.":":". ایران بتن ":":".
 
 
WelCome to IranBeton
 

همان طور که می دانیم گسیختگی مواد که به وسیله سیمان تهیه شده ومی شکنند به علت ترد بودن ان می باشد همان طو ر که قبلا" توضیح داده شد تقویت بتن توسط الیاف کوتاه به صورت تصادفی ونا منظم می شد وباعث تثبیت ترکها واستحکام کششی بتن می شود

در دهه ۱۹۵۰برای اولین بار در کشور شو روی وبعد درکشور امریکادر سال۱۹۶۰ تحقیقاتی انجام شده در صورت استفاده از الیاف فولادی در ماتریس شکننده، تمرکز تنش در محل ترکهای بوجود آمده کاهش می یابد . . .
بتن الیافی که به نام های زیر در جهان موجود است آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده انددر دنیا معروف است
این مواد یکی از پر مصرف ترین مواد در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است که همراه با ان از سنگدانه های هوا ساز نیز استفاده میشودکاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.
به خصوص در ژاپن که به علت مقاومت در بتن الیافی در برابر خوردگیدر پل ودیوار های نما از این بتن الیافی خیلی استفاده می کنندهمچنین امروزه علم نانو نیز به کمک بتن الیافی و
صنعت ساختمان امده وامروزه استفاده از انواع پلیمر والیاف در بتن به وسیله علم نانورونق گرفته است که تاریخ این علم بر میگردد به دوره ۷۰ معرفی شده اند که از فناوری sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده استد یکی از شرکت های که در این علم پیشتاز است شرکت تویوتا ژاپن می باشد تکنولوژی نانو فلز آرتوناید که اخیرا الیاف تجاری نانو آلومینا را تولید کرده است یکی دیگر از موفقیت کشور های پیشرفته می باشد که امروزه در این علم به دست امده امروزه بسیاری از دانشگاه دنیا سعی در استفاده از این دانش درصنعت ساختمان می باشدیکی دیگر از اختراعات در ژاپن جلوگیری از یخ زدگی بتن الیافی به وسیله علم نانو می باشد

www.polymerscience.mihanblog.com   

  • الیاف پلی پروپیلن باعث دوام بتون در شرایط سخت محیطی میشود.
  • استفاده از الیاف باعث کاهش ترک خوردگی به میزان قابل توجهی میشود.
  • کاربرد الیاف از هدر رفتن سرمایه های هنگفت به علت خوردگی آرماتور و خرابی بتون جلوگیری میکند.
  • الیاف پلی پروپیلن جایگزینی مناسب برای آرماتور حرارتی میباشد و میتواند ترکهای پلاستیک و ترکهای ناشی از افت و خزش بتون و تغییرات دما را به نحو مطلوبی کنترل نماید.
  • جایگزینی آرماتور حرارتی با الیاف پلی پروپیلن به کاهش بار مرده و کاهش هزینه ها و زمان اجرا منجر شود.
  • از سال 1980 به طور گسترده ای از الیاف در سراسر دنیا برای جایگزینی آرماتور حرارتی استفاده شده است.
  • بتون تقویت شده با الیاف دارای مقاومت کششی و خمشی بیشتری نسبت به بتون معمولی میباشد.
  • بتون الیافی چسبندگی بهتری به میلگردها دارد.
  • بتون الیافی بسیار دیرتر دچار خستگی میشود.
  • به علت کاهش نفوذپذیری، بتون در برابر سیکلهای ذوب و انجماد مقاومت بیشتری خواهد داشت.
  • کاربرد الیاف در شاتکریت باعث کاهش ریباند به میزان قابل توجهی میشود و از نظر اقتصادی بسیار مناسب است.

