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
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.
انواع الیاف بتن کدامند؟
منظور از الیاف بتن ترکیبات شبیه به الیاف های آشنایی که می شناسیم نمی باشد. مثلا اگر انتظار دارید که بخواهیم نوعی ترکیبات پارچه ای را در عمق بتن قرار دهیم، ظاهرا اندکی با واژه الیاف ارتباط درستی برقرار نکرده اید.
در اصطلاح لغوی هر چه که بتواند ساختاری منسجم را با کمک قطعاتی ریز در حجم بالا ایجاد کند، در این صورت توانسته ایم یک ساختار الیافی شکل را بسازیم. درست مانند انواع پارچه ها که ساختارهایی گسترده در استفاده انبوهی از بخش های کوچک اما منسجم شده هستند.
در خلق بتن الیافی نیز قصد ایجاد چنین ساختارهایی را داریم. این که بتوانیم ملات بتن را با کمک قطعه هایی بسیار کوچک اما در ابعاد بالا به شکلی منسجم داشته باشیم. الیاف بتن در هر حالتی که باشند، تماما برای خلق یک ساختار منسج از بتن مورد استفاده قرار می گیرند.
البته بسته به نوع کاربری تا قیمت تمام شده و طرح اختلاط بتن و در آخر میزان بهرمندی از شبکه آرماتور بندی شده است که نوع الیاف بتن را مشخص خواهیم کرد. برای این منظور سه نوع الیاف بتن متداول را معرفی می کنند.
* الیاف پلی پروپلین (PP)
* الیاف فلزی بتن
* الیاف ماکرو سنتتیک بتن
مدل های تعریف شده دیگری نیز از الیاف بتن حضور دارند. این نمونه ها غالبا در فضای آزمایشگاهی مانده اند و گاها برای مصارف خاص در ساخت بتن های خاص مورد استفاده قرار می گیرند. آنچه باید بدانید این است که عمده مصارف عام صنعتی در یکی از سه الیاف قید شده قرار می گیرد.
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 آرماتوربندی 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.
انواع مدل ها در طراحی الیاف پلی پروپلین بتن بسیار شبیه به طناب های قطور بریده بریده شده و البته رشته رشته شده می باشند. این الیاف بتن را غالباً در رنگ سفید تولید می کنند. اما گاهاً در رنگ های سیاه و سبز نیز تولید می شوند.
الیاف پلی پروپلین بتن دارای مقاومت بالایی در برابر واکنش با اسیدها، مواد قلیایی و یا تاثیرات منفی نمک می باشند. این ترکیب با وزن مخصوص 0.91 همراه با مقاومت کششی در حدود 400 نیوتن در هر میلیمتر مربع طراحی شده است و در محدوده دمایی 165 درجه سانتیگراد ذوب می شود.
مزایای استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن
¨ الیاف PP بتن مانع از ته نشین شدن متریال تشکیل دهنده بتن می شود. در طراحی سازه های بتنی مشکل جدی همراه با جدا شدن بخش های تشکیل دهنده بتن است. ماسه و یا شن در ترکیب سیمانی بتن قرار ندارند؛ بلکه قرار است همراه با ملات سیمان و آب ساختار منسجم بتن را پدید آورند. اما وقتی حجم بتن ریزی بالا است، این متریال سنگین وزن رو به ته نشین شدن دارد.
لذا با بتنی که دو فاز شده است و به هیچ حالت نمی تواند ساختار مستحکم ما را تأمین نماید، مواجه هستیم. الیاف بتن از نوع پلی پروپلین، قابلیت شناور شدن در تمامی حجم بتن را دارند.
این الیاف مانع از حرکت بخش های سنگین به شکل ته نشین شدن می شود. الیاف بتن از نوع پلی پروپلین یکی از ایده های موثر در کاهش عدد اسلمپ بتن می باشد. چرا که بدون تاثیر در طرح اختلاط بتن قادر است تا از سطح روان پذیر بودن آن بکاهد. در نتیجه با ایجاد یک ساختار منسجم مانع از ته نشین شدن ذرات سنگین بتن باشد.
