بتن الیافی

بتن الیافی

 

 

 

 

 

 

 

استفاده از بتن الیافی در سازه های عمرانی و کامپوزیت های مختلف به عنوان اصلی ترین مصالح در صنایع ساخت و ساز و مقاوم سازی بتن قابل بررسی است .

درخواست نیاز از سوی صنایع مبنی بر استفاده از مصالح ساخته شده با بتن موجب انجام آزمایشات و تحقیقات متنوعی در حوزه مقاوم سازی بتن و ساخت بتن الیافی گردیده است .

یکی از مهمترین معایب بتن که شدیدا باعث عدم دسترسی به مقاومت زیادی مورد نظر می باشد ترد بودن و حالت شکنندگی بتن و ایراداتی همچون عدم امکان شکل دهی مصالح بتنی می باشد .

می توان انواع مصالح بتنی را با آرماتور های فولادی و الیاف بتن برای رسیدن به مقاومت مورد نظر مسلح نمود . به تازگی نمونه های جدید و نسل نوین بتنهای الیافی با قابلیت شکل دهی و مقاومت بسیار بالا  توسط انواع الیاف بتن ابداع گردیده است . این گونه مواد که در بازار مصرف به نام بتن الیافی شناخته می شوند از انواع الیاف بتن مانند الیاف فولادی بتن و الیاف پلیمری بتن با خاصیت توزیع تصادفی و کاتوره ای با نسبت حجمی بسیار پائین متناسب با طرح اختلاط بتن الیافی ساخته می شوند .

 

بتن الیافی دارای شاخصه های فیزیکی و مکانیکی هیچ گونه تفاوت با بتن معمولی ندارد و تنها تناقص بتن الیافی با بتن معمولی رفتار بتن در مقابل شکل پذیری ها و رفتارهای کششی و قابلیت ترک خوردگی می باشد .

بتن الیافی با قابلیت توانمند شدن بسیار بالا نسبت به بتن معمولی که مرهون استفاده از الیاف بتن می باشد تحمل بسیار بالایی در مقابل انواع فشارها و خمش ها و برش ها می باشد . رفتار سخت شدگی این بتن مسلح شده به الیافهای بتن قابل قیاس با بتن معمولی نمی باشد . استفاده از بتن الیافی مسلح شده به الیاف بتن کاربرد های بسیار زیادی در اعضای سازه ها مانند ستون و تیر و دیوارهای برشی و المان های تلف کننده انرژی به علت شکل پذیری و نظارت بر کنترل ترک خوردگی حائز اهمیت می باشد .

امروزه تحقیقات زیادی توسط مهندسان و پژوهشگران در راستای بهتر درک کردن خواص بتن الیافی و رفتارهای الیاف بتن در بتن الیافی اجرا می شود . باید توجه شود هنگام مطالعه و بررسی رفتار الیاف بتن و بتن الیافی کلیه ادیات فنی و دتایل های تخصصی الیافی بتن و بتن الیافی رعایت شود .

رفتار بتن اليافي مسلح شده به الیاف بتن در کشش ، برش ، ظرفیت های کرنشی  ، میزان جذب  ضربه و انرژی  ، انواع مقاومت و کنترل ترک خوردگی نسبت به بتن معمول بهبود بسیار قابل تاملی دارد .

مضافا امکان حذف میزان آرماتور های برشی در مقاطع تیر و ستون از دیگر مزایای استفاده از بتن الیافی مسلح شده به الیاف بتن می باشد .

یکی دیگر از نتایج قابل دسترسی این گونه مطالعات بررسی رفتار آسیب مدار در اعضای سازه بتنی می باشد .

در مطالعه آسیب مدار پاسخ المان هنگام بارگذاری سیکل متناوب باید طوری پیش بینی شود که تغییر شکل های متناوب را با رعایت یکپارچه بودن و محافظت مقاومت بتن اليافی انجام پذیرد .

الیاف بتن

میزان روندگی بتن الیافی

باید توجه نمود كه میزان روانی بتن بامیزان افزایش الیاف بتن ارتباط مستقیم دارد . یعنی هر چقدر الیاف بتن مصرفی بیشتر باشد روندگی بتن کاهش می یابد . در این حالت باید از انواع روان كننده های بتن جهت روان نمودن بتن ریزی استفاده نمود .

