الیاف بتن ماکروسنتتیک

الیاف بتن ماکروسنتتیک

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از متریال پلاستیک فشرده تهیه ‌شده است. در دسته الیاف ‌های پلیمری قرار می ‌گیرد و به ‌خوبی در تقویت بتن تأثیرگذار است. در سطح فضاهای ساختمان‌ سازی چه در ایجاد سازه‌ های سبک شهری تا اجرای سازه‌ های عظیم در پروژه ‌های بزرگ صنعتی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده می ‌شود.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک چیست و چه کاربردی دارد؟

بتن الیاف دار تحولی شگرف در ساختار سازه‌ های مدرن ایجاد کرده ‌است. این تیپ از بتن ‌ها به ‌سادگی با اضافه شدن مقدار معینی از انواع الیاف بتن تهیه می ‌شوند. اما در عمل ویژگی‌ های بسیار مقاوم و منحصر به ‌فردی دارند. در حال حاضر انواع الیاف بتن ابداع شده ‌است که الیاف بتن ماکرو سنتتیک یکی از پرکاربردترین و البته بهترین نوع الیاف ها می ‌باشد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از متریال پلاستیک فشرده تهیه ‌شده است. در دسته الیاف ‌های پلیمری قرار می ‌گیرد و به ‌خوبی در تقویت بتن تأثیرگذار است. در سطح فضاهای ساختمان‌ سازی چه در ایجاد سازه‌ های سبک شهری تا اجرای سازه‌ های عظیم در پروژه ‌های بزرگ صنعتی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده می ‌شود و در تمام این موارد به ‌دنبال تقویت خواص فیزیکی بتن هستیم.

 

عمده کاربرد اصلی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک برای ارتقای مقاومت بتن است. اما این الیاف پلاستیکی بتن می‌ تواند نقش تاثیرگذاری در تقویت و بهبود خواص مکانیکی بتن داشته باشد. در عین ‌حال باعث هر چه بادوام‌ تر شدن بتن بشود و از طرفی در کاهش ترک ‌های بتن چه از سطح و یا در لایه ‌های عمیق آن تاثیرگذار باشد. به ‌طور کلی این الیاف بتنی با ساختاری ساده تهیه ‌شده از پلاستیک، به ‌راحتی می‌ تواند جایگزین مطمئنی برای بخش بزرگی از شبکه‌ های آرماتور بندی شده بشود.

بتن مسلح یک ایده کلاسیک در طراحی سازه‌ های مدرن امروزی است. در این ایده قرار است از شبکه میلگردهای در هم‌ تنیده شده به‌ عنوان اسکلت در ایجاد ساختارهای بتنی استفاده شود. اگر چه بتن مسلح ساختاری بی‌ نهایت مقاوم و ماندگار است؛ اما دارای محدودیت ‌هایی نیز می ‌باشد. ایجاد ساختارهای بزرگ آرماتوربندی شده همیشه سخت و هزینه ‌بردار است. در عین ‌حال باید مدت ‌زمان زیادی را صرف اجرای چنین سازه‌ هایی کنیم. از طرفی در بسیاری از موارد مانند ایجاد محوطه‌ های بزرگ بتن ‌ریزی شده نمی‌ توانیم از شبکه ‌های گسترده آرماتوربندی شده استفاده کنیم.

نقش الیاف بتن در کاهش حجم آرماتور برای اجرای سازه ‌های کلان بتن است. ترکیباتی مانند الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌عنوان یک ماده اضافی وارد حجم بتن در حال ساخته شدن خواهد شد و در نهایت سادگی می ‌تواند نقشی کلیدی در ایجاد ساختاری مقاوم برای بتن داشته باشد. با استفاده از الیاف بتنی مانند الیاف بتن ماکرو سنتتیک می ‌توانیم بخشی و یا کل ساختارهای آرماتور بندی شده را حذف کنیم. حالا سازه بتنی ما خیلی سریعتر در مسیری ساده ‌تر و با قیمتی ارزانتر اجرا می‌ شود.

هیچ ‌کسی از نقش تاثیرگذار الیاف بتنی در ایجاد ساختارهای خاص و مقاوم امروزی غافل نیست. اما نمی ‌توانیم از هر الیافی برای ایجاد هر نوع سازه ‌ای استفاده کنیم. سازه ‌ها با اهداف گوناگون نیاز به تیپ الیاف ‌های متفاوت دارند و الیاف پلاستیکی بتن یکی از گونه ‌های متداول و بسیار پرکاربرد می ‌باشد.

در این مطلب قصد بررسی فنی تا جایگاه کاربردی الیاف بتن ماکرو سنتتیک را داریم. لکن قبل‌ از ورود به بحث لازم است تا نگرش فنی مناسب در باب بتن الیاف دار را مطرح کنیم. قطعا زمانی که می ‌دانیم بتن الیافی چیست، بهتر می ‌توانیم در باب الیاف بتن مناسب با قابلیت تأمین ویژگی ‌های خاص صحبت نماییم.

بتن الیافی چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟

بتن در عین مقاوم بودن ترکیب ساده ‌ای از اختلاط درست سیمان و ماسه در کنار آب است. ترکیبی که به ‌راحتی با مخلوط کردن یکنواخت تهیه خواهد شد. این ترکیب در جای خود ساختار مقاومی است و برای ایجاد سازه‌ های بتنی ساده و سبک کفایت می ‌کند. اما برای ساختن سازه های بزرگ و سنگین ‌وزن و شاید سازه ‌ها با کاربری خاص نیاز به بتن ‌هایی خاص داریم.

بتن الیافی گونه ‌های متنوع از ترکیبات بتن هستند که با اضافه شدن انواع کامپوزیت ها به حجم ملات بتن تهیه می‌ شوند. این افزودنی ‌های کامپوزیتی باعث تقویت ساختار بتن می ‌شوند و در ایجاد شرایط و ویژگی‌ های خاص بتن تاثیرگذار هستند. انواع الیاف بتن طراحی شده‌ است تا انواع بتن الیافی را تهیه کنند. اما همه این الیاف ها تاثیر قابل‌ توجهی در مقاوم ‌سازی بتن، ماندگار شدن آن و افزایش مقاومت کششی بتن دارند.

