بتن الیافی – FRC

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، خواص مکانیکی و دوامی بتن افزایش چشمگیری می‌یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و بتن را به صورت سه‌بعدی مسلح می‌کند و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر و با جذب انرژی بالا را فراهم می‌آورد.

 

الیاف مورد استفاده در این بتن برای جایگزینی آرماتورهای حرارتی استفاده می‌شوند و با حذف آرماتور، از نظر صرفه‌های اقتصادی و همچنین در افزایش سرعت و سهولت اجرا و افزایش دوام و طول عمر بتن مزایای چشمگیری خواهد داشت. ضمناً کاربرد هر نوع الیافی با هر کیفیتی تضمینی برای عملکرد مثبت در بلندمدت نمی‌باشد و حتما می‌بایست نکات مهمی در این خصوص رعایت گردد.

 

مصرف الیاف جایگزین میلگرد FORTA در کاربردهای مختلف صنعتی و ساختمانی دارای گواهینامه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ایران و تاییدیه‌های اروپایی و آمریکایی متعدد می‌باشد.

image

در ساخت این نوع بتن از کامپوزیت‌ها به عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت وساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت‌کننده می‌باشد. این مواد باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می‌گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می‌دهد. از سال ۱۹۶۰ میلادی به بعد نوع جدیدی از این بتن وارد عرصه صنعتی شد. در این راه این نوع بتن جدا از هم با توزیع تصادفی به عنوان فاز جدیدی علاوه بر فازهای بتن معمولی به کار گرفته شده‌است. مقاومت کششی و برشی بتن الیافی نسبت به بتن معمولی بیشتر می‌باشد. ضخامت نهایی بتن الیاقی علاوه بر کفایت در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی ضریب اطمینان بسیار بالایی در اجرا ایجاد می‌کند. در سازه‌های زیرزمینی که در معرض آب و رطوبت و خوردگی بیشتر قرار دارند اهمیت بالاتری دارد. علاوه بر این موارد بتن‌های الیافی در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، و ضربه به دلیل خصوصیات جذب انرژی مناسب، عملکرد بسیار مناسب تری از خودشان نشان می‌دهند. بکارگیری بتن غیر مسلح به علت تردی آن بغیر از سازه‌های وزنی عملاً کاربرد چندانی ندارد. این عیب عمده بتن در عمل با مسلح کردن آن به وسیله میلگردهای فولادی یا آرماتور برطرف می‌گردد. اما از آنجا که آرماتور منحصراً بخش کوچکی از مقطع را تشکیل می‌دهد تصور اینکه مقطع بتن یک مقطع ایزو تروپ و هموژن است چندان صحیح نخواهد بود. به منظور ایجاد شرایط ایزوتروپی و نیز کاهش ضعف شکنندگی و تردی جسم بتن تا حد ممکن در چند دهه اخیر از رشته‌های نازک و نسبتاً دراز که در تمام حجم بتن به‌طور همگن و درهم پراکنده می‌گردد استفاده می‌شود. کاربرد اینگونه رشته‌ها یا الیاف در بتن و به‌طور کلی در ملات‌های سیمانی که مورد استفاده است، می‌تواند الیاف شیشه‌ای، پلی اتیلنی، فولادی، آزبست یا نایلونی باشد.

مزایای بتن الیافی

  • مقاومت در مقابل تورق، سایش و هوازدگی سطح
  • مقاومت زیاد در مقابل تنش‌های خستگی
  • مقاومت بسیار عالی در مقابل ضربه
  • قابلیت کششی خوب (ظرفیت زیاد کرنش)
  • قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
  • مقاومت کششی، خمشی و برشی زیاد
  • طاقت خیلی زیاد
  • این مصالح بر خلاف بتن معمولی قادر به تحمل تنش‌ها و کرنش‌های کششی قابل ملاحظه در بارهای کششی می‌باشد و می‌توان از آن در طراحی استفاده کرد
  • در این مواد، ترک خوردگی از حالت ترک‌های متمرکز خارج شده و به صورت ترک‌های متعدد ظاهر شده‌است. این رفتار در افزایش شکل پذیری اعضا و مهمتر از آن در پایانی سازه‌های بتنی تأثیرات چشمگیری دارد
  • با اتکا بر ظرفیت کرنش پذیری این مصالح در فشار می‌توان از میزان آرماتورهای محصورکننده در نواحی فشاری کاست

موارد کاربرد بتن الیافی

  • تسطیح اضافی، جهت افزایش مقاومت بتن مسلح به منظور کاهش ترک خوردگی و افزایش قدرت جذب انرژی تحت اثر
  • بارهای ضربه‌ای
  • موج‌های انفجاری
  • وضعیت‌های پیچیده تنش
  • جانشین شدن به جای بتن آرمه معمولی به منظور کاهش هزینه دستمزد قطعات پیش ساخته بتنی
  • خاکبرداری‌ها در مناطق مهم
  • تسطیح منحصربه‌فرد و خاصیت یکنواخت و ایزوتوپ در نتیجه توزیع همگن الیاف در جسم بتن
  • به منظور بهبود در در معیارهای تکنولوژیکی بتن، الیاف را می‌توان با بتن آرمه معمولی و با بتن پیش تنیده نیز بکار گرفت