الیاف فولادی در بتن

بتن الیافی یا بتن الیاف دار نسل جدیدی از بتن ها هستند که آسیب پذیری های موجود در این ماده را به حداقل رسانده اند. الیاف بکار رفته در بتن می تواند از انواع مختلفی باشد، بتن مسلح به الیاف فولادی یکی از این محصولات است که بدلیل ترکیبات به خصوص آن احتمال ترک خوردگی در آن به حداقل رسیده است. استفاده از الیاف فولادی در بتن سبب تقویت سازه های بتنی و افزایش مقاومت بتن در برابر عوامل مخرب محیطی می شود. بتن مسلح به الیاف فولادی کاربردهای مختلفی دارد برای مثال در شرایطی که نیازمند اجرای سطوحی با کمترین اتصالات باشیم می توانیم با استفاده از الیاف فولادی در عملیات کف سازی بتن را بدون مفصل انجام دهیم.

میزان مصرف الیاف فولادی در بتن

میزان مصرف الیاف فولادی در بتن با توجه به نوع پروژه متفاوت خواهد بود اما بطور کلی در هر مترمکعب از بتن حدودا ۲۰ الی ۳۰ کیلوگرم الیاف فلزی در بتن بکار رفته است و در کف های فاقد اتصال نیز این مقدار به ۴۰ تا ۵۰ کیلوگرم در هر متر مربع می رسد. ضروری است تا دقت لازم در مقدار مصرف الیاف فولادی بکار گرفته شود بدلیل اینکه استفاده ی بیش از حد از آنها می تواند سبب بیرون زدن الیاف از سطح بتن در پایان کار شود و مشکلات متعددی را ایجاد کند. جهت ترکیب بهتر الیاف فلزی در بتن و بهبود کیفیت نهایی بتن نیز می توان از روش بتن ریزی با ماله استفاده کرد.

نحوه ی استفاده از الیاف فلزی در بتن

تولید الیاف فولادی در کارخانه های بتن انجام می شود و پس از ترکیب سنگدانه ها با یکدیگر به مخلوط افزوده می شوند. در صورتی که مصرف کنندگان تمایل داشته باشند الیاف فولادی در محل پروژه به مخلوط بتن اضافه شود، ضروری است تا مسئول کنترل کیفی نیز برای نظارت در محل حاضر باشد.

تاثیر الیاف فولادی در بتن

تاثیر الیاف فولادی در بتن با سایر محصولات متفاوت می باشد به گونه ای که استفاده از الیاف فلزی در بتن می تواند اسلامپ بتن را به مقدار زیادی کاهش دهد. برای مقابله با این مشکل و افزایش اسلامپ بتن می توان از فوق روان کننده ها در طرح اختلاط بتن استفاده کرد. ضمنا برای جایگزینی میلگردهای فولادی ضروری است تا مهندس سازه تمام بارهای احتمالی وارده به سازه به دقت محاسبه و تحلیل کند.

کاربرد بتن با الیاف فولادی

بتن با الیاف فولادی بدلیل مقاومت بیشتری که نسبت به بتن های معمولی دارد در هر شرایطی که نیازمند مقاومت زیادی از بتن باشیم می توانند بکار گرفته شوند. بطور کلی کاربرد بتن های مسلح به الیاف فولادی بسیار گسترده است و می توان از آنها در سازه های مختلف، پارکینگ ها، فرودگاه ها، زمین های بازی، آشیانه ها، راه ها و جاده ها و غیره استفاده کرد.

مزایای الیاف فولادی در بتن

۱)قابلیت افزایش ظرفیت باربری سازه
۲)کاهش ضخامت دال های بتنی
۳)افزایش پایداری سازه
۴)مقاوم سازی ساختمان
۵)قیمت اقتصادی تعمیر و نگهداری
۶)قابلیت شکل پذیری بالا
۷)قابلیت کاهش جذب آب
۸)افزایش سرعت ساخت و ساز
۹)افزایش مقاومت در برابر ضربه و سایش
۱۰)کاهش نیروی کار
۱۱)مقاومت بالا در برابر نفوذ مایعات
۱۲)کاهش ترک خوردگی بتن

خواص بتن الیاف فولادی

بتن حاوی الیاف فولادی از ویژگی های به خصوصی دارد. برخی از ویژگی های بتن الیاف فولادی یا بتن‌های حاوی الیاف فولادی به شرح زیر است.