 

بتن الیافی سطح مقاومت بالاتری در قبال بارهای استاتیکی و دینامیکی دارد. از این ‌رو در اجرای سازه ‌های سنگین و یا بلند مرتبه به نسبت از بتن های معمولی مطمئن ‌تر هستند. از طرفی برخی از گونه بتن‌ های الیافی با استفاده از الیاف ‌های خاص نسبت‌ به حضور آب و رطوبت دائمی کاملاً مقاومت نشان می ‌دهند. برای همین است که استفاده از بتن الیافی ها در ایجاد سازه ‌های آبی از هر نوعی متداول ‌تر می‌ باشد.

ویژگی قابل ‌توجه بتن‌ های الیافی تحمل ویژه آنها در قبال بارهای دینامیکی است. این بتن ‌ها می ‌توانند در برابر تنش ‌های سازه مانند وقوع زلزله ‌های شدید کاملاً مقاوم باشند. در عین ‌حال قابلیت بالایی در تحمل ضربه ‌های شدید داشته باشند. بتن در ماهیت ذاتی خود، ساختاری ترد دارد و در صورت عدم به ‌کارگیری سازه ‌های مقاوم ‌سازی شده، به ‌راحتی از هم می‌ پاشد.

نصب شبکه ‌های آرماتور بندی شده برای ایجاد سطح مقطع‌ هایی افزودنی در ثبات بتن است. بتن در میان آرماتورها همچنان ترد است. اما حالا در داخل خود یک اسکلت دارد که اجزای ترد بتن را در کنار هم قرار می‌ دهد. با این ‌وجود آرماتورها نمی ‌توانند سطح مقطع کافی برای نگهداشتن کامل حجم بتن را تامین نمایند. برای تقویت اسکلت بتنی از الیاف بتنی استفاده می ‌شود. الیاف ها به مانند یک ماده افزودنی با ترکیب مقدماتی بتن یعنی سیمان و ماسه و آب مخلوط می‌ شوند و به مانند یک اسکلت گسترده در حجم بتن باقی می ‌مانند که در نهایت به تقویت ویژگی ‌های فیزیکی بتن می‌ انجامد.

انواع الیاف ‌های بتنی کدامند؟

بتن الیافی یک ایده کلاسیک است. در واقع از زمان ‌های بسیار دور که انسان ‌های قدیمی با مخلوط کردن کاه در گل به خلق دیوارهای محکم‌ تر رسیده ‌اند، به نوعی مقدمات علم سازه ‌های الیافی را پیدا کرده بودند. قطعا نمی ‌توانیم کاه به ‌کار رفته در گِل را به جایگاه مقاوم بتن الیافی برسانیم. اما می ‌توانیم از این ایده‌ های کلاسیک استفاده کنیم و ساختارهای مقاوم ‌تر امروزی را بسازیم.

از همان ایام قدیم، استادکاران به‌ دنبال افزودنی ‌ها برای هر چه مقاوم‌ تر کردن ملات سازه ‌ها بوده ‌اند. این ماجرا تا پس ‌از ابداع بتن نیز ادامه پیدا کرد. تا جاییکه حالا با انبوه الیاف ‌های بتنی روبرو هستیم که هر کدام ویژگی ‌های برجسته خاص خودشان را دارند. انواع الیاف‌ های بتن متداول در فضاهای ساخت ‌و ساز مدرن امروزی به قرار زیر هستند.

  • الیاف پلی پروپیلن: از جمله الیاف ‌های پلیمری و بسیار متداول هستند که تأثیری چشمگیر در تقویت مقاومت خمشی و کششی بتن دارند. الیاف پلی پروپیلن سبک، ارزان و ساده تهیه می ‌شود.
  • الیاف پلی استر: از جمله الیاف ‌های سبک هستند که برای بهبود قابلیت شکل ‌پذیری بتن و ارتقای مقاومت کششی آن مورد استفاده قرار می‌ گیرند. الیاف پلی استر مقاومت کششی بسیار بالایی دارند.
  • الیاف شیشه ای: از جمله الیاف بتن ‌های خاص برای تهیه سازه ‌های خاص هستند. الیاف شیشه ای باعث تقویت مقاومت حرارتی بتن می ‌شوند و در ایجاد سازه ‌های حرارتی که مقاومت بالایی در برابر حریق و حرارت داشته باشند، کارایی دارند.
  • الیاف فلزی: از جمله الیاف بتن ‌های متداول هستند که در لیست ساده ‌ترین گونه ‌ها قرار می ‌گیرند. این الیاف ها وظیفه‌ ای ساده به مانند آرماتورها دارند و غالبا برای کاهش حجم فضاهای آرماتوربندی شده نصب می ‌شوند. الیاف ‌های فلزی تاثیر مثبتی در افزایش مقاومت کششی بتن دارند و به نوعی در کاهش ایجاد ترک ‌خوردگی بتن تاثیرگذار هستند.

 

  • الیاف کربنی: کربن محکم‌ ترین ترکیب شناخته ‌شده جهان است و قطعا می‌ توانیم از این ترکیب مقاوم برای خلق بتن با استحکام بالا نیز استفاده کنیم. الیاف کربنی وزنی بسیار کم اما مقاومتی بسیار بالا دارد. تا جاییکه می ‌تواند ده برابر فولاد مقاومت کششی داشته باشد.
  • الیاف بتن ماکرو سنتتیک: الیاف بتن ماکرو سنتتیک متداول ‌ترین گونه و شاید سهل ‌الوصول ‌ترین نوع در دسته الیاف ‌های بتنی است. الیاف بتن ماکرو سنتتیک از پلاستیک که متریال بسیار متداولی است، تهیه می ‌شوند. الیاف بتن ماکرو سنتتیک برای افزایش مقاومت بتن چه از لحاظ فشاری، خمشی و حتی کششی کارایی دارد. به‌ راحتی می‌ توانیم از الیاف ماکرو سنتتیک به ‌جای شبکه میلگردها استفاده کنیم. نوع طراحی آجدار الیاف پلاستیکی بتن می ‌تواند نقش کامل یک میلگرد را داشته باشد. زیرا استفاده از الیاف بتن ماکرو سنتتیک باعث حذف بخش بزرگی از شبکه گران‌ قیمت و زمانبر آرماتوربندی شده خواهد شد.

