الياف هاي مسلح كننده بتن (جايگزين آرماتور ) FIBER CONCERET
بتـن الیافی شامل بتن و درصدی از الیاف نظیر الیاف فلزی می باشد که بصورت تصادفی در جهات مختلف مخلوط بتنی پراکنده شده و باعث بهبود عملکرد بتن می شود.
بتـن به طور معــمول که یک ماده نسبتا ترد و شکننده است که با افزودن الیاف باعث جلوگیری از ترک خوردگی بتن می شود .
ترکیب الیاف با بتن منجر به تشکیل ماده هایی با کاراکترهای مقاومت خمشی و مکانیکی بالا می گردد و از آنجایی که بتن در مقابل نیروهای کششی مقاومت چندانی ندارد لذا این ضعف در کامپوزیت جدید برطرف گردیده و تنش ها ناشی از انقباضات و نیروهای افقی در جهات مختلف کنترل می گردند. الیاف با توزیع نامنظم در فضای ماتریس ترکیب جدید باعث ایجاد مقاومت برشی بالای می شود.
قابلیت انعطافی بتن الیافی همانند خواص مواد پلاستیکی باعث پخش الیاف بصورت چند بعدی و پراکنده میشود و در صورت تشکیل ترک که معمولا انتظار تغییر شکل می رود در جهات مختلف ، الیاف اتصالاتی بوجود می آورد که از گسترش ترک جلوگیری می نماید بنابراین رشته الیاف بصورت مثال در جهت محدود کردن عرض ترک ها نقص داشته باشد و در نتیجه قابلیت بهره برداری از بتن را افزایش می دهند.
از مزایای بتن الیافی می توان به موارد ذیل اشاره نمود"
- مقاومت در مقابل تورق ، سایش و هوازدگی سطح
- کاهش ضخامت دال با حفظ استحکام
- استحکام دال بتنی در گوشه ها و زوایای قائم دال بتنی
- مقاومت زیاد در برابر تنش ها
- کنترل ترکها در محدوده تغییر شکلهای پلاستیک بتن
- مقاومت بسیاری در برابر ضربه
- بهبود خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و مکانیکی بتن
- کاهش ترکهای انقباضی در زمان اولیه بتن ریزی
- قابلیت کششی خوب
- جلوگیری از خرد شدن بتن در اثر مواجه با ضربه و بارهای دینامیکی
- افزایش مقاومت کششی، خمشی و برشی
- جایگزین مناسب شبکه های میلگرد
- توزیع یکنواخت بار بر بستر خاکی و کنترل تنشها در 3 بعد
انواع الیاف های فلزی
ـ الیاف شیشه
از این الیاف جهت مسلح کردن بتن و افزایش مقاومت شیمیایی از آن می توان بهره برد.
ـ الیاف فولادی
از این الیاف با مقاومت کششی بسیار بالا بمنظور افزایش مقاومت مکانیکی ، کششی و پایداری در مقابل خرد شدن بتن استفاده می شود.
ـ الیاف سنتتیک
از این الیاف برای ارتقا. عملکرد مکانیکی بتن ، در شاتکریت به ترکیب بتن اضافه می گردد.
ـ الیاف پروپیلن
از این الیاف که به منظور کنترل ترکهای موئی، تقویت عملکرد پلاستیکی بتن در دراز مدت ( پدیده خزش بتن ) استفاده می شود
خواص بتن مسلح به الیاف
افزایش مقاومت بتن الیافی به عواملی نظیر جنس الیاف و مشخصات ظاهری (نسبت به طول به سطح مقطع) و نحوه پخش و در مخلوط بتنی بستگی دارد.
ـ مقاومت استاتیکی :
تاثیر الیاف در افزایش مقاومت های استاتیکی بتن یک اصل انکار ناپذیر است .
علاوه بر آن باعث ایزوتوپی و همگنی جسم بتن می شود .
ـ مقاومت خمشی :
مهمترین خاصیت بتن الیافی افزایش مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ترک خوردگی است .
جهت بررسی مقاومت خمشی از لحاظ پارامتر جنس ، شکل و نسبت1/d (طول به مقطع ) باعث افزایش مقامت خمشی متفاوت حداقل بین 2 تا 3 برابر می شود.
مقاومت برشی:
مقاومت ترک خوردگی
الیاف در بتن نقش بازدارنده ترک و نقش درخت بتن و محدود کردن ترکهای احتمالی را ایفاء می کند .
مقاومت کششی :
مقاومت الیاف در قبال ترک در نمونه های کششی نیز شایان توجه است بدین معنی که در کشش نیرو بعد از ترک سخت در کل مقطع الیافها دو طرف محل ترک را به یکدیگر ارتباط داده و از گسترش و زیاد شدن عرض ترک ها جلوگیری نماید.
بتن الیافی در حقیقت نوع کامپوزیت است که بتن را از شکنندگی به شکل پذیری منعطف تبدیل می کند .
کاربرد بتن الیافی :
ـ روسازی بتنی بزرگراه ها و جاده ها ـ محوطه سازی
ـ فرودگاهی
ـ فوند اسیونها
ـ دیواره و کف کانالها
علاوه بر آن در برخی از موارد نسبت به اجرای مکمل با آرماتور نیز استفاده نمود.
ـ فوند اسیون ها ، موتورها ، توربین ها و ماشین آلات صنعتی بزرگ
ـ دیواره های حفاظتی
ـ سازه های رکتورهای اتمی
ـ تونل سازی و حفاری معادن
ـ تیرهای پیش تیره بتنی
ـ شمع های ضربه ای
ـ قطعات نور
الیاف در کف های صنعتی :
علاوه بر ازدیاد مقاومت خمشی و طاقت بتن ، اساسا الیاف فولادی مقاومت ضربه ای بتن الیاف دارا نسبت به بتن معمولی بین 5 تا 15 برابر افزایش می دهد افزایش مقاومت ضربه ای بارزترین خاصیت ، بتن الیافی است این خاصیت بتن را در برابر تورق ، سایش و قلوه کن شدن حفظ کرده و باعث ایجاد یک دال ارتجاعی خواهد شد.
