NDIKIMI I FIBRAVE HIBRIDE ( POLIPROPILENIT DHE ÇELIKUT) NE ... · „‟Ndikimi i fibrave hibride (polipropilenit dhe çelikut) në betonet e armuara„‟ Falenderime Punimi i kësaj

UNIVERSITETI I TIRANËS

FAKULTETI I SHKENCAVE TË NATYRËS

DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE

TEZA E DOKTORATURËS

″NDIKIMI I FIBRAVE HIBRIDE ( POLIPROPILENIT DHE ÇELIKUT)

NE BETONET E ARMUARA

KANDIDAT UDHËHEQËSI SHKENCOR

MSc. Erjola Reufi Prof. Asoc. Ilirjana Boci

„‟Ndikimi i fibrave hibride (polipropilenit dhe çelikut) në betonet e armuara„‟

Disertacion

i paraqitur nga:

Msc. Erjola Reufi

Për marrjen e gradës shkencore

DOKTOR

“Ndikimi i fibrave hibride(polipropilenit dhe

çelikut) në betonet e armuara”

Mbrohet më datë / / 2016 para komisionit

1................................................. KRYETAR

2.................................................. ANËTAR (OPONENT)

3........................................................ ANËTAR (OPONENT)

4........................................................ ANËTAR

5............................................................ ANËTAR

ii


Falenderime

Punimi i kësaj teme doktorature ka qënë një „‟udhëtim‟‟ i mundimshëm i cili nuk do të qe i

mundur për tu realizuar pa ndihmën e disa personave. Ka ardhur momenti i falenderimit për ta.

Dëshiroj të shpreh keqardhje, mirënjohje dhe nderim të veçantë për ideatoren e këtij dizertacioni

profesoresh Jozefita Marku e cila per fat të keq nuk jeton më.

E ndiej veten me fat që arrita tju njoh dhe të marr mbështetjen dhe përkushtimin tuaj nga i cili

kam mësuar shumë.

Dëshiroj të shpreh falenderim dhe mirënjohje të thellë për Prof. Dr. Ing Thomas Beer në

Institutin e Shkencave Materiale, Freiberg, Gjermani për mundësinë e ofruar për të kryer fazën

eksperimentale të këtij studimi, dhe ndihmesën që më ka ofruar në interpretimin e matjeve të

pjesës eksperimentale.

Falenderim të veçantë për udhëheqësen Prof. Asoc Ilirjana Boci për këshillat e dobishme dhe

ndihmesën e papërtuar që më ofroi për ta përmbyllur me sukses këtë fazë studimi.

Gjithashtu dëshiroj të falenderoj të gjithë kolegët e departamentit veçanërisht drejtuesin Prof. Dr.

Spiro Drushku për udhëzimet dhe mbështetjen që më ka ofruar në faza të ndryshme të këtij

studimi si dhe kolegët e shkollës së Lartë Private Logos për mirëkuptimin e treguar gjatë kësaj

faze studimi.

Dëshiroj të shpreh falenderim për drejtuesin e ALTEA GEOSTUDIO, Z.Skender Allkaj dhe

inxhinier Saimirin për mbështjetjen dhe mundësinë për kryerjen një pjesë të matjeve

eksperimentale të këtij studimi.

Falenderim dhe mirenjohje të veçantë për familjen time, motrat e mia, mbesat Magdën, Melinën

dhe Dionën e vogël të cilët kanë qënë frymëzim dhe çlodhje në ditët e vështira të këtij punimi.

Falenderim të veçantë për shokun tim më të mirë, babain tim për mbështetjen e vazhdueshme

dhe këshillat e vlefshme që më ka ofruar gjatë këtij studimi.

Së fundi por jo për nga rëndësia deshiroj të shpreh falenderim për bashkëshortim tim Endritin që

me dashurinë mirëkuptimin dhe mbështetjen e tij të vazhdueshme më dha forcë dhe motiv për ta

mbaruar këtë punim.

iii


ABSTRAKT

Betoni është materiali më i rëndësishëm në fushën e ndërtimit. Ai është një gur artificial i

realizuar nëpërmjet një proçesi të caktuar teknologjik nga përzjerja përbërësve që janë agregatët,

çimento, uji dhe shtesat e lëngëta. Për një kohë të konsiderueshme, për shkak të vetive dhe

karakteristikave shumë të mira të betonit si material i fortë, i pa djegshëm, i qëndrueshëm ndaj

ndikimeve agresive të kushteve mjedisore, betoni u konsiderua si një material i përjetshëm dhe i

pa shkatërrueshëm.

Zhvillimi i teknologjisë së materialeve të ndërtimit por edhe i ndërtimit në tërësi, tregoi që edhe

betoni nuk është material i përjetshëm dhe i pa shkatërrueshëm.

Ekzistojnë shumë shkaqe që çojnë në dëmtimin dhe shkatërimin e betonit dhe të strukturave të

betonit. Këto shkaqe mund ti ndajmë në dy kategori, shkaqe të jashtme dhe shkaqe të brendshme.

Shkaqet e jashtme janë të lidhura me ndikimin e kushteve te mjedisit, ndërsa shkaqet e

brendshme vijnë si rezultat i mangësive në vetë materialin e betonit.

Bashkë me zhvillimin e shoqërisë moderne lindi nevoja edhe për ndërtimin e strukturave

jetëgjata. Për realizimin e strukturave jetëgjata lindi nevoja e përdorimit të materialeve dhe

teknologjive inovative ku në ditët e sotme një rëndësi të veçantë i kushtohet përdorimit të fibrave

të ndryshme si për shembull qelqit, polipropilenit, çelikut, karbonit etj. Pikërisht betonet që

përmbajnë çimento hidraulike, ujë, agregatë dhe fibra njihen me termin betone hibride.

Përdorimi i betonit të përforcuar me fibra, si material strukturor është rritur në mënyrë konstante

gjatë dekadave të fundit. Përforcimi i tij me fibra çeliku me përmbajtje të ulët karboni dhe me

rezistencë të lartë në tërheqje, rrit të gjitha parametrat e qëndrueshmërirë mekanike të betonit dhe

veçanërisht rrit ndalimin e plasaritjeve për shkak të tkurrjeve plastike, rrit qëndrueshmërinë në

përkulje, qëndrueshmërinë në goditje, rezistencën ndaj veprimeve ciklike.

Nga ana tjetër përdorimi i fibrave të polipropilenit në beton bën të mundur rritjen e rezistencës

ndaj zjarrit, redukton plasaritjet për shkak të tkurrjeve plastike dhe rrit qëndrueshmërinë ndaj

fenomenit ngrirje-shkrirje. Ky tip betoni është i përshtatshëm për shtresën finale të tuneleve për

shkak të kapacitetit që ka për të rritur qëndrueshmërinë e rezistencës ndaj zjarrit dhe gjithashtu

gjen përdorim të gjerë në dyshemetë industriale dhe elementë parafabrikatë si në panele, plinta

dhe tubacione.

iv


Gjatë studimit u kryen testimet fiziko-mekanike dhe kimike mbi kamponet hibride të betonit

duke përdorur si shtesa fibrat e polipropilenit dhe çelikut në gjatësi dhe përqindje vëllimore të

ndryshme në beton. Rezultatet e përfituara nga testimet mbi kampionet hibridë si rezistenca

mekanike në shtypje në tërheqje, në kushte standarte dhe temperatura të larta dhe ciklet ngrirje -

shkrirje, moduli i elasticitetit, investigimet mineralogjike me anë të mikroskopise optike treguan

epërsi ndaj kampioneve të përgatitur pa shtesa fibrash.

Fjalët kyçe: betoni, struktura jetëgjata, fibra çeliku, fibra polipropileni, rezistencë ndaj zjarrit,

redukton plasaritjet në tunele, dysheme industriale.

v


PËRMBAJTJA

QËLLIMI DHE RËNDËSIA E STUDIMIT ..................................................................................1

KAPITULLI I

NJË VËSHTRIM I PËRGJITHSHËM I BETONEVE DHE RËNDËSIA E LËNDËVE TË

PARA NË VETITË E BETONIT TË FRESKËT ............................................................................2

1.1 Aspekte teorike mbi vetitë fizike të agregatëve .......................................................................3

1.2 Aspekte teorike mbi vetitë fizike dhe kimike të çimentos .......................................................7

1.3 Rëndësia e raportit ujë/ çimento në ve çoritë e betonit. ...........................................................9

1.4 Rëndësia e cilësisë së ujit të përdorur në cilësinë e betonit ...................................................10

1.5 Shtesat në beton. Klasifikimi dhe rëndësia e përdorimit të tyre ............................................11

KAPITULLI II

BETONET HIBRIDË TË PËRFORCUAR ME FIBRA ÇELIKU DHE POLIPROPILENI

2.1 Të përgjithshme .....................................................................................................................12

2.2 Historiku i përdorimit të fibrave në beton ...............................................................................15

2.3 Betonet e përforcuar me fibra çeliku ......................................................................................16

2.3.1 Vetitë mekanike të betoneve të përforcuar me fibra çeliku .............................................17

2.3.1.1 Rezistenca në shtypje ................................................................................................18

2.3.1.2 Rezistencat në përkulje ..........................................................................................18

2.3.1.3 Rezistenca në tërheqje ............................................................................................19

2.3.1.4 Tenaciteti ..................................................................................................................20

2.3.2Punueshmëria e betonit të freskët ......................................................................................20

2.3.3Aplikimet praktike të betonit të përforcuar me fibra çeliku .............................................20

2.3.4 Projektimi i përzierjes së betonit të përforcuar me fibra çeliku .....................................21

2.3.5 Prodhimi i betoneve të përforcuar me fibra çeliku ..........................................................23

vi


2.4 Betonet e përforcuar me fibra polipropileni ............................................................................24

