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
چسب بتن چیست و چه کاربردی دارد؟
چسب بتن چیست و چه کاربردی دارد؟
مهمترین کاربرد چسب بتن برای افزایش میزان چسبندگی بتن تازه برای چسبیدن به بتن قدیمی در پروژه های تعمیراتی است که میزان چسبندگی بتن را با سطح قدیمی بسیار افزایش می دهد. 
ادامه مطلب
فرسودگی بتن و تخریب سازه های بتنی
فرسودگی بتن و تخریب سازه های بتنی
1. علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی

(CAUSES OF DETERIORATIONS)

علل مختلفی که باعث فرسودگی و تخریب ساز های بتونی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات را الزامی می دارند در نخستین بخش از تحقیق مورد بررسی وتحلیل قرار می گیرند:
ادامه مطلب
ویبراسیون بتن و انواع آن
ویبراسیون بتن و انواع آن
کیفیت بتن به عوامل مختلفی بستگی دارد که آسیب‌پذیرترین و بی‌دفاع‌ترین‌شان، نیروی انسانی است. نظارت و سرپرستی بر قسمت‌های مختلف در هنگام بتن‌ریزی، از مهم‌ترین اقداماتی است که در هر پروژه بایستی صورت پذیرد. سرپرست (سوپروایزر) یا ناظر بایستی به عوامل مختلفی هم‌چون نازک‌کاری بتن، کمیت بتن‌ریزی، آزمایش‌ها انجام شده بر روی بتن و ویژگی‌های مختلف آن نظارت داشته باشد. در کنار این‌ها، یکی دیگر از مراحل حیاتی، ویبراسیون بتن است که می‌تواند به اشکال مختلفی به مرحله‌ی اجرا برسد.
ادامه مطلب
آزمایش های التراسونیک بتن و اسکن بتن
آزمایش های التراسونیک بتن و اسکن بتن

این روش با نام سرعت امواج پالسی ماورای صوت نیز شناخته می شود . اساس آن بر مبنای تعیین سرعت عبور امواج پالسی ماورای صوت از میان اجسام قرار دارد . پالسهای ماورای صوت با اعمال یک تغییر ناگهانی پتانسیل از یک فرستنده محرک به یک کریستال پیزوالکتریک مبدل که ارتعاشی با فرکانس اصلی خود صادر مینماید ، ایجاد می شود . استفاده از مبدل هایی از جنس تیتانات باریم و تیتانات سرب برای این منظور مناسب می باشد
ادامه مطلب