الیاف فولادی
اثر مفید الیاف فولادی بر بتن
الیاف فولادی یا فلزی بر بتن تاثیر زیادی می‌گذارد و این تاثیر خواص الیاف فولادی در بتن به موارد زیادی بستگی دارد که شامل: شکل، مقاومت، نوع، طول، محتویات الیاف، سطح مقطع، مقاومت پیوند شیاف، طراحی مخلوط و نحوه مخلوط‌شدن بتن می‌شود. مخلوط‌شدن فولاد با بتن مزیت‌های زیاد و کاربردهای بی‌شماری دارد که تعدادی را بیان می‌کنیم. این مزایا عبارت‌اند از:
- بهتر و بیشترشدن دوام بتن
- بیشترشدن شکل‌پذیری بتن
- موجب افزایش مقاومت کششی
- کمک به مقاومت و مهار ترک‌خوردگی بتن به دلیل طرز ترکیب الیاف پولادی و توزیع مجدد آن‌ها
همچنین بخوانید : کفپوش اپوکسی صنعتی چیست؟
خواص الیاف فولادی در بتن
باتوجه‌به خاصیت الیاف فلزی که با ترکیب بتن ایجاد می‌شود، می‌خواهیم بعضی دیگر از خواص الیاف فولادی در بتن را بیان کنیم که عبارت‌اند از:
-
مقاومت پیچشی :
این مقاومت پیچشی در الیاف فولادی چندین برابر بتن خالص است.
-
مقاومت سایشی :
طبق تحقیقات انجام شده، مشخص شده است که اندازه ساییدگی الیاف فولادی نسبت به ساییدگی الیاف بتنی کمتر است.
- توانایی هدایت حرارتی _ الیاف فولادی هدایت گرما را بیشتر کرده و مقاومت بتن را در برابر تغبیرات ناگهانی درجه حرارت بیشتر می‌کند.
-
مقاومت خمشی :
یکی از مهمترین خواص الیاف فولادی در بتن مقاوم‌بودن در برابر ترک‌خوردگی است که موجب کم‌شدن تردد و شکستگی بتن خالص می‌شود.
-
طاقت بتن الیافی :
اضافه‌کردن الیاف فولادی در بتن، موجب انعطاف بیشتر جسم بتن و توانایی بیشتر آن در جذب انرژی می‌شود.
-
مقاومت برشی :
این الیاف ازهم‌پاشیدگی ناگهانی تیرهای بتن جلوگیری کرده و موجب تقویت آن می‌شود.
موارد کاربردی الیاف فولادی در بتن
طبق توضیحاتی که در مورد ترکیب الیاف فولادی بر بتن داده شد و مقاومت زیادی که با این ترکیب ایجاد می‌شود، کاربردهای زیادی در بیشتر صنایع دارد. کاربردها و خواص الیاف فولادی در بتن عبارت‌اند از:
-
سازه‌های هیدرولیکی
مهمترین مزیت استفاده از بتن‌های مسلح شده با الیاف فلزی، در سازه‌های هیدرولیکی است که موجب می‌شود، مقاومت بتن در مقابل حفره‌ها یا ایجاد فرسایش به علت سرعت آب در مقایسه با بتون مسلح معمول بیشتر ی باشد.
-
باند فرودگاه و بزرگراه‌ها
این الیاف موجب مقاومت خمشی بالا و کم‌شدن ضخامت روسازی می‌شود و حتی مقاومت در برابر ضربه و بارگذاری‌های پی‌درپی افزایش پیدا می‌دهد. این الیاف موجب توانایی کرنش کششی بیشتر و باعث افت بیشتر عرض ترک نسبت به بتن‌های ساده می‌شود.
-
بتن نسوز
این بتن‌های نسوز که با الیاف فولادی تقویت شده‌اند، در برابر تنش‌های حرارتی زیاد و حتی شوک حرارتی دوام بیشتری نسبت به بتن معمولی دارد. زیرا تقویت توسط الیاف فولادی موجب مقاومت بالا در برابر سایش شده و امکان کنترل ترک را ایجاد می‌کند.
-
بتن پیش‌ساخته
از این بتن‌های الیافی فولادی در تولید بیشتر کالاهای پیش‌ساخته مثل لوله‌های بتنی، قاب‌ها، پایه‌ها و پوشش‌های منفذ می‌توان استفاده کرد. زیرا مقاومت بیشتر آن در برابر ضربه و مقاومت خمشی الیاف فولادی امکان استفاده از این محصولات را در شرایط سخت ایجاد می‌کند.
-
شاتکریت الیافی و صنعت ساختمان
از این شاتکریت‌ها معمولا برای تثبیت پوشش تونل‌ها، ترمیم پل‌ها و شیب سنگ استفاده می‌شود. اضافه‌کردن الیاف‌های فلزی به بتن‌های معمولی، مزایا و کاربردهای زیادی در ساختمان‌ها دارد که از جمله مزایای آن شامل موارد زیر می‌شود:
-
- با افزودن این الیاف بتن جلوی رشد و پیشرفت ترک‌ها را می‌توان گرفت.
- با اضافه‌کردن این الیاف موجب شکل‌پذیری قسمت‌های متداول بتن مسلح معمولی می‌شوید که باعث افزایش مقاومت و یکپارچگی آن در برابر زلزله و انفجار و بارهای سنگین می‌شود.
