7 کاربرد استفاده از الیاف بتن و روش تولید بتن الیافی
طبق تحقیقات انجام شده مهندسین به این نتیجه رسیدهاند که الیاف بتن قابلیت‌های مختلفی دارند و می‌توانند در برابر ضربه مقاوم باشند، انرژی جذب کنند و در افزایش مقاومت کششی بتن تأثیر بگذارند. در واقع وجود الیاف‌های فولادی در داخل سازه می‌تواند برای میلگرد به عنوان یک مکمل باشد و قدرت سازه را افزایش دهد. بتن الیافی در دهه ۱۹۵۰ به وجود آمده و اولین بار در آمریکا و شوروی مورد استفاده قرار گرفته است.
الیاف فولادی در بتن
محققان با ترکیب الیاف فولادی در بتن متوجه شدند که استفاده از این محصول می‌تواند میزان ماتریس شکننده را در ترک‌های موجود در بتن کمتر کند و در نتیجه مقاومت آن را افزایش دهد. امروزه در بیشتر نقاط سرد دنیا این الیاف تبدیل به مواد پرمصرفی شده‌اند که در کنار برخی از سنگ‌دانه‌های مورد نیاز محتویات بتن به کار می‌روند. با توجه به افزایش استفاده از این محصول در کشور‌های پیشرفته طبق آیین نامه ACI ، آشنایی با روش تولید این نوع بتن و کاربرد‌های آن می‌تواند اهمیت زیادی داشته باشد.
بتن الیافی چیست؟
بتن نوع FRC به کامپوزیتی گفته می‌شود که در مخلوط آن از الیاف تقویت‌کننده استفاده می‌کنند و از این طریق میزان مقاومت کششی بتن را افزایش می‌دهند. این ترکیب کامپوزیتی از نظر ویژگیهای ساختاری پیوسته و یکپارچه است و می‌تواند در تولید سازه‌های مقاوم نقش ویژه‌ای بر عهده داشته باشد.
از مهم‌ترین ویژگیهای این محصول می‌توان به ظرفیت و پایداری زیاد آن در برابر کرنش یا شکستگی اشاره کرد. این الیاف شامل انواع پلی پروپیلن، شیشه، کربن و فولاد هستند که نسبت به محتویات دیگر کاربرد بیشتری دارند.
تأثیر متفاوت این مواد بر بتن، باعث تغییر شکل هندسی آن می‌شود و عملکرد آن را در مقایسه با بتن معمولی تقویت می‌کند. وجود این الیاف باعث می‌شود مقاومت بتن در برابر ترک‌خوردگی افزایش پیدا کند و طول عمر آن بیشتر شود. همچنین بتن می‌تواند در برابر نیرو‌های خمشی، کششی و برشی عملکرد مقاومی داشته باشد.
محتویات تشکیل دهنده بتن الیافی
این شیوه نوین در تقویت بتن با عنوان GFRC معروف شده است که کاربرد‌های بسیار زیادی دارد. مواد به کاررفته در ترکیب بتن FRC شامل سیمان، آب، انواع افزودنی‌های پلیمری، انواع سنگ‌دانه، افزودنی‌های مجاز، پلی کربوکسیلات (CapcoCrete SPC251) و الیاف است.
هر یک از این موارد در افزایش قابلیت‌های چسبندگی، تراکمی و مقاومتی بتن نقش دارند. البته ریزدانه‌ها در این ترکیب باید ابعاد خاصی داشته باشند و از استاندارد‌های مشخصی پیروی کنند تا ترکیب به شرایط مطلوب برسد. رعایت نکات گفته شده در هنگام تولید این مواد لازم و ضروری است تا بتن به کیفیت ایده‌آل برای استفاده در محیطهای خاص برسد.
روش اختلاط بتن FRC
روش‌های مختلفی برای ترکیب این بتن وجود دارد که هر یک به دنبال رسیدن به ترکیب ایده‌آل و کاربردی هستند. روش‌های تولید بتن الیافی شامل موارد زیر است.
- روش اول: در این روش ابتدا الیاف موردنظر بر روی نقاله با ریزدانه‌ها ترکیب می‌شود و در داخل مخلوط‌کن قرار می‌گیرد. سپس سایر ترکیبات به آن اضافه می‌شود و برای آسانشدن فرایند اختلاط، مقداری آب نیز به آن اضافه می‌شود.
- روش دوم: در این حالت ابتدا ریزدانه‌ها با ابعاد بزرگ و کوچک در داخل مخلوط‌کن قرار می‌گیرند و پس از ترکیب یکنواخت می‌شوند. سپس الیاف به آن‌ها اضافه شده و با سنگ‌دانه‌ها ترکیب می‌شوند. سپس سیمان به این مواد افزوده می‌شود. در نهایت سایر افزودنی‌ها به این ترکیب اضافه می‌شوند و برای افزایش کیفیت مقداری آب نیز به این محتویات افزوده می‌شود.
- روش سوم: در این روش ابتدا سنگ‌دانه‌ها همراه با آب در داخل مخلوط‌کن ریخته می‌شوند که وجود آب برای افزایش استحکام بتن FRC است. پس از آن به ترتیب الیاف، سیمان و سایر مواد افزودنی بتن در داخل مخلوط‌کن قرار می‌گیرند.
