خرید و مشاوره فنی : ۰۲۶-۳۳۵۲۱۴۰۵
مکانیزم عملکرد الیاف بتن چیست؟ [تصویر]
  • calendar icon 16 خرداد 1400

مکانیزم عملکرد الیاف بتن چیست؟

الیاف بتن چیست؟

الیاف بتن که با نام الیاف تقویت کننده بتن هم شناخته می شوند، از فولاد، شیشه و پلیمر های آلی یا همان الیاف مصنوعی تهیه می شوند که عموماً از آن ها برای ایجاد خصوصیات مربوط به ترک خوردن در بتن های الیافی یا FRC استفاده می شود. جنس الیاف همچنین ممکن است از نوع گیاهی باشد که با نام کنف شناخته می شوند.

میزان الیاف به کار رفته در بتن بستگی به طرح هندسی الیاف و موارد کاربرد آن دارد. به عنوان مثال، الیاف بتن مصنوعی در صورتی که به میزان كم یعنی در حدود 0.1 درصد حجم بتن استفاده شوند، در كم کردن ترک خوردگی ناشی از جمع شدن خمیری به کار رفته و اگر به میزان بیشتر یعنی 0.3 درصد حجم بتن یا بیشتر از آن مصرف شود، باعث بهبود مقاومت خمشی  و كنترل عرض ترک در بتن سخت شده خواهد شد.

هدف از بکار بردن الیاف بتن

هدف اصلی از به کار بردن الیاف بتن در ساختار بتن ها، همگن کردن ملات های سیمانی و برابر کردن نسبت آب و سیمان به کار رفته در کل حجم ملات سیمانی می باشد. این الیاف باعث می شوند بتن آب نینداخته و متعاقباً میزان ترک ها کاهش یافته و از باز شدن ملات در زمان خشک شدن جلوگیری شود.

به کار گیری الیاف بتن در مواردی از جمله گچ کاری و ساخت پنل های گچی، جایگزینی با میلگردهای حرارتی، عرشه بتنی پل ها و فرودگاه ها، سازه های بتنی نظامی و هسته ای، پلاستر کاری و سیمانکاری، روسازی جاده های آسفالت، نماسازی، سنگ فرش ها و کاربردهای فراوان دیگر حائز اهمیت است.

در صورتی که از الیاف در ساختار بتن استفاده شود، ضرورت به کار بردن روان کننده های بتن و همچنین استفاده از فوق روان کننده های بتن که آب مورد نیاز بتن را کم تر می کنند، کاهش خواهد یافت. از طرفی استفاده از الیاف می تواند زمان اختلاط بتن را نیز افزایش دهد.

این مواد را نمی توان در هر زمان دلخواهی به ترکیب بتن اضافه کرد، بلکه باید در دوره های معینی از عملیات اختلاط به ساختار بتن اضافه شوند. با به کار بردن این الیاف می توان عرض ترک ها را کاهش داده و همچنین باعث افزایش مقاومت مانده، افزایش دوره خستگی، مقاومت در برابر حریق و مقاومت در برابر ضربه شد.

 

هدف از بکار بردن الیاف بتن

 

روش به کار گیری الیاف بتن به چه صورت است؟

به طور معمول، الیاف بتن را در هنگام ساخت و اختلاط بتن همراه با سایر مصالح به مخلوط خشک و یا تازه ضمن اختلاط اضافه می کنند. بهتر است برای پیشگیری از آسیب دیدن این الیاف به دنبال ساییده شدن توسط سنگدانه ها، بعد از اضافه کردن الیاف طول مدت اختلاط را به حداقل زمان ممکن کاهش داد.

ممکن است از یک روش دیگر هم برای اضافه کردن الیاف به محتوای بتن استفاده گردد که در این حالت، الیاف را در آب مورد استفاده در اختلاط پیش از اضافه نمودن آن به مخلوط خشک ترکیب کرده و سپس اقدام به اختلاط می نمایند. 