¨ رسیدن به بتن مسلح در استفاده از میلگردها قابلیت استحکام بالایی را پدید می آورد. اما در مقابل باعث افزایش وزن قابل توجه بتن نیز خواهد شد. شاید در یک بخش از سازه مانند فونداسیون چندان چالشی در افزایش وزن بتن احساس نشود؛ اما در تشکیل بخش های میانی تا ارتفاع بالای سازه، ایجاد یک بتن مستحکم و کم وزن اولویت بالایی است.
الیاف PP بتن با هدف خلق یک بتن مسلح سبک وزن بهترین هستند. غالباً در استفاده از الیاف PP بتن می توانیم از حجم آلماتورها بکاهیم. به این ترتیب بدون آنکه استحکام بتن را تحت تاثیر گذاشته باشیم، توانسته ایم از وزن کلی آن کاسته، قدرت مانور بالاتری را در طراحی سازه ایجاد کنیم.
¨ استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن باعث کاهش درجه قلیایی محیط بتن می شود. محلول سیمان در آب، یک ساختار شیمیایی با اثر قلیایی شدید است که علاقه بالایی به ایجاد واکنش هایی با فلزاتی مانند میلگردهای مانده در بطن بتن را دارند.
لذا حضور این ترکیب به مرور زمان ساختار فلزی در بتن مسلح را تخریب می کند. الیاف پلی پروپلین بتن می تواند از درجات قلیایی بودن محیط بتن بکاهد. الیاف پلی پروپلین تاثیری شیمیایی بر ماهیت بتن ندارند. اما از درصد حجم مواد تاثیر گذار شیمیایی در حجم کلی بتن می کاهد. این تاثیر باعث کاهش اثر قلیایی بتن خواهد شد.
در حال حاضر الیاف پلی پروپلین را به عنوان متداول ترین نوع از الیاف بتن یاد می کنند. الیافی که توانسته است در جمع بزرگی از انواع بتن ریزی ها در انواع ساخت و ساز ها کارایی مناسب خود را نشان داده باشد. اگر چه می توان این الیاف بتن را به شکل مستقل در حجم بتن استفاده کرد.
اما غالبا در محیط های ساخت و ساز از الیاف پلی پروپلین در کنار دیگر الیاف ها استفاده می شود. لکن برای بسیاری این نوع به عنوان بهترین الیاف برای بتن های سبک وزن انتخاب می شود. خصوصا در هنگام کف سازی بناهای مسکونی. الیاف بتن کف که بتواند سبکی را در ارتفاع طبقات بنا تامین نماید از مدل الیاف پلی پروپلین بتن می باشد.
تاثیرات استفاده از الیاف بتن PP
هدف اصلی در استفاده از الیاف بتن، رسیدن به یک ساختار مستحکم و یکپارچه برای بتن می باشد. اما این هدف درجه بالا در کنار برخی اهداف دیگر نیز پیگیری می شود. الیاف بتن آنچنان قابلیت های متنوعی را برای بتن تامین می کند که می توان از آن برای تکمیل طیف گسترده ای از اهداف استفاده کرد. برخی از تاثیرات مثبت در استفاده از الیاف بتن پلی پروپلین می توانند به قرار زیر باشند.
استفاده از الیاف پلی پروپلین در حجم وسیعی مورد استقبال سازندگان بناهای بتنی قرار دارد. یک دلیل ساده جدا از بحث کارایی تا ایجاد استحکام بالای بتن در قیمت الیاف بتن در این نمونه است. قیمت الیاف بتن پلی پروپلین چندان کم نیست و شاید به نسبت برخی از دیگر نمونه ها بالاتر هم باشد.
اما وقتی در وزنی کمتر برای حجم مشخصی از بتن مناسب هستند به نسبت از دیگر رقبا به صرفه تر خواهند شد. هر چند قیمت فروش الیاف بتن پلی پروپلین نیز در رنج معقولی از بازار قرار می گیرد.