2.4.1 Nevoja e përdorimit të fibrave të polipropilenit ..................................................................24

2.4.2Avantazhet e fibrave prej polipropileni ................................................................................25

2.4.3 Rezistenca ndaj zjarrit ........................................................................................................27

2.4.4 Vetitë mekanike të betoneve të përforcuar me fibra polipropileni (PPFRC) ......................29

2.4.4.1Qëndrueshmëria në shtypje dhe përkulje ..................................................................30

2.4.4.2 Punueshmëria ........................................................................................................31

2.4.4.3 Koha e ngurtësimit, prezës të betoneve të përforcuar me fibra polipropileni ..........31

2.4.4.4 Aplikimet praktike të PPFRC -ve ..............................................................................32

2.4.4.5 Përdorimi i fibrave hibride në betone ......................................................................32

2.4.4.6 Rëndësia e përdorimit të metodave insitu në ekzaminimin e cilësisë së betonit të

ngurtësuar ..............................................................................................................................33

2.4.4.7 Moduli i elasticietetit ...............................................................................................34

2.4.4.8 Mikroskopia optike dhe analiza termike rëndësia e përcaktimit të tyre në betonet e

ekspozuara në temperatura të larta ................................................................................................36

2.4.4.9 Analiza termike ........................................................................................................37

PJESA EKSPERIMENTALE

KAPITULLI III

TESTIMI I VETIVE TË BETONEVE TË PËRFORCUARA ME FIBRA

3.1 Lëndët e para të përdorura në studim ......................................................................................40

3.2 Testimet fiziko-kimike të agregateve dhe çimentos të përdorur në studim ............................41

3.2.1 Përcaktimi i shpërndarjes së madhësisë së grimcave të agregatit (analiza e sitave) ........41

3.2.2 Përcaktimi i masës vëllimore në gjëndje të shkrifët të agregatit të imët (rërë natyrore)

DL-PMT -2a/9 ............................................................................................................................42

3.2.3 Përcaktimi i masës specifike të rërës dhe agregateve DL-PMT-2a/10 ............................43

vii


3.2.4 Përcaktimi i vëllimit të boshllëqeve mbi mostrat e agregatit ...........................................44

3.2.5 Analizat kimike të çimentos .............................................................................................48

3.2.5.1 Përcaktimi i SiO 2.......................................................................................................48

3.2.5.2 Pёrcaktimi i CaO me metodёn kompleksometrike ...................................................49

3.2.5.3 Pёrcaktimi i MgO me metodёn kompleksometrike .................................................49

3.2.5.4 Pёrcaktimi i Fe2O3 ..................................................................................................49

3.2.5.5 Pёrcaktimi i Al2O3 ..................................................................................................50

3.2.5.6 Pёrcaktimi i sulfateve ............................................................................................50

3.3 Metodat e testimit të vetive fiziko-mekanike të betonit të freskët ..........................................51

3.3.1 Metodat e testimit të betonit të freskët ............................................................................52

3.4 Metodat e testimit të betonit të ngurtësuar ..............................................................................55

3.4.1 Përcaktimi i rezistencës në shtypje ...................................................................................55

3.4.2 Përcaktimi i rezistencës në përkulje .................................................................................58

3.4.3 Përcaktimi i rezistencës në shtypje ndaj cikleve ngrirje-shkrirje ....................................58

3.4.4 Përcaktimi i rezistencës ndaj joneve klorure ...................................................................59

3.5 Përcaktimi i modulit të elasticitetit me anë të metodës të ultratingujve ...............................60

3.6 Përcaktimi i modulit të elasticitetit me anë të metodës rezonative .....................................61

3.7 Metodika e përcaktimit me anë të mikroskopisë optike ......................................................62

3.8 Analiza termike ......................................................................................................................63

KAPITULLI IV

REZULTATET E TESTIMIVE TË BETONIT TË FRESKËT DHE TË NGURTËSUAR

4.1 Rezultatet e testimet për betonin e freskët dhe të ngurtësuar .................................................64

4.1.1 Rezultatet për rezistencat në shtypje ...............................................................................72

4.1.2 Rezultatet për rezistencat në përkulje ............................................................................75

4.1.3 Rezistencat ndaj cikleve ngrirje-shkrirje .......................................................................79

viii


4.1.4 Rezultatet mbi qëndrueshmërinë mbi jonet klorur .........................................................83

4.1.5 Rezultatet për shpejtësinë e ultratingullit ........................................................................84

4.1.6 Rezultatet e modulit të elasticitetit ..................................................................................89

4.1.7 Mikroskopia optike .........................................................................................................93

4.1.8 Përcaktimi i analizës termike ..........................................................................................95

KAPITULLI V

PËRFUNDIME DHE REKOMANDIME

5. Përfundime dhe rekomandime...............................................................................................109

KAPITULLI VI

LITERATURA

6. Referenca.................................................................................................................................112

ix


LISTA E TABELAVE

Tabela 1 : Lidhja midis formes dhe madhesise se agregatit ...........................................................4

Tabela 2 : Vlerat e rezistencës në shtypje, tërheqje dhe prerje të shkëmbinjve të zakonshëm .......5

Tabela 3 : Përmbajtja në përqindje e mineraleve për tipet e çimentos ..........................................7

Tabela 4 : Karakteristikat fiziko-mekanike të disa fibrave ..........................................................15

Tabela 5 : Përzierje të rekomandueshme për betonin e përforcuar me fibra çeliku......................22

Tabela 6 : Përzierje të rekomandueshme të betoneve të përforcuar në tunele ..............................23

Tabela 7 : Disa forma të fibrave të polipropilenit .........................................................................26

Tabela 8: Disa vlera referente të rezistencës në shtypje të betonit me dhe pa përforcim fibrash .30

Tabela 9 : Ndryshimet e betonit në temperatura të larta ...............................................................37

Tabela 10 : Rezultatet e sitave në kampionin rërë lumi 0-4 mm Lumi Mat .................................45

Tabela 11: Rezultatet e sitave Granil Lumi 4-12.5 mm Lumi Mat ..............................................46

Tabela 12 : Rezultati i sitave për kampionin Granil Lumi 12.5-25 mm lumi Mat .......................47

Tabela 13: Rezultatet e testimit për kampionin rërë fraksioni 0-4 mm, granil lumi 4-12.5 mm

dhe granil lumi 12-25 mm..............................................................................................................48

Tabela 14 : Rezultatet e testimit kimik për çimenton CEM II 32.5 R ..........................................50

Tabela 15 : Rezultatet e testimit fiziko-mekanik të çimentos CEM II 32.5 R ..............................51

Tabela 16 : Klasat e rezistencës në shtypje në përputhje me SSHEN 206-1 ................................56

Tabela 17 : Relacioni midis moshës dhe rritjes së rezistencës në shtypje ....................................57

Tabela 18 : Klasa e ekspozimit dhe klasa minimale e rezistencës ndaj cikleve ngrirje-shkrirje ..59

Tabela 19 : Klasa e përmbajtjes së klorureve në beton .................................................................60

Tabela 20 : Lidhja midis shpejtësisë së ultratingujve dhe cilësisë së betonit ...............................61

x


Tabela 21: Përzierjet paraprake me qëllimi gjetjen e recetës optimale ........................................65

Tabela 22 : Përzierja përfundimtare ..............................................................................................66

Tabela 23 : Tabela përmbledhëse për përzierjet e përgatitura ......................................................68

Tabela 24 : Përmbajtja në përqindje e joneve klorur për betonet e përforcuar me fibra çeliku

........................................................................................................................................................83

Tabela 25 : Përmbajtja në përqindje e joneve klorur për betonet e përforcuar me fibra

polipropileni ...................................................................................................................................83

Tabela 26 : Përmbajtja në përqindje e joneve klorur për kampionët hibridë S F0.5 % PP 0.2 %

në vëllim të betonit .......................................................................................................................84

Tabela 27 : Përmbajtja në përqindje e joneve klorur për kampionët hibridë SF0.25 % PP 0.1 %

në vëllim të betonit ........................................................................................................................84

Grafiku nr 1 : Shpërndajrja granulometrike rërë lumi me fraksion 0-4 mm ...............................45

Grafiku nr 2 : Shpërndarja Granil Lumi 4-12.5 mm, lumi Mat Metodika EN 933-1 .................46

Grafiku nr 3 : Shpërndarja granulometrike granil lumi 12-25 mm lumi Mat ..............................47

xi


Lista e figurave

Figura 1. Disa forma të agregatëve ................................................................................................3

Figura 2. Fazat e hidratimit të çimentos në beton ...........................................................................8

Figura 3. Varësia e raportit ujë/çimento dhe rezistencës mekanike të betonit në varësi të tipot të

çimentos .........................................................................................................................................10

Figura 4. Varësia e raportit ujë/çimento dhe porozitetit në % të betonit .....................................10

Figura 5a. Fibra e asbestit ............................................................................................................16

Figura 6. Disa forma të fibrave prej çeliku ...................................................................................17

Figura 7. Ndikimi i fibrave të çelikut në rezistencën në shtypje ..................................................18

Figura 8. Ndikimi i raportit gjatësi/diametër dhe përqindjes në vëllim të fibrabe të çelikut në

rezistencën në përkulje ...................................................................................................................19

Figura 9. Rritja e rezistencës në përkulje në varësi të përqindjes vëllimore të fibrave të çelikut në

betonin e ngurtësuar .......................................................................................................................19

Figura 10. Ndikimi i formës së fibrës, përqindjes vëllimore dhe raportit gjatësi/diametër në

vlerën e tenacitetit të betonit të ngurtësuar ...................................................................................20

Figura 11. Aplikime praktike të fibrave të çelikut ........................................................................21

Figura 12. Njesia mer e polimerit të polipropilenit ......................................................................26

Figura 13. Fibra e polipropilenit ..................................................................................................27