- با افزودن الیاف به قسمت‌های متداول بتن مسلح معمولی را در برابر ضربه مقاوم می‌کنید. به همین دلیل در مقابل جوش‌خوردن و صدمه‌های محلی مقاومت بیشتری پیدا می‌کند.
- با استفاده از این الیاف، مقاومت برشی اعضای بتن مسلح معمولی زیاد می‌شود و حتی مقاومت بتن در دال‌ها هم بیشتر می‌شود.
بیشتر بخوانید : انواع کفپوش اپوکسی
انواع الیاف فولادی در بتن
در این مطلب در مورد خواص الیاف فولادی و کاربرد آن توضیح دادیم. حالا می‌خواهیم انواع مختلف الیاف در بتن را معرفی کنیم. انواع آن عبارت‌اند از:
-
الیاف شیشه‌ای :
از فیبر شیشه با تارهای ضخیم درست شده و مقاومت بالا، مقاومت حرارتی و قیمت پایین موجب استفاده زیاد آن در صنعت شده است.
-
الیاف کربن :
این الیاف بسیار شکننده و ترد است. دارای وزن سبک و مقاومت بالایی است که از الیاف مصنوعی و قیری در دمای زیاد تولید شده است.
- الیاف پلی پرو پلین : از پرمصرف‌ترین الیاف استفاده شده در بتن است. دارای مقاومت کششی و خمشی زیاد است. آب‌گریز بوده و شکل‌پذیری مختلفی دارد. در برابر ضربه بسیار مقاوم است.
-
الیاف آرامید :
الیاف دارای دو حلقه است که برای سنگینی زنجیره بلند پلی‌آمید کاربرد دارد و به آن وصل می‌شود. دارای سه گروه پارا آرامید کولار، پارا آرامید توران و پارا آرامید آرنیکا است.
-
الیاف فولادی :
این الیاف هم برای جلوگیری از ترک‌خوردن و مقاومت کششی بتن به کار می‌رود. به دلیل نوع آلیاژ و میزان زبری مورداستفاده قرار می‌گیرد که در شکل و اندازه‌های مختلف مورد مصرف است.
مزایای الیاف فولادی بتن
باتوجه‌به کاربردهای زیادی که این الیاف دارد، در بیشتر صنعت‌ها استفاده می‌شود. با آگاهی از خواص الیاف فولادی حالا مزایای استفاده از آن در بتن را بیان می‌کنیم که شامل موارد می‌شود:
- افزایش پایدار سازه
- کاهش ضخامت دال‌های بتنی
- قابلیت افزایش توان باربری سازه
- افزایش سرعت ساخت‌وساز
- مقاوم‌سازی ساختمان
- قیمت مقرون‌به‌صرفه تعمیر و نگهداری
- کاهش نیروی کار
- کاهش ترک‌خوردگی بتن
- قابلیت کاهش جذب آب
- مقاومت زیاد در مقابل نفوذ مایعات
- توان مقاومت در مقابل ضربه و ساییدگی
- توانایی پذیری بالا
ترکیب بتن الیاف فولادی
این الیاف بتنی معمولا با الیاف‌های دیگر ترکیب می‌شود تا یک الیاف مقاوم تشکیل شود. در بسیاری از فعالیت‌ها کاربرد داشته و این الیاف بیشتر شامل الیاف PP پلی پیلن است که در شکل‌های مختلف ساخته می‌شود. الیاف PP فولادی که در بتن به کار می‌رود، به شکل پیوسته، تک رشته و دودسته‌ای ساخته می‌شود که استفاده از آن در بتن موجب زیادشدن توانایی کشش و مکانیکی این ماده می‌شود. در بیشتر منطقه‌هایی که امکان زلزله و خراب‌شدن سازه وجود دارد، با استفاده از این بتن که دارای الیاف فولادی است، خطر صدمه و حتی ریزش سازه کم می‌شود. در کل بهینه‌سازی لرزه‌ای سازه را می‌توان با آن انجام داد و از الیاف فولادی به‌جای فولاد مسلح کننده در بتن استفاده کرد.
نحوه استفاده از الیاف فولادی در بتن
تهیه و تولید این الیاف معمولا در کارخانه‌های بتن انجام می‌شود. سنگ‌دانه‌ها با هم ترکیب‌شده و به مخلوط اضافه می‌شود و اگر مشتری یا مصرف‌کننده راضی باشد، الیاف فولادی را می‌توان در محل مورداستفاده یا پروژه به بتن اضافه کرد. البته باید مسئول کنترل کیفی بر این مسئله نظارت داشته باشد.
سخن آخر
طبق تحقیقاتی که انجام شده، یکی از خواص الیاف فولادی در بتن ایجاد استحکام بیشتر بتن است که از مهمترین خواص آن است. می‌توان از این بتن مستحکم برای ساخت ساختمان‌های ضد زلزله استفاده کرد و تمامی راه‌ها و زیرساخت امکان مهم را هم با استفاده از این روش محکم‌کاری کرد. امیدواریم این مطالب از استحکام سازان ، مجری متخصص انواع اپوکسی کف ، برای شما عزیزان مفید بوده باشد.