 

رفتار تراکم بتن الیافی هنگام استفاده از الیاف بتن

بتن الیافی مسلح به الیاف فولادی بتن نیازمند انرژی تراکم كننده بیشتری از بتن ساده داراست . در صورتی كه تایمینگ تراکم مساوی باشد در الیاف فولادی بتن میزان حفرات بتن الیافی با افزایش میزان الیاف بتن افزایش یافته و برای حل این موضوع باید مستقیما با افزایش میزان الیاف بتن نیز بیشتر شود .

مشخصات بتن الیافی سخت شده

تشکیل و ایجاد ترک حداکثر فاصله بین الیاف بتن ، فاکتور معین می باشد میانگین آماری فاصله بین الیاف مشخص كننده این موضوع نمی باشد .

 

تغییر شکل الاستیک :

نحوه تاثیر گذاری الیاف در تغییر شکل در حالت الاستیک ترک نخورده به صورت كمترین حالت ممكن می باشد.

ترک خوردگی :

بیشترین تاثیر الیاف فولادی بتن كنترل توانائی ترک در بتن الیافی می باشد.

تنشهای کششی

تنش خمشی

یكی از رفتار های حالت تنشهای خمشی پخش کرنش خطی  بوده  و در حالت اولیه فرض می شود که مقطع خطی باقی می ماند(فرض برنولی )

 

كمینه مقدار ظرفیت باربری در زمانی که مقاومت ترک بیشتر میشود اتفاق می افتد  به علت های زیر می باشد .

استفاده میزان نسبی الیاف بتن کمتر از 0.7% حجمی استفاده شده در بتن الیافی  باشد .

در این حالت الیاف بتن با چسبندگی کمتر وقتی اصطکاک ایستائی بیشتر  می شود اكثرا به میزان كمتری از مقاومت میرسند .

الیاف شیشه بتن

این الیاف با طول بیشتر از طول بحرانی که منجر به بیرون کشیده نشدگی و تخریب می شوند

بررسی رفتار تنش های شکافی در بتن الیافی

بررسی رفتار تنش های فشاری در بتنهای الیافی

بررسی رفتار مقاومت اولیه

بررسی رفتار بتن الیافی سخت شده

بررسی رفتار مقاومت برشی الیاف بتن

بررسی رفتار اندازه جذب انرژی

بررسی رفتار مقاومت در برابر ضربه و تنش

بررسی رفتار سیكل های حرارتی و برودتی در بتن الیافی

بررسی رفتار خزش و انقباض در بتن های الیافی

بررسی رفتار مقاومت الیاف بتن در برابر عوامل فرساینده

رفتار امواج الکترو مغناطیسی

خواص بتن الیافی مسلح به الیاف فولادی بتن

تشریح چند نوع از الیاف فولادی

از مهمترین الیاف فولادی بتن (نوع سیمی) در دنیا الیاف بتن مسوار می باشد که در 11 نوع

و شکل مختلف و برای کاربردهای متفاوت تولید می شود.

مشخصات اصلی انواع الیاف تولیدی این محصول به شرح زیر می باشد .

مقاومت نهائی و گسیختگی الیاف بتن                          12000 تا 14000  Kg/cm^2

شکل و سطح مقطع الیاف بتن                                    دایره با سطح جانبی صاف

طول الیاف بتن                                                         24،30،40،60

قطر الیاف بتن                                                          0.4،0.6،0.8

نحوه تولید الیاف بتن                                               نورد ،کشیدن و بریدن سیمهای فولادی

بررسی نتایج  تحقیقات آزمایشگاهی حاكی از آن است که الیاف بتن فولادی حاصل از تراشه های فولادی ، میتواند تاثیر زیادی در مقاومت خمشی بتن الیافی داشته باشد . قابل نتیجه گیری است كه با ازدیاد درصد اختلاط الیاف بتن ، مقاومت خمشی در همان راستا افزایش می یابد ، ولی از بعد کارائی و تراكم و تجمیع الیاف بتن ، حداکثر درصد مصرفی به میزان مشخص و حدودی 6% محدود خواهد گشت  .

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شانزده + 5 =