یکی از شیوه‌هایی که مانع از ترک خوردن بتن می‌شود، تولید بتن الیافی فولادی است که مقاومت کششی و تنشی بتن را به شکل چشمگیری بهبود می‌بخشد. همان‌طور که در مطالب قبلی در مورد ویژگی‌های بتن معمولی عنوان شد، این بتن از لحاظ استحکام ساختاری بسیار مناسب است، اما در برابر تنش‌های کششی و لرزش نمی‌تواند مقاومت چندانی از خود نشان دهد و به همین دلیل ساختمان‌های بتنی نسبت به زلزله کمترین مقاومت ممکن را دارند. اما مهندسین سازه نسبت به این موضوع بی‌تفاوت نبوده و به دنبال راهکارهایی برای کاهش این ضعف بودند که یکی از آنها استفاده از بتن الیافی فولادی است که به‌عنوان بتن تقویت شده شناخته می‌شود.
بتن الیافی فولادی تفاوت چندانی با بتن معمولی از لحاظ ساختاری و از لحاظ مواد اولیه ندارد و تنها در مراحل ساخت آن سعی می‌شود که از الیاف‌های فولادی برای ارتباط بخش‌های مختلف استفاده شود. الیاف فولادی که برای تقویت این نوع بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد، ممکن است ضخامت و اندازه‌های متفاوتی داشته باش کهد این معیارها با توجه به استحکام مورد نیاز و شرایط سازه بتنی تعیین می‌شوند. بنابراین اگرچه استفاده از بتن الیافی فولادی بدون شک به استحکام بیشتر سازه‌های بتنی منجر می‌شود، اما انجام آن باید در شرایط کنترل شده و تحت نظر مهندسین سازه انجام شود تا بتوان بهترین بازدهی را از آن دریافت کرد.
در این مطلب قصد داریم یک تعریف کلی از بتن الیافی فولادی ارائه دهیم و کاربردها و مزایای استفاده از آن ذکر کنیم. با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد همراه باشید!
بتن الیافی فولادی چیست؟
بتن الیافی فولادی به‌عنوان یک نوع بتن استاندارد و تعریف شده در علم مهندسی شناخته می‌شود که از ترکیب بتن معمولی با الیاف‌های فولاد در اندازه‌های مختلف تولید می‌شود. استفاده از این الیاف‌ها کمک می‌کند که مقاومت آن در برابر ترک خوردن و شکستن بسیار بالا رود و سازه بتنی توانایی تحمل بارهای سنگین را به صورت پویا و استاتیک داشته باشد. در حقیقت وجود این الیاف‌ها کمک می‌کند که ضعف‌های بتن از لحاظ مقاومت در برابر کشش و لرزش پوشش داده شده و در صورت وجود حرکت در آن، ترک یا شکستگی در بتن الیافی فولادی به وجود نخواهد آمد.
معمولاً کسانی که قصد دارند در سازه خود از بتن الیافی فولادی استفاده کنند، می‌توانند شرایطی فراهم بیاورند که کمترین اتصال ممکن با سایر قسمت‌ها داشته باشد و در اکثر این فضاها به اندازه ۴۰ تا ۵۰ سانتی‌متر عرض داشته باشد. این موضوع اگرچه اجباری نیست، اما نشان می‌دهد که استفاده مستقل از این نوع بتن کمک می‌کند که میزان مصرف آن کاهش یافته و از سوی مقابل بازدهی مناسبی از آن انتظار داشت. به همین دلیل شاهد هستیم که در کف و سقف سازه‌های بتنی پیشرفته مانند نیروگاه‌ها و شرکت‌های نفت، از بتن الیافی فولادی استفاده می‌شود.
