بتن الیافی چیست؟ کاربردها و مزایای آن

شاید برای شما این سوال پیش آمده باشد که چرا از فولاد برای تقویت بتن استفاده می شود؟ استفاده از فولاد برای تقویت بتن از سالیان گذشته کاربرد دارد زیرا استفاده از مصالح فولادی ویژگی های خوبی به بتن می بخشد.

امروزه مواد زیادی موجود هستند که جایگزین میلگرد فولادی شده اند که خواص مکانیکی عالی را به بتن می بخشند. بتن الیافی با مشکلات بتن مسلح مانند خوردگی روبرو نمی شود. الیافی که در بتن استفاده می شوند، دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام از ویژگی های منحصر به فردی برخوردارند. در ادامه به معرفی، ویژگی ها و کاربردهای آن پرداخته شده است. تا آخر مقاله با آهن ملل همراه باشید.

بتن الیافی چیست؟

الیاف موادی ایده آل برای استفاده در بتن و ملات ها هستند. الیاف بتن باعث کاهش انقباض و ترک، افزایش مقاومت در برابر آتش، حذف یا کاهش میلگرد و افزایش دوام بتن می شود. امروزه بتن الیافی کاربرد گسترده ای یافته و الیاف جدید به طور فزاینده ای جایگزین الیاف سنتی مانند فولاد و شیشه شده اند.

بتن ریزی بتن اصول و قواعدی دارد که در صورت رعایت آن ها، بتن ساخته شده از کیفیت بالایی برخوردار می باشد. برای آشنایی با نحوه بتن ریزی و نکات مربوطه می توانید به مقاله “اصول بتن ریزی و نکات اجرای آن” مراجعه نمایید.

مزایای بتن الیافی

بتن الیافی دارای مزایای بسیاری می باشد که برخی از آن ها به صورت زیر است:

• تقویت یکپارچه بتن
• افزایش ایمنی
• دوام طولانی
• افزایش ظرفیت کرنش، برش و خمش
• افزایش قدرت خستگی
• مقاومت در برابر انبساط و انقباض
• چقرمگی حدود ۱۰ تا ۴۰ برابر بتن معمولی
• افزایش مقاومت در برابر سایش

کدام بتن الیافی بهتر است؟

اولین قدم برای انتخاب فیبر مناسب، درک نوع فیبر برای کاربرد مورد نظر است. استانداردهای اصلی بتن مسلح شده الیافی عبارت استند از: ASTM C 116 ،EN14889 ,ASTM C 116.

انواع مختلف بتن مسلح الیافی

چهار طبقه بندی برای بتن الیافی عبارت است از:

نوع I – بتن تقویت شده با الیاف فولادی یا شاتکریت (ASTM A820)

نوع II – بتن تقویت شده با الیاف شیشه یا شاتکریت (ASTM C1666)

نوع III – بتن تقویت شده با الیاف مصنوعی یا شاتکریت (ASTM D7508)

نوع IV – بتن مسلح با الیاف طبیعی یا شاتکریت (ASTM D7357)

الیاف فولادی

الیاف فولادی، نوعی تقویت کننده فلزی است. مقدار مشخصی از الیاف فولادی در بتن، می تواند تغییراتی در ویژگی فیزیکی بتن ایجاد کند. ویژگی هایی از جمله: مقاومت در برابر ترک خوردگی، ضربه، خستگی، استحکام و موارد دیگر را بهبود ببخشد. این نوع بتن در سازه هایی مانند کفپوش، پل، تونل، روسازی سنگین و غیره استفاده می شود.

بتن مسلح با الیاف شیشه

بتن الیاف شیشه، از الیاف شیشه ای بسیار ظریف تشکیل شده است. الیاف شیشه خواص مکانیکی تقریبا مشابه با کربن و پلیمر دارد. این نوع بتن به اندازه فیبر کربن سخت نیست ولی قیمت پایین و ساختار شکننده ای دارد.

الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی به دو دسته میکرو و ماکرو دسته بندی می شود که در ادامه به صورت مختصر انواع آن را شرح می دهیم:

الیاف مصنوعی میکرو

میکرو الیاف دارای قطر کمتر از ۰.۳ میلی متر است که فیبریلاسیون هم نامیده می شود. از ویژگی این الیاف، می توان به کنترل و محافظت در برابر ضربه و جلوگیری از آسیب مواد منفجره در حین آتش سوزی اشاره کرد.

