Polypropylenfibrers funktion i betong vid brand

Sammanfattning: Genom omfattande litteraturstudier har man kunnat bekanta sig med själva betongens brandspjälkning som fenomen, men även teorierna som försöker förklara fenomenets förlopp. Det visade sig att det finns delade meningar till vad som orsakar spjälkning. Spjälkning, generellt sett, kan man definiera som våldsam eller icke våldsam avflagning av betong som utsetts för hög temperatur. Spjälkningens storlek kan variera, ifrån lätt avflagning på ytan till progressiv spjälkning som går förbi armeringen.Vad som orsakar fenomenet är i dagsläget ännu inte fullständigt förklarat. Forskning inom området pågar och i dagsläget har man i huvudsak två teorier angående spjälkningen. Man tror att spjälkning orsakas av:• termiska spänningarna i materialet• det fria vattnet i betongen, den teorin i sig har två varianter: ångtrycksteori och vattnets expansionsteori - hydrauliska spänningar.För att undersöka inverkan av upphettningshastighet och maximal upphettningstemperatur på sprickbildning i betong genomfördes 4 olika temperaturcykler på standardprovkroppar för permeabilitetsmätning. De fyra temperaturcyklerna var:• 1 °C/min till 400 °C sedan 18 timmar i 400 °C• termisk chock i förvärmd ugn 400 °C sedan 18 timmar i 400 °C• 1 °C/min till 600 °C sedan 2 timmar i 600 °C• termisk chock i förvärmd ugn 600 °C sedan 4 timmar i 600 °C.Före och efter de olika temperaturcyklerna mättes permeabiliteten. På så sätt kunde man undersöka om snabb uppvärmning, som vid en brand, förstör betong mer än sakta uppvärmning. De faktiska värdena på permeabiliteten skall ej ses som materialdata utan är endast ett relativt mått på inre förstörelse. Den snabba uppvärmningen av ytskiktet leder till ytsprickor medan den långsammare processen ger in i provkroppen ej lika mycket sprickor. Det betyder att en standardmätning av permeabilitet endast kan användas som en jämförelse mellan provkroppar. Undersökningen som genomfördes inom ramen för examensarbetet har utförts på betong innehållande ett kilo Polypropylenfibrer (PP) per m3. Genom att analysera dessa resultat samt jämföra med tidigare provningsresultat på betong utan PP-fibrer kunde följande slutsatser dras:om permeabilitet:• efter uppvärmningen till 400°C eller 600°C ökar permeabiliteten kraftigt hos betongen• uppvärmningssättet och sluttemperaturen har betydelse för permeabilitetsökning, snabb uppvärmning till 600°C alt 400°C ger högre permeabilitet än långsam uppvärmning till samma sluttemperatur• provkroppar med PP-fibrer har högre permeabilitet än provkroppar utan PP-fibrer efter samma värmebehandling.om uttorkning:• vid 200°C smälter PP-fibrer• viktminskningshastighet kring smältpunkten för polypropylen är högre för provkroppar med PP-fibrer än för provkroppar utan fibrer.