نحوه اضافه شدن الیاف فولاد به بتن و زمان افزودن آن به چه صورت است؟
در مورد نحوه اضافه کردن الیاف فولادی به بتن سؤالات متعددی وجود دارد که ناشی از عدم شناخت کافی نسبت به این نوع بتن است. مقدار فیبر فولادی تا حد زیادی بر اساس کاربرد و نوع پروژه تعیین می‌شود و ممکن است از یک پروژه به پروژه دیگر متفاوت باشد. به‌عنوان‌مثال، در حال حاضر در بسیاری از پروژه‌ها شاهد استفاده ۲۰ تا ۳۰ کیلوگرم بر مترمکعب و ۴۰ تا ۵۰ کیلوگرم بر مترمکعب از بتن الیافی فولادی استفاده می‌شود که در هرکدام از آنها یک هدف خاص دنبال می‌شود. وجود الیاف فولادی باعث می‌شود که بخش‌های مختلف سازه بتنی اتصال مناسبی با یکدیگر داشته باشند و مقاومت آن افزایش یابد.
در مورد زمان اضافه کردن فولاد به بتن الیاف فولادی نیست مسائلی مطرح می‌شود که برخی از آنها به کارخانه تولید بتن آماده و برخی نیز به شخص پیمانکار بستگی دارد. معمولاً شرکت‌های تولیدکننده این بتن ها توصیه می‌کنند که فرایند مخلوط کردن الیاف بتنی در همان ابتدای کار و همراه با سایر مواد اولیه صورت گیرد. این در حالی است که برخی از پیمانکاران ترجیح می‌دهند که اضافه کردن الیاف فولادی در محل پروژه صورت گرفته و کنترل‌های لازم از لحاظ کیفیت و نحوه ترکیب و مقدار مورد نیاز بر روی آن صورت گیرد. اگرچه مهندسین سازه در مورد نحوه ترکیب کردن بتن الیافی فولادی سماجت خاصی به خرج نداده‌اند، اما موضوع مهم‌تر میزان استفاده از آن و همچنین نحوه مخلوط شدن بتن نهایی است.
حضور الیاف و فولاد به چه شکلی کارپذیری بتن را تحت تأثیر قرار می‌دهد؟
یکی از مسائلی که هنگام استفاده از بتن الیافی فولادی مطرح می‌شود، این است که کارپذیری آن پس از استفاده از الیاف فولادی کاملاً تغییر کرده و ممکن است به شرایط خاص و ویژه‌ای نیاز داشته باشد. بتن معمولی از سیمان، آب و ماسه سنگ تشکیل شده است و به همین دلیل یک کاربر می‌تواند به‌راحتی آن را به قسمت‌های مختلف جابجا کرده و یا از آن به شکل‌های مختلفی استفاده کند. اما در مورد بتن الیافی فولادی این موضوع کاملاً متفاوت بوده و کارپذیری آن به‌شدت افت می‌کند. این موضوع ناشی از وجود الیاف‌های فولادی است که به‌سختی جابجا می‌شوند و باید شرایط خاصی برای آنها فراهم شود.
یکی از کارهایی که می‌توان کارپذیری بتن الیافی فولادی را تحت تأثیر قرار داد این است که به هنگام ساخت آن از فوق روان کننده‌ها استفاده شود که در این صورت بتن روان‌تر بوده و می‌توان آن را به جاهای مختلفی حرکت داد. درواقع در شرایط معمولی و بدون استفاده از روان کننده‌های بتن، امکان کار بر روی این نوع بتن‌ها وجود ندارد. مورد دیگر اینکه نمی‌توان همه فیبرهای فولادی را به‌عنوان جایگزین برای تقویت بتن در نظر گرفت، زیرا استفاده از هرکدام از آنها منوط به شرایط خاص و برای یک پروژه خاص تعریف می‌شود. بنابراین مطمئن شوید که مهندسین سازه شما در جریان نحوه تولید بتن تقویت شده با فولاد قرار دارد و آن را از جهات مختلفی تحلیل کرده است.
