کاربرد بتن الیافی

کاربرد بتن الیافی
2859 1395/03/24

بتن اليافی

بتن اليافي در حقيقت نوعي كامپوزيت است كه با به كارگيري الياف تقويت­ كننده داخل مخلوط بتن، مقاومت كششي، برشی، سایشی و فشاري آن افزايش مي­يابد. اين تركيب كامپوزيتي، يكپارچگي و پيوستگي مناسبي داشته و امكان استفاده از بتن به عنوان يك ماده شكل­ پذير جهت توليد سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم مي­آورد. بتن اليافي از قابليت جذب انرژي بالايي نيز برخوردار است و تحت اثر بارهاي ضربه­ اي به راحتي از هم پاشيده نمي­شود. شاهد تاريخي اين فناوري، كاربرد كاهگل در بناي ساختمان است. در واقع بتن اليافي نوع پيشرفته اين تكنولوژي مي‌باشد كه الياف طبيعي و مصنوعي جديد، جانشين كاه و سيمان جانشين گل به كار رفته در تركيب كاهگل شده‌اند

امروزه با استفاده از انواع الياف شيشه، پلي‌پروپيلن، فولاد و بعضاً كربن، توليد انواع بتن­هاي كامپوزيتي در كاربردهاي مختلف صنعتي ممكن گرديده و به‌كارگيري آنها دركشورهاي پيشرفته دنيا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است

بتن اليافي خواص مناسبي همچون شكل‌پذيري بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابليت جذب انرژي و پايداري در برابر ترک خوردن را دارا مي­باشد كه متناسب با آنها مي­توان موارد كاربرد فراوانی براي آن يافت. به طور مثال در ساخت كف سالن‌های صنعتی، مي­توان از اين نوع بتن به جای بتن مسلح متداول سود جست اين نوع بتن از بهترين مصالح مورد استفاده در ساخت بناهاي مقاوم‌ به‌ ضربه، همچون سازه پناهگاه­ها و انبارهاي نگهداري مواد منفجره به شمار مي­رود و بناي شكل گرفته از بتن، قابليت فوق­ العاده ­ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنين در ساخت باند فرودگاه­ ها به خوبي مي­توان از اين نوع بتن كمك گرفت. موارد ديگري از به كارگيري اين بتن، ساخت قطعات پيش ساخته ساختماني همچون پانل های سايبان و يا پاشش بتن روي سطوح انحنا‌دار همچون تونل­ها مي­باشد. به‌كارگيري اين بتن در بنای يك سازه علاوه بر موارد ياد شده از مزايايي همچون عايق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالاي اجرا نيز برخوردار است

 


اما از آنجا كه نحوه قرار گرفتن الياف داخل بتن كاملاً تصادفي مي­باشد، از اين بتن معمولاً نمي­توان به نحو مطلوبي در ساخت تيرها و ستون‌ها بهره گرفت و در اين نوع سازه­ ها استفاده از روش سنتي و شبكه­ بندي فولادي به‌صرفه­ تر و مناسب­ تر مي­باشد. لازم است به اين نكته توجه شود كه ناكارآمدی يك تكنولوژي جديد در نقاط ضعف خود نبايد مانع ناديده گرفتن كاربردهاي مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد.

 

انواع الیاف بتن :

·         الیاف فولادی با مقاومت كششی بسیار بالا به قطر 1 میلی متر و طول 5 سانتی متر ، قطر8/0 و 6 سانتی متر.

·         الیاف مصنوعی كه برای ارتقا و پایداری وعملكرد مكانیكی بتن ، بخصوص شاتكریت استفاده می شود.

·         الیاف شیشه ای كه جهت مسلح كردن بتن و افزایش مقاومت شیمیایی استفاده می شود .

·         الیاف پلی پرو پیلن كه به قصد كنترل تركهای مویی ، تقویت عملکرد پلاستیكی بتن در دراز مدت (پدیده خزش 10در بتن ) استفاده می شود

·         الیاف پلی پرو پیلن كه به قصد كنترل تركهای مویی ، تقویت عملکرد پلاستیكی بتن در دراز مدت (پدیده خزش در بتن ) استفاده می شود .