در این مطلب قصد تحلیل فنی الیاف ‌های ماکرو سنتتیک را داریم. لذا در موضوع بررسی الیاف ‌های بتنی با رویکرد استفاده از الیاف بتن ماکرو سنتتیک به بحث خودمان ادامه می ‌دهیم.

مزایای استفاده از بتن الیافی

²    بتن الیافی در مقابل ورق ورق شدن و یا سایش شدن و البته هوازدگی سطح، مقاوم است.

²    بتن الیافی بسیار بیشتر از بتن‌ های معمولی در مقابل تنش‌ های ناشی از خستگی مقاومت می‌ کند.

²    بتن الیافی تحمل ضربه‌ پذیری بسیار بالایی دارد. تا جاییکه مناسب استفاده در سازه‌ های پیچیده بتنی هستند.

²    بتن الیافی قابلیت کششی بسیار مطلوب ‌تری به نسبت از بتن‌ های معمولی دارد.

²    قابلیت باربری بتن الیافی بالا است. این نوع بتن در مقابل فشار زیاد ترک نمی ‌خورد.

²    مقاومت خمشی بتن الیافی در مقابل بتن معمولی بالاتر است. در عین ‌حال تحمل برشی زیادی دارند.

²    استفاده از بتن الیافی باعث کاهش مصرف میلگردها در شبکه ‌های آرماتوربندی شده می‌ شود.

²    باعث کاهش هزینه اجرای سازه ‌های عمرانی خواهند شد.

²    استفاده از بتن الیافی به‌ سرعت اجرای سازه‌ های بتنی کمک می ‌کند. ساختمان‌ ها زودتر ساخته می ‌شوند.

²    با استفاده از بتن الیافی می ‌توانیم سازه‌ هایی ضد زلزله چه در گونه‌ های مسکونی و یا صنعتی بسازیم.

²    با استفاده از بتن الیافی می ‌توانیم سازه‌ هایی با طول عمر زیاد طراحی کنیم. بتن الیافی ماندگار است.

²    بتن الیافی برای احداث سازه ‌های آبی مناسب است. این بتن ‌ها می ‌توانند در مقابل اثرات تخریبی رطوبت مقاومت کنند.

این موارد تنها بخشی از مباحث کلی در چرایی استفاده از بتن الیافی هستند. از منظر علم مهندسی عمران با استفاده از بتن الیافی دست ما برای طراحی سازه‌ های ویژه‌ تر باز است. البته مهارت مهندسین در انتخاب درست الیاف بتن و میزان مصرف آنها می ‌باشد.

 

در بخش قبلی توضیح دادیم که انواع الیاف بتنی ابداع شده ‌اند و بسیاری از آنها به شکلی کاملاً متداول استفاده می ‌شوند. هر بتن الیافی نمی‌ تواند به ‌تنهایی تمام این ویژگی ‌های برتر را داشته باشد. این مهارت مهندسین است که با علم کافی در دنیای بزرگ الیاف ‌های بتنی و استفاده درست از آنها نوع بتن الیافی مناسب با شرایط پروژه خود را تهیه کنند.

از هر الیافی نمی ‌توان در هر بتنی برای ایجاد هر نوع سازه ای استفاده کرد. الیاف ها ویژگی ‌های منحصر به ‌فردی دارند که باید همراه با مطالعه دقیق از آنها استفاده بشود.

اما هستند الیاف هایی که می ‌توانند کاربردهای چندگانه داشته باشند. الیاف بتن ماکرو سنتتیک یکی از همین الیاف بتن ‌های پرکاربرد است. الیاف بتن ماکرو سنتتیک در خلق ویژگی ‌های برجسته بتن مانند افزایش مقاومت و ماندگاری بتن، افزایش تحمل کششی و خمشی بتن و افزایش قابلیت ضربه‌ پذیری بتن تأثیرگذار است و در عین ‌حال مناسب خلق بتن‌ های ضد رطوبت می ‌باشد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از چه نوع پلیمرهایی تهیه می ‌شود؟

الیاف بتن ماکرو سنتتیک در دسته الیاف‌ های مصنوعی قرار می‌ گیرد که مبتنی بر مواد خام نفتی بر پایه الیاف ‌های پلاستیکی تهیه می‌ شود. در واقع الیاف بتن ماکرو سنتتیک همان ترکیبات پلاستیکی است که به شکل رشته ‌های نازک و گاهاً آجدار تهیه شده‌ اند و عاری از تأثیرات شیمیایی در داخل بتن برای تقویت بتن استفاده می‌ شوند.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از کنار هم قرار گرفتن رشته‌ های پلیمری ساخته‌ شده است. رشته‌ های بسیار کوچک پلیمری در ترکیبات آلی بارها و بارها در امتداد هم تکرار می‌ شوند تا در تعداد زیاد به یک ساختار لایه در لایه پلیمری تبدیل شوند. این ساختار لایه در لایه به شکل رشته ‌هایی عاج دار تهیه خواهد شد که با نام الیاف بتن ماکرو سنتتیک شناخته می ‌شود.

در شکل‌گیری الیاف بتن ماکرو سنتتیک از ترکیبات آلی مانند نایلون، آکریلیک، پلی اورتان و پلی پروپیلن استفاده می ‌شود. تمامی این ترکیبات همگی از مشتقات نفتی در دسته پلاستیک‌ های متداول هستند که همه ‌ساله در بدنه صنایع پتروشیمی با ابعاد زیاد در سراسر جهان تولید می ‌شوند.

