نشانی تهران، خیابان سهروردی شمالی، خیابان قندی، پلاک ۶۵

تلفن ۸۷۷۵۴-۰۲۱

info@abadgarangroup.com آدرس ایمیل

Abadgaran Group Office
نشانی شهریار ، جاده ملارد، صفادشت، شهرک صنعتی صفادشت، انتهای خیابان ششم غربی

تلفن ۴-۶۵۷۴۱۹۱۱-۰۲۱

Abadgaran Group Factory
در صورت عدم رضایت از محصولات شرکت آبادگران یا عدم کفایت فنی محصولات در پروژه و یا کار خود ، لطفا شکایت خود را با جزییات ثبت نمایید. پیام شما قطعا توسط کارشناس و یا واحد مربوطه پیگیری خواهد شد.

انواع الیاف مورد استفاده در بتن

براساس تعاریفی که از بتن ارائه شده، بتن تشکیل شده از سه ماده اصلی، که عبارتند از ترکیب شن، ماسه و سیمان با آب  را تشکیل می دهند. بتن یکی از مهم ترین مواد ساختمانی است و مصرف آن در همه کشورها و مناطق جهان، به دلایل متعدد در حال افزایش است. اجزای آن همه جا در دسترس و نسبتا ارزان هستند و تولید آن ممکن است نسبتا ساده باشد. کاربرد آن انواع مختلفی از ساختمان ها و زیر ساخت های زیربنایی را پوشش می دهد. از ویژگی های مطلوب بتن قابلیت استفاده آن در هر شکل و قالب است اما از خواص نامطلوب آن می توان به مقاومت کششی خیلی پایین و مقاومت کم در برابر ترک خوردگی اشاره کرد. با توجه به مقاومت کششی بسیار پایین بتن و شکننده بودن آن ممکن است در صورت بروز وقایع طبیعی مانند زلزله یا طوفان‌های شدید سازه‌های بتنی دچار ریزش شوند. به منظور مقابله با این مشکل از الیاف استفاده می شود.

به کارگیری بتن غیر مسلح، به علت تردی و ضعف در برابر نیروهای کششی آن به جز سازه های وزنی، کاربرد چندانی ندارد. این عیب بزرگ بتن، در عمل با مسلح کردن آن به وسیله میلگرد های فولادی یا آرماتور بر طرف می شود، ولی از آن جا که از آرماتور نمی توان در مقاطعی مثل جداول بتنی استفاده کرد، به منظور ایجاد شرایطی برای استفاده بتن در جداول و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر از رشته های نازک و نسبتا دراز الیاف که در تمام حجم بتن به طور همگن و درهم پراکنده می گردد استفاده می شود.

امروزه استفاده از الیاف در بهبود عملکرد بتن در سازه ها از روش های موثر است. ویژگی های مکانیکی بتن الیافی در مقایسه با بتن معمولی تغییرات قابل توجهی دارد. از جمله تغییرات در پارامترهای مکانیکی بتن الیافی می توان به مقاومت در مقابل تروق، سایش و هوازدگی سطح، مقاومت زیاد در مقابل تنش های خستگی، مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه، ظرفیت زیاد کرنش، قابلیت باربری زیاد بعد از اولین ترک خوردگی، مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد و طاقت خیلی زیاد اشاره کرد. الیاف قادر به تحمل تنش ها و کرنش های کششی قابل ملاحظه در بارهای کششی هستند و می توان از آن ها در طراحی سازه استفاده کرد. الیاف باعث افزایش مقاومت بتن در کشش می شوند اما از جمله عیوب چشمگیر بتن الیافی میزان تخلخل زیاد آن است که اثرات منفی بر مقاومت فشاری بتن دارد.

الیاف یکی از مصالح جدید ساختمانی است که امروزه در صنعت ساختمان‌سازی جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است. با استفاده کردن از آن در کنار آرماتور می‌توان خصوصیات مهندسی بتن را تا حد قابل توجهی بهبود داد. با توجه به مقاومت پایین بتن در برابر ضربه و خاصیت شکنندگی آن از الیاف بتن به منظور بهبود ویژگی‌های مصالح ساختمانی قدیمی استفاده شده است.