 

مزایای بتن الیافی در مقایسه با بتن بدون الیاف را می توان بطور خلاصه بشرح ذیل بیان داشت:

•    مقاومت د‍ر مقابل تورق وسایش

•    مقاومت در مقابل تنش های خستگی

•    مقاومت عالی در مقابل ضربه

•    قابلیت کششی وظرفیت زیاد تغییر شکل نسبی

•    قابلیت باربری بعد از ترک خوردگی

•    افزایش در میزان جذب انرژی

 

قابلیت انعطافی11 که بتن الیافی دارد همانند خواص مواد پلاستیکی باعث می شود که بتن الیافی گسیختگی ناگهانی نداشته باشد. از آنجا که الیاف فولادی در جسم بتن در همه جهات پراکنده می شود در صورت تشکیل یک ترک در جهات مختلف الیاف اتصالاتی را بوجود آورده و از گسترش ترک جلوگیری می نماید. بنابراین رشته های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک وارد عمل شده و با تشکیل ریز ترکهای زیاد قابلیت بهره برداری بتن را افزایش می دهند.

 

موارد استفاده و محدودیت های كاربرد بتن الیافی :

هر فناوری همواره کاربردها و محدویت های خاص خود را دارد . بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا ، مقاومت فوق العاده ، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می باشد که متناسب با آنها می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت . بطور مثال در ساخت کف سا لن های صنعتی ، می توان از این نوع بتن به جای بتن آماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم به ضربه ، همچون سازه پناهگاه ها وانبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بنای شکل گرفته از بتن ، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد همچنین در ساخت باند فرودگاه ها به خوبی می توان از این نوع بتن کمک گرفت . مواردی دیگری از به کارگیری این نوع بتن ، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل های سایبان ویا پاشیدن بتن روی سطوح انحنادار همچون تونل ها می باشد . به کارگیری این نوع بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یاد شده از مزایای همچون عایق بودن در برابر صدا وسرعت بالای اجرا نیزی برخودار است .

وجود الیاف در بتن ضمن افزایش مقاومت فشاری و كششی یكی از عوامل بسیار مهم در دوام بتن می باشد. خطاهای حین ساخت بتن در اختلاط مصالح سنگی، میزان سیمان و نسبت آب به سیمان، اهمیت وجود الیاف را بجهت كاهش تركهای مویی و اهمیت بهره مندی از آن آشكار می سازد.

پخش الیاف در حجم بتن بصورت نامنظم امكان مهار نیروهای داخلی را از جهات مختلف مهیا می سازد. ایجاد تنشهای برشی در گوشه و زوایای قائم بطور مثال نزدیكی درزها باعث ایجاد تركهای عمیق در دال بتنی میگردد كه با استفاده از الیاف می توان به نحو چشمگیری از ایجاد این تركها اجتناب نمود.

عموماً در صد حجم الیاف به بتن 3 ~ 1/0 درصد است ، اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن کاملاً تصادفی می باشد ، ازاین بتن معمولاً نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها وستون ها بهره گرفت ودر این نوع سازه ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه تر و مناسب تر می باشد . لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید در نقاط ضعف خود نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب آن در نقاط قوت آن وعدم توجه به آن گردد.

 

استفاده و کاربرد بتن اليافي در ايران :

نظر به اینکه برخي از آئين نامه هاي جديد استفاده از الياف فولادي يا كربني به جای میلگرد در بتن وشاتکریت را مجاز دانسته اند اما فعلاً آئين نامه بتن ايران يا مبحث نهم مقررات ملي ايران چنين جوازي را صادر نكرده اند . اگرچه در كشور ما تحقيقات تئوري و فعاليت هاي تجربي نسبتاً مناسبي در زمينة گسترش و كاربرد تكنولوژي هاي بتن اليافي صورت گرفته است، اما حقيقت آن است كه گسترش اين فناوري بيش از همه وابسته به اعلام نياز از سوي صنعت و مقرون به‌صرفه‌نمودن كاربري آن از سوي محققان كشور مي باشد. چند سال پيش كنفرانسي در زمينه تكنولوژي بتن اليافي با هدف شناساندن فناوري مذكور، در دانشگاه صنعتي شريف برگزار گرديد. در اين كنفرانس، محققان و سخنرانان از مراكز مختلفي به ايراد سخنراني و ارايه مقاله پرداختند. به طور مثال در يك نمونه از كارهاي ارائه شده، مسئله به‌صرفه‌بودن استفاده از اين نوع بتن مورد بررسي و مطالعه كارشناسي قرار گرفته بود. حاصل اين بررسي مؤيد آن بود كه در بعضي پروژه هاي صنعتي، به‌كارگيري بتن اليافي نسبت به روش‌هاي متداول استفاده از شبكه بندي فولادي، بسيار اقتصادي تر، سريعتر و آسان تر مي باشد.