Figura 14. Beton me armim tradicional .......................................................................................28

Figura 15. Beton i armuar me fibra ..............................................................................................28

Figura 16. Siperfaqja menjëherë pas zjarrit tek betoni tradicional ...............................................29

Figura 17. Sipërfaqja menjëherë pas zjarrit beton me 2 kg/m3 fibra PP .......................................29

Figura 18. Beton tradicional i armuar me shufra çeliku ...............................................................29

Figura 19. Beton me 2 kg/m3 fibra PP .........................................................................................29

xii


Figura 20. Aplikime praktike të PPRC-ve ..................................................................................32

Figura 21. Vendosja e termocifteve në kampionin prizmatik të betonit .......................................33

Figura 22. Kurba sforco-deformim ..............................................................................................34

Figura 23. Deformimi i materialit nën veprimin e sforcos ...........................................................34

Figura 24. Ndryshimet e betonit në kontakt me nxehtësinë ........................................................36

Figura 25. Bllokskema e fazave të programit eksperimental........................................................39

Figura 26. Çakëll 10-25 mm ........................................................................................................40

Figura 27. Rërë lumi 0-5 mm .....................................................................................................40

Figura 28. Çakëll 5-10 mm ...........................................................................................................40

Figura 29. Polipropileni 12 mm ...................................................................................................40

Figura 30. Polipropileni 6 mm ......................................................................................................40

Figura 31. Polipropileni 3 mm ......................................................................................................40

Figura 32. Fibra çeliku 5 cm ........................................................................................................41

Figura 33. Fibra çeliku 3 cm ........................................................................................................41

Figura 34. Aparati i përcaktimit të granulometrise të agregatëve ...............................................41

Figura 35. Baloni Lë Shatëlie për përcaktimin e masës specifike të agregatit .............................43

Figura 36. Matja e konstitencës me metodën e shtresëzimit në zbritje .......................................54

Figura 37. Klasat e konsistencës ..................................................................................................54

Figura 38. Matja e rezistencës në shtypje .....................................................................................55

Figura 39. Varësia e përqindjes të vëllimit të fibrave dhe rezistencës në shtypje të betonit

........................................................................................................................................................57

Figura 40. Orientimi I fibrave të çelikut në matricën e betonit ....................................................57

Figura 41. Matja e rezistencës në përkulje ...................................................................................58

Figura 42. Mikroskopi optic VHX me të cilën kryen matjet .......................................................62

xiii


Figura 43. Përcaktimi i analizës termike .....................................................................................63

Figura 44. Matja e konsistencës me anë të konit të Abrahamit për përzierjen 1,2,3 ....................64

Figura 45. Peshimi i agregatëve ...................................................................................................67

Figura 46. Përzierja në mikser .....................................................................................................67

Figura 47. Mbushja e kallëpit me përmasa 10x10 cm ..................................................................67

Figura 48. Ruajtja e kampionit në ujë ..........................................................................................67

Figura 49. Rezultatet e rezistencave në shtypje për betonet e përforcuar me fibra polipropileni

........................................................................................................................................................72

Figura 50 . Rezultatet e rezistencave në shtypje për betonet hibridë ...........................................73

Figura 51. Rezultatet e rezistencave në shtypje për betonet e përforcuar me fibra çeliku ...........73

Figura 52. Rezultatet e testimit për betonet hibridë 0.25 % fibra çeliku-0.1 % fibra polipropileni

........................................................................................................................................................74

Figura 53. Rezistenca në përkulje për betonet e përforcuar me fibra polipropileni .....................75

Figura 54. Rezistenca në përkulje për betonet hibridë 0.25 % fibra çeliku - 0.1 % fibra ............76

Figura 55. Rezistenca në përkulje për betonet e përforcuar me fibra çeliku ...............................77

Figura 56. Rezistenca në përkulje për betonet hibridë 0.5 % fibra çeliku 0.2 % fibra

polipropileni ...................................................................................................................................78

Figura 57. Rezistenca ndaj cikleve ngrirje-shkrirej për betonet e përforcuar me fibra

polipropileni ...................................................................................................................................79

Figura 58. Rezistenca ndaj cikleve ngrirje-shkrirje për betonet hibride0.25 % fibra çeliku 9.1 %

fibra polipropileni në vëllim të betonit ..........................................................................................80

Figura 59. Rezistenca ndaj cikleve ngrirje-shkrirje për betonet e përforcuar me fibra çeliku .....81

Figura 60. Rezistenca ndaj cikleve ngrirje-shkrirje për betonet hibride 0.25 % fibra çeliku, 0.1 %

fibra polipropileni ..........................................................................................................................82

xiv


Figura 61. Shpejtësia e ultratingullit për betonet e përforcuar me fibra çeliku në temperature të

ndryshme ........................................................................................................................................85

Figura 62. Shpejtësia e ultratingullit për betonet e përforcuar me fibra polipropileni në

temperatura të ndryshme ...............................................................................................................86

Figura 63. Shpejtësia e ultratingullit për betonet hibridë 0.5 % fibra çeliku 0.2 % fibra

polipropileni në vëllim të betonit në temperaturë të ndryshme .....................................................87

Figura 64. Shpejtësia e ultratingullit në betonet hibridë 0.25% fibra çeliku 0.1 % fibra

polipropileni në vëllim të betonit në temperatura të ndryshme ....................................................88

Figura 65. Krahasimi I vlerave të modulit të elasticitetit të matur me anë të metodës së

ultratinguj dhe metodës rezonative për betonet e përforcuar me fibra çeliku................................89

Figura 66. Rezultatet e modulit të elasticitetit me metodën me ultratinguj dhe metodën

rezonative për betonet e përforcuar me fibra çeliku ......................................................................90

Figura 67. Rezultatet e modulit të elasticitetit me metodën me ultratinguj dhe metodën

rezonative për betonet e përforcuar me fibra polipropileni ...........................................................91

Figura 68. Rezultatet e modulit të elasticitetit me metodën me ultratinguj dhe me

metodënrezonative për betonet e përforcuar me fibra hibridë 0.25% fibra çeliku 0.1% fibra

polipropileni në vëllim të betonit ..................................................................................................92

Figura 69. Kampioni standart pa shtesë fibrash ............................................................................93

Figura 70. Betoni i përforcuar me fibra polipropileni ..................................................................94

Figura 71. Betoni i përforcuar me fibra çeliku .............................................................................94

Figura 72. Analiza termogravimetrike për betonin standart .........................................................95

Figura 73. Analiza termogravimetrike për kampionin e përgatitur me fibra çeliku me gjatësi 5

cm 1 % në vëllim të betonit ...........................................................................................................96

Figura 74. Analiza termogravimetrike e kampionit të përgatitur me fibra polipropileni me gjatësi

12 mm 0.4 % në vëllim të betonit .................................................................................................97

xvi


LISTA E SHKURTIMEVE DHE SIMBOLEVE

ACI – American Concrete Institut( Instituti Amerikan për Betonet)

FRC – Fiber Reinforced Concrete (Betonet e përforcuar me fibra)

SFRC – Steel Fiber Reinforced Concrete ( Betonet e përforcuar me fibra çeliku)

PPRC – Polypropylene Reinforced Concrete ( Betonet e përforcuar me fibra polipropileni)

MPa – Mega Paskal

GPa – Giga Paskal

PP – Polipropileni

SCC – Self Consolidating Concrete (Autonivelant)

C3S – Aliti

C2S – Beliti

C3A – Trikalcium Aluminat

C4AF – FerroAluminati katër kalcik

w/c – raporti ujë çimento

kg/l – kilogram për litër

NA – not applicable (nuk aplikohet)

mg/l –miligram për litër

kg/m3

– kilogram për metër kub

cm – centimetër

mm – milimetër

N/mm2 – Njuton për milimetër katror

C 8/10 – Forca shtypëse minimale 8 N/mm2 për kampionët cilindrikë dhe 10 N/mm2 për

kampionët kubik


kampionët kubik

xvii



kampionët kubik


kampionët kubik


kampionët kubik


kampionët kubik

C45/55 – Forca shtypëse minimale 45 N/mm2 për kampionët cilindrikë dhe 55 N/mm3 për

kampionët kubik

C 60/75 – Forca shtypëse minimale 60 N/mm2 për kampionët cilindrikë dhe 75 N/ mm3 për

kampionët kubik

C70/85 – Forca shtypëse minimale 70 N/mm2 për kampionët cilindrikë dhe 85 N/mm2 për

kampionët kubik

C90/105 – Forca shtypëse minimale 70 N/mm2 për kampionët cilindrikë dhe 85 N/ mm3 për

kampionët kubik

TGA – Analiza termogravimetrike

DTA – Analiza diferenciale termike

TMA –Analiza termomekanike

DIL – Dilatometria

SF1 – Fibër çeliku me gjatësi 5 cm

SF2 – Fibër çeliku me gjatësi 3 cm

PP1 –Fibër polipropileni me gjatësi 12 mm

PP2 – Fibër polipropileni me gjatësi 6 mm

PP3 – Fibër polipropileni me gjatësi 3 mm

xviii

„‟Ndikimi i fibrave hibride (polipropilenit dhe çelikut) në betonet e armuara„‟ E. Reufi

1

QËLLIMI DHE RËNDËSIA E STUDIMIT

Studimi synon kryesisht në vlerësimin e ndikimit të përdorimit të fibrave të polipropilenit dhe

fibrave të çelikut në vetitë e betoneve dhe veçanërisht në rritjen e qëndrueshmërisë ndaj zjarrit.

Studimi do të mbështetet kryesisht në analizat kimike dhe fiziko – mekanike të mostrave të

betonit të përgatitur duke përdorur si shtesë fibrat hibride në raporte të ndryshme. Studimi synon

të bëjë një vlerësim të plotë duke integruar të dhënat eksperimentale me cilësinë e përdorimit të

betoneve në aplikime të ndryshme bazuar në Standartet Europiane.