نحوه استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن
از الیاف پلی پروپلین بتن برای رسیدن به یک ساختار مستحکم تر از بتن استفاده می شود. اما این طور نیست که هر اندازه در هر مرحله از ساخت بتن که بخواهید می توانید از این الیاف استفاده کنید. استفاده زیاد و کم از آن باعث خلق بتن به مراتب ضعیف تری خواهد شد.
از این رو درک استانداردها در نحوه استفاده از الیاف بتن در مدل PP ضرورت دارد. لذا برای اینکه بتوانیم مقدمات بهتری در خلق یک بتن مسلح شده با الیاف PP بتن داشته باشیم، درک نکات کلیدی زیر اهمیت پیدا می کند.
- اینکه قرار است بتن در چه نوع سازه ای و در نهایت با چه ساختاری همراه باشد، حجم استفاده از الیاف پلی پروپلین را مشخص خواهد کرد. اما در یک دسته بندی کلی از حدود 1 الی 2 کیلوگرم از الیاف PP بتن به ازای هر متر مکعب از بتن استفاده می شود.
- اصولا هر چه می خواهیم ساختار بتن را به سمت استحکام بالاتری ببریم، درصد الیاف PP به نسبت از حضور میلگردها کمتر است. مثلاً در ساخت دال ها که وظیفه حمل بار در ساختمان را بر عهده دارند، تنها تا حدود یک کیلوگرم از الیاف بتن از نوع PP استفاده می شود. اما در طراحی سازه های خمشی که قابلیت کشش بالایی می طلبند، درصد استفاده از الیاف PP بتن تا حدود 2 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب بتن افزایش پیدا خواهد کرد.
البته تمام این عددهای پیشنهادی یک نگرش کلی در استفاده از الیاف پلی پروپلین می باشند. اصولا در حین کار بسته به نوع سازه و نگاه مهندسی شده سازنده بنا، درصد اختلاط الیاف بتن انتخاب خواهد شد.
به طور کلی الیاف پلی پروپلین بسیار کمتر از دیگر نمونه ها در حجم مشخصی از بتن مورد استفاده قرار می گیرند. 2 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب عملا به چشم نمی آید. از این رو این نوع از الیاف بتن تاثیر خاصی بر وزن و حجم نهایی بتن ندارد.
- الیاف بتن در ترکیب شیمیایی بتن نقشی بازی نمی کند. در واقع حکم یک چارچوب را برای آن دارد. پس می توانید در هر زمان از طرح اختلاط بتن که بخواهید آن را به ملات سیمان و آب اضافه کنید. یکی از روش ها، مخلوط کردن الیاف بتن با سنگدانه ها و سپس اضافه شدن به آب و سیمان است. به هر حال وظیفه الیاف PP بتن نیز به مانند همان سنگدانه ها، ایجاد یک ساختار منسجم شده است.
پس می تواند به مانند آنها در ملات بتن قرار بگیرد. در روش دیگر، الیاف بتن از نوع PP را با آب مخلوط کرده، به ملات خشک سیمان و ماسه اضافه می کنند. هر دو روش، در مخلوط شدن درست الیاف PP بتن تأثیرگذار است؛ اما در نظر داشته باشید که لازم است از مدت زمان کافی در گردش میکسر بتن برای هر چه یکدست تر شدن الیاف بتن در ملات سیمان بهره مند باشید. یک گردش 4 الی 5 دقیقه ای برای تامین این هدف کفایت می کند.
- اگر بتن را از قبل ساخته اید و حالا به هر دلیلی می خواهید از الیاف بتن در آن بریزید، باز هم مشکل و یا مانع خاصی در پرهیز از این کار وجود ندارد. لکن باید در هنگام گردش بتن در دیگ بتونیر، الیاف را اضافه کنید. در این حالت الیاف بتن را به شکل تدریجی و در دور تند میکسر بتن با ملات بتن آماده شده، مخلوط کنید. این کار را تا زمانی ادامه دهید که از پخش شدن یکنواخت الیاف بتن در حجم بتن اطمینان پیدا کنید.
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
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.
انواع الیاف بتن کدامند؟
منظور از الیاف بتن ترکیبات شبیه به الیاف های آشنایی که می شناسیم نمی باشد. مثلا اگر انتظار دارید که بخواهیم نوعی ترکیبات پارچه ای را در عمق بتن قرار دهیم، ظاهرا اندکی با واژه الیاف ارتباط درستی برقرار نکرده اید.