انواع الیاف بتن

همان طور که گفتیم وظیفه اصلی الیاف به کار رفته در بتن، کنترل باز شدن و همچنین منتشر شدن ترک ها می باشد. الیاف بتن در انواع مختلفی وجود دارند که الیاف های مختلف به کار رفته در بتن های سازه ای شامل موارد زیر می باشد:

• الیاف فولادی: این الیاف در شکل ها و اندازه های مختلف وجود دارند که بر حسب نیاز می بایست نوع مورد نظر انتخاب شود.

• الیاف شیشه ای: این الیاف تنها به عنوان یک نوع مقاوم کننده در برابر محیط قلیایی ملات های سیمانی مورد استفاده قرار می گیرند.

• الیاف مصنوعی یا پلاستیکی: شامل پلی پروپیلن، پلی وینیل الکل، پلی اتیلن، پلی الفین

• الیاف کربنی، قیری و پلی اکریلونیتریل

 

انواع الیاف بتن

 

مکانیسم عملکرد الیاف بتن چیست؟

به طور کلی برای ساخت هر گونه سازه بتنی، به کار گیری الیاف بتن در ساختار بتن به کار رفته در ایجاد آن سازه می تواند به عنوان یک عامل مکمل و کمکی برای میلگرد به کار رفته محسوب شود. در صورتی که الیاف به کار رفته ما از نوع فولادی باشد، از ایجاد ترک ها و شکاف ها در بتن و همچنین گسترش آن ها جلوگیری خواهد شد.

علاوه بر این ها، به کار گیری الیاف فولادی می تواند سازه بتنی ساخته شده را مستحکم تر نموده و در برابر صدمات مختلف آن را مقاوم گرداند. این الیاف می توانند نقش بسزایی در محکم و پا بر جا نمودن سازه های مسلح شده با بتن حاوی الیاف فولادی داشته باشند که تمامی صاحب نظران این حیطه نظیر مهندس ها و کارشناسانی که با امور مربوط به سازه های بتنی سر و کار دارند، مقاوم کردن بتن به کمک الیاف فولادی در کلیه مراحل اجرایی عملیات احداث یک سازه را امری مهم و قابل توجه تلقی می کنند.

از دیگر خواص الیاف فولادی این است که با کاربرد آن در ترکیب نهایی بتن می توان مقاومت آن را در مقابل عواملی چون ضربه، خستگی، تغییرات دمایی و جمع شدگی حفظ کرده و در کلیه مدل های شکست بر خاصیت های بتن حاوی الیاف، تأثیراتی بر جای بگذارد.

عواملی همچون ایجاد برش های محیطی بر روی الیاف فولادی بتن ها می تواند یک نوع تنش را به آن ها وارد کند که این نوع تنش ها می توانند به دلیل مقاومت چسبندگی درون سطح از ماتریس به خود الیاف فولادی بتن منتقل شوند.

از این رو تا وقتی که ماتریس بتن ترک بر نداشته باشد، متوجه خواهید شد که  تنش کششی میان الیاف فولادی بتن و ماتریس در حال توزیع می باشد. اگر به هر دلیلی بتن دچار ترک خوردگی شود و شکاف های کوچکی در آن پدیدار شوند، تمامی تنش حاصل به الیاف فولادی موجود در بتن منتقل خواهد شد.

 

مکانیسم عملکرد الیاف بتن چیست؟

 

عوامل متعددی می توانند بر خواص بتن با الیاف فولادی تأثیر گذار باشند که از جمله اصلی ترین و با اهمیت ترین آن ها، میزان الیاف فولادی به کار رفته در ساختار بتن الیافی و همچنین بازدهی این الیاف به کار رفته می باشد.

آن عاملی که بازدهی الیاف فولادی موجود در بتن را کنترل می کند، مقاومت این الیاف در برابر خارج شدن و بیرون کشیده شدن از مخلوط حاصل می باشد. این مقاومتی که در الیاف فولادی وجود دارد به خاصیت چسبندگی میان الیاف فولادی و ماتریس مربوط می باشد. 

در مورد الیاف فولادی به کار رفته در بتن که مقطع ثابتی دارند، هر چه قدر طول الیاف بتن افزایش یابد می توان همزمان با آن مقاومت چسبندگی را نیز افزایش داد. این مورد نشان می دهد که هر چه قدر طول الیاف فولادی موجود در بتن بیشتر باشد،  اثر این الیاف فولادی بتن در بهبود خواص ماتریس نیز بیشتر خواهد بود.