Objektivat e studimit

- Të përcaktohen vetitë fiziko-mekanike dhe kimike të betonit të freskët si punueshmëria

apo koha e ngurtësimit dhe të vlerësohen ndryshimet që reflektohen me shtimin e

raporteve të ndryshme të fibrave në këto parametra.

- Përcaktimi i vetive fiziko-mekanike dhe kimike si rezistenca në shtypje, në tërheqje dhe

moduli i elasticitetit të betonit të ngurtësuar me fibra polipropileni dhe çeliku dhe të

vlerësohen ndryshimet në këto parametra pas shtimit të raporteve të ndryshme të fibrave.

- Vlerësimi i ndikimi të kushteve mjedisore në vetitë e betonit të përforcuar me fibra

polipropileni dhe çeliku si rezistenca ndaj temperaturave të larta dhe rezistenca ndaj

cikleve ngrirje-shkrirje.


2

KAPITULLI I

NJË VËSHTRIM I PËRGJITHSHËM I BETONEVE DHE RËNDËSIA E

LËNDËVE TË PARA NË VETITË E BETONIT TË FRESKËT

Betoni është një gur artificial i realizuar nëpërmjet një procesi teknologjik nga përzierja e

përbërësëve që janë : agregatët, çimento, uji dhe shtesat e lëngëta ku agregegatët zënë peshën më

të madhe rreth 60-70 % të vëllimit të betonit. Betoni mund të klasifikohet në disa mënyra në

bazë të llojit të lëndëve lidhësë që përdoret,materialit mbushës, në bazë të masës vëllimore,

aftësisë rezistuese ndaj temperaturave të larta apo veprimit acid.

Sipas llojit të lëndëve lidhëse betoni mund të klasifikohet :

Me lidhës çimento, lidhës gëlqere lidhës gipsi,apo lidhës të përzier çimento-gëlqere-skorje

Sipas materialit mbushës :

Me mbushës kompakt, mbushës porozë spo mbushës speciale

Sipas masës vëllimore:

Beton shumë të rëndë (me masë vëllimore > 2500 kg/m3), të rëndë ose të zakonshëm (me masë

vëllimore 2200- 2500 kg/m3, të lehtësuar (me masë vëllimore 1800- 2200 kg/m

3)shume të lehtë (

me masë vëllimore 500- 1800 kg/m3).

Betonet e armuara me fibra polimere, qelqi, çeliku, asbesti

Betonet me veti zjarrduruese të qëndrueshëm ndaj nxehëtsisë < 1500 0C, zjarrdurues

1500 – 1700 0C me veti zjarrduruese të lartë > 1790

0C

Betonet me veprim kundër acid që përmbajnë ujë xhami përshpejtues të ngurtësimit

NaSiF6 pluhuri anti acid

Në ketë punim u vu theksi mbi efektin e përdoimit të fibrave (polipropilenit dhe çelikut) në

përmirësimin e disa veçorive fiziko-kimike të betoneve e armuara në krahasim me betonin

standart.


3

1.1 Aspekte teorike mbi vetitë fizike të agregatëve

Agregatet janë përbërës të rëndësishëm në beton. Më parë agregatët janë konsideruar si

materiale kimikisht inerte të përbërë nga materiale inorganike që përbëhen nga guri. Agregatët

përbëjnë 70-80 % të vëllimit të betonit dhe ndikimi i tyre mbi karakteristikat dhe vetitë e betonit

është i konsiderueshëm. Agregatët mund të jenë me origjinë natyrore ose të prodhuara. Agregatët

natyrorë janë nxjerrë në përgjithësi nga formacione të mëdha shkëmbore. Vetitë e agregatëve që

ndikojnë në cilësinë e betonit janë:

a) Forma

b) Rezistenca mekanike

c) Pesha specifike dhe dendësia e agregatit

d) Përmbajtja e lagështisë

e) Pastërtia e agregatit

f) Reaksionet alkal-silic

g) Granulometria e agregatit

Forma e agregatit është një karakteristikë e rëndësishme e cila ndikon në punueshmërinë e

betonit. Agregatët mund të jenë në formë të rrumbullakët, në formën e zgjatur, me kënde të

mprehta ose në trajtën e pllakës. Sipas formës agregatët klasifikohen në 6 klasa:

1. Agregatë të rrumbullakët

2. I parregullt

3. I rrafshët

4. Këndor

5. I zgjatur

6. I rrafshët dhe i zgjatur

Fig. 1 Disa forma të agregatëve


4

Në tabelën e mëposhtme tregohet lidhja midis formës dhe madhësisë së agregatit:

Tabela 1: Lidhja midis formës dhe madhësisë së agregatit

Në përgjithësi agregatët e rrumbullakët kanë teksturë të lëmuar ndërsa agregatët këndorë kanë

teksurë të ashpër. Studimet e fundit ndalojnë përdorimin e agregatit të rrumbullakët në beton për

shkak të mungesës së lidhjes ndërmjet sipërfaqes së lëmuar të agregatit dhe pastës së çimentos.

Kështu që agregatët këndorë janë superiorë ndaj agregatëve të rrumbullakët. Duke pasur

sipërfaqe më të madhe agregatët këndorë kërkojnë më shumë ujë për një punueshmëri të mirë në

dallim nga agregatët e rrumbullakët. [24]

Rezistenca mekanike

Në përgjithësi shkëmbinjtë më rezistentë janë ata që karakterizohen nga një dendësi e lartë, një

kokërr e imët dhe një strukturë më uniforme. Përbërja mineralogjike ndikon në forcën mekanike

të agregatit. Në përgjithësi silikatet janë më rezistentë ndërsa prania e materialeve argjilore mund

të shkaktojë ulje të rezistencës mekanike të agregatit. Në tabelën e mëposhtme tregohen vlerat e

rezistencës në shtypje, tërheqje dhe prerje të shkëmbinjve më të zakonshëm. [26]


5

Tabela 2 : Vlerat e rezistencës në shtypje, tërheqje dhe prerje të shkëmbinjve të zakonshmëm

SHKËMBI Rezistenca

Ngjeshja kg/cm2

Tërheqja kg/cm2

Prerje kg/cm2

Graniti 1000-2500 70-250 140-500

Dolomiti 2000-3500 150-350 200-600

Bazalti 1500-3000 100-300 30-300

Kuarci 1500-3000 100-300 1500

Në përgjithësi rezistenca mekanike varet nga vlera e abrazionit (gërryerjes) dhe agregatit.

Dy teste janë përdorur për të provuar rezistencën në gërryerje:

a) Dorry abrasion test

b) Los Angelos test

Në studimin tonë testi i abrazionit është kryer sipas metodës së dytë të Los Angelos.

Absorbimi dhe përmbajtja e lagështisë

Lagështia e agregatëve në beton është shumë e rëndësishme. Disa prej agregatëve janë porozë

dhe absorbues. Poroziteti dhe absorbimi ndikojnë në faktorin ujë-çimento dhe në punueshmërinë

e betonit. Thithja e ujit te agregatët përcaktohet duke matur rritjen e peshës të një mostre të tharë

në furrë dhe pastaj të zhytur në ujë për 24 orë.

Raporti i rritjes të peshës të mostrës të zhytur në ujë ndaj peshës të mostrës së thatë paraqet edhe

përqindjen e përthithjes së ujit nga agregati.

Kapaciteti absorbues i agregatit varion nga 0.5 – 1 % të peshës së tij. Testimi zhvillohet sipas

ASTM C127.[27]

Një vlerë më të lartë absorbimi vihet re tek agregatët që rrjedhin nga guri ranor ose nga gurët e

tjerë të butë dhe poroz. Është e nevojshme që të matet lagështia e agregatit në mënyrë që të

korrigjojmë faktorin ujë çimento. Në përgjithësi një agregat mund të ketë katër situata nga uji.

Ky i fundit mund të jetë:

a) I thatë

b) I lagësht

c) I ngopur me ujë dhe me sipërfaqe të thatë


6

d) I ngopur por me sipërfaqe të lagësht

Në figurën e mëposhtme paraqiten të katërta rastet në mënyrë demonstrative.

Lagështia e absorbuar me sipërfaqen e kokrrave të agregatit dhe caktimi i sasisë së lagështisë

shprehet me anë të formulës së mëposhtme:

U=

Ku m1 - është masa e agregatit në lagështi ndërsa

m0 - është masa e agregatit të thatë.

Pastërtia e agregatit

Agregatët e betonit duhet të jenë të lira nga papastërtitë dhe substancat e dëmshme të cilat kanë

gjasa për të ndërhyrë në procesin e hidratimit dhe në parandalimin e lidhjes efektive midis

agregatëve dhe pastës së çimentos. Agregatët e marrë nga burime natyrore kanë të ngjarë të

përmbajnë papastërti organike kryesisht në formën e argjilës. Agregatët që janë prodhuar me anë

të thyerjes kanë më pak gjasa të përmbajnë papastërti të tilla, mirëpo ky lloj agregati ka shumë

përmbajtje të pluhurit.

Rëra është e papastër kur merret nga shtretërit e lumenjve në kohën kur ka thatësira ose kur

prurjet janë më të vogla. Së bashku me rërën mund të ketë mbetje organike nga bimët (humus)

dhe shumë papastërti të tjera. Agregati i imët nga lumi ose nga gropat pranë bregut të detit në

përgjithësi përmban disa përqindje kripe. Kontaminimi i agregatëve nga kripa ndikon në vetitë

dhe soliditetin e betonit. Prandaj shpesh herë është e rekomandueshme larja e rërës që përmban

më shumë se 3 % NaCl.

Qëndrueshmëria e agregatit

Qëndrueshmëria i referohet aftësisë së agregatit për ti rezistuar ndryshimeve të kushteve fizike.