 

انواع الیاف مصرفی در بتن

رشته های نازک و کوتاه با مقاومت کششی مطلوب را الیاف گویند. پدیده استفاده از الیاف، جهت ارتقای خصوصیات رفتاری مواد گوناگون و تقویت کردن مواد ترد و شکننده یک ایده قدیمی می باشد. در حدود ۳5۰۰ سال پیش از کاه به عنوان رشته های تقویت کننده گل و آجر استفاده می شده است. پس از آن از موی اسب جهت تقویت گچ در ساختمان استفاده شده است. همچنین کاربرد الیاف در دیوار چین در ۲۰۰۰ سال قبل موید این مطلب است که دانش مهندسی نساجی از زمان قدیم در کنار مهندسین عمران، در ارتقای عمر مفید سازه های گوناگون تاثیرگذار بوده است. شاهد تاریخی دیگر فناوری استفاده از الیاف، استفاده از پنبه نسوز جهت مسلح کردن مواد سیمانی در اواخر قرن نوزدهم و کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده اند.  الیاف مختلفی چه طبیعی و چه ساخته شده به دست بشر در بتن ترکیب گردیده است که سابقه استفاده از الیاف طبیعی در بتن به قبل از پیدایش بتن های مسلح رایج بر می گردد اما جنبه های عملی و فنی سیستم های مسلح شده با الیاف گسترش پیدا نکرد. الیاف آزبست در حدود 1۰۰ سال اخیر برای مسلح سازی محصوالت بتنی مورد استفاده قرار گرفته است در حالی که الیاف سلولزی و شیشه ای در حدود 5۰ سال گذشته و الیاف پلی پروپیلن و فولادی در ۳۰ سال اخیر مورد استفاده قرار گرفته اند.

 

انواع الیاف مصرفی در بتن

 

مهم ترین هدف مهندسی نوین برای اصلاح خصوصیات بتن توسط افزودن عبارتند از :

 بهبود خصوصیات تغییر شکل و ترک های پلاستیک در مرحله بتن تازه و یا تا ۶ ساعت پس از قرارگیری در قالب

 افزایش مقاومت های کششی و خمشی

  افزایش مقاومت در برابر ضربه

  کنترل ترک خوردگی

  بهبود دوام بتن

  حذف ترک های حرارتی و ترک های ناشی از افت بتن

 

هرکدام از الیاف مورد استفاده در بتن را می توان در یکی از گروه های 1 مواد مصنوعی آلی مانند پلی پروپیلن یا کربن، مواد مصنوعی غیر آلی مانند فولادی یا شیشه، مواد طبیعی آلی سلولز یا سیسال و یا مواد طبیعی غیر آلی مانند آزبست جای داد. آئین نامه IR.544 ACI الیافی که در بتن مورد استفاده قرار گرفته است را به صورت الیاف فولادی، الیاف شیشه، الیاف مصنوعی و الیاف طبیعی دسته بندی می کند که در ادامه به معرفی مختصر هریک از این گونه های الیاف پرداخته می شود.

 

الیاف طبیعی در بتن

 الیاف طبیعی مانند نارگیل، سیسال، تفاله نیشکر، بامبو، کنف، کتان، چوب و الیاف گیاهی جهت تشخیص خصوصیات مهندسی و احتمال استفاده از آن ها در ساختمان سازی در ۴۰ کشور مورد آزمایش قرار گرفتند. هرچند نتایج دلگرم کننده بود اما ضعف هایی در دوام آن ها مشاهده گردید که ناشی از فعل و انفعال بین خمیر سیمان و الیاف می باشد. هم اکنون تعدادی از محققان به دنبال چاره ای برای بهبود دوام این نوع بتن هستند .

معمولا پلی که الیاف گیاهی در دو طرف ترک جهت جلوگیری از شکست بتن می زند، محکم نبوده و با پارگی الیاف یا بیرون کشیده شدن آن از درون مالت بتن، باعث شکست سازه بتنی می گردد.