در چه قسمت‌هایی می‌توان از بتن الیافی فولادی استفاده کرد؟
استفاده از پوشش‌های بتن الیاف فولادی می‌تواند در مکان‌های مختلفی از جمله پارکینگ، زمین بازی، باند فرودگاه، راه آهن، ساختمان‌های تعمیر و نگهداری، جاده‌های حمل‌ونقل و حتی کف کارگاه‌ها صورت گیرد. این روش همچنین به‌طور گسترده‌ای در زمینه‌ی ساخت بندر، ذخیره سازی و حمل کانتینرها، انبارهای ذخیره سازی انبوه و انبارهای نظامی استفاده می‌شود. این نوع بتن که به‌عنوان بتن آرمه فلزی نیز شناخته می‌شود در ساخت‌وساز تونل و ساخت جاده‌های بسیار پیچیده نیز کاربرد دارد؛ زیرا باعث ایجاد مقاومت خمشی اضافی، کاهش ترک‌خوردگی و کاهش نفوذپذیری می‌شود که در مورد این سازه‌ها نقشی حیاتی خواهد داشت.
مزایای استفاده از بتن الیافی فولادی چیست؟
بتن الیاف فولادی مزایای متعددی دارد و به همین دلیل در بسیاری از پروژه‌های بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مزایا ساختار و ویژگی‌های مقاومتی به تو بستگی دارد که در اثر استفاده از الیاف‌های فولادی بهبود میابد. برخی از مزایای این نوع بتن عبارت‌اند از:
- افزایش ظرفیت باربری بتن
- کاهش ضخامت صفحات بتنی
- ظرفیت بار توسط ترک‌های بتنی کاهش نمی‌یابد؛ زیرا این الیاف‌ها از ایجاد ترک در سازه جلوگیری می‌کنند.
- افزایش دوام
- هزینه‌های نگهداری کم
- بهبود خواص خمشی
- کاهش جذب آب، مواد شیمیایی و غیره
- می‌توان در برنامه ردیابی سریع استفاده کرد
- موقعیت مکانی راحت‌تر
- افزایش کارایی و مقاومت محل موردنظر به دلیل افزایش خواص بهبود یافته بتن
- هزینه‌های پروژه کاهش می‌یابد
- افزایش مقاومت و مقاومت به سایش
- توزیع مناسب الیاف در بتن
- سطح سخت‌تر با حفره‌های کمتر باعث می‌شود که نفوذپذیری آن به طرز چشمگیری کاهش یافته و از آن دست سازه‌هایی مانند استخرها و پروژه‌های جاده‌سازی استفاده شود.
آیا می‌توان از بتن آماده برای تولید بتن الیافی فولادی استفاده کرد؟
اما یکی دیگر از سؤالاتی که در مورد بتن الیافی فولادی مطرح می‌شود این است که آیا می‌توان از بتن آماده برای تولید آن استفاده کرد. پاسخ این سؤال مثبت است و حتی می‌تواند در برخی شرایط به کاربر نیز کمک کند. امروزه بیشتر کارخانه‌های تولید بتن آماده دارای آزمایشگاه‌های پیشرفته‌ای هستند که امکان کنترل وضعیت بتن در شرایط مختلف را به آنها می‌دهد. همچنین در این کارخانه‌ها سعی می‌شود که از پرسنل مجرب و آموزش دیده استفاده شود که سفارش مشتریان به بهترین شکل ممکن انجام شود.
زمانی که یک مشتری درخواست بتن الیافی فولادی را می‌دهند، اطلاعاتی در مورد پروژه و محل استفاده از بتن دریافت می‌شود و مهندسین نسبت به نحوه استفاده از آن اطلاعات کافی دریافت می‌کنند. بنابراین با توجه به شرایط حاکم بر پروژه تلاش می‌کنند که یک نوع بتن مناسب و با کیفیت برای مشتری تولید کنند که نیازی به تغییر در آن نداشته باشد. از سوی دیگر، استفاده از تانکرهای حمل بتن و چرخاندن آن در طول مسیر باعث می‌شود که اختلاط آن به‌طور کامل صورت گیرد.
اگر شما نیز قصد دارید که از بتن الیافی فولادی برای پروژه خود استفاده کنید و نیاز به مشاوره دارید، به سایر مطالب وب‌سایت ما مراجعه کنید و برای سفارش انواع بتن آماده با ما در کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید.