بتن مسلح به الیاف آرامید

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1397/04/18

آرامید (آروماتیک پلی آمید) یک مصالح پلیمتر مصنوعی با مدول بالا است که اولین بار در سال 1965 کشف شد. بعد از سال ها تحقیقات آزمایشی نهایاً روشی برای تولید این مواد به شکل الیاف پیدا شد. تولید الیاف آرامید برای کاربردهای تجاری از اوایل دهه 1970 آغاز شد و تلاش ها برای مخلوط کردن این الیاف در بتن به عنوان نوعی تقویت کننده در اواخر دهه 1970 آغاز گردید. والتون و ماجودار نتیجه گرفتند که به دلیل جذابیت خصوصیات مکانیکی ملات سیمانی مسلح به الیاف آرامید می توان مطالعات بعدی را توجیه نمود.
الیاف آرامید
الیاف آرامید مقاومت کششی بالا و مدول کششی بالایی دارند. الیاف ارامید 5/2 برابر مقاوم تر از الیاف
 E-glass و 5 برابر مقاوم تر از الیاف فولادی هستند. الیاف آرامید تحت دو نام تجاری مختلف Kevlar و Technora به فروش می رسند. الیاف (Kevlar 29, Kevlar 49) Kevlar توسط Dupont و الیاف (Hm0) Technora توسط Teijin تولید می شوند. مقایسه ای از خصوصیات مکانیکی انتخابی برای این الیاف در جدول 1 آمده است.

علاوه بر ویژگی های مقاومتی بسیار خوب، این الیاف نگهداشت مقاومتی بسیار خوبی تا دمای F˚392 (C˚200)، مقاومت خستگی استاتیکی و دینامیکی بسیار خوب و مقاومت خزشی بسیار خوبی دارند. رشته های آرامید با قطرهای متنوع، در دسترس هستند. قطر رشته ها، تاثیر ویژه ای بر روی قیمت های واحد الیاف دارد.

الیاف آرامید تولید شده توسط Teijin مقاومت بالایی در مقابل اسیدها، بازها و حلال های آلی دارند. تاکنون این ویژگی در مقایسه با سایر الیاف ارامید منحصر به فرد بوده است. در ابتدا مقاومت شیمیایی الیاف ارامید Kelvar تنها در طبقه بندی “خوب” قرار می گرفت. مقاومت کششی الیاف 49 Kelvar بعد از 30 روز قرار گرفتن در دوغاب سیمان در F˚176 (C˚80)، حدود %30 کاهش یافت. البته الیاف آرامید اصلاح شده ای در Dupont تولید شده است که ادعا شده است این الیاف به هنگام قرارگیری در شرایط ذکر شده %100 مقاومت کششی خود را حفظ می کنند.

جدول 1 ویژگیهای شاخص الیاف آرامید

الیاف مقاومتکششی،ksi مدول یانگ،ksi افزایش طول در شکست،%
Dupont Kevlar 29
Dupont Kevlar 49
Teijin Technora
525
525
440
9000
17000
10200
3.6
2.5
4.4

                                                                                      معادل متریک : 1ksi=6.895MPa


ساخت Aramid FRC

ترکیبات سیمانی مسلح به الیاف آرامید را می توان با استفاده از روش های معمول اختلاط و قالب ریزی و یا با استفاده از فرایندهایی شبیه آنچه برای ساخت محصولات سیمان آزبستی به کار می رود، ساخت. از آنجا که الیاف آرامید نسبتاً گرانتر از سایر الیاف پلیمری هستند، عمدتاً در کاربردهای خاصی که تنش ها زیاد است، جایگزین سیمان های آزبستی می شوند. الیاف آرامید همانند سایر الیاف جایگزین آزبست، به هنگام استفاده در فرایند ساخت هات چست، ویژگی های تصفیه ای ضعیفی از خود نشان می دهند. بنابراین در موقع استفاده از روش هات چست، ویژگی های تصفیه ای ضعیفی از خود نشان می دهند. بنابراین در موقع استفاده از روش هات چست، یا روش های مشابه، باید آنها را با الیاف پردازش شده مناسب ثانویه ای به کار برد.

ترکیبات Aramid FRC با به کارگیری روش افشانه- مکش که موسسه تحقیقات ساختمان (BRE) در انگلستان آن را توسعه بخشیده، تولید می شوند. در این روش الیاف قطعه قطعه شده آرامید و دوغاب سیمان بسیار ریزدانه از منبع های جداگانه ای فراهم شده و به طور همزمان بر روی یک سطح صاف پاشیده شدند. در طی عمل پاشیدن، الیاف به طور تصادفی در دوغاب سیمان توزیع شدند. نهایتاً آب اضافه با استفاده از مکنده آب زدا خارج شده و سطح رویی ماله کشی شد. با به کارگیری این روش مقادیر تا 2 درصد حجمی الیاف به دست آمد.

سایر مقالات
تغییر شکل روسازی بتنی
تغییر شکل روسازی بتنی

دالهای بتنی ممکن است تحت فشار رو به بالا قرار گیرند یا در محل درز عرضی شکسته شوند. این حالت در نتیجه انبساط بتن روی می دهد، زمانی که مصالح تراکم ناپذیر (ماسه و غیره) به درزهایی که بصورت ضعیفی آببندی شده اند نفوذ می کنند. در این حالت، هیچ فضایی برای امکان انبساط دال وجود ندارد. این نقص در روسازی های قدیمی تر و دارای فاصله زیاد بین درزها بیشتر متداول می باشد. برای رفع این نقیصه می توان درزهای کاهش دهنده فشار تعبیه نمود و محلهای بالا آمده را باید وصله نمود یا مجدداً اجرا کرد.

ادامه مطلب
استاندارد پذیری و ویژگی های مواد افزودنی بتن
استاندارد پذیری و ویژگی های مواد افزودنی بتن
استاندارد بتن ـ مواد افزودنی شیمیایی ـ ویژگی ‌ها نخستین بار در سال1370  تهیه گردَیده براساس پیشنهادهای رسیده و بررسی و تاییدکمیسیون‌‌ فنی بتن برای اولین بار مورد تجدید نظر قرارگرفت
ادامه مطلب
بتن خود تراکم یا بتن خود متراکم چیست
بتن خود تراکم یا بتن خود متراکم چیست

بتن خود تراکم ( به انگلیسی Self Consolidating Concrete)  یا SCC که با نام بتن خود متراکم نیز شناخته می‌شود، نوعی بتن با روانی بالا و بدون جمع شدگی است که با ریخته شدن در محل، به خوبی تمامی فضاهای خالی را پر کرده و بدون نیاز به هیچ گونه فشار مکانیکی، به صورت خود به خود متراکم می‌شود. 

ادامه مطلب
بتن قلیا فعال سرباره ای
بتن قلیا فعال سرباره ای
عملکرد بتن ساخته شده با سیمان پرتلند در مقابل حمله عوامل شیمیایی مانند حمله اسیدی و حمله سولفاتی نگران کننده است. خمیر سیمان پرتلند در تماس با اسید دچار تجزیه می شود و علت اصلی در بسیاری از موارد حمله اسیدی به بتن، اسید مهاجم ترکیبی از چند نوع اسید است . برای مثال در بتنهای تحت تاثیر باران اسیدی، حمله اسید به بتن ترکیبی از سولفوریک اسید، نیتریک اسید و هیدروکلریک اسید میباشد.
ادامه مطلب