الیاف پلاستیکی بتن مقاومت بسیار بالایی دارند و کاملاً بادوام و ماندگار هستند. این الیاف ها در برابر فشار زیاد ناشی از گسیختگی مقاومت می‌ کنند. لذا اصولاً ترکیبات شیمیایی تا تجهیزات تهیه‌ شده از چنین مواد پلیمری ساختارهای بسیار مقاومی دارند. در صنایع مختلف از پلیمرهای قید شده برای تهیه طناب ‌های محکم پلاستیکی، تورهای ماهیگیری، کمربندهای ایمنی و... استفاده می ‌شود. همان ‌طور که می ‌بینید، هر جا که نیاز به تولید ماده ‌ای منعطف و در عین ‌حال مقاوم در برابر گسیختگی باشد، از الیاف پلیمری در دسته الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده شده ‌است.

این ترکیبات مقاوم و در عین‌ حال ناگسستنی مناسب استفاده در بتن نیز هستند و به شکل الیاف بتن ماکرو سنتتیک عرضه می ‌شوند. مقاومت بالای این الیاف ‌های پلیمری در مقابل پاره شدن به بتن نیز منتقل‌ شده و به نوعی بتن الیافی تحت تأثیر الیاف بتن ماکرو سنتتیک بی ‌نهایت مقاوم با قابلیت کشسانی بسیار بالایی است.

 

چگونه از الیاف بتن ماکرو سنتتیک در داخل بتن الیافی استفاده می‌ شود؟

قاعده ساخت بتن الیافی در استفاده از تمامی الیاف ها تقریباً یکسان است. تمامی الیاف ها ترکیباتی فیزیکی در اندازه ‌های کوچک با تعداد زیاد هستند که قابلیت واکنش ‌پذیری با ترکیبات بتن را ندارند. اما به ‌عنوان یک عنصر تقویت ویژگی ‌های فیزیکی بتن به حجم نهایی مخلوط بتن اضافه می‌ شوند. در مورد نحوه اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک نیز ماجرا تقریباً همین است. این الیاف پلاستیکی بتن می ‌تواند به‌ جای میلگردها در مراحل ساخت بتن مسلح استفاده شود. هر اندازه از الیاف پلاستیکی بتن استفاده کرده باشیم، طبیعتاً می‌ توانیم از حجم کمتر میلگردها نیز بهره ‌مند شویم.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک در مرحله مقدماتی ساخت بتن، هنگام طرح اختلاط مصالح به حجم بتن اضافه می ‌شود. برای ساختن بتن باید مصالح مقدماتی مانند سیمان، ماسه و آب را در نسبت ‌های درست و حساب ‌شده با یکدیگر مخلوط کنیم. این مرحله را با نام طرح اختلاط بتن می‌ شناسند که در آن از انواع دستگاه‌ های میکسر بتن استفاده می ‌شود.

برای اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک باید منتظر اتمام طرح اختلاط بتن باشیم. یعنی همه مصالح مقدماتی ساخت بتن را در میکسر بتن های کوچک و یا بزرگ ریخته و به نوعی ملات بتن تهیه ‌شده باشد. الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌عنوان آخرین آیتم به حجم بتن مخلوط شده اضافه خواهد شد. در این مرحله، یعنی درست پس‌ از اضافه شدن الیاف پلاستیکی بتن باید حجم بتن را به مدت پنج دقیقه با سرعت بالا در حدود 70 دور در دقیقه به گردش درآوریم تا مطمئن باشیم که الیاف بتون پلاستیکی به ‌طور کاملاً همگن در حجم بتن مخلوط شده ‌است.

در هنگام اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک باید از مخلوط شدن همگن اطمینان داشته ‌باشیم. قطعا باید در لحظات پس ‌از اضافه شدن الیاف، میکسر بتن را با سرعتی بالا به گردش درآورید. اما مدت ‌زمان این گردش گاهاً بستگی به نوع بتن، حجم الیاف و یا ساختار دستگاه میکسر بتن دارد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌خوبی با ساختار نهایی بتن هماهنگ می‌ شود و بدون تاثیر در ماهیت شیمیایی بتن باعث تقویت ساختار فیزیکی آن خواهد شد. این الیاف هیچ واکنش شیمیایی با متریال ‌های تشکیل‌ دهنده بتن ایجاد نمی ‌کند و باعث جذب آب نمی‌ شود. لذا از منظر شیمیایی هیچ تأثیری در ساختار نهایی بتن ندارد. حضور این الیاف پلاستیکی به مانند یک اسکلت همگن در ساختار نهایی بتن است تا باعث تقویت ویژگی‌ های فیزیکی بتن بشود.

وجود الیاف بتن ماکرو سنتتیک بر قابلیت چسبندگی بتن می‌ افزاید. در واقع این افزایش قابلیت چسبندگی به‌ علت تغییر در ماهیت شیمیایی بتن نیست؛ بلکه به دلیل تغییرات فرم فیزیکی بتن در انسجام حداکثری آن است. بتن مسلح شده با الیاف بتن ماکرو سنتتیک بهترین گزینه برای انجام روش ‌های شاتکریت بتن است. در انجام مراحل شاتکریت بتن نیاز به بتنی داریم که قدرت چسبندگی بالایی داشته باشد. زیرا در تمام عملیات نباید احتمال ریزش بتن وجود داشته باشد. حضور الیاف بتن ماکرو سنتتیک باعث تقویت قابلیت ‌های چسبندگی بتن می‌ شود که در انجام چنین فعالیت ‌هایی کاملاً مناسب است. البته این ‌طور نیست که می‌ توانیم در هر لحظه به هر اندازه که می‌ خواهیم از الیاف بتن ماکرو سنتتیک در حجم بتن اضافه کنیم. میزان حجم این الیاف پلاستیکی مقداری ثابت با محاسبات علمی است که باید با توجه به شرایط عملیات بتن ‌ریزی اعمال بشود.

 

نمایش بیشتر...

