Plazmatické povrchové modifikace polymerních makro vláken používaných jako výztuž v betonových konstrukcích

Abstract

Předkládaná práce se zabývá charakterizací změn mechanických a fyzikálních vlastností povrchově modifikovaných polymerních vláken. Vlákna BeneSteel (směs PP a PE) a Concrix (polyolefiny) byla upravena plazmatickým výbojem v kyslíkové atmosféře za účelem zvýšení jejich smáčivosti vodou a soudržnosti s cementovou matricí. Práce na základě studia pramenů pojednává o současném stavu problematiky povrchových úprav polymerních vláken a o plazmatických modifikacích. Na modifikovaných vláknech byly provedeny mechanické a fyzikální experimenty pro odhalení dosažených změn. Přímá optická metoda byla použita pro stanovení změny povrchové smáčivosti. Měřeny byly velikosti kontaktních úhlů na jednotlivých vláknech ponořených ve vodě. Změna morfologie povrchu byla zkoumána elektronovou mikroskopií (SEM). Dále byla vlákna podrobena tahovým zkouškám a zkouškám soudržnosti s cementovou matricí. Konkrétně byly provedeny pull out testy vláken z cementové pasty a zkouška tahu za ohybu betonových těles s rozptýlenou vláknitou výztuží. Provedené experimenty prokázaly značně pozitivní vliv na zvýšení soudržnosti vláken s cementovou matricí.

Presented bachelor thesis deals with a changes characterization of mechanical and physical properties of plasma surface treated fibers. In order to improve surface wettability by water and cohesion with cement matrix, fibers BeneSteel (composed from PP and PE mixture) and Concrix (polyolefin) were treated by coupled oxygen plasma. Based on theoretical study of science literature, the bachelor thesis discusses the current state of surface treatments and plasma modifications. Mechanical and physical experiments were carried out to determine achieved changes. A direct optical method was used as a proper indicator of fiber surface wettability by water. Contac angles were measured on each fiber submerged into water. Morphology changes were observed by SEM. Next, the fibers were subjected to tensile strength and fiber/matrix cohesion tests. Concretely, fiber pull out tests from cement matrix and bending strength tests of concrete composites reinforced with dispersed fibers were realized. The provided experiments showed the significantly positive influence of fiber/matrix cohesion.