مزایای بتن الیافی و تأثیر آنها بر استحکام سازه

مزایای بتن الیافی و تأثیر آنها بر استحکام سازه

مزایای بتن الیافی و تأثیر آنها بر استحکام سازه

استحکام کششی پایین و مقاومت خمشی پایین بسیاری از مهندسین سازه را به سمت استفاده از الیاف در ساختار بتن بوده و به همین دلیل مزایای بتن الیافی برای آنها بسیار مهم است. این الیاف‌ها انواع مختلفی دارند که هم در کاهش وزن کلی سازه و هم در بالا بردن استحکام آن تأثیر مستقیم دارند. در مطالب بعدی حتماً انواع الیاف بتن را معرفی خواهیم کرد و در مورد تأثیر  هرکدام از آن‌ها بر یک سازه بتنی صحبت می‌کنیم.

اما در این مطلب می‌خواهیم به طور ویژه مزایای بتن الیافی را به بحث بگذاریم و ببینیم که وجود این الیاف‌ها در حالت کلی می‌تواند چه تأثیر مثبتی بر روی یک سازه بتنی داشته باشد.

مزایای بتن الیافی چه چیزی  به دنبال دارند؟

وقتی که ما در مورد مزایای بتن الیافی صحبت می‌کنیم، منظور ما بتنی است که خصوصیات فیزیکی و ساختاری آن به دلیل استفاده از الیاف‌های مصنوعی و طبیعی تحت تأثیر قرار گرفته است. این خصوصیات شامل ویژگی‌هایی مانند استحکام کششی و مقاومت خمشی بتن می‌شوند که برای مهندسین سازه بسیار مهم هستند. زمانی که شما در ساختار یک بتن از الیاف استفاده می‌کنید باید انتظار داشته باشید که تاثیرات زیر را داشته باشد:

  • الیاف بتن باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شوند
  • الیاف‌ها بر روی میزان حفره‌های هوا و همچنین تخلخل ذاتی داخل بتن تأثیر مثبت دارند
  • الیاف بتن باعث بالا رفتن دوام بتن می‌شود
  • الیاف‌هایی مانند گرافیت و شیشه مقاومت بسیار بالایی از لحاظ خزش ایجاد می‌کنند
  • الیاف‌های بتن به طور مستقیم مقاومت بتن در برابر گرما را افزایش می‌دهند که می‌توان به الیاف‌های آزبست اشاره کرد
  • الیاف‌های بتن از ترک خوردگی بتن جلوگیری می‌کنند و از این طریق طول عمر سازه را بالا می‌برند.

بنابراین در حالت عمومی می‌توانیم مزایای بتن الیافی را به استحکام بالا، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر زلزله ارتباط بدهیم. در این جا توصیه می‌کنم که مطلب بتن الیافی گروه بتن پاسارگاد را مطالعه کنید تا اطلاعات دقیق‌تری در مورد کیفیت این بتن‌ها به دست بیاورید.

مزایای بتن الیافی چه چیزی  به دنبال دارند؟

چه فاکتورهایی مزایای بتن الیافی را تحت تأثیر قرار می‌دهند؟

متاسفانه بسیاری از پیمانکاران و مهندسین سازه، الیاف بتن را بدون هیچگونه محاسبات خاص و بدون در نظر گرفتن فاکتورهای اصلی انجام می‌دهند. این در حالی است که بهره بردن از مزایای بتن الیافی تحت تأثیر نحوه استفاده از الیاف و فاکتورهای مؤثر بر آن است. از جمله مواردی که این مزایا را تحت تأثیر قرار می‌دهند می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

سختی ماتریس نسبی

مدول الاستیسیته ماتریس باید بسیار کمتر از فیبر برای انتقال از ترس کارآمد باشد. از آنجایی که مدول الاستیسیته فیبرهایی مانند نایلون و پروپیلن کمتر است، بعید به نظر می‌رسد که تاثیری بر استحکام و قدرت بتن داشته باشند، اما به جذب انرژی زیاد و در نتیجه بالا رفتن چقرمگی و مقاومت بتن تأثیر مثبت دارند. در طرف مقابل الیاف‌هایی مانند فولاد، شیشه و کربن مدول الاستیسیته بالاتری دارند و به همین دلیل نقش آنها در افزایش قدرت و سختی بتن بیشتر است.

با این تفاسیر یک سازنده یا یک پیمانکار برای بهره بردن از مزایای بتن الیافی در بالا بردن استحکام سازه باید مشخص کند که دقیقاً کدام یک از الیاف‌ها با اهداف همخوانی دارد.

 حجم الیاف استفاده شده

میزان استحکام کامپوزیت و ترکیب بتن عمدتاً به مقدار فیبرهای مورد استفاده در آن بستگی دارد. البته این قسمت به صورت مستقیم برای افزایش یا کاهش استحکام نیست. بررسی‌های فنی نشان می‌دهد که افزایش حجم فیبر بتن می‌تواند به صورت خطی استحکام کششی و چقرمگی بتن را افزایش دهد. اما اگر در صدد فیبر موجود در بطن از یک حد مشخص بالاتر برود، باعث ایجاد جدایی بتن شده و در نتیجه استحکام آن را کاهش می‌دهد. این وظیفه یک مهندس سازه است که بهترین مقدار الیاف را در اختیار پیمانکاران قرار دهند تا آنها بتوانند از مزایای بتن الیافی به بهترین شکل ممکن بهره ببرند.