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از متریال پلاستیک فشرده تهیه ‌شده است. در دسته الیاف ‌های پلیمری قرار می ‌گیرد و به ‌خوبی در تقویت بتن تأثیرگذار است. در سطح فضاهای ساختمان‌ سازی چه در ایجاد سازه‌ های سبک شهری تا اجرای سازه‌ های عظیم در پروژه ‌های بزرگ صنعتی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده می ‌شود.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک چیست و چه کاربردی دارد؟

بتن الیاف دار تحولی شگرف در ساختار سازه‌ های مدرن ایجاد کرده ‌است. این تیپ از بتن ‌ها به ‌سادگی با اضافه شدن مقدار معینی از انواع الیاف بتن تهیه می ‌شوند. اما در عمل ویژگی‌ های بسیار مقاوم و منحصر به ‌فردی دارند. در حال حاضر انواع الیاف بتن ابداع شده ‌است که الیاف بتن ماکرو سنتتیک یکی از پرکاربردترین و البته بهترین نوع الیاف ها می ‌باشد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از متریال پلاستیک فشرده تهیه ‌شده است. در دسته الیاف ‌های پلیمری قرار می ‌گیرد و به ‌خوبی در تقویت بتن تأثیرگذار است. در سطح فضاهای ساختمان‌ سازی چه در ایجاد سازه‌ های سبک شهری تا اجرای سازه‌ های عظیم در پروژه ‌های بزرگ صنعتی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده می ‌شود و در تمام این موارد به ‌دنبال تقویت خواص فیزیکی بتن هستیم.

 

عمده کاربرد اصلی از الیاف بتن ماکرو سنتتیک برای ارتقای مقاومت بتن است. اما این الیاف پلاستیکی بتن می‌ تواند نقش تاثیرگذاری در تقویت و بهبود خواص مکانیکی بتن داشته باشد. در عین ‌حال باعث هر چه بادوام‌ تر شدن بتن بشود و از طرفی در کاهش ترک ‌های بتن چه از سطح و یا در لایه ‌های عمیق آن تاثیرگذار باشد. به ‌طور کلی این الیاف بتنی با ساختاری ساده تهیه ‌شده از پلاستیک، به ‌راحتی می‌ تواند جایگزین مطمئنی برای بخش بزرگی از شبکه‌ های آرماتور بندی شده بشود.

بتن مسلح یک ایده کلاسیک در طراحی سازه‌ های مدرن امروزی است. در این ایده قرار است از شبکه میلگردهای در هم‌ تنیده شده به‌ عنوان اسکلت در ایجاد ساختارهای بتنی استفاده شود. اگر چه بتن مسلح ساختاری بی‌ نهایت مقاوم و ماندگار است؛ اما دارای محدودیت ‌هایی نیز می ‌باشد. ایجاد ساختارهای بزرگ آرماتوربندی شده همیشه سخت و هزینه ‌بردار است. در عین ‌حال باید مدت ‌زمان زیادی را صرف اجرای چنین سازه‌ هایی کنیم. از طرفی در بسیاری از موارد مانند ایجاد محوطه‌ های بزرگ بتن ‌ریزی شده نمی‌ توانیم از شبکه ‌های گسترده آرماتوربندی شده استفاده کنیم.

نقش الیاف بتن در کاهش حجم آرماتور برای اجرای سازه ‌های کلان بتن است. ترکیباتی مانند الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌عنوان یک ماده اضافی وارد حجم بتن در حال ساخته شدن خواهد شد و در نهایت سادگی می ‌تواند نقشی کلیدی در ایجاد ساختاری مقاوم برای بتن داشته باشد. با استفاده از الیاف بتنی مانند الیاف بتن ماکرو سنتتیک می ‌توانیم بخشی و یا کل ساختارهای آرماتور بندی شده را حذف کنیم. حالا سازه بتنی ما خیلی سریعتر در مسیری ساده ‌تر و با قیمتی ارزانتر اجرا می‌ شود.

هیچ ‌کسی از نقش تاثیرگذار الیاف بتنی در ایجاد ساختارهای خاص و مقاوم امروزی غافل نیست. اما نمی ‌توانیم از هر الیافی برای ایجاد هر نوع سازه ‌ای استفاده کنیم. سازه ‌ها با اهداف گوناگون نیاز به تیپ الیاف ‌های متفاوت دارند و الیاف پلاستیکی بتن یکی از گونه ‌های متداول و بسیار پرکاربرد می ‌باشد.

در این مطلب قصد بررسی فنی تا جایگاه کاربردی الیاف بتن ماکرو سنتتیک را داریم. لکن قبل‌ از ورود به بحث لازم است تا نگرش فنی مناسب در باب بتن الیاف دار را مطرح کنیم. قطعا زمانی که می ‌دانیم بتن الیافی چیست، بهتر می ‌توانیم در باب الیاف بتن مناسب با قابلیت تأمین ویژگی ‌های خاص صحبت نماییم.

بتن الیافی چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟

بتن در عین مقاوم بودن ترکیب ساده ‌ای از اختلاط درست سیمان و ماسه در کنار آب است. ترکیبی که به ‌راحتی با مخلوط کردن یکنواخت تهیه خواهد شد. این ترکیب در جای خود ساختار مقاومی است و برای ایجاد سازه‌ های بتنی ساده و سبک کفایت می ‌کند. اما برای ساختن سازه های بزرگ و سنگین ‌وزن و شاید سازه ‌ها با کاربری خاص نیاز به بتن ‌هایی خاص داریم.

بتن الیافی گونه ‌های متنوع از ترکیبات بتن هستند که با اضافه شدن انواع کامپوزیت ها به حجم ملات بتن تهیه می‌ شوند. این افزودنی ‌های کامپوزیتی باعث تقویت ساختار بتن می ‌شوند و در ایجاد شرایط و ویژگی‌ های خاص بتن تاثیرگذار هستند. انواع الیاف بتن طراحی شده‌ است تا انواع بتن الیافی را تهیه کنند. اما همه این الیاف ها تاثیر قابل‌ توجهی در مقاوم ‌سازی بتن، ماندگار شدن آن و افزایش مقاومت کششی بتن دارند.

 

بتن الیافی سطح مقاومت بالاتری در قبال بارهای استاتیکی و دینامیکی دارد. از این ‌رو در اجرای سازه ‌های سنگین و یا بلند مرتبه به نسبت از بتن های معمولی مطمئن ‌تر هستند. از طرفی برخی از گونه بتن‌ های الیافی با استفاده از الیاف ‌های خاص نسبت‌ به حضور آب و رطوبت دائمی کاملاً مقاومت نشان می ‌دهند. برای همین است که استفاده از بتن الیافی ها در ایجاد سازه ‌های آبی از هر نوعی متداول ‌تر می‌ باشد.