Kushtet fizike që ndikojnë në qëndrueshmërinë e agregatit janë ngrirja-shkrirja dhe ndryshimi i

temperaturës. Kryesisht agregatët që shpërbëhen lehtësisht ndaj joneve sulfate prodhojnë betone

me rezistencë të lartë ndaj ngrirje-shkrirjes. [25]

Veprimi alkalo-silicik tek agregatët


7

Për një kohë të gjatë agregatët janë konsideruar si materiale inert por më vonë veçanërisht pas

vitit 1940 u soll në mënyrë të qartë në dukje se agregatët nuk janë plotësisht inert. Disa agregatët

përmbajnë silic reaktive e cila reagon me alkalet e pranishëm në çimento me oksidin e natriumit

dhe atë të kaliumit. Faktorët që mundësojnë reaksionin alkalo-agregat janë lagështia, lloji i

reaktivitetit të agregatit, përmbajtja e lartë e alkaleve në çimento, kushtet optimale të

temperaturës. [23],[28]

1.2 Aspekte teorike mbi vetitë fizike dhe kimike të çimentos

Çimentoja është lidhësi kryesor për prodhimin e betonit. Çimentoja duke u përzier me ujin dhe

mbushësin e hollë rërën na jep llaçin e çimentos. Më tej duke u përzier me mbushësin e trashë

çakëllin na jep betonin. Sipas ASTM C150 çimento ndahet në 5 tipe kryesore. Çdo tip çimento

ka një indeksim të veçantë që i korespondon klasave të ndryshme të qëndrueshmërisë që janë

32.5 R, 32.5 , 42.5, 42.5 R, 52.5 , 52.5 R. Këto numra përcaktojnë rezistencën mekanike në

shtypje ne N/mm2 të matur në 28 ditë. Çimentoja prodhohet si rezultat i procesit teknologjik të

bashkimit të materialeve të përbërë C3S, C2S, C3A, C4AF , SO32-

, MgO dhe materialeve inertë. Në

tabelën e mëposhtme tregohet përmbajtja e mineraleve për tipet e çimentos.

Tabela 3 : Përmbajtja në përqindje e mineraleve për tipet e çimentos

Tipi referuar AST C150

C3S

C2S

C3A

C4AF

Çimento Portand e thjeshtë

45-55

20-30

8-12

6-10

Çimento Portland e përbërë

40-50

25-35

5-7

10-25

Furrnaltë

50-65

15-25

0-14

6-10

Pocelane

25-35

40-45

5-7

10-15

E përbërë

40-50

25-35

0-4

10-20


8

Çimentoja pasi përzihet me ujin në raport 3 : 1 është në gjëndje për të prodhuar një pastë

çimento klinker e cila është lehtësisht e punueshme. Klinkeri për një interval kohe rreth 1 orë e

humb elasticitetin dhe fillon të kompaktësohet dhe për një periudhë kohe rreth 24 orë arrin

fortësinë e një guri natyror.

Ndikimi i vetive të çimentos dhe përbërjes mineralogjike të saj për rrjedhojë në vetitë e betonit

vjen si pasojë e zhvillimit të reaksionit të hidratimit të çimentos i cili është një reaksion

ekzotermik dhe shoqërohet me çlirim nxehtësie. Mineralet kryesore që ndikojnë në këtë reaksion

janë C3S dhe C3A gjatë procesit të hidratimit. Kështu që sa më e madhe të jetë sasia e çimentos së

përdorur aq më e madhe do jetë sasia e nxehtësisë së cliruar domethenë aq më e madhe është

procesi i avullimit të ujit gjatë ngurtësimit[33]. Pra hidratimi i çimentos çon në rritjen e poreve

në beton. Fazat e hidratimit në beton ndahen në tre faza :

Fig 2. Fazat e hidratimit të çimentos në beton

A) Faza e parë e hidratimit zakonisht ndodh deri në 4-6 orët e para pas prodhimit të

çimentos. Gipsi në pastën e çimentos lidh trikalcium aluminatin duke formuar

trisulfatin (etringritin) që është një shtresë uji e padepërtueshme e cila pengon

konvertimin e përbërbërësve të tjerë. Kështu kemi krijimin e një strukture halore.

B) Faza e dytë e hidratimit zakonisht ndodh 4-6 orësh deri në një ditë pas prodhimit të

çimentos. Pas pak orësh ne shohim fillimin e fuqishëm të hidratimit të materialeve


9

përbërëse të klinkerit veçanërisht të trikalciumsilikatit e cila shoqërohet me formimin

e kristalit të kalcium silikatit e cila shërben për konsolidimin e strukturës.

C) Faza e tretë e hidratimit zakonisht ndodh rreth një ditë pas prodhimit të çimentos.

Struktura dhe mikrostruktura e klinkerit të çimentos janë fillimisht akoma të hapura

Ndërsa procesi i hidratimit përparon hapësirat janë të mbushura me produkte të tjera

të hidratuara dhe qëndrueshmëria e tyre rritet më shumë. Poroziteti i çimentos dhe

vazhdimi i procesit të hidratimit gjatë lidhjes në beton është një fenomen i

rëndësishëm për prodhimin e zakonshëm dhe jetëgjatë në beton.

1.3 Rëndësia e raportit ujë/ çimento në veçoritë e betonit

Ndikimi i çimentos në jetëgjatësinë e betonit përcaktohet sipas standartit EN 206-1 referuar të

cilit duhet të përdorim tipin e duhur të çimentos por edhe të ruajmë sasinë minimale të

mundshme për shkak të plasaritjeve si rezultat i hidratimit. Marëdhënia midis fortësisë së betonit

dhe raportit ujë/çimento u përcaktua për herë të parë në 1896 sipas Ligjit të Rene Feret ku :

Fc=k*

Ku Fc – rezistenca e betonit (N/mm2)

c- përmbajtja e çimentos

w- përmbajtja e ujit

a-Përmbajtja e ajrit

k- konstante Rene

Raporti ujë/çimento ndikon në porozitetin e betonit, sa më i lartë të jetë raporti ujë/çimento aq

më e madhe do të jetë hapësira midis grimcave të materialeve inertë dhe aq më i madh do të jetë

vëllimi i boshllëqeve të krijuara dhe aq më e ulët do jetë rezistenca e betonit.

Në figurat e mëposhtme fig. 3 dhe fig. 4 tregohet varësia e raportit ujë/çimento dhe rezistencës

mekanike të betonit në varësi të tipit të çimentos si dhe varësia e porozitetit në varësi të raportit

ujë/çimento.[35]


10

Fig 3. Varësia e raportit ujë/çimento dhe rezistencës mekanike të betonit në varësi të tipit të

çimentos

Fig 4. Varësia e raportit ujë/ çimento dhe porozitetit në % të betonit

1.4 Rëndësia e cilësisë së ujit të përdorur në cilësinë e betonit

Uji i cili përdoret për përgatitjen e betonit duhet të jetë i pastër. I tillë është uji i pijshëm i cili

mund të shfrytëzohet pa ekzaminime paraprake. Përjashtim bën uji mineral dhe ujrat që

përmbajnë përmbajtje të lartë klori të cilat veprojnë në mënyrë korozive në armaturë. Uji nga

rrjedha e lumenjve, liqeneve, kënetave dhe vende të ngjashme të tjera mund të shfrytëzohet


11

vetëm nëse cilësia e tyre është ekzaminuar paraprakisht. Është e rëndësishme që uji pavarësisht

origjinës duhet të ketë:

a) Përmbajtje të ulët të kripërave minerale

b) Përmbajtje të ulët të lëndëve organike të tretura

c) Përmbajtje të ulët të lëndëve inorganike të tretura

Metoda më e thjeshtë dhe më e shpejtë e përshtatshmërisë së ujit është e ashtuquajtura metoda

krahasuese e cila përbëhet sipas pikave në vijim:

1. Duhet të përcaktohet koha e fillimit dhe përfundimit të ngurtësimit, ku koha e fillimit

nuk duhet të jetë më shumë se 1.5 orë dhe fundi i ngurtësimit jo më tepër se 1 orë.

2. Duhet të përcaktohet qëndrueshmëria në shtypje e llaçit të çimentos 7 ditore e cila nuk

duhet të jetë më e vogël se 90 % e rezistencës finale 28 ditore.

Standarti SSHEN-1008:2003 liston disa burime uji të cilat mund të përdoren si kampion.

Kampioni mund të jetë:

1. Ujë i pijshëm nga ujësjellësi (i përshtatshëm, nuk ka nevojë për testim)

2. Ujë nga rrjedhjet ujore sipërfaqësore (ujë larës). Pëgjithësisht është i përshtatshëm për

betone por duhen plotësuar kërkesat në aneksin A referuar këtij standarti.

3. Ujë i marrë nga shpimet (puset) i përshtatshëm, ka nevojë për ekzaminim.

4. Ujë deti, është i përshtatshëm për strukturat e betonit por nuk është i përshtatshëm për

betonet e paratensionuar dhe betonet e armuar.

5. Ujrat e zeza (nuk janë të përshtatshëm për tu përdorur në betone)[37],[38]

1.5 Shtesat në beton. Klasifikimi dhe rëndësia e përdorimit të tyre.

Shtesat ose aditivët e përdorur në beton mund të jenë në trajtë tretësire ose në trajtë të ngurtë.

