بتن های الیافی ، اصول و ساختار

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/04/08

بتن های الیافی ، اصول و ساختار

بتن های الیافی (بتن مسلح به الیاف) نوعی کمپوزیت است که با بکارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، منجر به بهبود محسوسی از خواص مقاومتی بتن می گردد. با این حال مهمترین مشخصه بین الیافی خاصیت جذب انرژی، انعطاف پذیری و مقاومت آن در مقابل ضربه است. به همین دلیل امروزه این بتن نقش بسیار جدی در پیشرفت تکنولوژی بتن ایفا کرده است و به عنوان یک ماده جدید و اقتصادی در صنعت ساختمان محسوب می گردد. خاصیت جذب انرژی و طاقت بتن می تواند خطر شکست سازه های بتنی را به خصوص در مناطقی که تحت بارهای مکرر و لرزه ای قرار می گیرند، به طور مطلوبی کاهش دهد. قابلیت انعطافی آن نیز، همانند خواص مواد پلاستیکی، باعث می شود که بتن الیافی گسیختگی نهایی نداشته باشد. همچنین از آنجا که الیاف در بتن در همه جهات پراکنده می شوند، در صورت تشکیل یک ترک، الیاف در جهات مختلف اتصالاتی را بوجود آورد و از گسترش ترک جلوگیری می نمایند. بنابراین رشته های الیاف بطور فعال در محدود کردن عرض ترک وارد عمل شده و با تشکیل ریز ترکهای زیاد قابلیت بهره برداری بتن را افزایش می دهند.

FRC، بتن (یا ملات) است که با الیافی که به طور تصادفی توزیع شده اند، مسلح شده است. و از انواع متعددی از الیاف طبیعی در بتن به زمانی پیش از ظهور بتن به مسلح معمولی بر می گردد. با این حال جنبه های فنی سیستم های FRC قرن های متمادی همچنان توسعه نیافته باقی ماند. طی 40 سال گذشته تحقیقات عمده ای در زمینه FRC صورت گرفته است. امروزه بسیاری از مخلوط های FRC شکل تجاری یافته اند.

به منظور عرضه طویل المدت بتن الیافی (FRC) به عنوان نوعی از مصالح ساختمانی، این ترکیب باید قادر به رقابت اقتصادی با سایر ساختارهای مسلح موجود باشد.

اصول و ساختار بتن های الیافی
اصول اساسی ای که بر طراحی بتن های مسلح معمولی حاکم است، در طراحی سیمان ها و بتن های مسلح به الیاف نیز برقرار می باشد. مسلح کردن بتن با میلگرد، سیم و یا الیاف، در نواحی ای که تنش های کششی بالایی اتفاق می افتد، رفتار بتن را اصلاح می کند. در مخلوط هایی که با الیاف اصلاح می شوند، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، انعطاف پذیری و کنترل ترک بهبود می یابد. مهمترین عواملی که عملکرد مصالح مخلوط را کنترل می کند، عبارتند از :

1- مشخصات فیزیکی تقویت کننده ها و ماتریس
2- مقاومت پیوستگی بین تقویت کننده و ماتریس

هر چند اصول اساسی حاکم بر ساختارهای بتن معمولی و مسلح به الیاف، مشابهند، با این حال از نظر مشخصات، تفاوت هایی چند بین این دو وجود دارد :
1- الیاف در سرتاسر مقطع عرضی داده شده، توزیع می شوند در حالی که میلگردها یا سیمها فقط در نواحی مورد نیاز قرار داده می شوند.
2- بیشتر الیاف در مقایسه با میلگردهای ممتد، نسبتاً کوتاه بود و در فاصل ای نزدیک به هم قرار دارند.
3- بطور کلی این امکان وجود ندارد که با استفاده از الیاف بتوان همانند شبکه های میلگرد یا سیم های تقویت، به یک نسبت بالای تقویت (مساحت تقویت به مساحت بتن) دست یافت. 
عوامل وابسته به زمان مانند خصوصیات و مقاومت پیوستگی بین الیاف و ماتریس باعث می شوند که نتوان با استفاده از این اصلاحات تئوریک، خصوصیات مخلوط را به دقت پیش بینی نمود. روش های طراحی عملی که تا به امروز مورد استفاده قرار می گرفته اند، بر مبنای داده های واقعی آزمایش هایی است که از تحقیقات پارامتری حاصل شده اند.

سایر مقالات
دلایل کاشت میلگرد در بتن
دلایل کاشت میلگرد در بتن
یکی از تحولات مثبت و تأثیر گذار در اجرای سازه های بتنی امکان کاشت بولت و بولت در بتن می باشد. نیاز به کاشت بولت و بولت در بتن به دلایل مختلفی به موجود می آید.
ادامه مطلب
سیستم آببند کننده کاپیلارهای بتن و ملات چیست
سیستم آببند کننده کاپیلارهای بتن و ملات چیست

MTOPAN 501 سیستم آب بندی مطمئن و دائمی سطوح بتنی و یا مواد سیمانی برای کنترل رطوبت، نشت و یا فرار آب می باشد. ترکیبات آببند نفوذگر MTOPAN 501 با کاربردهای فراوان در بسته بندی های متفاوت تشکیل و توسعه کریستال های غیر محلول در داخل لوله های مویینه و ریز ترک ها باعث مسدود شدن دائمی آنها شده و از عبور و یا نشت آب جلوگیری نموده و تا پایان عمر سازه آن را آب بندی می نماید

ادامه مطلب
بررسی روشهای اجرای آببند سازه های بتنی در پروژه های آبی و فاضلابی
بررسی روشهای اجرای آببند سازه های بتنی در پروژه های آبی و فاضلابی

آب بندی سازه در حین ساخت و اجرای بتن در حقیقت به نوعی پیشگیری قبل از درمان محسوب و سازه را در مقابل عوامل مخرب و تراوش آب تا حدود زیادی واکسینه می نماید. بدین صورت که با ایجاد و تولید بتنی مرغوب و فشرده رعایت نکات فنی و اجرایی در حین بتن ریزی و با در نظر گرفتن تمهیدات آیین نامه بتن در نهایت به سازه ای با کیفیت مناسب و فشردگی قابل قبول حاصل خواهد شد

ادامه مطلب
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح های بتنی آسیب دیده
درمان سطح شامل اعمال هر ماده به سطح بتن به قصد محافظت از بتن است. مواد و روند مورد بحث در این بند، همه اجزای مهم سیستم حفاظت است و تنها محدود به اجزایی که تحت برنامه ترمیم ارزیابی می شوند، نیست. تمام شاخص های مورد بحث در بند 7-4 باید با روش مناسبی مطابق با کاربرد آنها، ارزیابی و اقدام شود. اکثر سیستم های محافظتی که برای ترمیم بتن مورد نیاز است حداقل یک یا چند حالت درمان سطحی برای آنها مشخص و بحث شده است.
ادامه مطلب