برگزاري اين كنفرانس اثرات مثبت زيادي در شناسايي و توسعة اين فناوري داشت. پس از آن، بخش هايي از صنعت و دانشگاه به بررسي امكان توليد الياف گوناگون بالاخص الياف شيشه و فولاد پرداختند. همچنين به تدريج بتن اليافي با الياف تقويت‌كنندة پلي پروپيلن به بازار مصرف راه يافت و در انجام پروژه هايي به كار گرفته شد. در مجموع قدم هاي مثبتي در اين جهت برداشته شده است اما سرعت اين حركت نسبتاً كند بوده است . بر اساس مطالب ياد شده بتن اليافي با مزاياي ويژه خود مي تواند کاربردهاي وسیعی داشته باشد ، لیکن جهت به کار گيري آن در ايران لازم است که دو نكته اساسي در نظر باشد .

مورد اول:

لازم است که حداقل مقاومت براى بتن در کليه سازه هاي بتني اعمال شود , که اين خود در کيفيت بتن، بدون واردکردن هيچگونه الیافی نفش موثر دارد . بدین معنی که باید اول کیفیت بتن بدون الیاف را ارتقا دهیم .

مورد دوم :

نظر به اينكه بايد از پديده »گلوله شدن 12 « در بتن اليافي جلوگيري به عمل آيد ، لذا لازم است نحوه صحيح مخلوط کردن الياف با بتن و همچنين استفاده از روان سازها جهت افزایش کارایی فراهم گردد. لازم است به این صنعت نو پا با کاربردهاي فراوان ، توجه بيشتري معطوف شود و الياف مختلف اعم از مصنوعي ( مانند پلی پروپیلن )و فولادي ، به شكل مطلوب و با کيفيت مناسب ساخته شوند. سرمايه گذاري جهت ساخت الياف و اينكه صنعت پتروشيمي به ساخت الياف پلي پروپيلن و صنعت فولاد به ساخت الياف فولادي مبادرت ورزند ، مي تواند راه گشا باشد .

 

انواع الیاف ها:

-          الیاف شیشه ای

-          الیاف کربن

-          الیاف سنتتیک

                  -    الیاف پروپیلن

 

 

 

مجموعه کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران ، سعی نموده است با بهره گیری از کارشناس و تجربیات چندین ساله ، فضایی علمی ، مشاوره و مهندسی در زمینه تکنولوژی های روز ، بازرگانی ، مهندسی و مقالات بتن  جهت دسترسی سریع ، آسان و کاربردی مهندسان ، اساتید ، کارفرمایان، کارخانجات بتن آماده ، کارخانجات بتن پیش ساخته و دانشجویان مرتبط با صنعت بتن فراهم آورد. شما می توانید با انتخاب و کلیک بر هریک از مباحث زیر به شرح موضع و کسب اطلاعات مورد نظر از طریق سایت به روز و کاربردی کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران دسترسی یابید :

 