Referuar përcaktimit të SSHEN 934-2 shtesë (aditiv) quhet materiali që shtohet në beton jo më

shumë se 5 % e masës së çimentos në përmbajtjen e betonit i cili shërben për të modifikuar

veçoritë e betonit të freskët ose të ngurtësuar. Në bazë të veprimit të tyre thelbësor primar

aditivët klasifikohen në grupet vijuese:

a) Plastifikuesit të cilët reduktojnë kërkesën për ujë në përzierjen e betonit dhe përmisojnë

qëndrueshmërinë dhe punueshmërinë e tij. Si të tillë përdoren tretësirat e karbohidrateve


12

dhe lignosulfonateve. Dozimi i plastifikatorëve është i rekomandueshëm 0.5 -1 % të

masës të çimentos.[36]

b) Ajruesit, ndihmojnë në reduktimin dhe shpërndarjen uniforme të fluskave të ajrit të cilat

fitohen gjatë përzierjes së betonit, si të tillë mund të përdoren alkilbenzenet dhe kripërat e

sulfonuara të hidrokarbureve. Sasia e ajruesve të rekomanduar është 0.5 -1 % të masës së

çimentos.

c) Përshpjetuesit e lidhjes së çimentos. Përshpejtojnë kohën tranzitore të kalimit nga gjëndja

plastike në gjendje të ngurtë të betonit. Si përshpejtues përdoret zakonisht kloruri i

kalciumit, nitriti i kalciumit ose tiocianati i natriumit.

d) Ngadalsues të lidhjes të çimentos të cilët zgjasin kohën e kalimit të betonit nga gjendja

plastike në gjendjen e ngurtë.

e) Stopues të ujit të cilët reduktojnë ose mbyllin poret kapilarë duke mos lejuar depërtimin e

ujit në beton.

Në studimin tonë është përdorur superplastifikuesi MELMENT F10 0.5 % të masës së çimentos

sipas specifikimeve të standartit EN934 -2. [39]

KAPITULLI II

BETONET HIBRIDË TË PËRFORCUAR ME FIBRA ÇELIKU DHE

POLIPROPILENI

2.1 Të përgjithshme

Betonet e përforcuar me fibra janë përkufizuar nga Komiteti ACI 544 si një beton i përbërë nga

çimentoja hidraulike, agregatët e imët dhe të trashë dhe fibrat e shpërndara në mënyrë të

vazhdueshme. Betoni i prodhuar me çimento Portland i paarmuar është një material i thyeshëm,

me rezistencë të ulët në tërheqje dhe ka një kapacitet të ulët deformues.[1]

Kohët e fundit për shumë aplikime po përdoret armimi i betonit me shufra armuese prej çeliku

si dhe me fibra të vogla të shpërndara në mënyrë të rastësishme.

Dobësia në tërheqje mund të kapërcehet me përdorimin e shufrave armuese dhe në një farë mase

nga shtimi i një vëllimi të mjaftueshëm të disa fibrave.

Për shkak të vetive të shumta përdorimi i betoneve të përforcuar ka këto përparësi krahasurar me

armaturën e zakonshme :


13

a) Elementët e hollë ku përdorimi i betoneve të përforcuar me fibra është i domosdoshëm

për shkak të pamundësisë të armaturës të zakonshme në këtë rast përdorimi i fibrave

shërben si përforcues kryesor

b) Elemente të cilët mund të kenë sforcime apo deformime të larta lokale siç janë veshjet e

tuneleve ose pilat të cilat ngulen në tokë

c) Elemente në të cilat fibrat kryesisht janë vendosur për të kontrolluar plasaritjet e

shkaktuara nga ndryshimi i temperaturës

Përdorimi i betoneve të përforcuar me fibra varet edhe nga tipi i fibrave që përdoren. Fibrat e

asbesit për shembull përdoren në tubacione ose në mbulimin e tarracave të pallateve. Fibrat e

xhamit përdoren në panele jostrukturore, fibrat e çelikut në shtrimin e rrugëve (aeroporte në diga

dhe disa tipa të ndryshme strukturash).

Fibrat me origjinë bimore janë përdorur në prodhimin e materialeve të ndërtimit me kosto të ulët.

Zhvillimi i teknologjive të reja të prodhimit ka sjellë krijimin e fibrave të reja dhe fushave të reja

të zbatimit. Roli i fibrave të shpërndara në mënyrë të rastësishme është që të krijojë ura lidhjeje

midis plasaritjeve për të rritur tenacitetin ( të përcaktuar si sipërfaqja nën kurbën sforco-

deformim) të betonit.

Betoni i përforcuar (FRC) është një material kompozit i përbërë nga dy faza : faza matricë dhe

faza e ndërfutur. Vëllimi i fibrave është një ndër parametrat që kontribon më shumë në veçoritë

e FRC-ve.[2]

Por ka një kontraditë midis gjatësisë të fibrës dhe diametrit të saj për shkak se një fibër me

gjatësi të madhe dhe diametër të vogël ka një punueshmëri të ulët të betonit të freskët.

Për të shmangur këtë vështirësi ka një numër të mundshme zgjedhjesh që mund të jenë :

1) Modifikimi i gjeometrisë të fibrës duke i bërë anët e fibrave të shtypura (hooked)

2) Trajtimi kimik i sipërfaqes të fibrave për të bërë të mundur shpërndarjen më të mirë në

përzierjen e freskët. [3]

3) Modifikimi i parametrave bashkëveprues të përzierjes duke përdorur shtesa kimike (siç

mund të jenë shtesa mineralesh hi teci ose pluhur silici) apo duke reduktuar sasinë e ujit

në mënyrë që të kemi një shpërndarje më të mirë të elementëve të përzierjes.

4) Përdorimi i teknikave speciale për të siguruar një shpërndarje sa më të mirë të sasive të

mëdha të fibrave në përzierje.[4]


14

Teknologjitë e prodhimit që janë sot të përdorshme mund të klasifikohen në :

a. Premix process- në këtë proces fibrat përzihen me brumin e çimentos në mikser

b. Spray up process- kjo teknikë është përdorur fillimisht në betonin e përforcuar me

fibra xhami ku fibrat e xhamit dhe brumi i betonit spërkasin njëkohësisht forma

sipërfaqesh. Me anë të kësaj metode mund të shtohen deri në 6 % fibra në vëllim të

betonit.

c. Shotcreting-Përdorimi i teknikave të zakonshme të shotcreting kjo teknikë përdoret

për futjen e fibrave të çelikut dhe polipropilenit zakonisht në veshjet e tuneleve ose

për stabilizimin e shkarjeve të shkëmbinjve. Me anë të kësaj metode mund të shtohen

sasi të mëdha të fibrave që mund të përdoren në përzierje.[16]

d. Hand lay up- fibra në formë mushamaje ose pëlhure vendosen në modul matricë dhe

përzihen me brumin e çimentos dhe më pas vibrohen për të prodhuar elementët me

përmbajtje të lartë të fibrave

e. Procesi i prodhimit në vazhdimësi, kjo metodë përdor makineri speciale ku duke

patur sasinë dhe tipin e nevojshëm të fibrave krijon çdo lloj betoni të përforcuar.

Ekzistojnë disa mënyra klasifikimi të fibrave.

Në mënyrë të përgjithshme fibrat mund ti klasifikojmë në dy grupe :

- Fibra me modul elasticiteti më të ulët se faza matricë e çimentos, të tilla janë fibrat e

celulozës, nailonit, polipropilenit.

- Fibra me modul elasticiteti më të lartë se faza matricë të tilla si fibrat e asbestit, qelqit,

çelikut dhe karbonit.

Një tjetër klasifikim i fibrave është në bazë të origjinës së fibrave. Në bazë të këtij klasifikimi

fibrat klasifikohen në tre grupe :

- Fibra metalike

- Fibra polimere

- Fibra natyrore

Ka një sërë parametrash të cilat përshkruajnë fibrën, siç janë :

- Raporti i gjatësisë me diametrin që njihet ndryshe si aspect/ratio

- Sipërfaqja specifike e fibrave

- Largësia ndërmjet fibrave


15

- Sasia e fibrave (fraksioni vëllimor i fibrave)

Veçoritë e disa prej fibrave janë paraqitur në tabelën 4 .

Tabela 4. Karakteristikat fiziko-mekanike të disa fibrave

Tipi i fibrës Rezistenca në

tërheqje

(Mpa)

Moduli i Jungut

(Gpa)

Zgjatja

përfundimtare

(%)

Pesha specifike

Akrilik 210-420 2.1 25-45 1.1

Azbesti 560-980 84-140 0.6 3.2

Karbon 1800-2600 230-380 0.5 1.9

Qelqi 1050-3850 70 1.5-3.5 2.5

Najlon 770-840 4.2 16-20 1.1

Poliester 735-875 8.4 11-13 1.4

Polietilen 700 0.14-0.42 10 0.9

Polipropilen 560-770 3.5 25 0.9

Rajon 420-630 7 10-25 1.5

Lesh Xhami 490-770 70-119 0.6 2.7

Çelik 280-2800 203 0.5-3.5 7.8

Një material kompozit ndryshe quhet „‟hibrid‟‟ në qoftë se dy ose më shumë fibra kombinohen

për të formuar një material kompozit ku secila fibër shfaq një përgjigje sinergjitike. Betoni është

një material kompleks me disa faza me shkallë të ndryshme magnitude, ku xheli C-S-H është i

shkallës mikron, rëra është e shkallës të milimetrit dhe agregatët të rendit të centimetrit.

Përforcimi i betonit me një fibër të vetme përmirëson veçoritë e tij deri në një pikë të caktuar.

Përdorimi i konceptit të hibridizimit me dy ose më shumë tipe fibrash të ndërfutura në matricën e

çimentos bën që materiali kompozit të ofrojë veçori më tërheqëse.

2.2 Historiku i përdorimit të fibrave në beton

Që në kohët e lashta fibrat janë përdorur për armimin e materialeve të thyeshëm. Kashta është

përdorur për armimin e tullave të thara në diell dhe flokët e kalit janë përdorur për armimin e

llaçeve dhe suvave të murit. [1] Një shtëpi e ndërtuar në 1540 mendohet se është shtëpia më e


16

vjetër në SHBA dhe që është ndërtuar me tulla në diell të armuar me kashtë. Në kohë të

mëvonshme në vitin 1898 filloi përdorimi në shkallë të gjërë i fibrave të asbestit në material me

bazë çimentoje. Me zbulimin e procesit Hatcheck të një makinerie për prodhimi ne asbesto-

çimentos. Për shkak të rreziqeve të tij shëndetësore gjatë viteve 1960-1970 filluan të përdoreshin

fibra të tjera.

