با توجه به توضیحاتی که در نوشته “مقایسه مواد گوناگون بتن الیافی” ارائه نمودیم، بتن الیافی می تواند از ترکیب بتن با الیافی که می توانند از جنس های مختلفی تهیه شده باشند، ایجاد گردد. در نوشته مذکور در این رابطه صحبت کردیم که تکنولوژی های جدید اجازه بهره برداری از انواع مختلف الیاف را به ما می دهد و به این ترتیب می توان از متریال هایی که مناسب این فناوری است الیاف در اندازه ها و ابعاد مناسب تولید کرد و در مرحله اختلاط بتن آن ها را وارد کرد و به این ترتیب بتن الیافی مورد نظر را تولید نمود.

اما همانطور که بیان شد با توجه به اختلافی که این مواد گوناگون تولید کننده الیاف می توانند داشته باشند، بتن الیافی به دست آمده از هر یک از آن ها نیز دارای خصوصیات و ویژگی های منحصر به فرد خود است که از سایر انواع بتن الیافی متمایز می گردد. از جمله موادی که می توان از آنها در تولید الیاف بتن الیافی بهره جست عبارتند از فولاد، شیشه، نایلون، پلیمر، کربن و غیره.

اما نقطه اشتراک همه این الیاف در این است که باعث تقویت و افزایش استحکام بتن الیافی می شوند. و در این مقاله به این مساله خواهیم پرداخت که چگونه الیاف می توانند باعث تقویت بتن الیافی گردند. در واقع مکانیزم عملکرد الیاف به این شکل است که وقتی که از طریق برش های محیطی، تنش های وارده به بتن الیافی به آن منتقل می گردد، چند اتفاق می افتد.

چگونه الیاف می توانند باعث تقویت بتن الیافی شوند

اتفاق اول این است که اگر سطح و لایه رویی الیاف، دارای آج باشند باعث می شود که تنش وارد شده از ماتریس بتن الیافی به الیاف منتقل شوند و این نیرو بین الیاف و ماتریس پخش می شود که این فرآیند از طریق مقاومت چسبندگی اجزای بتن فیبری صورت می پذیرد.

اما اگر ماتریس بتن الیافی دچار ترک شوند، آنگاه تنش های وارده مستقیما به الیاف منتقل می شوند. در اینجا باید به مولفه هایی بپردازیم که بر ویژگی های بتن الیافی موثر هستند. یکی از این ویژگی ها بازدهی الیاف به کار رفته در بتن الیافی می باشد. بازدهی الیاف بر اساس میزان چسبندگی موجود بین الیاف و ماتریس بتن اندازه گیری می شود و هر چه این چسبندگی بیشتر باشد در واقع بازدهی الیاف بیشتر است.

فاکتور دومی که در بررسی تاثیر الیاف در استحکام بتن فیبری قابل بررسی مقدار الیاف موجود در بتن می باشد. که هر چه این مقدار بیشتر باشد هم باعث افزایش تاثیرات آن می گردد و هم سبب می شود که وزن بتن الیافی تولیدی نهایی سبکتر باشد.

نسبت طول به قطر الیاف در بتن الیافی

فاکتور سوم هم ماتریس بتن الیافی است. در مورد بازدهی الیاف لازم به ذکر است که در الیف با سطح مقطع ثابت هر چه طول این الیاف بیشتر باشد، میزان چسبندگی و در نتیجه بازدهی آن بیشتر می باشد. چرا که بیشتر شدن طول الیاف با سطح مقطع ثابت باعث می شود که بیرون کشیدن این الیاف از داخل بتن سخت تر باشد. در نتیجه اثر بخشی آن ها بیشتر می باشد. و باعث بهبود خواص ماتریس بتن الیافی می گردد.

از طرف دیگر در مورد الیاف به کار رفته در بتن الیافی که دارای سطح مقطع دایروی هستند، آن دسته از الیاف که قطر بزرگتری دارند، نسبت به آن ها که قطر کمتری دارند، بازدهی کمتری دارند. یرا آن الیافی که قطر کمتری دارند، سطح تماس بیشتری با ماتریس بتن دارند و به این جهت چسبندگی آن ها بیشتر است. به همین دلیل بازدهی آن بالاتر است.

با توجه به آنچه گفته شد نسبت طول الیاف به قطر آن ها عدد مهمی است و هر چه این عدد بزرگتر باشد به معنی آن است که الیاف موجود در بتن الیافی دارای طول بزرگتر و قطر کوچکتری هستند و این مساله به معنای بازدهی بالای آن ها می باشد. این نسبت طول به قطر در الیاف به کار گرفته شده در بتن الیاف باید به قطر بزرگ باشد که اگر ماتریس دچار شکست شود، الیاف بتوانند نیروها و تنش های وارده را به خوبی تحمل کنند.

و لازمه آن این است که الیاف به حداکثر مقاومت کششی خود برسند. هر چتد عملا امکان دستیابی بتن الیاف به همان مقاومت مطلوب در صورت ترک برداشتن ماتریس بتن امکان پذیر نیست اما می توان با نسبت خوبی که برای طول و قطر الیاف برقرار می شود، به مقاومت دلخواه نزدیک شویم.

اما این به معنای آن نیست که ما مجازیم در بتن الیافی نسبت طول به قطر الیاف را به هر اندازه خواستیم افزایش دهیم زیرا طبق تحقیقات مشخص شده که اگر این نسبت از عدد ۱۰۰ بالاتر رود، باعث افت کارآیی و کیفیت بتن به مقدار قابل ملاحظه ای می شود. چرا که باعث می شود در روش های مرسوم اختلاط، الیاف به شکل متوازن در بتن توزیع نشوند. و این امر باعث افت کیفیت و مقاومت بتن الیافی خواهد شد.

یکی از انواع بتن الیافی وقتی است که الیاف شیشه نقش تسلیح بتن را بر عهده داشته باشند که نمونه این قطعات در صفحه جی اف آر سی GFRC هنزا موجود است. شما هم اگر می خواهید از امکانات و زیبایی این محصول بهره مند شوید راه آن تماس با کارشناسان هنزا است.