцов, технических спецификаций (TDS), паспортов безопасности (SDS) и поддержки по применению в проектах: 👉 Свяжитесь с TenaBrix на сайте michemicals.com/contact
Доступные марки: PF-6F / PF-12M / PF-19F / PF-48MC | Упаковка: 0,9 кг/мешок, 20 кг/коробка | Минимальный объем заказа: 500 кг | FOB Циндао
Пожалуйста, свяжитесь со мной, чтобы получить актуальную цену или запросить пробный тест (наши образцы бесплатны и включают доставку).
Мы ответим на ваши вопросы в течение 6 часов. Для получения индивидуального предложения укажите тип вашего завода и ежемесячный объем производства.
Мы оперативно предоставим вам профессиональные решения!
Ответы на запросы из Индии предоставляются в течение 4 часов. Пожалуйста, укажите тип вашего завода и ежемесячный объем производства, чтобы мы могли подготовить для вас индивидуальное предложение.