Sa i përket fibrave prej qelqi të zakonshëm fillimisht u pa se ato shkatërroheshin në prani të

pastës alkaline të çimentos. Më vonë u prodhuan fibra qelqi alkal-rezistente që përmbajnë zirkon

dhe që përdoren kryesisht për produkte të brendshme me vlera arkitektonike. [7]

Fig.5 (a) Fibra e asbestit (b) Fibra çeliku (c) Fibra polipropileni

Përdorimi i fibrave sintetike ishte po aq i sukseshëm sa përdorimi i fibrave të qelqit dhe çelikut.

Fibrat sintetike janë përdorur në një numër të madh të urave të Viktorias dhe një shembull

konkret është ura e Ëest-Gate. Kompozitët e FRP-ve janë të lehtë në peshë dhe të lehtë për tu

instaluar dhe janë tashmë komponimet më të favorshme të fortësisë. [2]

2.3 Betonet e përforcuar me fibra çeliku

Studimet e hershme teorike e kanë fillesën nga Romualdi Batson and Mandel në 1950-1960 të

fokusuara kryesisht në karakteristikat e betoneve të përforcuara me fibra çeliku. Fibrat e çelikut

mund të jenë në disa forma :

a- të drejta

b-të valëzuara

c-në formë gjysëmhëne

d-në trajtë gremçi

e- me dy funde në trajtë gremçi

f- me një fund në trajtë gremçi


17

Fig. 6 Disa forma të fibrave prej çeliku

Në ditët e sotme është e mundur të prodhohen fibra çeliku në disa mënyra. Fibrat e rrumbullakëta

mund të fitohen duke prerë fibrat e trashë. Fibrat e drejta mund të prodhohen nëpërmjet petëzimit

ose fletëzimit.

Në varësi të tipit të prodhimit fibrat e çelikut mund të kenë fortësi në përkulje 280-2800 Mpa dhe

zgjatje përfundimtare 0.5-3.5 %.[7]

2.3.1 Vetitë mekanike të betoneve të përforcuar me fibra çeliku

Vetitë mekanike të materialeve janë ato veti që karakterizojnë sjelljen e materialit gjatë veprimit

të ngarkesave. Mostrat e materialit të cilat i nënshtrohen veprimit të ngarkesave janë të lidhura

midis tyre me forca kohezive deri në një masë të caktuar që i përballojnë veprimit të ngarkesave

të jashtme.[6]

Disa nga vetitë e betoneve të përforcuara me fibra çeliku janë :

Rezistenca në shtypje

Rezistenca në tërheqje

Rezistenca në përkulje

Tenaciteti dhe duktiliteti

Punueshmeria e llaçit të freskët të SFRC

Tkurrja e llaçit të freskët të SFRC

Qëndrueshmëria në kohë e SFRC


18

2.3.1.1 Rezistenca në shtypje

Rezistenca në shtypje është aftësia e materialit për ti rezistuar shkatërrimit nën veprimin e

sforcove të brendshme të krijuara nga forca e jashtme ose temperatura. Kampioni i nështrohet

veprimit te forcës me rritje graduale deri në thyerje. Sipas ASTM C109 përcaktimi i

qëndrueshmërisë në shtypje të betonit përcaktohet në kube me dimensione a= 10, 20. 25 cm dhe

cilindër me gjatësi me diametër a=10, 20, 25 cm dhe gjatësi L=4a ose L=5a

Eshtë e vështirë të arrihen përmirësime të konsiderueshme në rezistencën në shtypje nga

ndërfutja e fibrave prej çeliku dhe mund të merren rritje deri në 25% të vlerës fillestare të

rezistencës në shtypje. Rezistenca në shtypje shprehet si raporti i forcës maksimale deri ne

thyerje mbi sipërfaqen mbi të cilën aplikohet kjo forcë. [8]

Ku Fmax- forca maksimale deri në thyerje

A-sipërfaqja në të cilën aplikohet kjo forcë

Në figurën e mëposhtme paraqitet ndikimi i fibrave të çelikut në rezistencën në shtypje të betonit

të ngurtësuar.

Fig.7 Ndikimi i fibrave të çelikut në rezistencën në shtypje

2.3.1.2 Rezistencat në përkulje

Rezistenca në përkulje përcaktohet në mostra standarte prizmatike ose kubike duke u mbështetur

në dy mbështetës në distancë të caktuar ku edhe veprojnë dy forca koncentrike. Ajo përkufizohet

me raportin e mëposhtëm :


19

R=

Ku M- momenti i përkuljes

W- momenti rezistues i prerjes terthore

Në përgjithësi është gjetur se fibrat e çelikut kanë më tepër efekt në rezistencën në përkulje të

SFRC (Betoneve të përforcuara me fibra çeliku) se sa në rezistencën në shtypje apo në tërheqje,

me rritje me mbi 100%. Rritja në rezistencën në përkulje është e ndjeshme jo vetëm nga vëllimi i

fibrave, por edhe nga rritja e raportit gjatësi/diameter i fibrave, ku fibrat me raport

gjatësi/diametër më të lartë çojne në rritje më të mëdha të rezistencës në përkulje.

Në figurën e mëposhtme tregohet ndikimi i raportit gjatësi/diameter të fibrës së çelikut në

rezistencën në përkulje të betonit të ngurtësuar.[9]

Fig. 8 Ndikimi i raportit gjatësi/diametër dhe përqindjes në vëllim të fibrave të çelikut në rezistencën

në përkulje

2.3.1.3 Rezistenca në tërheqje

Mostrat e caktuara i nenshtrohen veprimit te forcës në tërheqje deri në këputje. Orientimi i

fibrave ka një efekt kritik në qëndrueshmërinë në tërheqje të SFRC-ve. Fibrat e radhitura në

drejtim të ngarkesës mund të rrisin dukshëm rezistencën direkte në tërheqje (deri ne 133%). Në

rastet me një shpërndarje më të rastësishme të fibrave ky efekt zvogëlohet duke variuar nga zero

rritje ne disa raste deri ne rreth 30%.


20

2.3.1.4 Tenaciteti

Zakonisht tenaciteti në përkulje përcaktohet si sipërfaqja nën të gjithë kurbën sforco-deformim

kësaj disa herë i referohen si energjia totale në thyerje.

Kurbat sforco-deformim për tipe të ndryshme dhe vëllime të ndryshme fibrash mund të variojnë

shumë. Për të gjitha matjet empirike të tenacitetit, fibrat me karakteristika më të mira të lidhjes

(domethënë fibrat e deformuara, ose fibrat me aspekt ratio të lartë) japin vlera më të mëdha

tenaciteti në krahasim me fibrat e lëmuara apo të drejta për të njëjtin përqëndrim të fibrave.[10]

Fig.10 Ndikimi i formës së fibrës, përqindjes vëllimore dhe raportit gjatësi/diametër në vlerën e

tenacitetit të betonit të ngurtësuar

2.3.2 Punueshmëria e betonit të freskët

Performanca e betonit të ngurtësuar mund të rritet në përpjestim të drejtë me fibrat me një raport

gjatësi/diametër më të lartë të cilat shtohen në beton. Kjo vjen për shkak të lidhjes së përmirësuar

matricë - fibër. Megjithatë, një raport gjatësi/ diametër i lartë redukton punueshmërinë e betonit

të freskët. Kur përzihen së bashku fibrat me raport gjatësi/ diametër më të madh se 100 tentojnë

të bashkohen së bashku dhe të formojnë lidhje me njëra-tjetrën e cila është shumë e vështirë të

ndahet vetëm me vibrim.

2.3.3 Aplikimet praktike të betonit të përforcuar me fibra çeliku

Betonet e përforcuar me fibra çeliku gjejnë përdorim të gjërë për shkak të efektit të tyre pozitiv

në disa nga vetitë e betoneve të ngurtësuar siç janë rezistenca ndaj përkuljes, ndaj deformimit

elastik dhe rezistencë më të mirë ndaj impaktit.Fibrat e çelikut gjejnë përdorim më së shumti në

:


21

shkallë dysheme, dyshemetë në aeroporte, pllaka, tubacione,

elementë të parafabrikuar

veshjet e tuneleve, panele

shortcrete

elementët refraktarë

Në figurën e mëposhtme janë paraqitur në mënyrë skematike

a) Panele (b) Tunele

c) Tjegulla d) Elemente parafabrikate

Fig. 11 Aplikime praktike të fibrave të çelikut

2.3.4 Projektimi i përzierjes së betonit të përforcuar me fibra çeliku

Projektimi i perzierjes varet nga kërkesat e betonit që duam të prodhojmë duke përfshirë këtu

punueshmërinë, fortësinë, rezistencat e kështu me radhë. Në përgjithësi betonet e përforcuar me

fibra kanë një përmbajtje të lartë të çimentos si dhe raport më të lartë agregat i imët/ agregat i


22

ashpër sesa betoni i zakonshëm. Në përgjithësi për të reduktuar sasinë e çimentos deri në 35 %

zëvëndësohet me fly ash (hirin fluturues) të TEC-ve. Për të përmirësuar punueshmërinë kur

vëllime të larta fibrash gjenden në përzierje përdoren agjentë të cilët reduktojnë sasinë e ujit në

përzierje siç mund të jenë superplastifikuesit apo agjentët e ajrues.

Punueshmëria rritet me rritjen e përmasës të agregatëve me madhësi më të madhe se 5 mm.

Agregatët me madhësi më të vogël se 5 mm kanë më pak efekt në karakteristikat e

kompaktësimit të përzierjes.