البته باید به این نکته توجه داشته باشید که استفاده از الیاف چسبی باید در مرحله آخر به ترکیب اضافه شود تا فرایند اختلاط را مختل نکند.
عوامل نشان دهنده کیفیت بتن الیافی
عوامل مختلفی وجود دارد که برای بررسی کیفیت این نوع بتن باید مورد توجه قرار بگیرد. شرکت همگرایان تولید (کپکو) مهم‌ترین عوامل را در بررسی کیفیت مواد بتن Fibercap 12 شامل موارد زیر می‌داند:
- مقدار نسبت‌های موارد مورداستفاده در مخلوط بتن به دست آمده
- ویژگیهای هندسی و شکل ظاهری الیاف مورد استفاده در ترکیب
- بررسی نسبت طول و قطر الیاف
- میزان مهار مکانیکی و زبری و سختی سطوح الیاف
- ویژگیهای فیزیکی و جنس الیاف مورداستفاده در بتن (فولادی، شیشه، پلی پروپیلن و..)
- کیفیت مواد اولیه مورداستفاده در تهیه و اختلاط بتن FRC
کاربرد بتن الیافی
این نوع بتن به دلیل مواد مورد استفاده در ترکیبات آن، دارای ویژگیهای خاصی است و کاربرد‌های گوناگونی دارد. قیمت بتن الیافی نیز تحت‌تأثیر مواد مورد استفاده در آن از قبیل روان ساز بتن CapcoCrete SPC251 ، نوع الیاف، می‌تواند تغییر کند و هر چه مواد اولیه کیفیت بیشتری داشته باشد، قیمت محصول نیز بیشتر می‌شود و البته کارایی آن افزایش پیدا می‌کند. از مهم‌ترین کاربرد‌های این نوع بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت انواع سازه‌های هیدرولیکی و سدسازی
- تولید کف‌پوش مخصوص برای کارخانه‌ها
- تولید انواع دال و قطعات پیش‌ساخته مورد استفاده سایر صنایع
- ساخت جاده و تونل‌های بسیار مقاوم
- ساخت پل در کیفیت‌های گوناگون
- ساخت انواع مخزن و لوله‌های مخصوص انتقال مواد خاص
- طراحی و تولید شاتکریت با استفاده از بتن
مزیت‌های استفاده از الیاف در بتن
افزودن الیاف به بتن یکی از جدیدترین روش‌ها برای افزایش ظرفیت و قابلیت‌های بتن است. این محصول دارای ویژگیهای مکانیکی خاص مثل مقاومت فشاری بالا، سطح بالا مدول الاستیسیته، حد الاستیک زیاد، قدرت استحکام کششی بالا، سختی زیاد، ظرفیت زیاد در برابر شکست و ترک و… است که همه این موارد باعث می‌شوند مزایای استفاده از بتن FRC نیز افزایش پیدا کند.
امکان تهیه 12Fibercap و استفاده از آن در مجموعه کپکو برای کاربران فراهم شده است. مهم‌ترین مزیت‌های استفاده از این محصول شامل موارد زیر است:
- مقاومت زیاد بتن الیافی در برابر سایش
- ظرفیت بالا در برابر تنش‌های سازه در طولانی‌مدت
- مقاومت بسیار مطلوب در برابر ضربه
- داشتن قدرت کشش و ظرفیت بالا در برابر تغییر شکل
- افزایش قدرت باربری ساز پس از ایجاد ترک و روی آن
- قابلیت جذب انرژی در ابعاد بسیار زیاد
- داشتن قابلیت انعطاف در برابر شرایط مختلف با استفاده از روان کننده CapcoCrete SPC251
نتیجه‌گیری
یکی از تکنولوژی‌های بسیار جدید در افزایش مقاومت کششی بتن در برابر شرایط محیطی مختلف استفاده از الیاف در بتن است. بتن الیافی کاربرد‌های بسیار گسترده‌ای دارد و به‌عنوان یک ماده تقویتشده در انواع سازه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد.
فناوری‌های به کار رفته در تولید این محصول باعث افزایش قابلیت‌های آن شده است و کیفیت کار با استفاده از FRC تا سطح مطلوبی افزایش پیدا می‌کند. البته می‌توان گفت تهیه این محصول برای استفاده در سازه‌ها مقرون‌به‌صرفه است و قیمت آن در برابر کارکرد‌هایی که در سازه ایجاد می‌کند، بسیار مناسب است.
در هنگام اختلاط FRC باید شرایط مختلف بادقت زیاد بررسی شوند تا کیفیت نهایی کار افزایش پیدا کند. امکان تهیه بهترین الیاف در مجموعه کپکو برای کاربران فراهم شده است. علاوه بر این، Fibercap 12 و انواع مواد افزودنی شیمیایی ساختمان از این مجموعه قابل تهیه است.
شماره تماس ۰۲۱-۸۹۳۳۱ برای ایجاد ارتباط میان مشتریان و کارشناسان مجموعه، در اختیار کاربران قرار گرفته است. شما می‌توانید برای انجام مشاوره با کارشناسان شرکت کپکو و استفاده از بتن در سازه‌های مورد نظرتان با این شماره تماس بگیرید و ثبت سفارش کنید. البته قبل از تهیه این محصول بهتر است ویژگیهای آن را بدانید و اطلاعات کافی در این خصوص به دست آورید.
