مقالات

 
مزایای بتن باعث شده است که مورد علاقه اکثر مهندسین و طراحان قرار بگیرد.امکان به کار گیری در اکثر مناطق جغرافیایی، استفاده از متریال طبیعی و ارزان، دارای هزینه کم در مقایسه با حجم زیاد عملیات و شکل پذیری آن از ویژگی های بارز بتن می باشد.

به کار گیری بتن غیرمسلح به علت تردی آن کاربرد چندانی ندارد.این عیب عمده بتن ،با مسلح کردن آن به وسیله میلگردهای فولادی یا آرماتور برطرف می گردد اما استفاده از آرماتور هم دارای مشکلاتی است و مهم ترین مشکل آن این است که بخش کوچکی از مقطع بتن را تشکیل م دهد و باعث ایجاد محیطی غیرهمگن می شود.

به منظور ایجاد شرایط ایده آل و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن ، در چند دهه اخیر از رشته های نازک و نسبتاً دراز که در تمام حجم بتن به طور همگن و درهم پراکنده می گردد،استفاده می شود.این الیاف می تواند از جنس شیشه ،پلی اتیلن، فولاد، آزبست و یا نایلون باشد.

 ساختار

بتن الیاف شامل یک کالبد تن مرکب از سیمان،مصالح سنگی،آب و همچنین درصدی از الیاف فولادی کوتاه می باشد که به طور درهم و کاملا اتفاقی و درجات مختلف در مخلوط پراکنده شده است.پارامتر مناسب که یک رشته الیاف را تعریف می کند، نسبت ظاهری می باشد مه معادل نسبت طول به قطر است.

خواص بتن مسلح با الیاف فولادی
  1. مقاومت خمشی: الیاف فولادی ،مقاومت خمش نخستین ترک بتن الیافی را تا چندین برابر مقاومت نخستین ترک معمولی افزایش می دهد.
  2. مقاومت برشی: این مزیت باعث حذف خاموت به عنوان آرماتور برش می شود و باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در استفاده از فولاد می شود  .
  3. مقاومت ترک خوردگی: با شروع ترک خوردگی،الیاف نقش خود را در دوختن ترک و محدود کردن اندازه ترک بازی کرده و از ادامه ترک خوردگی حتی با ادامه بارگذاری نیز جلوگیری به عمل می آورد و این ویژگی باعث می شود که در هنگام اعمال بار در وسط دهانه نه تنها تیر دو تکه نمی شود بلکه ترک از نصف ارتفاع تیر به بالا حرکت نکرده و با باز شدن ترک ، الیافاین فاصله را به طرفین محل گسیختگی ارتباط داده و از فروریختن تیر جلوگیری می کند.
  4. مقاومت در برابر پوسیدگی و زنگ زدگی: تحقیقاتی که بر روی بتن الیاف انجام شده است ، نشان می دهد که بعد از 5 سال تماس بتن با نمک های ضدیخ ،تغییر ناچیزی در مقاومت الیاف نسبت به مقاومت قبل از تماس وجود داشته است.
  5.  قابلیت هدایت حرارتی:الیاف فولادی ضریب هدایت حرارت بتن را 25 تا 50 درصد افزایش می دهند.همچنین این الیاف باعث افزایش مقاومت بتن در تغییرات ناگهانی و زیاد دره حرارت می شود.
کاربردهای بتن مسلح با الیاف فولادی
بتن مسلح به الیاف فولادی را می توان به تنهایی و یا همراه بتن آرمه معمولی به کار برد . موارد کاربرد به شرح زیر است:
روسازی بتن در بزرگراه ها،جاده ها، فرودگاه ها،بلوک ها و لوله های بتنی، گاراژهای پیش ساخته، فونداسیون، در ساختمان ها تونل ها یا معابر معادن به صورت بتن پرتابی،تثبیت شیب ها با بتن پرتابی و قطعات نسوز.


کاربرد الیاف فولادی در بتن پرتابی

بتن پرتابی ، روشی است که در آن خمیر بتن توسط پمپ با سرعت و فشار زیاد به سطح موردنظر پاشیده می شود.وجود الیاف فولادی در این عملیات موجب افزایش مقاومت و جذب انرژی در هنگام گسیختگی بتن می شود.با استفاده از الیاف فولادی در این روش می توان از آرماتور گذاری شبکه ای در محل های مشبک نظیر شیب های تند و دیوارهای سنگریزه ای خودداری کرد،چرا که آرماتورگذاری در چنین مناطقی هم خطرناک است و هم به علت سختی کار،پرهزینه می باشد. این روش در موارد زیر  کاربرد دارد:
پایدارسازی شیب های سنگی خطرناک،تعمیر قسمت های آسیب دیده پل ها و سدها،کاربرد در مناطق زلزله خیز، پوشش لوله های فولادی.
به طور کلی هدف از کاربرد الیاف فولادی در بتن افزایش مقاومت بتن به منظور کاهش ترک خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی حاصل از بارهای ضربه ای و موج های انفجاری می باشد.

همچنین این متریال به علت توزیع همگن در حجم بتن باعث پدیدار شدن بتن می شود.