Faktori i dytë që zë peshën më të madhe në vlerën e punueshmërisë është raporti l/d (gjatësi

/diameter) i fibrave. Është e vështirë të arrihet punueshmëria e duhur në qoftë së raporti është më

i madh se 100. Në tabelën e mëposhtme tregohet përzierje për betonin e përforcuar me fibra

çeliku kur agregati ka madhësi maksimale 9.5 mm dhe përzierjet me agregat maksimal 19

mm.[11] Në tabelën e mëposhtme paraqiten disa përzierje të rekomandueshmë për betonin e

përforcuar me fibra çeliku.

Tabela 5: Përzierjet të rekomandueshme për betonin e përforcuar me fibra çeliku

Vetitë Llaçi Përzierje me

agregat 9.5

maksimal

Përzierje me

agregat

19 mm maksimumi

Çimento kg/m3

Raporti ujë : çimento

Raporti agregat i imët/ agregat i

trashë (%)

Agjentët e ajrit (%)

% e fibrave në vëllim

Çelik i drejtë

Çelik i deformuar

415-710

0.3-0.45

100

7-10

1-2

0.5-1

350-590

0.35-0.45

45-60

4-7

0.9-1.8

0.4-0.9

300-535

0.4-0.5

45-55

4-6

0.8-1.6

0.3-0.8


23

Tabela 6 : Përzierje të rekomandueshme të betoneve të përforcuar në tunele

Vetitë Agregat i imët

(kg/m3)

Agregat me diametër

maksimum

9 mm (kg/m3)

Çimento 446-559 445

Rërë (< 6.5 mm) 1438-1679 697-880

9.5 mm aggregate - 700-875

Fibra çeliku 35-157 39-150

Përshpejtues Varion Varion

Raporti ujë : çimento 0.4-0.45 0.4-0.45

Shënim: Rëra ka një përmbajtje lagështie rreth 5 % [12]

1 % në vëllim fibra çeliku = 78.6 kg/m3

2.3.5 Prodhimi i betoneve të përforcuar me fibra çeliku

Nga studimet e kryera mbi efektin e përzierjes të betoneve me përqindje të lartë të fibrave

rekomandojmë një shpejtësi të miksimit rreth 8-9 m/s.

Hapi i parë është homegjenizimi i materialeve të thatë (përfshirë këtu edhe fibrat e çelikut) për

rreth 1.5 min.

Hapi i dytë është shtimi i ujit dhe lagia e sipërfaqes të materialeve për rreth 1.5 min. Më pas

bëhet shtimi i gjysmës të sasisë së superplastifikuesit për të mënjanuar aglomerimin me silica

fume (në qoftë se është i pranishëm në përzierje).

Hapi i tretë ka te bëjë me sigurimin e nje kohë të mjaftueshme për kontaktin midis çimentos dhe

ujit për të përmirësuar efektin e plastifikuesit. Zakonisht kjo kohë është rreth 2 minuta, më pas

shtohet sasia e superplastifikuesit të mbetur pa shtuar.

Hapi i katërt lidhet me shtimin e fibrave. Kjo bëhet pas 1.5 minutash menjëherë sapo të gjitha

fibrat të hidhen në mikser (përzierjes), rreth 30-40 rrotullime me shpejtësinë 8-9 m/s për të


24

shpërndarë fibrat. Në mënyrë alternative fibrat mund t‟i shtohen agregatit të imët në një rrip

transportieri gjatë shtimit të agregatit në përzierësin e betonit.

Hapi i fundit është aplikimi i presionit 40 mbar për të larguar ajrin nga betoni i freskët për rreth

1.5 min [13]

2.4 Betonet e përforcuar me fibra polipropileni

2.4.1 Nevoja e përdorimit të fibrave të polipropilenit

Në kohët e fundit, fibrat sintetikë kanë tërhequr më tepër vëmendjen për armimin e materialeve

të çimentuara. Për herë të parë fibrat e polipropilenit janë sugjeruar për shtesë në recetën e

betonit në vitin 1965 për ndërtimin e ndërtesave rezistente ndaj rrymave të ajrit nga inxhinierët e

trupave amerikane.

Fibrat e polipropilenit janë fibrat kimike të gjeneratës së re. Ato prodhohen në një shkallë të

madhe dhe zënë vëndin e katërt në prodhimin pas fibrave të poliesterit, poliamideve dhe

akrilikeve. Rreth 4 milion ton fibra polipropileni prodhohen çdo vit në botë. Fibrat e

polipropilenit u sugjeruan për përdorim për herë të parë në 1965 si shtesa në betone për

ndërtimin e ndërtesave rezistente ndaj shpërthimeve. Më pas fibrat e polipropilenit patën

përmirësime dhe sot përdoren si fibra për prodhimin e betoneve të përforcuara me fibra ose për

prodhimin e komponentëvë të shtresava të holla. Aplikimi i fibrave është rritur gjerësisht për

shkak se shtimi i tyre në beton përmirëson rezistencën në përkulje, në tërheqje, rezistencën ndaj

goditjes dhe thyerjes.[6]

Këto fibra prodhohen me anë të metodës nxjerrëse të shkrirjes. Fibrat e polipropilenit janë

termoplastike dhe prodhohen nga gazi i polipropilenit. Gazi i polipropienit fitohet me anë të

procesit të krekingut nga rezervat e gazit natyror. Polipropileni polimerizohet në vargje të gjatë

në temperaturë dhe presion të lartë. Megjithatë fibrat e polipropilenit me konfigurime të veçanta

molekulash prodhohen duke përdorur metoda të veçanta katalitike.

Fibrat e polipropilenit janë 100 % të përbëra nga homopolimerë polipropileni. Ato nuk

përmbajnë materiale olifine. Lëndët e para të polipropilenit janë derivate te monomerit C3H6 i


25

cili është një hidrokarbur i pastër. Për një performancë më efektive, doza e rekomanduar e

fibrave të polipropilenit është 0.9 kg/m3 ose afërsisht është 0.1 % në vëllim.

Polipropileni kur kopolimerizohet me etileni në përgjithësi i ashpër dhe fleksibël, gjë që e lejon

polipropilenin të përdoret si material inxhinierik plastik. Polipropileni është ekonomikisht i

leverdisshëm dhe kur nuk është i ngjyrosus shfaqet i tejdukshëm. Ai nuk është po aq transparent

sa akriliku, poliesteri dhe plastikat e tjera. Zakonisht është opak dhe në të mund të përdoren

ngjyra të pigmentuara. Polipropileni izostatik ka një temperaturë shkrirjeje 171° C. Polipropileni

izostatik komercial ka një temperaturë shkrirjeje rreth 160º- 166 °C. Polipropileni përdoret në

tubacione, njësitë e zërit dhe në kondesatorët dielektrike. [14]

Pse lind nevoja për përdorimin e fibrave prej polipropileni në betone?

Betoni shfaq mikroplasaritje gjatë stazhonimit të tij dhe këto plasaritje përhapen me shpejtësi nën

veprimin e forcave duke sjellë rezistencë të ulët në përkulje të betonit. Aplikimi i fibrave të

polipropilenit përmirëson betonin ndërkohë matrica mbron fibrën. Roli fillestar i fibrave në

kompozitin çimentoz është kontrolli i plasaritjeve, rritja e rezistencës në perkulje, përmirësimi i

karakteristikave të deformimit të kompozitit. Performanca e betoneve të përforcuar varet nga tipi

i fibrave të përdorura.

Ndërfutja e fibrave të polipropilenit redukton përshkueshmërine e ujit, rrit fortësinë në përkulje

për shkak te vlerës të lartë të modulit të elasticitetit.

2.4.2 Avantazhet e fibrave prej polipropileni

Fibrat e polipropilenit janë jo magnetike, pa ndryshk, alkal rezistente, të sigurta dhe të lehta në

përdorim. Pesha e madhe molekulare i jep veti shumë të dobishme. Fibrat e polipropilenit janë

kimikisht inerte kështu asnjë përbërës kimik që nuk do të prekë përbërësit kimik të betonit nuk

do të ketë efekt mbi fibrat gjithashtu. Kur kimikatet më tepër agresive bien në kontakt me

betonin do të shkaktojnë dëmtimin fillimisht të betonit përpara fibrave. Sipërfaqja hidrofobike e

fibrave nuk laget nga pasta e çimentos, duke ndihmuar në parandalimin e topthëzave nga copëzat

e fibrave.Avantazhe të tjera të fibrave prej polipropileni mund të përmendim si më poshtë:


26

Rrisin modulin e elasticitetit ne vlerat rreth - 3.5 GPa dhe qëndrueshmërinë në tërheqje -

rreth 770 MPa.

Përmirësojnë kohezionin e përzierjes dhe aftësinë për tu transportuar me pompë në

distanca të mëdha

Përmirësojnë rezistencën ndaj ngrirje-shkrirjes

Përmirësojnë rezistencën ndaj ciflosjeve të mëdha në rastin e zjarreve të fuqishëm

Rrisin rezistencën ndaj tkurrjes plastike gjatë stazhionimit

Fibrat e PP prodhohen prej një tip zinxhiri polimer me peshë të lartë molekulare, ku të gjithë

grupet anësore janë pozicionuar në të njëjtën anë të molekulës. Makromolekula ka një orientim

atomik të rregullt, kështu që fibrat e PP mund të prodhohen në formë kristaline dhe më pas të

përpunohen me tërheqje për të arritur një shkallë të lartë orientimi që eshtë i nevojshëm për të

marrë fibra me veti të mira.[8

Documents

NDIKIMI I FIBRAVE HIBRIDE ( POLIPROPILENIT DHE ÇELIKUT) NE ... · „‟Ndikimi i fibrave hibride (polipropilenit dhe çelikut) në betonet e armuara„‟ Falenderime Punimi i kësaj