بتن تقویت شده توسط فیبر شیشه ای

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 1396/09/26

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.

فیبر شیشه‌ای

سایر مقالات
کیورینگ بتن با مقاومت بالا
کیورینگ بتن با مقاومت بالا
بتن با مقاومت بالا نسبت آب به سیمان بسیار پایینی دارد و توزیع ذرات آن به دلیل استفاده از افزودنی‌های معدنی بهتر است که در مجموع باعث می‌شود تا نفوذپذیری و فضاهای خالی آن نسبت به بتن معمولی بسیار کم‌تر باشد.
ادامه مطلب
کنکاشی پیرامون تراورسهای بتنی
کنکاشی پیرامون تراورسهای بتنی
تراورسهای بتنی یکی دیگر از انواع تراورسهای مصنوعی است که بیشتر مرورد آزمایش و پذیرش راه آهن قرار گرفته است.
ادامه مطلب
بتن مسلح به الیاف شیشه ای اصلاح شده با پلیمر (P-GFRC)
بتن مسلح به الیاف شیشه ای اصلاح شده با پلیمر (P-GFRC)

در سال 1979 نوع دیگری از بتن های مسلح به الیاف شیشه ای معرفی شد. این محصول از الیاف E-glass مدفون شده در ماتریس سیمانی، ماسه و پلیمر تشکیل یافته بود. این سیستم GFRC توسط معادن ایالت داچ (DSM) توسعه پیدا کرد و توسط فورتون یکی از شعب سین رس که خود بخشی از گروه DSM بود، به بازار عرضه شد. علت افزودن پلیمر به سیستم ماتریس- الیاف شیشه ای آن بود که پایداری دراز مدت، بهبود بخشیده شود. ایده ای که در پشت استفاده از پلیمر برای دستیابی به پایداری مقاومت GFRC در دراز مدت وجود داشت در زیر شرح داده شده است.

ادامه مطلب
راهبردهای ترمیم ستون های بتنی
راهبردهای ترمیم ستون های بتنی
روند ترمیم برای ستون های بتنی باید با در نظر گرفتن بارهای فشاری روی ستون های ترمیم شده باشد. ستون های سازه ای ، طبیعتاً به دلیل حمل بارهای قائم و برخی بارهای جانبی و لنگر ناشی از آن بارها طراحی شده اند. البته وزن بار مرده سازه به علاوه بارهای زنده نیز باید کنترل شوند.
ادامه مطلب