الیاف مصنوعی در بتن

الیاف مصنوعی الیاف ساخته دست بشر است که از تحقیقات و توسعه در صنعت پتروشیمی و نساجی حاصل شده است. الیاف مورد استفاده از پلیمرهای آلی که دارای فرمول های متفاوت می باشد .الیافی که سعی شده در بتن با سیمان پرتلند استفاده شود عبارت است از : اکریلیک، آرامید، کربن، نایلون، پلی استر، پلی اتیلن و پلی پروپیلن

انواع الیاف فولادی در بتن

 آیین نامه A820 ASTM الیاف فولادی را بر حسب شیوه تولید به چهار گروه سیم کشیده شده سرد، برش ورق، استخراج شده از حالت مذاب و سایر حالات تقسیم می کند .

الیاف فولادی باعث افزایش شکل پذیری تحت تمام حالت های بارگذاری می شود و تاثیر آن در مقاومت، از جمله مقاومت های فشاری، کششی، برشی و پیچشی متفاوت است. مقاومت فشاری با حضور الیاف، تنها میزان کمی افزایش می یابد به طوری که این افزایش مقاومت به ندرت از ۲5 درصد بیشتر می گردد. افزایش مقاومت در کشش مستقیم، کاملا مشهود است به طوری که با افزایش 5/1 درصد حجمی الیاف فولاد، مقاومت کششی، ۳۰ تا ۴۰ درصد افزایش می یابد. افزایش مقاومت خمشی بیشتر از افزایش مقاومت فشاری یا کششی است .ثابت شده است که با افزودن الیاف فولادی به تیرهای مسلح، در عین افزایش مقاومت خستگی، عرض ترک ها نیز کاهش می یابد .

 

انواع الیاف مصرفی در بتن

 

*مزایا و معایب

ماده از آن باعث افزایش مقاومت و انعطاف‌پذیری بتن می‌شود اما به کارگیری آن نیاز به دقت و مهارت بالا دارد. از طرف دیگر این نوع مواد در ساختمان سازی راه‌حل‌های مهندسی بهتری را در اختیار پیمانکاران قرار می‌دهد.

همانطور که میدانید مقاومت کششی بتن بسیار کمتر از مقامت فشاری آن است. مقاومت کششی بتن در حدود 10 درصد مقاومت فشاری آن است. به همین دلیل در محاسبات سازه های بتنی اغلب از مقاومت کششی بتن صرف نظر میشود.
برای جبران این ضعف از بتن مسلح استفاده می شود. از جمله مصالحی که برای مسلح کردن استفاده می شود الیاف بتن  است.

یکی از این مواد نوعی الیاف پلیمری است به نام الیاف پلی پروپیلن، این مواد که در صنعت ساختمان استفاده بسیار زیادی دارد به الیاف PP نیز معروف است. افزودن الیاف PP به بتن همان کار آرماتور در بتن مسلح را انجام میدهد.

الیاف بتن در واقع موجب حفظ یکپارچگی دانه های بتن و درنتیجه افزایش مقاومت کششی آن می شود.

به روش‌های مختلفی می‌توان الیاف را به بتن اضافه کرد، اما باید این نکته را مد نظر قرار داد که در نهایت بتن حاصل شده باید یکنواخت باشد تا از جداشدن مواد جلوگیری شود. اغلب در زمان مخلوط کردن، بتن حالت گلوله‌ای به خود می‌گیرد. محاسبه صحیح نسبت ابعاد، حجم الیاف، اندازه و میزان درشت بودن آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اغلب الیاف بتن در مقایسه با بتن معمولی نیاز به مقدار بیشتری سیمان دارد. به طور کلی باعث افزایش مقاومت فشاری می‌شود. با به کارگیری این نوع مواد میزان انعطاف‌پذیری سازه های بتنی تا حد قابل توجهی افزایش می‌یابد.

 

دلیل استفاده از الیاف در بتن

۱-حذف میلگرد و آرماتور حرارتی در بتن و جایگزین نمودن الیاف بتنی مناسب به عنوان مثال الیاف فولادی بتنی یا الیاف پلیمری بتنی و الیاف شیشه بتنی.

۲-سرعت بخشیدن به زمان اجرای پروژه به سبب حذف آرماتور حرارتی و جایگزینی الیاف بتنی کم کردن هزینه های جاری پروژه به سبب حذف نیروی کار جهت آرماتور بندی و کم کردن هزینه های خرید آرماتور و الیاف فولادی  بتن  توزین  یکپارچه الیاف بتن در سازه بتنی و تحمل فشارهای مقطعی و سراسری در کل  بتن.