۱-مقاومت خمشی بتن الیاف فولادی:
بتن حاوی الیاف فولادی از مقاومت خمشی بالایی برخوردار است. ضمنا وجود الیاف فولادی در بتن سبب افزایش مقاومت این ماده در برابر ترک خوردگی خواهد شد. بنابراین می توان ادعا کرد که استفاده از الیاف فلزی در بتن راهکار مناسبی برای کاهش تردی و شکنندگی بتن خواهد بود.

۲-مقاومت برشی بتن الیاف فولادی:
استفاده از الیاف فلزی یا فولادی در بنت علاوه بر تأمین مقاومت برشی مورد نیاز بتن سبب تقویت این ماده در برابر پدیده‌ی گسیختگی ناگهانی در نواحی کششی خواهد شد. نقش مؤثر الیاف فولادی در بهبود مقاومت برشی بتن منجر به صرف نظر از کاربرد خاموت ها به عنوان آرماتور برشی خواهد شد.

۳-مقاومت پیچشی بتن الیاف فولادی:
بطور کلی پژوهش های زیادی در اندازه گیری مقاومت پیچشی بتن حاوی الیاف فلزی انجام نشده است با این وجود نتایج حاصل از تحقیقات و آزمایش های یک شرکت بلژیکی نشان می دهد تا مقاومت پیچشی بتن حاوی الیاف فلزی نسبت به بتن معمولی ۵/۱ الی ۲ برابر افزایش یافته است.

۴- ترک خوردگی بتن حاوی الیاف فولادی:
نتایج و مشاهدات تحقیقات نشان می دهد که الیاف علاوه بر نقش مؤثری که در بهبود خواص بتن دارند، از گسترش ترک در بتن جلوگیری می کنند. به بیان دیگر هنگام ترک خوردگی بتن، الیاف فولادی رشد آن ها را محدود کرده و از طریق دوخت بتن مانع از گسترش ترک ها خواهد شد. این روند با ادامه بارگذاری نیز پایدار خواهد بود. در واقع الیاف فلزی یا فولادی در بتن فواصل ایجاد شده را به طرفین محل گسیختگی متصل کرده و از فروریزش تیرها پیشگیری خواهند کرد. الیاف فولادی بتن هنگام وقوع ترک های کششی بتن نیز عملکرد مناسب خود را حفظ کرده و پس از وقوع اولین ترک در سطح مقطع بتن، الیاف فولادی طرفین ترک را به یکدیگر متصل کرده و از گسترش آنها ممانعت می کنند.

۵-خزش بتن الیاف فولادی
براساس تحقیقات صورت گرفته استفاده از الیاف فولادی سیمی در بتن چندان در شدت وقوع خزش مؤثر نیستند.

۶-پوسیدگی و زنگ زدگی الیاف فلزی در بتن
مشاهدات صورت گرفته نشان می دهد تأثیر خوردگی و پوسیدگی ناشی از قرارگیری بتن مسلح به حدود دو درصد الیاف فولادی، در معرض آب شور مقدار ناچیزی است به طوریکه که پس از ۳ ماه قرارگیری بتن حاوی الیاف فولادی در آب نمک، تغییر چندانی در مقاومت خمشی بتن ایجاد نشده است. از طرفی آزمایش‌های انجام شده نیز حاکی از آن است که حتی در دراز مدت نیز دوام و پایداری بتن الیاف فولادی در معرض پوسیدگی و زنگ زدگی حفظ می گردد و تنها شاهد درصد کمی از آثار خوردگی خواهیم بود و مقاومت خمشی بتن ها حتی پس از چندین سال افت نخواهد کرد. در مقابل قرارگیری بتن حاوی الیاف فولادی در معرض محلول کلراید با درصد زیاد سبب خوردگی الیاف در داخل یا نزدیکی سطوح تماس خواهد شد. بطور کلی مشاهدات نشان می دهد خوردگی و پوسیدگی بتن مسلح به الیاف فولادی تنها محدود به نواحی می‌شود که الیاف فولادی در سطح بتن قرار گرفته است. این مقدار حدودا به ۴ میلی متر از ناحیه خارحی بتن محدود شده و به هیچ وجه در نواحی عمیق بتن گسترش نخواهند یافت.

۷-قابلیت هدایت حرارتی بتن الیاف فولادی
براساس آزمایش های صورت گرفته هدایت حرارتی در بتن حاوی ۴۰ الی ۱۲۰ کیلوگرم الیاف فولادی با افزایش مقدار الیاف، افزایش اندکی خواهد داشت. علاوه بر این افزایش درجه ی حرارت سبب بهبود چشمگیری در مقاومت بتن می شود.