بتون بدون ترک  و همگن با الیاف پلی پروپیلن

علت اصلی استفاده از الیاف، جلوگیری از ایجاد ترک می باشد. کاربرد الیاف پلی پروپیلن از ترک خوردگی و جمع شدگی بتون بخصوص در سنین اولیه آن (Plastic Shrinkage) جلوگیری میکند. علت ایجاد ترک پلاستیک، تمایل بتون به جمع شدگی دراثر تبخیر آب سطحی یا کاهش دمای بتون می باشد. در صورت مقید بودن بتون (اصطکاک با زمین زیر آن، چسبندگی به جداره قالب و...)، تمایل به جمع شدگی باعث ایجاد تنشهای کششی در بتون می شود و با توجه به اینکه مقاومت اولیه بتون ناچیز است، ترک  ایجاد میشود. در بعضی موارد، ترکها میتوانند به حدی گسترش یابند که کل ضخامت قطعه بتونی را فرا گیرد و بشدت کیفیت و دوام عضو را کاهش دهد.                           
تعداد زیاد الیاف و مقاومت کششی آن، باعث جلوگیری از ایجاد اینگونه ترکها میشود.
همچنین آب انداختگی بتون باعث ایجاد ترکهای ریزی میشود که اصطلاحاً ترک پوست سوسماری گفته میشود.
الیاف پلی پروپیلن باعث جلوگیری از آب انداختگی بتون شده و از انتقال آب به سطح بتون جلو گیری می­کند که نتیجه آن همگن شدن بتون و یکسان سازی نسبت آب به سیمان در تمام بتون و تداوم عمل هیدراتاسیون می­باشد. این الیاف نفوذپذیری سطح بتون را کاهش داده و موجب افزایش مقاومت سایشی بتون می­شود و لذا سطح بتون دچار خردشدگی و ورقه شدن نمی­گردد. کاهش ترک خوردگی در سنین اولیه بتون و جلوگیری از آب انداختگی آن به معنی جلوگیری از ایجاد نقاط ضعیف در بتون بوده و بعد از سخت شدن بتون، جلوی جمع شدگی آن را می­گیرد و از ایجاد ترکهای حرارتی به میزان بسیار زیادی جلوگیری می کند(جایگزین مناسبی برای آرماتور حرارتی).
همچنین از نفوذپذیری بتون کاسته شده و نفوذ عوامل خورنده به داخل بتون کمتر شده و دوام بتون افزایش می یابد.
در شکل چگونگی خوردگی آرماتور به علت وجود ترک دربتون و کاهش قلیایی بودن محیط بتون (در اثرکربناسیون
سیمان طی زمان) نشان داده شده است.

تولید بتونی شکل پذیر با الیاف پلی پروپیلن
بتون الیافی دارای شکل پذیری بسیار زیادی میباشد و هرگز خرد نمیشود (حتی بعد از رسیدن به مقاومت نهایی).
با توجه به تاکید زیاد متخصصان امر بر شکل پذیری اعضا (بویژه در مناطق زلزله خیز) که باعث کاهش خسارات و تلفات میشود؛ استفاده از بتون الیافی در ساخت و ساز بسیار مناسب میباشد.

          

 

بتون دارای مقاومت ضربه ای و سایشی زیاد با الیاف پلی پروپیلن
بتون الیافی دارای مقاومت ضربه ای بسیار زیادی میباشد. برای اولین بار در سال 1960 از الیاف پلی پروپیلن در ساخت پناهگاههای نظامی به علت مقاومت ضربه ای زیاد آن استفاده شد. افزایش مقاومت ضربه ای در موارد بسیاری مانند پلها، پارکینگها، پی ماشین آلات سنگین، باند فرودگاهها، سازه های دریایی و ... بسیار مناسب است.
به علت موارد یاد شده از بتون الیافی برای ساخت سازه های مقاوم در برابر انفجار، انبار مهمات، پناهگاهها و ... استفاده میشود.
بتون الیافی در برابر سایش نیز مقاومتر از بتون معمولی است. بتون الیافی در بسیاری از نقاط که در معرض سایش قرار دارند، مثل کفهای کارخانجات صنعتی، پیاده روها، کانالهای آب و روسازی و...  در سراسر دنیا مورد استفاده است.

اایجاد بتن ضد حریق با الیاف پلی پروپیلن
بتن در دمای بالای آتش سوزی خرد میشود. علت این امر، افزایش فشار داخلی بتن در اثر تبخیر آب درون آن میباشد. هرچه مقاومت بتن بیشتر باشد، به علت کمتر بودن منافذ آن، امکان خروج آب کمتر و در نتیجه نحوه شکست بیشتر به صورت انفجاری است.
الیاف پلی پروپیلن تنها الیاف مصنوعی است که بتن را در برابر آتش سوزی مقاوم میکند. علت این امر، ذوب شدن الیاف در دمای آتش سوزی میباشد که اجازه خروج به رطوبت داخل بتن میدهد.
به همین علت، الیاف پلی پروپیلن در ساخت قطعات نسوز استفاده میشود تا از تخریب قطعات بتنی درون کوره جلوگیری به عمل آید.


کاربرد الیاف دربتن آماده و قطعات پیش ساخته
با توجه به اینکه کاربرد الیاف باعث همگنی بتن و کاهش انحراف معیار نتایج مقاومت فشاری میشود، مقدار fcm کاهش یافته و باعث اقتصادی تر شدن طرح اختلاط بتن میگردد.
کاربرد الیاف باعث افزایش مقاومت اولیه بتن میشود که این امر اجازه زودتر باز کردن قالبها را میدهد.
علاوه بر این، با ایجاد یک سطح بدون ترک و مستحکم، عمر و دوام قطعات پیش ساخته را بیشتر میکند.