۳-بالا بردن عمر بتن و جلوگیری از خستگی بتن و ایجاد مقاومت های ویژه بسیار بالا، افزایش ضریب مقاومت بتن در مباحث مقاوم سازی در سیکل های متناوب برودتی و حرارتی جلوگیری از حمله سولفات ها و مواد مخرب بتن.

 

دلیل استفاده از الیاف در بتن

 

 

مزایای بتن مسلح شده با الیاف فولادی

  1. بتن مسلح به الیاف فولادی مقاومت کششی را ۳۰ تا ۴۰ درصد و مقاومت خمشی را 5۰ تا ۷۰ درصد و مقاومت فشاری را ۰ تا 15 درصد افزایش می دهد.
  2.  حضور الیاف در بتن مقاومت آن را در برابر پدیده کاویتاسیون، سایش ناشی از جریان آب با سرعت بالا و ضربه ناشی از نخاله ها به نحو قابل توجهی افزایش می دهد.
  3.  مقاومت در برابر خستگی با وجود الیاف در بتن افزایش یافته و عرض ترک و تغییر مکان ناشی از آن کاهش می یابد .الیاف فولادی مقاومت و مدول برشی بتن را به نحو قابل توجهی افزایش می دهد.
  4.  دوام بتن مسلح به الیاف فولادی بیشتر از بتن ساده است.
  5.  سختی و طاقت بتن با الیاف فولادی 2.5 برابر بتن معمولی و 1.5 برابر بتن با مقاومت بالاست. (سختی قابلیت جذب انرژی در برابر بارهای دینامیکی و ضربه است(.
  6. الیاف فولادی می توانند جایگزین شبکه های فولادی در دال های بتنی کف ها شوند. )همانند روسازی بتنی سالن های صنعتی، روسازی بتنی جاده ها و(....
  7.  استفاده از الیاف در بتن، هزینه های مربوط به تعمیر و بهسازی کف های بتنی را به نحو قابل توجهی کاهش می دهد.
  8.  مدول االستیسیته و ضریب پواسون برای بتن الیافی با مقدار کمتر از ۲ درصد همانند بتن بدون الیاف است.
  9.  الیاف عمر مفید بتن را افزایش می دهد .  

 

 بتن الیافی

 

کاربرد بتن الیافی فولادی

امروزه بتن با مقاومت بالا مسلح به الیاف فولادی، با توجه به خواص منحصر به فرد در جهان شناخته شده و در چند سال اخیر در ساخت بسیاری از سازه ها مورد استفاده قرار گرفته و هم اکنون نیز به طور چشمگیری در ساخت سازه های بتنی از این ماده استفاده می شود. از جمله سازه هایی که از این بتن در آن استفاده شده عبارتند از

 روسازی باند فرودگاه ها و بزرگراه ها.

 بتن نسوز با استفاده از سیمان پرآلومین.

 شمع ها.

 کف های صنعتی به خاطر مقاومت در برابر ضربه و تغییرات حرارتی.

 عرشه پل ها به عنوان پوشش و روکش رویی در محل هایی که زیراساس اجرا شده و یک عرشه بتن مسلح روی آن اجرا می شود.

 • سازه های واقع در نواحی زلزله خیر.

 بتن پاشی اولیه داخلی تونل ها و معادن.

 بتن پوششی – پایدار کردن شیب های سنگی و خاکی واقع در برش های بزرگراه ها و راه آهن و خاکریزها.

 سازه های پوسته ای نازک و گنبدها.

 سازه های هیدرولیکی – سدها، سرریزها و حوضچه آرامش به خاطر مقاوم بودن در برابر پدیده کاویتاسیون.

 تعمیرات از بتن مسلح به الیاف در تعمیرات اعضای مختلف سازه ای و سازه ها استفاده می شود.

 

کاربرد بتن الیافی فولادی

 

در صنایع نظامی نتایج آزمایش نشان داده که نمونه های حاوی الیاف در مقابل انفجار، پخش شدگی و پراکندگی بسیار کمتری در مقایسه با دال های غیر مسلح و حتی دال های مسلح به آرماتورهای معمولی ایجاد می کنند .