در اصطلاح لغوی هر چه که بتواند ساختاری منسجم را با کمک قطعاتی ریز در حجم بالا ایجاد کند، در این صورت توانسته ایم یک ساختار الیافی شکل را بسازیم. درست مانند انواع پارچه ها که ساختارهایی گسترده در استفاده انبوهی از بخش های کوچک اما منسجم شده هستند.
در خلق بتن الیافی نیز قصد ایجاد چنین ساختارهایی را داریم. این که بتوانیم ملات بتن را با کمک قطعه هایی بسیار کوچک اما در ابعاد بالا به شکلی منسجم داشته باشیم. الیاف بتن در هر حالتی که باشند، تماما برای خلق یک ساختار منسج از بتن مورد استفاده قرار می گیرند.
البته بسته به نوع کاربری تا قیمت تمام شده و طرح اختلاط بتن و در آخر میزان بهرمندی از شبکه آرماتور بندی شده است که نوع الیاف بتن را مشخص خواهیم کرد. برای این منظور سه نوع الیاف بتن متداول را معرفی می کنند.
* الیاف پلی پروپلین (PP)
* الیاف فلزی بتن
* الیاف ماکرو سنتتیک بتن
مدل های تعریف شده دیگری نیز از الیاف بتن حضور دارند. این نمونه ها غالبا در فضای آزمایشگاهی مانده اند و گاها برای مصارف خاص در ساخت بتن های خاص مورد استفاده قرار می گیرند. آنچه باید بدانید این است که عمده مصارف عام صنعتی در یکی از سه الیاف قید شده قرار می گیرد.
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 آرماتوربندی 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.
انواع مدل ها در طراحی الیاف پلی پروپلین بتن بسیار شبیه به طناب های قطور بریده بریده شده و البته رشته رشته شده می باشند. این الیاف بتن را غالباً در رنگ سفید تولید می کنند. اما گاهاً در رنگ های سیاه و سبز نیز تولید می شوند.
الیاف پلی پروپلین بتن دارای مقاومت بالایی در برابر واکنش با اسیدها، مواد قلیایی و یا تاثیرات منفی نمک می باشند. این ترکیب با وزن مخصوص 0.91 همراه با مقاومت کششی در حدود 400 نیوتن در هر میلیمتر مربع طراحی شده است و در محدوده دمایی 165 درجه سانتیگراد ذوب می شود.
مزایای استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن
¨ الیاف PP بتن مانع از ته نشین شدن متریال تشکیل دهنده بتن می شود. در طراحی سازه های بتنی مشکل جدی همراه با جدا شدن بخش های تشکیل دهنده بتن است. ماسه و یا شن در ترکیب سیمانی بتن قرار ندارند؛ بلکه قرار است همراه با ملات سیمان و آب ساختار منسجم بتن را پدید آورند. اما وقتی حجم بتن ریزی بالا است، این متریال سنگین وزن رو به ته نشین شدن دارد.
لذا با بتنی که دو فاز شده است و به هیچ حالت نمی تواند ساختار مستحکم ما را تأمین نماید، مواجه هستیم. الیاف بتن از نوع پلی پروپلین، قابلیت شناور شدن در تمامی حجم بتن را دارند.
این الیاف مانع از حرکت بخش های سنگین به شکل ته نشین شدن می شود. الیاف بتن از نوع پلی پروپلین یکی از ایده های موثر در کاهش عدد اسلمپ بتن می باشد. چرا که بدون تاثیر در طرح اختلاط بتن قادر است تا از سطح روان پذیر بودن آن بکاهد. در نتیجه با ایجاد یک ساختار منسجم مانع از ته نشین شدن ذرات سنگین بتن باشد.
¨ رسیدن به بتن مسلح در استفاده از میلگردها قابلیت استحکام بالایی را پدید می آورد. اما در مقابل باعث افزایش وزن قابل توجه بتن نیز خواهد شد. شاید در یک بخش از سازه مانند فونداسیون چندان چالشی در افزایش وزن بتن احساس نشود؛ اما در تشکیل بخش های میانی تا ارتفاع بالای سازه، ایجاد یک بتن مستحکم و کم وزن اولویت بالایی است.
