سفارش تبلیغ
صبا ویژن

بررسی تاثیر الیاف بتن در استحکام سازه های بتنی

 

 

بتن ترکیب بسیار مستحکمی است که می ‌تواند سازه های کاملاً مقاوم و ماندگاری را خلق کند. این متریال قدرتمند از ترکیب آب، سیمان و شن پدید می آید. اینکه این عناصر را در چه حجمی و با چه طرح اختلاطی در هم بریزیم، بتن مرغوب با سطح قدرت مورد نظر ما را خواهد ساخت.

لکن در کنار بهره ‌مندی از ترکیب جادویی سیمان، ماسه و آب، برخی از افزودنی ها نیز برای استحکام هر چه بیشتر بتن مورد استفاده قرار می گیرد.

الیاف بتن یکی از همین نمونه ها می باشد. این افزودنی ها غالبا بدون تاثیر در ترکیب شیمیایی بتن و تنها با هدف ایجاد یک ساختار مستحکم تر مورد استفاده قرار می گیرند. الیاف بتن  قادر است تا یک فضای شبکه ای مانند را در بطن بتن پدید آورد. چنین امکانی در فضاهایی که برای نصب ارماتور محدودیت دارند، بسیار مفید و تاثیر گذار است.

الیاف بتن با هدف تکمیل ترکیب شیمیایی بتن مورد استفاده قرار نمی ‌گیرد. تمام ماجرا در ترکیب شیمیایی بتن همراه با همان سیمان در کنار آب است. عناصری مانند شن و یا الیاف بتن برای ایجاد انسجام و افزایش استحکام بتن در کنار ملات سیمان مورد استفاده قرار می گیرند.

به طور کلی بتن هر چه در یک فضای شبکه ای تر ریخته شود و یا با یک ساختار شبکه ای تر همراه باشد، قابلیت استحکام بالاتری را تولید می ‌کند.

انواع الیاف بتن با هدف ایجاد یک ساختار پیوسته در عمق بتن مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از انواع الیاف بتن باعث افزایش قدرت چسبندگی سیمان است. از طرفی این مواد به شکلی ساده یک ساختار یکپارچه را برای بتن تدارک خواهند دید.

 

برای آنکه بتوانیم قدرت استحکام بتن را افزایش دهیم، باید کاری کنیم که ملات سیمان و آب با سطوح هر چه بیشتری در تماس باشند. از میلگردهای طراحی شده در آلماتورهای بنا با هدف ایجاد بتن مسلح تا خود شن ها در قطر‌های گوناگون، همگی با هدف افزایش سطوح برای چسبندگی هر چه بیشتر بتن می باشند. 

دانه های شن نمی‌ توانند فضای بزرگتر و یکپارچه تری را تولید کنند. اما الیاف بتن می ‌تواند با حضور در عمق ملات آب و سیمان همراه با شن یک ساختار کاملاً منسجم را پدید آورد. ساختاری که قادر است استحکام و یکپارچگی بتن را تا چندین برابر افزایش دهد. عمده هدف کلیدی برای استفاده از انواع الیاف بتن برای فضاهایی که بسیار بزرگ هستند می باشد.

در چنین فضاهایی ایجاد شبکه گسترده آرماتور بندی شده بسیار گران تمام می شود و یا غیر ممکن است. محیطی مانند باند فرودگاهی و یا احداث پارکینگ های بزرگ را تجسم کنید. در این فضاها به این سادگی ها قادر به آرماتور بندی نیستید. اما می توانید از الیاف بتن به راحتی استفاده کرده و یک بتن شبه مسلح و کاملا مقاوم را بسازید. 

 


استفاده از الیاف بتن چه دستاوردهایی دارد؟

الیاف بتن با هدف ایجاد انسجام هر چه بالاتر برای بتن مورد استفاده قرار می‌ گیرند. البته این طور نیست که بخواهیم برای هر نوع بتنی در هر ساخت و سازی از انواع الیاف بتن استفاده کنیم. این موضوع یک نگرش مهندسی شده است و با حضور محاسبات دقیق در شناخت بتن همراه با نیازهای ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد.

اصولاً برای بتن ها در ساخت و ساز های خاص و سطح مقاومت بسیار بالا و یا آنها که از حجم آلماتورهای کمتری بهره ‌مند هستند و یا در فضاهایی که بتن ریزی دارای طول بسیار بالایی است، مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

اینکه بهترین الیاف بتن کدام است، موضوعی است که باید در جای خود با آن اشاره کنیم. اما یقیناً تمام نمونه ها از انواع الیاف بتن باعث افزایش مقاومت بتن خواهند شد و این نکته اولین و شاید مهمترین دلیل است که ما را ترغیب به استفاده از الیاف بتن خواهد کرد. نکته کلیدی در ایجاد فضاهای بزرگ بتن ریزی شده است که با کمک الیاف بتن با دقت و استحکامی بالا تامین می شود.