دلیل این اتفاق هم در واقع این است که مقاومت در برابر بیرون کشیده شدن الیاف فولادی بتن هم راستا با سطح مقطع دو جسم ( الیاف فولادی بتن و بتن ) می باشد.

: اشتراک گذاری

مقالات مرتبط

نقش الیاف پلی پروپیلن در بتن چیست؟
11 خرداد 1400
ادامه مطلب prev icon

نقش الیاف پلی پروپیلن در بتن چیست؟

الیاف بتن یا الیاف پلی پروپیلن الیاف بتن در واقع نوعی کامپوزیت است و استفاده از آن در ترکیب سیمان و ماسه یا ملات های سیمانی مقاومت کششی و مقاومت آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. در حقیقت ، یکی از اشکالات بتن مقاومت در برابر کشش و پایداری آن در برابر ترک خوردگی و پارگی است.
افزایش عمر مفید کف های صنعتی بااستفاده از الیاف فولادی بتن
29 اردیبهشت 1400
ادامه مطلب prev icon

افزایش عمر مفید کف های صنعتی بااستفاده از الیاف فولادی بتن

استفاده از بتن مسلح الیاف فولاد یکی از متداول ترین روش ها برای افزایش مقاومت سازه های ساختمان در برابر عوامل جوی و نیروهای جانبی است و در صورت استفاده از این ترکیب ، احتمال ترک خوردن به حداقل می رسد.
تفاوت الیاف بتن فولادی، شیشه ای و پلیمری در چیست؟
24 آبان 1399
ادامه مطلب prev icon

تفاوت الیاف بتن فولادی، شیشه ای و پلیمری در چیست؟

امروزه به جهت افزایش مقاومت ساختمان ها و پروژه های عمرانی مختلف از انواع الیاف بتن استفاده می شود که هر یک از آن ها را برای مصارف خاص خود به کار می گیرند. به این صورت که الیاف شیشه ای را بیشتر به منظور زیباسازی نماهای ساختمانی و از الیاف فولادی برای راه سازی و ساخت پل و الیاف پلیمری را به منظور توجیه اقتصادی به کار می برند.
چرا pp به عنوان پرکاربردترین الیاف بتن شناخته می شود؟
12 آبان 1399
ادامه مطلب prev icon

چرا pp به عنوان پرکاربردترین الیاف بتن شناخته می شود؟

الیاف های بتن زیادی تولید و در بازار عرضه شده اند که هر یک از آن ها در مصارف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. در این بین یکی از الیاف هایی که کاربرد و کارایی بسیار زیادی دارد؛ الیاف بتن PP می باشد که شما می توانید الیاف پلی پروپلین بتن را با قیمت های مقرون به صرفه خریداری نموده و از مزیت های چشمگیر آن بهره مند شوید.
استفاده از الیاف در بتن از چه زمان آغاز شد؟
04 آبان 1399
ادامه مطلب prev icon

استفاده از الیاف در بتن از چه زمان آغاز شد؟

استفاده از الیاف بتن برای نخستین بار به سال 1950 باز می گردد. تا پیش از این بشر به منظور تقویت مصالح ساختمانی به کار گرفته شده در صنعت ساخت و ساز خود از کاه گل و موی اسب استفاده می کرد. ولی امروزه با پیشرفت های محسوسی که در این زمینه صورت گرفته است؛ استفاده از الیاف بتن توانسته است جای پای خود را در این عرصه قرص نماید.
با خواص انواع الیاف بتن آشنا شوید
28 مهر 1399
ادامه مطلب prev icon

با خواص انواع الیاف بتن آشنا شوید

الیاف های بتن به منظور مقاوم سازی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند که در انواع مختلفی در بازار عرضه شده اند که شما می توانید هر یک از آن ها را خریداری نموده و به خوبی از وجود آن ها در ساخت و ساز ساختمانی خود نهایت استفاده و بهره را ببرید. مقاومت و استحکام بالا و خاصیت کششی از نکات بارز الیاف های بتن می باشد.