بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه ای

به بتنی که در مخلوط سیمان آن از فیبرهای شیشه‌ای مخصوص استفاده می‌شود، بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای (Glass Fiber Reinforced Concrete یا به اختصار GFRC) می‌گویند. فیبرهای شیشه‌ای باعث تقویت ویژگی‌های مختلف بتن از جمله مقاومت و دوام می‌گردند.

اولین بار در کشور روسیه از فیبرهای شیشه‌ای در بتن استفاده شد. اما ترکیب آن با سیمان پرتلند ترکیب قلیایی قوی‌ای را تشکیل داد و باعث خوردگی بتن شد. در پی این رویداد و با انجام تحقیقات بیش‌تر، فیبرهای شیشه‌ای مقاوم در برابر قلیا در بریتانیا و دیگر کشورها تولید شد. همچنین از ترکیب‌های مختلف اپوکسی رزین برای پوشش فیبر شیشه و مقاوم کردنش در برابر حملات قلیایی سیمان پرتلند استفاده می‌شود.

فیبرهای شیشه‌ای در انواع و شکل‌های مختلف از جمله خرد شده، پشم شیشه، طنابی و بافته شده وجود دارند که از هر کدام بنا بر ویژگی خاصی که به بتن می‌بخشند، استفاده می‌شود.

تهیه‌ی بتن تقویت شده به وسیله فیبر شیشه‌ای(GFRC)

فیبرهای شیشه‌ای با طول 10 تا 50 میلی متر و قطری در حد چند میکرون، با نسبت وزنی 5 درصد نسبت به وزن سیمان به آب یا مخلوط بتن اضافه می‌شود. هم‌چنین برای تسهیل ترکیب شدن این مواد مقداری پلی‌اتیلن اکسید یا متیل سلولز به مخلوط بتن اضافه می‌کنند.

ویژگی‌های بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای

اضافه کردن فیبر شیشه‌ای با نسبتی در حدود 10 درصد حجم کل بتن، باعث می‌شود تا مقاومت کششی بتن تا دو برابر و مقاومت ضربه‌ای بتن تا 10 برابر افزایش یابد. افزایش مقاومت کششی بتن اهمیت ویژه و خاصی دارد. چرا که بتن در مقابل مقاومت فشاری بسیار خوبش، در برابر نیروی کششی مقاومت بسیار کمی دارد و به شدت شکننده است. از همین رو ضروری است که در مورد آن تصمیماتی اتخاذ شود؛ زیرا در هر سازه‌ای علاوه بر نیروهای فشاری، نیروهای کششی نیز داریم و حیاتی است که بتن در برابر آن‌ها هم مقاوم باشد. یکی از اصلی‌ترین اهداف تقویت بتن به وسیله‌ی مواد دیگر از جمله شیشه، همین افزایش مقاومت کششی آن می‌باشد. همچنین آزمایش‌ها نشان داده که مقاومت بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای در برابر خستگی (فاتیگ یا fatigue) قابل مقایسه و برابر با بتن تقویت شده به وسیله‌ی فولاد می‌باشد. به مقاومت بتن در برابر فشارها و نیروهایی که مکرراً بر آن وارد می‌شود مقاومت در برابر خستگی گفته می‌شود.

استفاده از بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای

استفاده از فیبر شیشه‌ای در بتن بسیار محدود است؛ چرا که با حرکات سنگدانه‌ها در میکسر و در اثر فرسایش، باعث از دست رفتن مقاومت و فرسایش می‌شوند. معمولاً در مواردی که در ذیل آمده از بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای استفاده می‌شود:

نوسازی ساختمان‌ها

پروژه‌های مربوط به آب و زهکشی

پنل‌های پل‌ها و تونل‌ها

ساخت موانع و دیوارهای آکوستیک (عایق صدا)

روکش‌های تزیینی (معماری)

در مجموع می‌توان گفت که استفاده از بتن‌های تقویت شده توسط فیبر شیشه‌ای مزایا و معایب خود را دارد که بایستی با توجه به ویژگی‌های مختلف پروژه و امکاناتی که این نوع بتن فراهم می‌آورد، در مورد استفاده یا عدم استفاده از آن تصمیم‌گیری کرد.