نسبت ابعاد فیبر

یکی دیگر از عوامل مهم که به طور مستقیم بر ویژگی‌ها و رفتار ترکیب بتن تأثیر می‌گذارد، نسبت ابعاد فیبر استفاده شده در تولید بتن فیبری است. گزارش‌های علمی نشان می‌دهد که نسبت ابعاد ۷۵ درصد می‌تواند به صورت خطی باعث افزایش استحکام بتن شود. اما زمانیکه نسبت این ابعاد از ۷۵ درصد بالاتر می‌رود، قدرت نسبی و سختی بتن کاهش می‌یابد. این یک روال طبیعی در تولید بتن فیبری است که اندازه و ابعاد فیبر استفاده شده در تولید بتن باید کاملاً با ساختار بتن هماهنگ باشد.

جهت گیری الیاف‌ها در داخل بتن

یکی از تفاوت‌های بین بتن تقویت شده و بتن مسلح معمولی و بتن الیافی این است که بتن‌های معمولی تحت تأثیر جهت‌گیری میلگرد قرار ندارند، این در حالی است که توزیع الیاف در داخل بتن تصادفی است. برای دیدن اثر تصادفی توزیع الیاف‌ها، نمونه ملات های تقویت شده با 0.5 درصد الیاف مورد آزمایش قرار گرفتند. در یک نمونه فیبرها در یک جهت قرار گرفتند، در نمونه دوم عمود بر هم و در نمونه سوم به صورت تصادفی توزیع شده بودند.

مشاهدات نشان می‌داد که بتن با الیاف موازی مقاومت و  استحکام کششی بیشتری نسبت به الیاف‌های تصادفی یا حتی الیاف‌های عمود بر هم داشتند. این نشان می‌دهد که در یک سازه برای بهره بردن از مزایای بتن الیافی باید توزیع الیاف‌ها به صورت تصادفی صورت گیرد.

جهت گیری الیاف‌ها در داخل بتن

 کارپذیری و تراکم بتن

اصولاً استفاده از فیبر فولاد باعث کاهش کارپذیری بتن می‌شود. این وضعیت برای ترکیبات تازه شدت بیشتری دارد. حتی با استفاده از ویبراتور به صورت طولانی مدت هم تاثیری بر فشرده سازی بتن دارد. بنابراین حجم نهایی بتن به طول و قطر فیبر بستگی دارد. یکی دیگر از نتایجی که باعث کار پذیری پایین بتن می‌شود، توزیع نامناسب الیاف است. بنابراین هرگونه بتن با توزیع مناسب الیاف و همچنین جهت گیری مناسب آنها باعث می‌شود که کار پذیری بتن افزایش یابد و در نتیجه استحکام آن هم بالا می‌رود. می‌توانید مطلب ما را در مورد ویبره زدن بتن و مزایای آن مطالعه کنید.

تأثیر اندازه دانه ماسه سنگ

برای جلوگیری از کاهش شدید استحکام در یک ترکیب، حداکثر اندازه ماسه سنگ باید ۱۰ میلیمتر باشد. در حقیقت الیاف استفاده شده در بتن الیافی همانند ماسه سنگ عمل می‌کند. اگر چه شکل هندسی این دو قسمت با یکدیگر متفاوت است، اما تأثیر آنها بر هم بطور یکسان است. هماهنگی بین ذرات الیاف و ماسه سنگ‌ها و همچنین جهت گیری و توزیع بافت می‌تواند خواص و مزایای بتن الیافی را کنترل کند. به طورکلی افزودنی‌های اصطکاکی و افزودنی‌هایی که باعث بهبود انعطاف پذیری می‌شوند، می‌توانند به طور قابل توجهی استحکام بتن را افزایش دهند. توصیه می‌کنم در اینجا مطلب ویژگی های ماسه سنگ که مشخصات فنی بتن را تحت تاثیر قرار می دهند را مطالعه کنید.

مخلوط کردن

مخلوط کردن بتن الیافی در شرایط دشوارتر و سخت‌تری نسبت به بتن‌های معمولی انجام می‌گیرد. در حقیقت الیاف بتن کارپذیری آن را کاهش می‌دهد و در نتیجه برای آماده سازی بتن کار سختی دارید. افزایش زمان اختلاط بتن در دستگاه می‌تواند منجر به جداسازی و آسیب دیدن الیاف شود. مهم است که الیاف در طول مخلوط کردن بتن به طور یکنواخت پراکنده شوند و اضافه کردن الیاف بتن قبل از افزودن آب انجام گیرد. حتی استفاده از برخی روان کننده‌ها در اختلالات بهتر بتن الیافی نقش دارد و می‌تواند مشخصات فنی آن را بهبود ببخشد.

مخلوط کردن بتن الیافی

در انتها باید این نکته را متذکر شویم که بهره بردن از مزایای بتن الیافی مستلزم رعایت برخی از نکات در مورد تولید بتن است. با توجه به اینکه کارپذیری بتن با وجود الیاف کمتر می‌شود، کار شما برای آماده سازی بتن بسیار سخت‌تر است. برای این مورد شما می‌توانید از گزینه خرید بتن آماده استفاده کنید که هم سرعت بیشتری در انجام پروژه خواهید داشت و هم مطمئن هستید که بتن تولید شده کیفیت استاندارد را دارد. برای سفارش خرید بتن آماده از طریق در شماره‌های درج شده در وب سایت با ما در گروه کارخانه بتن آماده پاسارگاد در تماس باشید.

نوشتن یک پیام

Your email address will not be published.

پست مرتبط

WordPress Themes

Enter your keyword