اما در روش های مختلف برای استفاده از الیاف بتن می توانیم اهداف متنوعی مانند کاهش ترک خوردگی در سطح و یا عمق بتن را در نظر داشته باشیم. از طرفی این متریال در عمق بتن باعث افزایش انعطاف پذیری آن است. از این رو در خلق سازه های  بتنی که رفتار جابجا پذیری دارند، مناسب است. استفاده از الیاف بتن برای خلق یک سازه ضد زلزله کارایی بالایی دارد.

حال که در تشریحی کلی با ماهیت الیاف بتن آشنا هستیم و می ‌توانیم درک کاملی از نحوه حضور آن در بطن بتن داشته باشیم. اینکه الیاف بتن دقیقا چیست و چگونه می تواند یک ساختار منسجم از بتن را پدید آورد. ادامه مطلب را با معرفی انواع الیاف بتن پی می ‌گیریم.

 

بررسی الیاف پلی پروپلین بتن 

الیاف پلی پروپلین بتن از ترکیبات شیمیایی بر پایه پلاستیکی ساخته می‌ شود. این الیاف شبیه به قطعات ریز ریز شده پارچه می‌ ماند. رشته های نازکی از ترکیبات پلی اتیلن که در قطعات کوچک کنار هم قرار گرفته ‌اند.

الیاف PP  بتن را به شکل فله ای خریداری می‌ کنند و در نهایت نیز به شکل فله ای در حجم بتن ریخته می‌ شود. لکن مرحله اضافه کردن آن به بتن باید از طریق دستگاه میکسر بتن باشد تا اطمینان داشته باشیم که الیاف پلی پروپلین به طور یکنواخت در حجم بتن مخلوط شده است.

الیاف PP بتن همراه با اختلاط نهایی بتن در آن ریخته شده و با چند دور گردش میکسر بتن به طور کاملاً یکنواخت در تمام حجم بتن پخش خواهد شد. استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن باعث افزایش خاصیت پیوستگی در حجم بتن می شود.

البته از آنجا که به مانند میلگردها این پیوستگی را در طول و عمق بتن ادامه نمی دهند، قابلیت انعطاف تقریباً بالایی را برای بتن فراهم خواهند کرد. الیاف پلی پروپلین سبک است و غالبا استفاده از آن باعث افزایش وزن و یا حجم بتن نمی شود. لذا برای تقویت بتن های سبک وزن مناسب هستند. این ویزگی در هنگام ساخت قطعات بتنی کوچک مانند سقف های آماده بتنی کاربرد گسترده ای دارد.

استفاده از شبکه های آلماتور بندی شده همراه با حضور میلگردها در بطن بتن اگر چه باعث استحکام آن است؛ اما نمی تواند جنبه های انعطاف پذیری بتن را تأمین نماید. یک ساختار بتن مسلح با استفاده از شبکه صلب و در هم تنیده میلگردی آنچنان یکپارچه است که اجزای آن هر گونه رفتار خمشی را از بتن سلب می ‌کنند.

از این رو طراحان سازه های خاصی که انعطاف بتن در اولویت طراحی آنها است، سعی می ‌کنند تا ماهیت یکپارچه سازی بتن را کمتر درگیر استفاده از میلگردها کرده باشند. آنها با کمک درصد کمتر میلگردها در کنار الیاف بتن از جنس پلی پروپلین قابلیت های کشش بالاتری را برای بتن فراهم می ‌کنند.

جدا از قابلیت کشش، بتن طراحی شده با الیاف پلی پروپلین بتن از مقاومت خمشی بالایی نیز بهره ‌مند است. لذا می تواند در مقابل بارهای جانبی در فضاهایی مانند طراحی ستون های حمال بنا مفید واقع شوند. عمده نگاه کاربردی در استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن در تقویت و مسلح کردن بتن ها و مخلوط های سیمانی و گچی می باشد. البته این نوع از الیاف بتن برای استفاده در سطوح بسیار وسیع بتن ریزی شده نیز مناسب است.

آنها بدون آنکه تاثیر خاصی در حجم بتن داشته باشند، می توانند مقاومت بتن را به مقدار قابل توجهی افزایش دهند. لذا می توانند برای خلق سطوح بزرگ بتنی که عمق ارتفاع بتن بسیار کم است بهترین انتخاب باشند