همانطور که گفتیم دلیل روی آوردن به استفاده از بتن الیافی و گسترش کاربرد آن در اقصی نقاط جهان و به ویژه کشور ما این است که همانطور که در مقاله “افزایش مقاومت های بتن الیافی” اشاره شد، وجود این الیاف سبب افزایش مقاومت بتن الیافی در برابر نیروها و بارهای مختلف می شود. در این نوشته به این مساله خواهیم پرداخت که این الیاف چگونه عمل می کنند که پایداری و قوام بتن را افزایش و بهبود می بخشند. و در واقع توضیح خواهیم داد که این الیاف در برابر ترک خوردگی بتن چگونه از خود عکس العمل نشان داده که مانع کاهش مقاومت بتن الیافی می شوند.

خلاقیت در طراحی با بتن الیافی

بتن به تدریج آب موجود در ترکیب خود را از دست می دهد و خشک می شود. اگر در حین این فرآیند از جمع شدن و تراکم بتن الیافی جلوگیری شود، باعث می شود که این بتن تحت فشار نیروهای کششی قرار گیرد. و همین امر موجب ایجاد ترک در سطح بتن می شود. در بتن الیافی که نسبت آب به سیمان بالاتر است (بیش از حدود ۴۵ درصد) می توان از خشک شدن به عنوان مهم ترین عامل ترک برداشتن بتن الیافی نام برد. (جی اف آر سی یکی از نمونه های بتن الیافی می باشد که می توانید در صفحه جی اف آر سی هنزا با آن آشنا شوید و در نوشته “فرآیند عمل آوری در تولید جی اف آر سی” با چگونگی پروسه خشک شدن و از دست دادن آب این بتن آشنا گردید.)

برخی بتن ها مانند بتن الیافی خاصیت خود متراکمی دارند که به دلیل افزودن مواد ریز چسبنده در آن ها می باشد. هر چند این مواد چسبنده افزودنی باعث می شوند که بتن میل بیشتری به تراکم و جمع شوندگی داشته باشد اما از طرفی مانع از دست دادن ناگهانی آب توسط بتن می شود و در واقع سرعت تبخیر را کاهش می دهد و نسبت به بتن معمولی میزان کمتری ترک در آن ها مشاهده می شود.

در واقع جمع شدگی بتن، فرآیندی است که در همان ابتدای ساخت و تهیه بتن و با تبخیر رطوبت آن آغاز می شود. و هر چه میزان رطوبت موجود در داخل حجم بتن کمتر باشد تمایل بتن برای از دست دادن رطوبت از سطح نیز بیشتر می شود. که از دست دادن آب سطحی باعث تغییر اندازه حجم بتن می گردد و یتن شروع به جمع شدگی می کند که ترک ها از همین جا شروع می شوند.

مقایسه آرماتور با الیاف در بتن

البته شروع مرحله جمع شوندگی بستگی به عملیات های تولیدی بتن الیافی دارد. یعنی چگونگی مرحله اختلاط، شیوه عمل آوری و همچنین روش بتن ریزی بر این مساله تاثیر مستقیم دارند و ممکن است حتی پیش از آنکه مقاومت بتن الیافی به حد مطلوب برسد، جمع شوندگی آغاز شود. که شرایط آب و هوایی تولید بتن الیافی نیز در این کار موثر هستند. مانند دما، باد و رطوبت هوا.

از دست دادن رطوبت در سطح بتن الیافی انجام می شود و ترک ها نیز در این قسمت از بتن ایجاد می شوند. بنابراین آن دسته بتن هایی که سطح گسترده تری دارند مانند پنل های بتن الیافی بیشتر در معرض ترک برداشتن هستند به خصوص اگر در معرض عبور هوا و باد قرار داشته باشند. اما چنانچه آزمایشات تایید می کند به کار گرفتن الیاف در بتن الیافی تا حد قابل توجهی می تواند از جمع شوندگی و تولید ترک در سطوح بتن پیشگیری کند.

برای کاهش ترک ها و تمرکز تنش بر روی آن ها از روش عمل آوری که پیشتر درباره آن صحبت کردیم استفاده می شود که فعالیت اصلی در این عملیات افزایش زمان از دست دادن آب می باشد که مانع تمرکز تنش و فشار بیش از حد به بتن می گردد و در شیوه بعدی از الیاف و افزودنی هایی برای کنترل تنش های ایجاد شده استفاده می شود که این شیوه اخیر مختص بتن الیافی می باشد.

ترک برداشتن بتن الیافی

ترک های ایجاد شده در سطح بتن الیافی یا عمود بر راستای الیاف هستند و یا به موازات آن که در هر دو صورت الیاف می توانند پلی بین ترک ها برقرار کنند و به این ترتیب از رشد و گسترش ترک ها جلوگیری کرده و همچنین تنش وارد شده به سطح ترک برداشته را به سایر نواحی بتن منتقل کنند و از عمیق شدن ترک جلوگیری کنند. به این ترتیب الیاف عامل حفظ یکپارچگی بتن الیافی خواهند بود. که استفاده از شیوه های قدیمی تر آرماتور بندی هرگز نمی تواند به این کیفیت از ایجاد و گسترش ترک ها ممانعت کنند.

در ویدئوی زیر معرفی یکی از انواع بتن الیافی تولیدی هنزا را مشاهده می کنید.

بنابراین توزیع الیاف در بتن الیافی در فاصله های کوچک انجام می شود تا مانع تمرکز فشار و تنش در نقطه خاصی از بتن شوند که همین عامل می تواند ترک های عمیقی ایجاد کند. از جمله فواید دیگری که به کار گیری الیاف در بتن الیافی به همراه دارد، این است که حتی پس از ایجاد ترک ها خللی در مقاومت و استحکام بتن الیافی ایجاد نمی شود. برای آشنایی بیشتر با خواص و مزایای بتن الیافی و همچنین انتخاب و گزینش نمونه و طرح مناسب آن برای استفاده در پروژه های سازه ای و ساختمانی خود می توانید با کارشناسان و متخصصان محصولات هنزا در تماس باشید.