ویژگی قابل ‌توجه بتن‌ های الیافی تحمل ویژه آنها در قبال بارهای دینامیکی است. این بتن ‌ها می ‌توانند در برابر تنش ‌های سازه مانند وقوع زلزله ‌های شدید کاملاً مقاوم باشند. در عین ‌حال قابلیت بالایی در تحمل ضربه ‌های شدید داشته باشند. بتن در ماهیت ذاتی خود، ساختاری ترد دارد و در صورت عدم به ‌کارگیری سازه ‌های مقاوم ‌سازی شده، به ‌راحتی از هم می‌ پاشد.

نصب شبکه ‌های آرماتور بندی شده برای ایجاد سطح مقطع‌ هایی افزودنی در ثبات بتن است. بتن در میان آرماتورها همچنان ترد است. اما حالا در داخل خود یک اسکلت دارد که اجزای ترد بتن را در کنار هم قرار می‌ دهد. با این ‌وجود آرماتورها نمی ‌توانند سطح مقطع کافی برای نگهداشتن کامل حجم بتن را تامین نمایند. برای تقویت اسکلت بتنی از الیاف بتنی استفاده می ‌شود. الیاف ها به مانند یک ماده افزودنی با ترکیب مقدماتی بتن یعنی سیمان و ماسه و آب مخلوط می‌ شوند و به مانند یک اسکلت گسترده در حجم بتن باقی می ‌مانند که در نهایت به تقویت ویژگی ‌های فیزیکی بتن می‌ انجامد.

انواع الیاف ‌های بتنی کدامند؟

بتن الیافی یک ایده کلاسیک است. در واقع از زمان ‌های بسیار دور که انسان ‌های قدیمی با مخلوط کردن کاه در گل به خلق دیوارهای محکم‌ تر رسیده ‌اند، به نوعی مقدمات علم سازه ‌های الیافی را پیدا کرده بودند. قطعا نمی ‌توانیم کاه به ‌کار رفته در گِل را به جایگاه مقاوم بتن الیافی برسانیم. اما می ‌توانیم از این ایده‌ های کلاسیک استفاده کنیم و ساختارهای مقاوم ‌تر امروزی را بسازیم.

از همان ایام قدیم، استادکاران به‌ دنبال افزودنی ‌ها برای هر چه مقاوم‌ تر کردن ملات سازه ‌ها بوده ‌اند. این ماجرا تا پس ‌از ابداع بتن نیز ادامه پیدا کرد. تا جاییکه حالا با انبوه الیاف ‌های بتنی روبرو هستیم که هر کدام ویژگی ‌های برجسته خاص خودشان را دارند. انواع الیاف‌ های بتن متداول در فضاهای ساخت ‌و ساز مدرن امروزی به قرار زیر هستند.

  • الیاف پلی پروپیلن: از جمله الیاف ‌های پلیمری و بسیار متداول هستند که تأثیری چشمگیر در تقویت مقاومت خمشی و کششی بتن دارند. الیاف پلی پروپیلن سبک، ارزان و ساده تهیه می ‌شود.
  • الیاف پلی استر: از جمله الیاف ‌های سبک هستند که برای بهبود قابلیت شکل ‌پذیری بتن و ارتقای مقاومت کششی آن مورد استفاده قرار می‌ گیرند. الیاف پلی استر مقاومت کششی بسیار بالایی دارند.
  • الیاف شیشه ای: از جمله الیاف بتن ‌های خاص برای تهیه سازه ‌های خاص هستند. الیاف شیشه ای باعث تقویت مقاومت حرارتی بتن می ‌شوند و در ایجاد سازه ‌های حرارتی که مقاومت بالایی در برابر حریق و حرارت داشته باشند، کارایی دارند.
  • الیاف فلزی: از جمله الیاف بتن ‌های متداول هستند که در لیست ساده ‌ترین گونه ‌ها قرار می ‌گیرند. این الیاف ها وظیفه‌ ای ساده به مانند آرماتورها دارند و غالبا برای کاهش حجم فضاهای آرماتوربندی شده نصب می ‌شوند. الیاف ‌های فلزی تاثیر مثبتی در افزایش مقاومت کششی بتن دارند و به نوعی در کاهش ایجاد ترک ‌خوردگی بتن تاثیرگذار هستند.

 

  • الیاف کربنی: کربن محکم‌ ترین ترکیب شناخته ‌شده جهان است و قطعا می‌ توانیم از این ترکیب مقاوم برای خلق بتن با استحکام بالا نیز استفاده کنیم. الیاف کربنی وزنی بسیار کم اما مقاومتی بسیار بالا دارد. تا جاییکه می ‌تواند ده برابر فولاد مقاومت کششی داشته باشد.
  • الیاف بتن ماکرو سنتتیک: الیاف بتن ماکرو سنتتیک متداول ‌ترین گونه و شاید سهل ‌الوصول ‌ترین نوع در دسته الیاف ‌های بتنی است. الیاف بتن ماکرو سنتتیک از پلاستیک که متریال بسیار متداولی است، تهیه می ‌شوند. الیاف بتن ماکرو سنتتیک برای افزایش مقاومت بتن چه از لحاظ فشاری، خمشی و حتی کششی کارایی دارد. به‌ راحتی می‌ توانیم از الیاف ماکرو سنتتیک به ‌جای شبکه میلگردها استفاده کنیم. نوع طراحی آجدار الیاف پلاستیکی بتن می ‌تواند نقش کامل یک میلگرد را داشته باشد. زیرا استفاده از الیاف بتن ماکرو سنتتیک باعث حذف بخش بزرگی از شبکه گران‌ قیمت و زمانبر آرماتوربندی شده خواهد شد.

در این مطلب قصد تحلیل فنی الیاف ‌های ماکرو سنتتیک را داریم. لذا در موضوع بررسی الیاف ‌های بتنی با رویکرد استفاده از الیاف بتن ماکرو سنتتیک به بحث خودمان ادامه می ‌دهیم.