الیاف PP بتن با هدف خلق یک بتن مسلح سبک وزن بهترین هستند. غالباً در استفاده از الیاف PP بتن می توانیم از حجم آلماتورها بکاهیم. به این ترتیب بدون آنکه استحکام بتن را تحت تاثیر گذاشته باشیم، توانسته ایم از وزن کلی آن کاسته، قدرت مانور بالاتری را در طراحی سازه ایجاد کنیم.
¨ استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن باعث کاهش درجه قلیایی محیط بتن می شود. محلول سیمان در آب، یک ساختار شیمیایی با اثر قلیایی شدید است که علاقه بالایی به ایجاد واکنش هایی با فلزاتی مانند میلگردهای مانده در بطن بتن را دارند.
لذا حضور این ترکیب به مرور زمان ساختار فلزی در بتن مسلح را تخریب می کند. الیاف پلی پروپلین بتن می تواند از درجات قلیایی بودن محیط بتن بکاهد. الیاف پلی پروپلین تاثیری شیمیایی بر ماهیت بتن ندارند. اما از درصد حجم مواد تاثیر گذار شیمیایی در حجم کلی بتن می کاهد. این تاثیر باعث کاهش اثر قلیایی بتن خواهد شد.
در حال حاضر الیاف پلی پروپلین را به عنوان متداول ترین نوع از الیاف بتن یاد می کنند. الیافی که توانسته است در جمع بزرگی از انواع بتن ریزی ها در انواع ساخت و ساز ها کارایی مناسب خود را نشان داده باشد. اگر چه می توان این الیاف بتن را به شکل مستقل در حجم بتن استفاده کرد.
اما غالبا در محیط های ساخت و ساز از الیاف پلی پروپلین در کنار دیگر الیاف ها استفاده می شود. لکن برای بسیاری این نوع به عنوان بهترین الیاف برای بتن های سبک وزن انتخاب می شود. خصوصا در هنگام کف سازی بناهای مسکونی. الیاف بتن کف که بتواند سبکی را در ارتفاع طبقات بنا تامین نماید از مدل الیاف پلی پروپلین بتن می باشد.
تاثیرات استفاده از الیاف بتن PP
هدف اصلی در استفاده از الیاف بتن، رسیدن به یک ساختار مستحکم و یکپارچه برای بتن می باشد. اما این هدف درجه بالا در کنار برخی اهداف دیگر نیز پیگیری می شود. الیاف بتن آنچنان قابلیت های متنوعی را برای بتن تامین می کند که می توان از آن برای تکمیل طیف گسترده ای از اهداف استفاده کرد. برخی از تاثیرات مثبت در استفاده از الیاف بتن پلی پروپلین می توانند به قرار زیر باشند.
استفاده از الیاف پلی پروپلین در حجم وسیعی مورد استقبال سازندگان بناهای بتنی قرار دارد. یک دلیل ساده جدا از بحث کارایی تا ایجاد استحکام بالای بتن در قیمت الیاف بتن در این نمونه است. قیمت الیاف بتن پلی پروپلین چندان کم نیست و شاید به نسبت برخی از دیگر نمونه ها بالاتر هم باشد.
اما وقتی در وزنی کمتر برای حجم مشخصی از بتن مناسب هستند به نسبت از دیگر رقبا به صرفه تر خواهند شد. هر چند قیمت فروش الیاف بتن پلی پروپلین نیز در رنج معقولی از بازار قرار می گیرد.
نحوه استفاده از الیاف پلی پروپلین بتن
از الیاف پلی پروپلین بتن برای رسیدن به یک ساختار مستحکم تر از بتن استفاده می شود. اما این طور نیست که هر اندازه در هر مرحله از ساخت بتن که بخواهید می توانید از این الیاف استفاده کنید. استفاده زیاد و کم از آن باعث خلق بتن به مراتب ضعیف تری خواهد شد.
