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
زهکشی و آب بندی تونل
زهکشی و آب بندی تونل

سازه‌های زیرزمینی هم چون تونل‌ها و تونل‌های مترو به علت شرایط ویژه‌ی زیرزمین از نظر خاک و عبور آب‌های زیرزمینی، نیاز مبرمی به حفاظت و نگهداری دارند. بنا بر این طراحی و اجرای یک سیستم آب بندی مناسب و هماهنگ با شرایط پروژه، امری ضروری برای احداث هر تونلی است. سیستم آب بندی تونل می‌تواند در وجه خارجی یا در وجه داخلی آن باشد. اما عموماً اولویت آب بندی در اکثر پروژه‌ها در وجه خارجی است، چرا که قسمت داخلی با آب در تماس نیست. در پروژه‌هایی که آب بندی در مرحله‌ی بعد از ساخت و در بازسازی و ترمیم صورت می‌گیرد، وجه داخلی اولویت دارد. چرا که در چنین شرایطی وجه خارجی به هیچ وجه در دسترس نیست و انجام کار تنها در وجه داخلی امکان پذیر است. محصولات و روش‌های مختلفی برای آب بندی تونل همانند فوم آب بندی یا تزریق رزین آب بندی وجود دارد.

ادامه مطلب
سه روش تست و بازرسی بتن کدامند؟
سه روش تست و بازرسی بتن کدامند؟
در کارهای عمرانی معمولاً بتن مورد استفاده به دو شکل ساخت در محل کارگاه و یا بتن آماده می باشد. با کنترل عوامل طرح اختلاط بتن از قبیل دانه بندی، نسبت آب به سیمان و غیره می توان بتنی مرغوب تولید نمود اما عدم دقت کافی در مرحله بتن ریزی و عمل آوری باعث بروز اختلال در مقاومت فشاری بتن می شود.
ادامه مطلب
چسب کاشت میلگرد
چسب کاشت میلگرد

یکی از اقتصادی ترین و کابردی ترین راه های افزایش مقاومت بتن استفاده از کاشت میلگرد یا بولت است.گاهی به دلایلی چون اشتباه در اجرای بتن، تغییر در نقشه، اشتباهات محاسباتی،اشتباه در میلگرد گذاری ،افزایش مقاومت برشی، تغییر پارامترهای نقشه ای، ازکاشت میلگرد(آرماتور) در فوندانسیون استفاده می شود.

ادامه مطلب
ماسه مصرفی در بتن براساس نشریه 101 و 55
ماسه مصرفی در بتن براساس نشریه 101 و 55

مصالح ریزدانه (رد شده از الک -4.75 mm شماره 4) از ماسه طبیعی و یا ماسه شکسته و یا مخلوطی از این دو تهیه می شود. این مصالح باید دارای مشخصات زیر باشد.

الف : مصالح ریزدانه باید دارای دانه های سخت و بادوام بوده و مواد زیان آور موجود در آنها از ارقام مندرج در جدول زیر تجاوز ننماید.

ادامه مطلب