مزایای استفاده از بتن الیافی

²    بتن الیافی در مقابل ورق ورق شدن و یا سایش شدن و البته هوازدگی سطح، مقاوم است.

²    بتن الیافی بسیار بیشتر از بتن‌ های معمولی در مقابل تنش‌ های ناشی از خستگی مقاومت می‌ کند.

²    بتن الیافی تحمل ضربه‌ پذیری بسیار بالایی دارد. تا جاییکه مناسب استفاده در سازه‌ های پیچیده بتنی هستند.

²    بتن الیافی قابلیت کششی بسیار مطلوب ‌تری به نسبت از بتن‌ های معمولی دارد.

²    قابلیت باربری بتن الیافی بالا است. این نوع بتن در مقابل فشار زیاد ترک نمی ‌خورد.

²    مقاومت خمشی بتن الیافی در مقابل بتن معمولی بالاتر است. در عین ‌حال تحمل برشی زیادی دارند.

²    استفاده از بتن الیافی باعث کاهش مصرف میلگردها در شبکه ‌های آرماتوربندی شده می‌ شود.

²    باعث کاهش هزینه اجرای سازه ‌های عمرانی خواهند شد.

²    استفاده از بتن الیافی به‌ سرعت اجرای سازه‌ های بتنی کمک می ‌کند. ساختمان‌ ها زودتر ساخته می ‌شوند.

²    با استفاده از بتن الیافی می ‌توانیم سازه‌ هایی ضد زلزله چه در گونه‌ های مسکونی و یا صنعتی بسازیم.

²    با استفاده از بتن الیافی می ‌توانیم سازه‌ هایی با طول عمر زیاد طراحی کنیم. بتن الیافی ماندگار است.

²    بتن الیافی برای احداث سازه ‌های آبی مناسب است. این بتن ‌ها می ‌توانند در مقابل اثرات تخریبی رطوبت مقاومت کنند.

این موارد تنها بخشی از مباحث کلی در چرایی استفاده از بتن الیافی هستند. از منظر علم مهندسی عمران با استفاده از بتن الیافی دست ما برای طراحی سازه‌ های ویژه‌ تر باز است. البته مهارت مهندسین در انتخاب درست الیاف بتن و میزان مصرف آنها می ‌باشد.

 

در بخش قبلی توضیح دادیم که انواع الیاف بتنی ابداع شده ‌اند و بسیاری از آنها به شکلی کاملاً متداول استفاده می ‌شوند. هر بتن الیافی نمی‌ تواند به ‌تنهایی تمام این ویژگی ‌های برتر را داشته باشد. این مهارت مهندسین است که با علم کافی در دنیای بزرگ الیاف ‌های بتنی و استفاده درست از آنها نوع بتن الیافی مناسب با شرایط پروژه خود را تهیه کنند.

از هر الیافی نمی ‌توان در هر بتنی برای ایجاد هر نوع سازه ای استفاده کرد. الیاف ها ویژگی ‌های منحصر به ‌فردی دارند که باید همراه با مطالعه دقیق از آنها استفاده بشود.

اما هستند الیاف هایی که می ‌توانند کاربردهای چندگانه داشته باشند. الیاف بتن ماکرو سنتتیک یکی از همین الیاف بتن ‌های پرکاربرد است. الیاف بتن ماکرو سنتتیک در خلق ویژگی ‌های برجسته بتن مانند افزایش مقاومت و ماندگاری بتن، افزایش تحمل کششی و خمشی بتن و افزایش قابلیت ضربه‌ پذیری بتن تأثیرگذار است و در عین ‌حال مناسب خلق بتن‌ های ضد رطوبت می ‌باشد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از چه نوع پلیمرهایی تهیه می ‌شود؟

الیاف بتن ماکرو سنتتیک در دسته الیاف‌ های مصنوعی قرار می‌ گیرد که مبتنی بر مواد خام نفتی بر پایه الیاف ‌های پلاستیکی تهیه می‌ شود. در واقع الیاف بتن ماکرو سنتتیک همان ترکیبات پلاستیکی است که به شکل رشته ‌های نازک و گاهاً آجدار تهیه شده‌ اند و عاری از تأثیرات شیمیایی در داخل بتن برای تقویت بتن استفاده می‌ شوند.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک از کنار هم قرار گرفتن رشته‌ های پلیمری ساخته‌ شده است. رشته‌ های بسیار کوچک پلیمری در ترکیبات آلی بارها و بارها در امتداد هم تکرار می‌ شوند تا در تعداد زیاد به یک ساختار لایه در لایه پلیمری تبدیل شوند. این ساختار لایه در لایه به شکل رشته ‌هایی عاج دار تهیه خواهد شد که با نام الیاف بتن ماکرو سنتتیک شناخته می ‌شود.

در شکل‌گیری الیاف بتن ماکرو سنتتیک از ترکیبات آلی مانند نایلون، آکریلیک، پلی اورتان و پلی پروپیلن استفاده می ‌شود. تمامی این ترکیبات همگی از مشتقات نفتی در دسته پلاستیک‌ های متداول هستند که همه ‌ساله در بدنه صنایع پتروشیمی با ابعاد زیاد در سراسر جهان تولید می ‌شوند.

الیاف پلاستیکی بتن مقاومت بسیار بالایی دارند و کاملاً بادوام و ماندگار هستند. این الیاف ها در برابر فشار زیاد ناشی از گسیختگی مقاومت می‌ کنند. لذا اصولاً ترکیبات شیمیایی تا تجهیزات تهیه‌ شده از چنین مواد پلیمری ساختارهای بسیار مقاومی دارند. در صنایع مختلف از پلیمرهای قید شده برای تهیه طناب ‌های محکم پلاستیکی، تورهای ماهیگیری، کمربندهای ایمنی و... استفاده می ‌شود. همان ‌طور که می ‌بینید، هر جا که نیاز به تولید ماده ‌ای منعطف و در عین ‌حال مقاوم در برابر گسیختگی باشد، از الیاف پلیمری در دسته الیاف بتن ماکرو سنتتیک استفاده شده ‌است.