 

الیاف شیشه ای

در بتن بیشتر تحقیقات انجام شده بر روی الیاف شیشه ای و بتن مسلح شده با الیاف شیشه ای به اوایل دهه 1۹۶۰ بر می گردد .تحقیقات انجام شده بر روی الیافی از جنس بوروسیلیکات با اسم تجاری پیرکس و الیاف شیشه ای از جنس کربنات سدیم، آهک، سیلیس بود. مقاومت GFRC های ساخته شده با الیاف مذکور پس از مدت نسبتا کوتاهی به علت محیط قلیایی ملات سیمان کاهش می یافت. زیرا این دو نوع الیاف با توجه به درصد زیاد سیلیس در محیط های قلیایی ناپایدار بودند در نتیجه برای موارد مصرف طولانی مدت مناسب نبودند. ادامه تحقیقات منجر به تولید الیاف شیشه ای مقاومت در برابر محیط های قلیایی و محصوالت GFRC پایاتر شد. بتن های تولید شده GFRC-AR نام گرفتند. این تحقیقات توسط موسسه تحقیقات ساختمانی انگلستان در سال 1۹۶۷ آغاز شد و سرانجام در سال 1۹۷1 برادران پیلکینگتون با همکاری موسسه تحقیقاتی ساختمان انگلستان حق انحصاری تولید محصوالت الیاف شیشه ای مقاوم در محیط های قلیایی و توزیع آن به سرتاسر جهان را به نام خود ثبت کردند. آن ها توانستند الیاف شیشه ای حاوی 1۶ درصد زیرکونیوم با مقاومت زیاد در مقابل محیط های قلیایی تولید کنند . از آن پس استفاده از glass-AR در تولید GFRCافزایش یافت. در دهه 1۹۷۰ اولین استاندارد مشخصات الیاف شیشه ای انتشار یافت و در دهه 1۹۸۰ در دوازده پروژه ساختمانی که در آمریکا اجرا شده بود برای ساخت پانل های دیواری، از GFRC استفاده شد. در دو دهه اخیر موارد مختلف استفاده از این محصولات به طور گسترده به وجود آمده است. امروزه انواع مختلفی از الیاف شیشه ای با خواص مختلف در جهان تولید می شود. آخرین نسل الیاف شیشه ای glass-AR است که توسط دو شرکت بزرگ NEG و fill-Cem تولید و به تمام دنیا صادر می شود. همان طور که قبال ذکر شد در نسل جدید الیاف شیشه ای با اضافه کردن دی اکسید زیرکونیوم پایایی الیاف تولیدی، در برابر محیط های قلیایی به ویژه بتن افزایش می یابد .

علت نام گذاری این نوع الیاف به الیاف شیشه ای داشتن پایه شیشه ای است. الیاف شیشه ای از اکسیدهای متنوعی از قبیل اکسید سدیم، سیلیس، آهک و ... ساخته شده اند . فرآیند تولید الیاف شیشه را می توان به صورت زیر خالصه نمود:

آماده سازی مواد خام : بیش از نیمی از مواد اولیه مورد استفاده، ماده سیلیسی است و قسمت اصلی هر نوع الیاف شیشه را تشکیل می دهد. سایر اجزا شامل مقادیر ناچیز سایر ترکیبات شیمیایی می باشند .

بخش اختلاط : در این جا مواد با هم مخلوط شده برای قسمت کوره آماده می شوند .

 ذوب کردن مواد : دمای کوره به اندازه کافی زیاد است تا ماسه و سایر اجزا را ذوب کند و به صورت شیشه مذاب درآورد. سطح داخلی کوره با آجرهای مخصوصی ساخته شده است که در دورهای زمانی مشخص تعویض می شوند .

 بخش بوشینگ : شیشه مذاب روی سینی های پالتینی مقاوم حرارتی متعدد، جریان پیدا می کند. در این سینی ها هزاران روزنه وجود دارد که بوشینگ نامیده می شوند .

تشکیل الیاف : جریان شیشه مذاب از درون بوشینگ ها بیرون کشیده می شود و تا قطر معین نازک می شود . سپس توسط آب یا هوا خنک می شود تا الیاف تشکیل شود.  

