بررسی بتن الیافی بتن الیافی
با گذشت زمان بتن از شکل های سنتی خود فاصله گرفته و انواع و اقسام بتن جدید تولید شده که یکی از این انواع بتن ها، بتن الیافی می باشد که در ساخت آن از کامپوزیت‌ها به عنوان یک تکنولوژی جدید در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود.
با گذشت زمان بتن از شکل های سنتی خود فاصله گرفته و انواع و اقسام بتن جدید تولید شده که یکی از این انواع بتن ها، بتن الیافی می باشد که در ساخت آن از کامپوزیت‌ها به عنوان یک تکنولوژی جدید در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود.
بتن الیافی
از جمله مصالح نوینی که در ساخت و ساز جایگاه ویژه‌ای را مختص خود کرده است ، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده است. این مصالحموجب بهتر شدن خاصیت هایبتن به مانند مقاومت آن می‌گردند و گاهی اوقات با کاهش وزن بتن موجب تولید مصالح ساختمانی بسیار سبکی می شوند.مقاومت کششی و برشی بتن الیافی نسبت به بتن معمولی بیشتر می‌باشد. ضخامت نهایی بتن الیافی علاوه بر کافی بودن در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی(ضربه ای)، باعث ایجاد ضریب اطمینان بسیار بالایی در اجرا می شوند. که این موضوع در سازه های که در ارتباط مستقیم با آب ، رطوبت و خوردگی بیشتر قرار دارند مثل سازه های زیرزمینی اهمیت بیشتری دارد.
منابع آزمون نظام مهندسی عمران پایه ۳
آزمون نظام مهندسی عمران ۹۸
علاوه بر موراد گفته شده در بالا بتن‌های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، و ضربه به دلیل اینکه جذب انرژی مناسبی دارد، عملکرد بسیار بهتری را از خودشان نشان می‌دهند. بکارگیری بتن غیر مسلح به علت تردی آن به غیر از سازه‌های وزنی عملاً کاربرد چندانی ندارد. این عیب عمده بتن در عمل با مسلح کردن آن بوسیله میلگردهای فولادی یا آرماتور برطرف می‌گردد. اما از آنجا که آرماتور منحصراً بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می‌دهد تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع ایزو تروپ و هموژن است چندان صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر از رشته‌های نازک و نسبتاً دراز که در تمام حجم بتن بطور همگن و درهم پراکنده می‌گردد استفاده می‌شود. کاربرد اینگونه رشته‌ها یا الیاف در بتن و بطور کلی در ملات‌های سیمانی که مورد استفاده است، می‌تواند الیاف شیشه‌ای، پلی اتیلنی، فولادی، آزبست یا نایلونی باشد.
طبقه‌بندی کاربردی
- بتن های الیافی با میزان کم الیاف به منظور کاهش میزان جمع شدگی در بتن که در این بتن ها حجم الیاف ها کمتر از ۱% حجم بتن است.
- بتن الیافی با میزان الیاف متوسط(عادی) که به آن بتن الیافی معمولی نیز گویند که به منظور بهبود خواص سازه‌ای مانند برش، عرض ترک و رفتار خمشی استفاده می شود و بیشتر در کف های صنعتی به کار می‌روند.
- توانمند به عنوان نسل پیشرفته، این نوع از بتن‌ها خود به چندین دسته تقسیم می‌شوند که عبادتند:
- بر پایه مصالح شیمیایی
- بتن‌های حریره الیافی
مزایا
مزایای این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی شرح ذیل است:
- در برابر ساییده شدن و هوازدگی سطح مقاوم است.
- در برابر تنش‌های خستگی مقاومتی زیادی از خود نشان می دهد.
- مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه
- بهبود مقاومت کششی بتن
- حتی بعد از ترک خوردگی نیز قابلیت باربری زیادی دارد.
- مقاومت برشی در بتن های الیافیبه گونه ای است که آرماتور های برشی را می توان حذف کرد.
انواع الیاف
- الیاف فولادی
- الیاف شیشه
- الیاف پلاستیکی
- الیاف آرامید
- الیاف پروپیلمن
الیاف فولادی
الیاف فولادی به منظوربهتر کردن خواص بتن، کاربردگشترده ای را در سازه‌های بتنی و بتن مسلح پیدا کرده است. مهمترین نقش الیاف فولادی در بتن افزایش مقاومت بتن در برابر کشش است که این کار را با استفاده ازکاهش ریزترکهای حاصله از بارگذاری خارجی انجام می دهد.
بتن الیافی
عوامل موثر در کیفیت
کیفیت بتن الیافی به عوامل متعددی می‌تواند بستگی داشته باشد مانند:
- نسبت‌های مخلوط بتن
- مشخصات هندسی الیاف فولادی
- نسبت طول به قطر الیاف
- مهار مکانیکی و زبری سطح الیاف
- مشخصات فیزیکی و جنس الیاف فولادی
موارد استفاده:
- بارهای ضربه‌ای
- موج‌های انفجاری
- وضعیت‌های پیچیده تنش
- تثبیت و پایدارسازی شیب‌های سنگی و دیوارهای ریزشی
- ساختمان راکتورهای اتمی
- قطعات نسوز
- شمع های ضربه گیر
- تیرهای پیش تنیده بتنی
محدودیت‌های کاربرد
- نحوه قرار گرفتن این الیاف داخل بتن به طور کاملاً تصادفی می باشد لذا از بتن الیافی معمولاً نمی‌توان به نحو مناسبی در ساخت تیرها و ستونها استفاده کرد و در این نوع سازه‌ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه تر و مناسب تر می‌باشد.
- باید توجه کرد که بتن الیافی همیشه از بتن سنتی به صرفه تر نیست. اما بر اساس بررسی هایی که توسط برخی از متخصصین کشور صورت گرفته شده است، در مواردی که سرعت بالای اجرای مدنظر است یا نیاز به پاشیدنبتن روی سطوح ویژه‌ای است توصیه می شوداز این نوع بتن استفاده شود.
