الخرسانة المقواة بالألياف هو نوع جديد من المواد المركبة التي تطورت بسرعة في الداخل والخارج في السنوات الأخيرة. من بينها، تطورت الخرسانة المقواة بألياف البولي بروبلين بشكل أسرع. وهي تُستخدم على نطاق واسع على الطرق السريعة نظرًا لمقاومتها الممتازة لعدم النفاذية ومقاومة الصقيع ومقاومة الصدمات ومقاومة الصدمات وفي المطارات والجسور والهندسة الهيدروليكية والبناء وغيرها من المجالات. المزيج الخارجي من الألياف المضافة إلى الخرسانة هو الخرسانة المسلحة بالألياف، وتشمل الألياف الفولاذ والبوليستر والألياف المركبة.
تؤدي إضافة الألياف الطويلة إلى تغيير خصائص الخرسانة الطازجة بناءً على نوع المادة الليفية المستخدمة. هناك أربع فئات من الألياف المستخدمة بشكل عام في إنتاج الخرسانة المقواة بالألياف: الألياف الفولاذية، والألياف الزجاجية، والألياف الاصطناعية، والألياف الطبيعية.
نركز هنا على ألياف تينابريكس® الاصطناعية أو ألياف البولي بروبلين. وهو نوع من اللدائن الحرارية. ويشترك البولي بروبيلين في العديد من الخصائص مع البوليثين، مع خصائص صلابة محسنة وقوة انثناء ومقاومة أعلى للحرارة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع ألياف البولي بروبيلين تينابريكس® بمقاومة عالية ضد المواد الكيميائية مثل الأحماض والمذيبات العضوية وتضفي خصائص مماثلة للخرسانة.
عادةً ما يكون الجزء الحجمي من الألياف المستخدمة في الخرسانة من 0.1% إلى 5%. يتم تحديد حجم نسبة الحجم هذه بشكل أساسي من خلال سهولة خلط الخليط وسيناريو تطبيق المشروع. على سبيل المثال، عادةً ما يتم التحكم في الضغوط الثانوية الناتجة عن انكماش الخرسانة وتغيرات درجة الحرارة بجرعات منخفضة من الألياف (0.1% إلى 0.3% من حيث الحجم). عندما تتجاوز جرعة الألياف 0.3%، مقارنةً بالخرسانة العادية بدون ألياف، فإن الاستجابة الميكانيكية للخرسانة المسلحة بالألياف ستكون مختلفة بشكل كبير، والتي تتجلى بشكل أساسي في قدرتها على التحمل بعد التشقق. يُطلق على قدرة الخرسانة المسلحة بالألياف على امتصاص الطاقة بعد التصدع اسم "المتانة". عندما تمت إضافة جرعات أعلى من الألياف إلى الخرسانة، بالإضافة إلى صلابتها بعد التشقق، أظهرت الخرسانة المسلحة بالألياف خصائص تقوية الإجهاد. وهذا يعني أن المادة المركبة يمكنها تحمل إجهاد شد أكثر من الخرسانة العادية نفسها.