آهار زنی : برای محفوظ ماندن الیاف از سایش به یکدیگر در طی فرآیند ساخت و کار و همچنین به منظور حصول اطمینان از چسبندگی الیاف به رزین، الیاف مو مانند با یک مخلوط شیمیایی مایع پوشش داده می شود.

 

ویژگی ها و خواص مکانیکی الیاف شیشه ای

استفاده از الیاف شیشه در بتن از حدود پنجاه سال پیش آغاز شد و طی این سال ها موارد کاربرد آن افزایش زیادی یافته است. الیاف شیشه با ایجاد یکپارچگی در بتن، خصوصیات آن را به نحو قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد. عمده این خصوصیات شامل موارد زیر می شود.

مقاومت های کششی، خمشی و فشاری با استفاده از الیاف شیشه افزایش می یابد.

 •مقاومت در برابر خستگی افزایش یافته و عرض ترک و تغییر مکان کاهش می یابد.

 • دوام بتن الیافی بیشتر از بتن معمولی است.

 قابلیت جذب انرژی در برابر بارهای دینامیکی، ضربه و انفجار و همچنین طاقت بتن الیافی بیشتر از بتن معمولی است.

 استفاده از الیاف شیشه در بتن، هزینه های مربوط به نگهداری و تعمیر بتن را کاهش می دهد .

بتن مسلح شده با الیاف شیشه، بتنی است پر سیمان با نسبت آب به سیمان نسبتا پایین که حاوی الیاف شیشه مقاوم در محیط های قلیایی می باشد. عموما در بتن مسلح شده با الیاف شیشه از میلگرد استفاده نمی شود اما به دلیل پخش شدن الیاف در تمام نقاط و جهات، بتن از مقاومت خمشی الاستیک و نهایی بالایی برخوردار می شود که منجر به کاهش ضخامت و وزن این نوع بتن می گردد. از عوامل اصلی تاثیرگذار بر مشخصات GFRC می توان به میزان درصد الیاف، جهت الیاف، طول الیاف، نسبت آب به سیمان، تخلخل، چگالی، میزان ماسه مصرفی و نوع عمل آوری اشاره نمود.  بیشترین کاربرد بتن های حاوی الیاف شیشه ای به منظور اهداف زیبایی و نماسازی ساختمان است. این کاربرد تقریبا هشتاد درصد کل کاربرد GFRC را در صنعت ساختمان شامل می شود. از دلایل استفاده از GFRCدر صنعت نماسازی، می توان به موارد زیر اشاره کرد.

کم بودن وزن المان های تولید شده با توجه به ضخامت کمتر.

 شکل گیری بسیار آسان GFRC با توجه به فرم قالب.

 توانایی تولید اشکال مختلف و پیچیده.

مقاومت خمشی، کششی و فشاری مناسب آن در شرایط مختلف.

 پایایی و مقاومت در برابر شرایط محیطی مخرب.

 غیر قابل احتراق بودن.

 مقاومت زیاد در برابر ضربه نمونه ای از کاربردهای GFRC در ساخت نمای بیرونی ساختمان ها در شکل زیر نشان داده شده است.  روش های ساخت و کاربرد بتن مسلح با الیاف شیشه برای ساخت بتن الیافی، از روش های مختلفی استفاده می شود. نوع کار، امکانات و تجهیزات، از جمله عواملی هستند که در انتخاب روش تولید اهمیت دارند. از آنجایی که پدیده بتن الیافی نسبتا جدید است، هنوز هیچ نظر ثابتی مبنی بر اینکه مخلوط چگونه به بهترین نحو ساخته شود به وجود نیامده است. آئین نامه ACI توصیه می کند که قبل از انتخاب هر روش برای اضافه نمودن الیاف به بتن، باید به صورت آزمایشی اجرا شود. به طور کلی، مخلوط های حاوی الیاف، به لرزاندن و متراکم ساختن بیشتری احتیاج دارند. لرزه داخلی می تواند قابل قبول باشد، ولی برای جلوگیری از جداشدگی الیاف، بهتر است لرزش از بیرون قالب ها انجام گیرد. از آنجایی که بتن الیافی نیز مانند بتن معمولی به تدریج کسب مقاومت می کند، بتن حاوی الیاف باید نظیر بتن معمولی محافظت و عمل آوری شود. بر این اساس الزم است از خشک شدن سریع سطح بتن الیافی و همچنین باز کردن قالب ها قبل از موعد پرهیز گردد.