از این رو درک استانداردها در نحوه استفاده از الیاف بتن در مدل PP ضرورت دارد. لذا برای اینکه بتوانیم مقدمات بهتری در خلق یک بتن مسلح شده با الیاف PP بتن داشته باشیم، درک نکات کلیدی زیر اهمیت پیدا می کند.
- اینکه قرار است بتن در چه نوع سازه ای و در نهایت با چه ساختاری همراه باشد، حجم استفاده از الیاف پلی پروپلین را مشخص خواهد کرد. اما در یک دسته بندی کلی از حدود 1 الی 2 کیلوگرم از الیاف PP بتن به ازای هر متر مکعب از بتن استفاده می شود.
- اصولا هر چه می خواهیم ساختار بتن را به سمت استحکام بالاتری ببریم، درصد الیاف PP به نسبت از حضور میلگردها کمتر است. مثلاً در ساخت دال ها که وظیفه حمل بار در ساختمان را بر عهده دارند، تنها تا حدود یک کیلوگرم از الیاف بتن از نوع PP استفاده می شود. اما در طراحی سازه های خمشی که قابلیت کشش بالایی می طلبند، درصد استفاده از الیاف PP بتن تا حدود 2 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب بتن افزایش پیدا خواهد کرد.
البته تمام این عددهای پیشنهادی یک نگرش کلی در استفاده از الیاف پلی پروپلین می باشند. اصولا در حین کار بسته به نوع سازه و نگاه مهندسی شده سازنده بنا، درصد اختلاط الیاف بتن انتخاب خواهد شد.
به طور کلی الیاف پلی پروپلین بسیار کمتر از دیگر نمونه ها در حجم مشخصی از بتن مورد استفاده قرار می گیرند. 2 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب عملا به چشم نمی آید. از این رو این نوع از الیاف بتن تاثیر خاصی بر وزن و حجم نهایی بتن ندارد.
- الیاف بتن در ترکیب شیمیایی بتن نقشی بازی نمی کند. در واقع حکم یک چارچوب را برای آن دارد. پس می توانید در هر زمان از طرح اختلاط بتن که بخواهید آن را به ملات سیمان و آب اضافه کنید. یکی از روش ها، مخلوط کردن الیاف بتن با سنگدانه ها و سپس اضافه شدن به آب و سیمان است. به هر حال وظیفه الیاف PP بتن نیز به مانند همان سنگدانه ها، ایجاد یک ساختار منسجم شده است.
پس می تواند به مانند آنها در ملات بتن قرار بگیرد. در روش دیگر، الیاف بتن از نوع PP را با آب مخلوط کرده، به ملات خشک سیمان و ماسه اضافه می کنند. هر دو روش، در مخلوط شدن درست الیاف PP بتن تأثیرگذار است؛ اما در نظر داشته باشید که لازم است از مدت زمان کافی در گردش میکسر بتن برای هر چه یکدست تر شدن الیاف بتن در ملات سیمان بهره مند باشید. یک گردش 4 الی 5 دقیقه ای برای تامین این هدف کفایت می کند.
- اگر بتن را از قبل ساخته اید و حالا به هر دلیلی می خواهید از الیاف بتن در آن بریزید، باز هم مشکل و یا مانع خاصی در پرهیز از این کار وجود ندارد. لکن باید در هنگام گردش بتن در دیگ بتونیر، الیاف را اضافه کنید. در این حالت الیاف بتن را به شکل تدریجی و در دور تند میکسر بتن با ملات بتن آماده شده، مخلوط کنید. این کار را تا زمانی ادامه دهید که از پخش شدن یکنواخت الیاف بتن در حجم بتن اطمینان پیدا کنید.
| فروشنده | فروشگاه نیکا |
| حداقل تعداد سفارش | |
| حداقل قیمت | |
| حداکثر قیمت | |
| شرایط تحویل | |
| زمان تحویل |
الیاف بتن (الیاف پلی پروپیلن بتن)
دسته بندی ها
تامین کنندگان
خرید و فروش ماشین آلات کشاورزی
وبلاگ
ورود کاربر
نظرات