مقدمه ای بر بتن های الیافی
در ساخت بتن های الیافی از کامپوزیت‌ها به عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت وساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده (بتن های الیافی) می‌باشد. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می‌گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می‌دهد.
[پیشنهاد مطالعه] قبلا نیز مقاله ای درمورد کاربرد فناوری نانو در مهندسی عمران و بخصوص بتن ها منتشر کرده ایم.
مقاومت کششی و برشی بتن های الیافی نسبت به بتن معمولی بیشتر می‌باشد.ضخامت نهایی بتن های الیافی علاوه بر کفایت در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی ضریب اطمینان بسیار بالایی در اجرا ایجاد می‌کند. در سازه‌های زیرزمینی که در معرض آب و رطوبت و خوردگی بیشتر قرار دارند اهمیت بالاتری دارد. علاوه بر این موارد بتن های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، و ضربه به دلیل خصوصیات جذب انرژی مناسب، عملکرد بسیار مناسب تری از خودشان نشان می‌دهند.
در زمانهای گذشته، از الیاف جهت تقویت ملات‌های ترد و شکننده استفاده می‌شد که مشهورترین و پرطرفدارترین آن که به علت ارزانی قابل دسترسی بوده و هست، کاه می‌باشد که برای تقویت آجرهای خشتی و ملات کاهگل در اندودها در قبال ترک خوردگی که بعد از خشک شدن به وجود می‌آید، به کار رفته و در حال حاضر نیز ارزانترین نوع ملات در مناطق روستایی کشور است.
مزایای استفاده از بتن های الیافی
مزایای این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی را می‌توان بطور خلاصه به شرح ذیل بیان داشت:
- مقاومت در مقابل تورق، سایش و هوازدگی سطح
- مقاومت زیاد در مقابل تنش‌های خستگی
- مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه
- قابلیت کششی خوب (ظرفیت زیاد کرنش)
- قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
- مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد
- بتن های الیافی بر خلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌ها و کرنش‌های کششی قابل ملاحظه در بارهای کششی می‌باشد و می‌توان از آن در طراحی استفاده کرد.
- در بتن های الیافی ، ترک خوردگی از حالت ترک‌های متمرکز خارج شده و بصورت ترک‌های متعدد ظاهر شده است. این رفتار در افزایش شکل پذیری اعضا و مهمتر از آن در پایانی سازه‌های بتنی تأثیرات چشمگیری دارد.
- با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری بتن های الیافی در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصور کننده در نواحی فشاری کاست.
- مقاومت برشی در بتن های الیافی و رفتار آنها به گونه‌ای است که می‌توان آرماتورهای برشی را حذف نمود.
- از دیگر مزایای استفاده از بتن های الیافی، شکل پذیری در اعضای لرزه بر، افزایش میزان تغییر شکل‌های غیر الاستیک، عدم افت مقاومت و حفظ یکپارچگی در این تغییر شکل‌ها است که منجر به دست یابی به رفتار آسیب مدار می‌شود.
- بتن های الیافی پتانسیل زیادی جهت استفاده در المانهای جاذب انرژی به عنوان کنترل غیر فعال در بهسازی لرزه‌ای ساختمان را دارند.
کاربرد بتن های الیافی
- تسطیح اضافی، جهت افزایش مقاومت بتن مسلح به منظور کاهش ترک خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی تحت اثر.
- بارهای ضربه‌ای
- موج‌های انفجاری
- وضعیت‌های پیچیده تنش
- جانشین شدن به جای بتن آرمه معمولی به منظور:
- کاهش هزینه دستمزد قطعات پیش ساخته بتنی
- تثبیت و پایدارسازی شیب‌های سنگی و دیوارهای ریزشی
- خاکبرداریها در مناطق مهم
- تسطیح منحصربه‌فرد و خاصیت یکنواخت و ایزوتوپ در نتیجه توزیع همگن الیاف در جسم بتن.
به منظور بهبود در در معیارهای تکنولوژیکی بتن، الیاف را می‌توان با بتن آرمه معمولی و با بتن پیش تنیده نیز بکار گرفت. این موارد عبارتند از:
- فنداسیون موتورها و ماشین آلات صنعتی بزرگ توربین‌ها، پرس‌های بزرگ، ژنراتورهای دیزلی و…
- دیوارهای حفاظتی، پناهگاهها و آشیانه هواپیما
- ساختمان رآکتورهای اتمی
- قطعات مربوط به تونلسازی و حفاری معادن
- تیرهای پیش تنیده بتنی
- شمع‌های ضربه گیر
دانلود مقاله بتن های الیافی و کاربردهای آن
لیست سرفصل های مقاله بتن های الیافی و کاربردهای آن به شرح زیر است:
- انواع الیاف و الیاف فولادی
- مکانیزم عملکرد الیاف در بتن
- مکانیزم تقویت
- موارد استفاده و محدودیت های کاربرد بتن الیافی
- توجیه اقتصادی بتن الیافی
- روش های سبک سازی بنا
- روش های تولید سریع و اصولی بنا
- بهره گیری از مواد جدید
- توضیحاتی در مورد تکنولوژی “بتن الیافی”
- موارد استفاده و محدودیت های کاربری این نوع ترکیب کامپوزیتی
برای دانلود مقاله بتن های الیافی و کاربردهای آن بر روی دکمه زیر کلیک کنید.