افزودنی های بتن چیست ، انواع افزودنی های بتن ، لیست قیمت افزودنی های بتن ، روش مصرف افزودنی های بتن ، بتن ریزی در هوای سرد ، بتن ریزی در هوای گرم ، ترمیم بتن ، انواع روش های ترمیم بتن ، ترمیم بتن ترک خورده ، بتن گوگردی ، ترمیم کننده بتن ، چسب بتن چیست ، انواع چسب بتن ، چسب اپوکسی بتن چیست ، چسب های آب بندی بتن ، روان کننده بتن چیست ، انواع فوق روان کننده بتن ، قیمت انواع چسب بتن ، لیست قیمت چسب های بتن ، انواع روش کیورینگ بتن ، مواد کیورینگ بتن ، لیست قیمت کیورینگ بتن ، آب بندی بتن چیست ، انوع روش های آب بندی بتن ، آب بندی بتن به روش تزریق رزین پلی یورتان ، ماستیک پلی یورتان چیست ، لیست قیمت ماستیک های پلی یورتان ، ماستیک های سرد اجرا ، ماستیک های گرم اجرا ، ترمیم بتن یخ زده ، راهنمای طرح اختلاط بتن ،طرح مخلوط بتن چیست ، طرح اختلاط بتن سبک ، کرگیری بتن چیست ، آزمایش التراسونیک بتن ، آزمایش های غیرمخرب بتن ، انواع آزمایش های غیرمخرب بتن ، اسکن میلگرد و آرماتور، کاشت آرماتور در بتن چیست ، آزمایش گالواپالس چیست ، چسب کاشت آرماتور هیلتی ، خمیر کاشت بولت چیست ، لیست قیمت خمیر کاشت آرماتور و بولت ، روش اجرای گروت ریزی ، واتراستاپ بتن چیست ، انواع واتراستاپ بتن ، انتخاب واتراستاپ بتن ، واتراستاپ بنتونیتی ، واتراستاپ های هیدورفیلی چیست ، روش ترمیم بتن های ترک خورده ، سوپر روان کننده بتن ، لیست قیمت واتراستاپ بتن ، رنگ بتن ، بتن خودتراکم ، طرح اختلاط بتن خودتراکم ، بتن غلطکی چیست ، شرکت سیکا ، روش اجرای بتن غلطکی یا RCC ، آزمایش های بتن خود تراکم، روش آب بندی مخازن بتنی ، انواع افزودنی های بتن شرکت فسروک ، مواد افزودنی بتن شرکت آبادگران ،لیست قیمت واتراستاپ های هیدروفیلی ، کف پوش اپوکسی ، فاصله نگهدار یا اسپیسر بتن ، انواع گروت های شرکت آبادگران ، کف پوش پلی یورتان ، میکروسیلیس ، فوق روان کننده بتن ، ژل میکروسیلیس ، میکروسیلیس چیست، لیست قیمت ژل میکروسیلیس ،  اسپیسر بتن چیست ، روغن قالب چیست ، روش مقاوم سازی ساختمان ، مقاوم سازی ساختمان و ساز های بتنی با الیاف FRP ، گروت چیست ، گروت اپوکسی چیست ، لیست قیمت انواع گروت اپوکسی، الیاف پلی پروپیلن چیست ،پرداخت سطح بتن چیست ، بتن حجیم چیست ، روش ساخت بتن حجیم ، ترمیم ترک های بتن ، مقاوم سازی بتن ، خوردگی بتن در سواحل خلیج فارس ، التراسونیک بتن چیست بتن ترمی ، بتن پلیمری چیست،  بتن ریزی زیر تراز آب ، بتن گوگردی ، طرح اختلاط بتن گوگردی ، بتن پلیمری ، آزمایش هافسل بتن چیست ،روش انجام آزمایش پتانسیل خوردگی ، ابرروان کننده بتن چیست ، سوپر روان کننده بتن چیست ، میزان مصرف روان کننده بتن ، روش آب بندی استخر ، اسلامپ بتن چیست ، میزان روانی مجاز بتن ، زمان بازکردن قالب های بتن پس از بتن ریزی ، زمان حمل مجاز بتن ، روش ساخت و اجرای بتن در کارگاه ، عیار بتن چیست ، روش مصرف الیاف بتن PP ، بتن مگر چیست ، پوشش فایبرگلاس چیست ، انواع بتن های خاص ، بتن خاص چیست ، مواد آب بندی بتن ، آب بندی سازه های بتنی ، حداکثر زمان حمل بتن ، قالب لغزنده بتن ، بتن آماده ، گروت ساختمانی ، بتن پیش ساخته، عوامل موثر در کیفیت بتن آماده ، ضدیخ بتن ، انواع ضد یخ بتن ، قالب بندی بتن چیست ، روش قالب بندی بتن ، روش بتن ریزی خاص ، انواع مواد آب بندی سازه های بتنی ، روش های تراکم بتن ، روش های حمل بتن، روش های مقاوم سازی بتن ، مقاوم سازی بتن ، ضوابط پذیرش بتن کم مقاومت ، روش پرداخت سطح بتن ، انواع کف پوش های صنعتی بتن ، پوشش های ضد حریق ، فایرپروف بتن چیست ، فلای اش چیست ، روش اجرای آب بندی استخر ، نانو سیلیس چیست ، روش ترمیم بتن کرمو ، بتن اکسپوز چیست ، روش ساخت بتن اکسپوز ، ترمیم بتن اکسپوز ، افزودنی حباب زا چیست ، افزودنی دیرگیر بتن چیست ، افزودنی زودگیر بتن چیست ، منبسط کننده بتن چیست ، پنترون چیست ، پنکریت چیست ، پوشش نفوذگر چیست ، فایبرگلاس چیست ، پوشش آب بندی الاستومری چیست ، روش آب بندی با پوشش سوپر الاستومری ، درز اجرایی بتن چیست ، لیست قیمت افزودنی های بتن،  ترمیم کننده ویژه بتن، مصالح ترمیم بتن، روان ساز بتن ، جلوگیری از کرمو شدن بتن ،رنگ نمای بتن ، سوپر روان کننده بتن ، حداقل زمان کیورینگ و عمل آوری بتن ،  کیورینگ بتن با بخار ، دلیل جداشدگی بتن ، تست التراسونیک بتن چیست ، لیست قیمت گروت های شرکت فارس ایران ، لیست قیمت انواع گروت ، روش اجرای پوشش ضد حریق یا فایرپروف ،