۸-مقاومت سایشی بتن الیاف فولادی
نتایج آزمایش های انجام شده حاکی از آن است که مقاومت سایشی بتن الیافی در مجاورت رسوبات آب تفاوت زیادی با بتن غیرمسلح نخواهد داشت. مقاومت سایشی بتن ارتباط مستقیمی با کیفیت مصالح سنگی و سختی سطح بتن دارد و تأثیر چندانی از الیاف فولادی بتن نمی گیرد.

۹-طاقت بتن الیاف فولادی
یکی از تأثیرات مهم استفاده از الیاف فلزی در بتن، افزایش انعطاف پذیری جسم بتن و قابلیت بیشتر جذب انرژی است. در واقع این ویژگی که از آن به عنوان طاقت بتن الیاف نام برده می شود یکی از تفاوت های اصلی بین بتن حاوی الیاف فولادی و بتن غیرمسلح محسوب می شود.

ترکیب بتن الیاف فولادی

بتن الیاف فولادی عموما حاوی الیاف PP پلی پروپیلن هستند که در شکل های گوناگون تولید می شوند. الیاف پلی پروپیلن فولادی بکار رفته در بتن به شکل پیوسته، تک رشته ای و دو دسته ای تولید می شود. استفاده از الیاف فولادی در بتن سبب افزایش مقاومت مکانیکی و کششی این ماده می شود به همین دلیل در بسیاری از مناطقی که امکان وقوع زلزله و تخریب سازه های زیاد می باشد می توان با استفاده از بتن دارای الیاف فولادی خطر آسیب و ریزش سازه های را به حداقل رساند یا به بیان دیگر عملیات بهسازی لرزه ای سازه را انجام داد. براساس تجربه و با انجام محاسبات در بسیاری از موارد می توان از الیاف فولادی بجای فولادی های مسلح کننده در بتن استفاده کرد که عمدتا به اندازه ی ۲۰ الی ۳۰ درصد مورد استفاده واقع می شوند.

آزمایش بتن دارای الیاف فولادی

آزمایش های انجام شده روی بتن مسلح به الیاف فولادی نشان می دهد که در صورت استفاده از الیاف فولادی در بتن احتمال ترک خوردگی آنها نسبت به بتن های معمولی حدودا ۲۰ درصد کمتر خواهد بود. این آزمایش ها نشان می دهد برای کاهش امکان ترک خوردگی بتن بهتر است از الیافی که طول بلند تری دارند استفاده شود. برای تعیین میزان پایداری بتن مسلح به الیاف فولادی در برابر خوردگی ناشی از آب های شور، این محصول را ۹۰ روز در نمک قرار دادند و براساس نتایج بدست آمده هیچ گونه تغییری در مقاومت خمشی الیاف فولادی بتن بوجود نیامد. بطور کلی آزمون های طولانی مدت هم بیانگر این مسئله هستند که تغییر مقاومت خمشی بتن دارای الیاف فلزی در برابر عوامل مخرب محیطی ثابت است. بتن مسلح به الیاف فولادی علی رغم اینکه در برابر موادی مثل ضد یخ از مقاومت بالایی برخوردارند در برابر برخی مواد از جمله محلول های حاوی کلرید زیاد نیز ممکن است تا حدی دچار خوردگی شوند.
براساس نتایج کلی حاصل از آزمایشات الیاف فولادی در برابر عوامل محیطی و آب و هوایی پایداری مطلوبی دارند و در صورت بروز پوسیدگی این آسیب فقط مربوط به لایه خارجی آن است.

طاقت الیاف فولادی در بتن

الیاف فولادی در مقاومت زیادی در برابر خمشی و پیچش برخوردارند و این ویژگی سبب تمایز این محصول از سایر محصولات مشابه می شود. مقدار طاقت بتن مسلح به الیاف فولادی تقریبا ۲ برابر بیشتر از بتن های معمولی است

فروش بتن الیاف فولادی

برای خرید بتن الیاف فولادی در مقادیر و ابعاد مختلف می توانید با کارشناسان شرکت ساختمانی آشیان پی تماس بگیرید. قیمت بتن الیاف فلزی با توجه به برند، مقدار و ابعاد آنها متفاوت خواهد بود. برای مشاوره و اطلاع از قیمت بتن مسلح به الیاف فولادی با مشاوران ما تماس بگیرید.