         

روش و میزان مصرف الیاف
الیاف را میتوان در هر زمان به میکسر اضافه نمود. معمولاً الیاف در ابتدا همراه با سنگدانه ها وارد میکسر میشود. همچنین میتوان الیاف را در انتها به آب طرح اختلاط اضافه نمود و داخل میکسر ریخت که در این صورت باید برای رسیدن به مخلوط یکنواخت، 3 تا 4 دقیقه دیگر هم زدن ادامه یابد.
در صورت استفاده از بتون آماده، میتوان الیاف را به تدریج داخل تراک میکسر ریخت و هم زدن در دور تند باید به قدری ادامه داشته باشد که از پخش کامل الیاف داخل بتون مطمئن شد.
استفاده از هر نوع الیافی باعث کاهش اسلامپ بتون میشود اما در زمان ویبره و تراکم بی تأثیر است. طبق پیشنهاد ACI 544 آزمایش اسلامپ برای بتون الیافی مناسب نیست و باید از آزمایش اسلامپ وارونه استفاده کرد که این آزمایش تأییدی برعدم کاهش کارآیی بتون الیافی میباشد و نشان میدهد بتون از لحاظ تراکم پذیری تغییری نمیکند.

کاهش اسلامپ در درصد مصرف بالای الیاف در بعضی موارد میتواند جادادن بتون در قالب را با مشکل مواجه کند که دراین صورت میتوان از روان کننده ها استفاده نمود.  

الیاف پلی پروپیلن آب گریز است و درصد جذب آب آن صفر میباشد. بنابراین هرگز نباید از افزودن آب اضافی جهت افزایش روانی بتون استفاده کرد. 

مقدار مصرف الیاف باتوجه به عملکردمورد نظر، از 6/0 تا 3 کیلوگرم در مترمکعب متغیر است. مقدار متوسط مصرف (مثلاً دردالها) حدود 1 کیلوگرم در متر مکعب است. در قطعات پیش ساخته با استفاده از سیستم دوغاب تزریقی (Slurry infiltrated ) از مقدار بسیار بیشتری الیاف استفاده میشود تا به هدف مورد نظر، (مثلاً مقاومت خمشی مورد نظر) رسید.

سایر موارد مصرف
از الیاف پلی پروپیلن علاوه بر بتون و سیمان، در گچ و پنلهای پیش ساخته گچی جهت جلوگیری از ترک و خردشدن قطعات هنگام جابجایی استفاده میگردد. همچنین در گچکاری، در لایه های گچ و خاک استفاده میشود.


در تولید ورقهای سیمانی (ایرانیت) ازالیاف پلی پروپیلن استفاده میشود تا مقدار مصرف آزبست کم شود. در تولید کنیتکس، الیاف پلی پروپیلن به طور کامل جایگزین آزبست میشود.
در ساخت پوششهای دیواری (رومالین) از ترکیب رنگها و اندازه های مختلف الیاف استفاده میشود.

 کاربرد الیاف پلی پروپیلن در کنیتکس و پوششهای دیواری (رومالین):
در تولید کنیتکس، الیاف پلی پروپیلن به طور کامل جایگزین آزبست میشود. سایر ویژگیهای الیاف در کاربرد آن در کنیتکس به شرح زیر است:

  • اختلاط کامل با عناصر تشکیل دهنده  کنیتکس (سنگدانه ها و رنگدانه ها) و عدم رویت آن در مخلوط پس از ترکیب
  • پراکندگی راحت و یکسان الیاف در کنیتکس
  • جلوگیری از ترک خوردن و پوسته شدن کنیتکس
  • کاهش نفوذ پذیری در برابر آب و مواد شیمیایی
  • مقاومت در برابر کلیه مواد خورنده اسیدی و قلیایی
  • اقتصادی بودن آن به دلیل وزن حجمی پایین الیاف در مقایسه با آزبست (مقدار مصرف حدود یک دهم تا یک نهم مقدار آزبست میباشد.)
  • افزایش مقاومت در برابر ضربه و سایش
  • بهداشتی بودن الیاف و عاری بودن آن از هرگونه آثار منفی زیست محیطی و بیماری زا)
  • الیاف پلی پروپیلن به راحتی با انواع رزینها مخلوط و بطور یکنواخت در سطح آن متفرق میشود.
  • کاربرد الیاف به انعطاف پذیری و زیبایی محصول می انجامد.
  • الیاف پلی پروپیلن دارای مقاومت شیمیایی بالایی میباشد.
  • از ظرافت بالایی جهت کاربرد در رومالین برخوردار میباشد.
  • از جهت رعایت موازین بهداشتی و زیست محیطی کاملاً بی ضرر است.
  • هزینه تأمین و بکارگیری این الیافی به مراتب از انواع مشابه کمتر است.
  • الیاف در رنگها و طولهای متنوع (3، 6، 12، 19 میلیمتر و بلندتر) قابل عرضه میباشد.

در هر کیلوگرم الیاف پلی پروپیلن در حدود 3 متر مربع رومالین استفاده می شود

 
  بالا