 

قطعات بتنی با الیاف شیشه

 

قطعات بتنی با الیاف شیشه به دو روش ساخته می شوند

1-  روش پاشش

 ۲- روش پیش مخلوط روش پاشش

در روش پاشش: مالت سیمان و الیاف شیشه به طور همزمان از تفنگ افشانه ای بر روی سطح قالب در چندین لایه پاشیده می شود. این روش می تواند با توجه به پیش ساخته بودن قطعه و یا درجا بودن آن به صورت اتوماتیک یا دستی انجام گیرد. لایه های پاشیده شده ضخامتی تقریبا برابر با ۴ تا ۶ میلی متر دارند. بنابراین یک پانل به ضخامت 1۲ میلی متر به ۲ تا ۳ مرحله کامل پاشش احتیاج دارد. پس از اینکه هر الیه پاشیده شد، با استفاده از غلتک های مخصوص فلزی کاملا تسطیح و فشرده می شود. این کار به خارج کردن هوای محبوس و پوشاندن الیاف شیشه با خمیر سیمان کمک می کند در روش پیش مخلوط :در روش پیش مخلوط، سیمان، ماسه، الیاف شیشه و آب با هم مخلوط شده و به صورت مالت در می آیند. سپس با ریختن با ارتعاش، قالب ریزی با فشار یا قالب لغزان؛ این مالت به محصول مورد نظر تبدیل می شود. قطعات بتنی ساخته شده به روش پیش مخلوط برای تولید اجزایی با اشکال ساده تر و به خصوص پانل های روکار مورد استفاده قرار می گیرد. اخیرا از بتن مسلح شده به الیاف شیشه به عنوان یک ماده مناسب برای کاربردهای سازه ای نیز استفاده شده است. خواص مکانیکی مطلوب و دوام مناسب در برابر شرایط محیطی، باعث افزایش استفاده از بتن مسلح شده با الیاف شیشه شده است.

 

الیاف شیشه

 

برخی از کاربردهای این نوع بتن عبارتند از:

 ساخت پانل های نمای بیرونی ساختمان ها و نمای تونل ها.

 ساخت کانال های آبیاری، جدار منابع آب و حوضچه های ضد عفونی.

 ساخت پوسته ها، ورق های ساده، جداگرهای مقاوم در برابر آتش و درب های ضد آتش.

 ساخت پانل های شناور، قایق های نجات و مخازن نگهداری بنزین.

 ساخت سیستم های سقف، کف های صنعتی مقاوم در برابر ضربه.

 ساخت مخازن آب، لوله های فاضالب و استخرهای شنا.

 تعمیر و ترمیم ساختمان ها و آثار معماری مانند کتیبه و گچ بری سرستون ها.

 

بررسی تاثیر باکتری بر بهبود نفوذپذیری و مقاومت بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن بتن مسلح به الیاف پلیمری به دلیل خواص مفید و منحصر به فرد الیاف در ماتریس بتنی، استفاده از الیاف گوناگون در بتن در چند سال اخیر رواج زیادی پیدا کرده است. تاکنون به کارگیری انواع مختلفی از الیاف، از جمله الیاف فولادی، الیاف مصنوعی و الیاف طبیعی در بتن مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در سال های اخیر با معرفی الیاف پلیمری برای استفاده در بتن، تولید بتن مسلح به الیاف پلیمری به طور مرتب در حال افزایش است. یکی از انواع الیاف مصنوعی پلیمری، الیاف پلی پروپیلن می باشد. علاوه بر تولید، مصرف و استفاده از الیاف پلیمری در مقایسه با سایر الیاف از نظر اقتصادی به صرفه تر است. الیاف پلی پروپیلن به منظور کنترل ترک در اثر تغییرات حجمی ناشی از انقباض و انبساط و تنش های حرارتی و نیز جهت افزایش مقاومت کششی و خمشی، قابلیت جذب انرژی و فراهم آوری یک سیستم یک پارچه از بتن استفاده می شود. الیاف پلی پروپیلن اولین بار در سال 1۹۶5 توسط گلدفین به عنوان افزودنی بتن برای ساختمان ضد انفجار ارتش آمریکا پیشنهاد شد. این الیاف از گرانول که از مشتقات پتروشیمی می باشد تولید می گردد. خواص الیاف که از تعداد بسیار زیادی ماکروملکول زنجیره ای شکل )پلیمر( تشکیل شده است توسط شکل و ابعاد آن ها و همچنین جنس و ساختمان فیزیکی آن ها مشخص می شود.

