The influence of type and quantity of polypropylene fibers on mechanical properties of mortar and concrete

Abstract

Reinforcement of different brittle materials using fibers in order to improve their mechanical properties is an age-old concept. This concept is especially actual in the last two decades, when a large number of new fiber types have been developed. Among these are fibers made of steel (ordinary or stainless), polymeric compounds (polypropylene, polyethylene, nylon, etc.), mineral materials (asbestos, glass) and naturally occurring materials (cellulose, sisal, bamboo, coconut, etc.). This paper deals with results of experimental investigations of fiber-reinforced mortar - composite material made with addition of polypropylene fibers. On the basis of own explorations, the conclusion can be derived that the addition of relatively small amount of polypropylene fibers (volume fraction ~ 0,1%) improves certain mechanical properties of mortar and concrete composites, such as compressive strength, flexural strength, and shear strength.

Ojačanje različitih vrsta krtih materijala pomoću vlakana, u cilju poboljšanja njihovih mehaničkih svojstava, predstavlja koncept koji je poznat i primenjivan od davnina. Ovaj koncept je naročito aktuelan u poslednje dve dekade, kada je razvijen i uveden u upotrebu veliki broj novih vrsta vlakana (ili tzv. mikroarmature). Od svih tipova vlakana, kao najznačajnije možemo izdvojiti sledeće: čelična (od običnog ili nerđajućcg čelika), polimerna (polipropilenska, polietilenska, najlonska i dr.), mineralna (azbestna, staklena), kao i vlakna od prirodnih materijala (od celuloze, konoplje, bambusa, kokosa, itd.). U ovom radu prikazani su rezultati eksperimentalnih ispitivanja svojstava maltera - kompozita spravljenih na bazi dodatka polipropilenskih vlakana. Na bazi sopstvenih istraživanja, može se izvući zaključak da dodatak relativno male količine polipropilenskih vlakana (~ 0,1% od ukupne zapremine), poboljšava pojedina mehanička svojstva kompozita tipa maltera i betona, kao što su čvrstoća pri pritisku, čvrstoća pri savijanju i čvrstoća pri smicanju.