این ترکیبات مقاوم و در عین‌ حال ناگسستنی مناسب استفاده در بتن نیز هستند و به شکل الیاف بتن ماکرو سنتتیک عرضه می ‌شوند. مقاومت بالای این الیاف ‌های پلیمری در مقابل پاره شدن به بتن نیز منتقل‌ شده و به نوعی بتن الیافی تحت تأثیر الیاف بتن ماکرو سنتتیک بی ‌نهایت مقاوم با قابلیت کشسانی بسیار بالایی است.

 

چگونه از الیاف بتن ماکرو سنتتیک در داخل بتن الیافی استفاده می‌ شود؟

قاعده ساخت بتن الیافی در استفاده از تمامی الیاف ها تقریباً یکسان است. تمامی الیاف ها ترکیباتی فیزیکی در اندازه ‌های کوچک با تعداد زیاد هستند که قابلیت واکنش ‌پذیری با ترکیبات بتن را ندارند. اما به ‌عنوان یک عنصر تقویت ویژگی ‌های فیزیکی بتن به حجم نهایی مخلوط بتن اضافه می‌ شوند. در مورد نحوه اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک نیز ماجرا تقریباً همین است. این الیاف پلاستیکی بتن می ‌تواند به‌ جای میلگردها در مراحل ساخت بتن مسلح استفاده شود. هر اندازه از الیاف پلاستیکی بتن استفاده کرده باشیم، طبیعتاً می‌ توانیم از حجم کمتر میلگردها نیز بهره ‌مند شویم.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک در مرحله مقدماتی ساخت بتن، هنگام طرح اختلاط مصالح به حجم بتن اضافه می ‌شود. برای ساختن بتن باید مصالح مقدماتی مانند سیمان، ماسه و آب را در نسبت ‌های درست و حساب ‌شده با یکدیگر مخلوط کنیم. این مرحله را با نام طرح اختلاط بتن می‌ شناسند که در آن از انواع دستگاه‌ های میکسر بتن استفاده می ‌شود.

برای اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک باید منتظر اتمام طرح اختلاط بتن باشیم. یعنی همه مصالح مقدماتی ساخت بتن را در میکسر بتن های کوچک و یا بزرگ ریخته و به نوعی ملات بتن تهیه ‌شده باشد. الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌عنوان آخرین آیتم به حجم بتن مخلوط شده اضافه خواهد شد. در این مرحله، یعنی درست پس‌ از اضافه شدن الیاف پلاستیکی بتن باید حجم بتن را به مدت پنج دقیقه با سرعت بالا در حدود 70 دور در دقیقه به گردش درآوریم تا مطمئن باشیم که الیاف بتون پلاستیکی به ‌طور کاملاً همگن در حجم بتن مخلوط شده ‌است.

در هنگام اضافه کردن الیاف بتن ماکرو سنتتیک باید از مخلوط شدن همگن اطمینان داشته ‌باشیم. قطعا باید در لحظات پس ‌از اضافه شدن الیاف، میکسر بتن را با سرعتی بالا به گردش درآورید. اما مدت ‌زمان این گردش گاهاً بستگی به نوع بتن، حجم الیاف و یا ساختار دستگاه میکسر بتن دارد.

الیاف بتن ماکرو سنتتیک به ‌خوبی با ساختار نهایی بتن هماهنگ می‌ شود و بدون تاثیر در ماهیت شیمیایی بتن باعث تقویت ساختار فیزیکی آن خواهد شد. این الیاف هیچ واکنش شیمیایی با متریال ‌های تشکیل‌ دهنده بتن ایجاد نمی ‌کند و باعث جذب آب نمی‌ شود. لذا از منظر شیمیایی هیچ تأثیری در ساختار نهایی بتن ندارد. حضور این الیاف پلاستیکی به مانند یک اسکلت همگن در ساختار نهایی بتن است تا باعث تقویت ویژگی‌ های فیزیکی بتن بشود.

وجود الیاف بتن ماکرو سنتتیک بر قابلیت چسبندگی بتن می‌ افزاید. در واقع این افزایش قابلیت چسبندگی به‌ علت تغییر در ماهیت شیمیایی بتن نیست؛ بلکه به دلیل تغییرات فرم فیزیکی بتن در انسجام حداکثری آن است. بتن مسلح شده با الیاف بتن ماکرو سنتتیک بهترین گزینه برای انجام روش ‌های شاتکریت بتن است. در انجام مراحل شاتکریت بتن نیاز به بتنی داریم که قدرت چسبندگی بالایی داشته باشد. زیرا در تمام عملیات نباید احتمال ریزش بتن وجود داشته باشد. حضور الیاف بتن ماکرو سنتتیک باعث تقویت قابلیت ‌های چسبندگی بتن می‌ شود که در انجام چنین فعالیت ‌هایی کاملاً مناسب است. البته این ‌طور نیست که می‌ توانیم در هر لحظه به هر اندازه که می‌ خواهیم از الیاف بتن ماکرو سنتتیک در حجم بتن اضافه کنیم. میزان حجم این الیاف پلاستیکی مقداری ثابت با محاسبات علمی است که باید با توجه به شرایط عملیات بتن ‌ریزی اعمال بشود.

 

نمایش کمتر...

مشخصات کالا

فروشندهفروشگاه نیکا
حداقل تعداد سفارش
حداقل قیمت
حداکثر قیمت
شرایط تحویل
زمان تحویل

ویژگی های محصول

مشخصاتی برای این محصول ثبت نشده است.

پرسش و پاسخ ها

پرسش و پاسخی برای این محصول موجود نیست.

ویدیو

ویدیویی برای این محصول موجود نیست.

نظرات

الیاف بتن ماکروسنتتیک

الیاف بتن ماکروسنتتیک

محصولات مشابه
پاسخگویی شبانه روزی
تیم پشتیبانی ما آماده اند تا به سوالات شما پاسخ دهند
09135226106
مرکز پشتیبانی بی‌تو‌وال
instagram logo x logo aparat logo