 

عوامل مربوط به شکل و ابعاد را می توان به صورت زیر خلاصه نمود

. • مساحت و شکل سطح قاعده.

 طول و شکل در جهت محور.

 توپولوژی سطح برای الیاف تهیه شده از پلیمرهای خطی انحناپذیر که دارای یکنواختی کافی در ساختمان شیمیایی خود باشند، معمولا یک ساختمان دو فازی در نظر گرفته می شود که در آن مناطق با نظم و یا بلورین در زمینه ای بدون نظم )آمورف)جای گرفته اند.

 

بعضی از خواص فیزیکی الیاف به قرار زیرند:

خواص مکانیکی

 خواص الکتریکی

 خواص سطحی

جذب رطوب

 

بتن با عملکرد بسیار بالایی در اوایل دهه ۸۰ میلادی ایده استفاده از یک دانه بندی بسیار ریز به همراه یک ماتریس همگن از مواد سیمانی از این جا پدید آمد که ضعیف ترین ناحیه بتن، محل اتصال خمیر سیمان و سنگ دانه یا همان ناحیه انتقال می باشد. ریز ترک هایی که در این ناحیه ایجاد می گردند پس از گسترش به نواحی دیگر باعث گسیختگی بتن می شوند. حال با حذف درشت دانه در واقع این ضعف کاهش می یابد و ریز ترک های ناحیه انتقال محدود خواهد شد. بر همین اساس تحقیقات دانشمندان منجر به پیدایش نوع جدیدی از بتن ریز دانه با خواص فوق العاده تحت عنوان بتن با عملکرد بسیار بالا (UHPC) گردید. این بتن دارای مقاومت فشاری بیشتر از 1۰۰ مگا پاسکال می باشد و از دوام فوق العاده در برابر عوامل مهاجم نظیر یون کلر و سیکل های ذوب و یخ برخوردار می باشد .به علت مقاومت بالایی که این بتن دارد شکل پذیری آن مناسب نیست. دانشمندان با کمک گرفتن از الیاف فولادی توانستند به شکل پذیری مناسبی در بتن با عملکرد بسیار بالا برسند و جذب انرژی آن را بعد از ترک خوردن به طور قابل توجهی افزایش دهند . بتن با عملکرد بسیار بالای فلزی متشکل از ماتریس های پر مقاومت پایه سیمانی و الیاف فلزی محسوب می شود که دارای پایداری و مقاومت کششی بالاتر از دیگر مواد پایه سیمانی می باشد. از بارزترین مشخصه های بتن UHPFRC استفاده از الیاف و نسبت آب به سیمان محدود می باشد .استفاده از ریزدانه ها باعث به وجود آمدن یک ماتریس منسجم شده که در نهایت منجر به افزایش مقاومت بتن در مقایسه با بتن معمولی می گردد. الیاف موجود در این ماتریس نقش اتصال در تراز میکرو را فراهم کرده و کنترل ترک ها را در بتن به شدت بالا می برد. الیاف نقش مسلح کننده بتن را در سطح ماکرو مشابه میلگردهای بتن مسلح معمولی ایفا می کند .

خواص مکانیکی بتن با عملکرد بسیار بالای مسلح شده به الیاف شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت ضربه، مقاومت برشی، مدول الاستیسیته و طافت می باشد. مهم ترین عوامل تاثیرگذار در خواص مکانیکی این بتن میزان الیاف مصرفی، نسبت آب به سیمان؛ میزان ریزدانه استفاده شده؛ به کارگیری درشت دانه و نوع عمل آوری نمونه ها است.

 

WE DEVELOP CHEMISTRY