الیاف مصنوعی ماکرو

الیاف مصنوعی ماکرو، ترکیبی از پلیمرهاست. در ابتدا، آن ها به عنوان یک جایگزین بالقوه برای الیاف فولادی شناخته شدند. این الیاف به دسته های زیر دسته بندی می شوند:

 بتن الیاف پلی پروپیلن (PFR)

بتن مسلح با الیاف پلی پروپیلن، به نام پلی پروپن یا PP نیز شناخته می شود. این الیاف، نوعی الیاف مصنوعی است که از پروپیلن ساخته شده و کاربرد بسیاری دارد. الیاف PFR معمولا برای کنترل ترک خوردگی، کاهش نفوذپذیری و جلوگیری از نفوذ آب در بتن استفاده می شود.

الیاف پلی پروپیلن به گروه پلی الفین ها تعلق دارد و تا حدی کریستالی و غیر قطبی است. خواص این الیاف مشابه پلی اتیلن است؛ اما در برابر حرارت، اسیدها، قلیاها و حلال های آلی بسیار سخت تر و مقاوم تر است.

الیاف پلی استر

الیاف پلی استر برای کفپوش فضای صنعتی و انبار، روسازی و محصولات پیش ساخته استفاده شده و همچنین میکرو الیاف پلی استر در بتن، به منظور افزایش توانایی ظرفیت سازه استفاده می شود.

الیاف کربن

الیاف کربنی، با قطر ۵ تا ۱۰ میکرومتر موجود هستند که دارای چندین مزیت از جمله: سختی، مقاومت کششی و شیمیایی بالا، وزن کم، تحمل دمای زیاد و انبساط حرارتی کم می باشد. با وجود این ویژگی ها، تا حدودی بتن ترکیب شده با الیاف کربن، شکننده است.

الیاف کربن معمولا با مواد دیگر ترکیب می شوند و یک کامپوزیت را تشکیل می دهند. هنگامی که با رزین پلاستیکی آغشته و پخته شود، پلیمر تقویت شده با الیاف کربن تولید می شود. از الیاف کربن در سازه های دریایی و ساحلی استفاده می شود چرا که از مشکلاتی مانند ریزش ناشی از خوردگی فولاد محفوظ است.

الیاف طبیعی

الیاف طبیعی را می توان مستقیما از منبع حیوانی، گیاهی یا معدنی تهیه کرد. طبیعت سرشار از مواد فیبری، به ویژه انواع سلولز مانند پنبه، چوب، غلات و کاه است.

استفاده از الیاف طبیعی در ساخت بتن توصیه می شود زیرا این نوع از الیاف بسیار فراروان و در دسترس است. ایده استفاده از چنین الیافی برای افزایش استحکام و دوام مواد شکننده، ایده جدیدی نیست. به عنوان مثال، در گذشته از کاه و موی اسب برای ساخت آجر و گچ استفاده می شد. همانطور که گفته شد، الیاف سلولز نوعی از الیاف طبیعی است که در ادامه به انواع آن ها می پردازیم:

الیاف سلولز

الیاف سلولز با اترها یا استرهای سلولز ساخته می شوند که می توان آن ها را از پوست، چوب یا برگ گیاهان یا سایر مواد گیاهی تهیه کرد. علاوه بر سلولز، ممکن است الیاف سلولزی حاوی همیسلولز و لیگنین نیز باشد. درصدهای مختلف این مواد باعث تغییر در خواص مکانیکی الیاف می شوند.

کاربرد بتن تقویت شده با الیاف

استفاده از بتن الیافی، به موارد مصرف بستگی دارد. برخی از آن ها عبارت است از:

• باند فرودگاه
• پارکینگ هواپیما
• سنگ فرش ها
• پوشش تونل
• دیوارها
• عرشه های طویل
• جاده ها
• پل ها
• طبقات انبار

قیمت بتن الیافی

با کاهش یا جایگزین کردن آرماتورهای فولادی، هزینه های نیروی کار کاهش و سرعت ساخت و ساز افزایش می یابد. از زمانی که مهندسان مزایای متعدد بتن الیافی را شناختند، این نوع بتن در سراسر صنعت ساختمان به سرعت در حال رشد است. علاوه بر موضوعات اقتصادی، مسائل مربوط به کیفیت از اهمیت بالایی برای ساخت و ساز برخوردار است که بتن الیافی هر دو ویژگی ذکر شده را به همراه دارد.

مجموعه آهن ملل مناسب ترین قیمت روز میلگردکارخانه ها و برندهای مختلف را به مشتریان عزیز ارائه می کند.

 جمع بندی

بتن الیافی نوعی نوآوری جدید در صنعت ساختمان است که برای تقویت بتن، به جای استفاده از میلگردهای فولادی از الیاف گوناگونی استفاده می کنند. همانطور که گفته شد، این الیاف ویژگی های منحصر به فردی را به بتن می بخشد؛ اما از هزینه بالاتری نسبت به بتن معمولی برخوردار است. با شناخت بیشتر بتن الیافی می توان امید داشت که در صنعت ساختمان رشد سریعی داشته باشد.

سوالات متداول بتن الیافی