تحقیقات انجام شده درباره بتن الیافی

در مقاله “انگیزه استفاده از بتن الیافی” بیان شد که علت عمده گرایش معماران و مهندسان به ساخت، تولید و استفاده از بتن الیافی در پروژه های ساختمانی و عمرانی این است که سیمان خاصیت شکنندگی د نردی دارد و پس از ساخت بتن باید با استفاده از موادی آن را تسلیح و تقویت کنیم. که ابتدائا از آرماتورهای فولادی برای برآورده کردن این نیاز استفاده شد ولی به دلیل مزیت های بیشتری که بتن الیافی داراست، به تدریج دست اندرکاران تولید مصالح ساختمانی به سمت تولید بتن الیافی روی آوردند.

البته اگر بخواهیم نگاهی به گذشته بیاندازیم می توان گفت که سابقه بتن الیافی را باید در خانه های خشت و گلی جستجو کرد. که در این خانه های قدیمی دیوارها را با خشت می ساختند که در آن از ترکیب کاه در گل استفاده می شده است و دلیل آن خاصیت کاه در کاهش ترک های خشت های گلی بوده است. به علاوه وجود کاه در ترکیب گل باعث افزایش مقاومت خشت های گلی می شده است. همانطور که الیاف در بتن الیافی همین وظیفه را بر عهده دارند.

اما اگر بخواهیم به تاریخ دقیقی برای آغاز بتن الیافی به شکلی که امروزه وجود دارد و استفاده می شود اشاره کنیم، باید بگوییم که ابتدا این محصول در کشور شوروی و در دهه 1950 کشف و به کار گرفته شد و آن ها متوجه شدند که اگر به جای آرماتورهای فولادی از ترکیب الیاف در بتن استفاده شود، بتن حاصله هنگام از دست دادن آب دارای ترک های کوچکتر و محدود تری خواهد شد.

پس از آنکه ایده استفاده از بتن الیافی در ساخت و ساز در شوروی سابق ابداع شد، در دهه 1960 آمریکایی ها توجهی ویژه به این محصول کردند و تحقیقاتی را در مورد آن شروع کردند که آبا صرفا از الیاف فولادی باید در ترکیب بتن الیافی استفاده کرد و یا می توان از الیاف مواد دیگر نیز در این ترکیب استفاده کرد و همچنین مزیت هر کدام از این الیاف در ترکیب بتن الیافی حاصل چه خواهد بود؟

به علاوه تحقیقات آمریکایی ها بر این مورد نیز متمرکز بود که وجود الیاف فولادی در ترکیب این بتن چه اثری بر روی شکنندگی بتن می گذارد و به دنبال مقیاسی برای سنجش میزان سکنندگی بتن حاصله و مقایسه آن با بتن معمولی بودند. به همین جهت آمایش هایی برای محاسبه مقاومت بتن الیافی با تمرکز بر تنش های وارده طراحی شد.

آن ها دریافتند برای آنکه بتن الیافی بتواند به بالاترین سطح مقاومت خود دست یابد باید از الیافی کوتاه که در ترکیب بتن در جهت های مختلف و نامنظم پخش شده است استفاده کرد، البته به شرطی که این الیاف به خوبی در تمام حجم بتن توزیع و پخش شده باشند و این طور نباشد که در برخی از بتن الیافی، الیاف به کار رفته متمرکز و جمع شده باشند ولی بخش هایی از بتن خالی از الیاف باشد.

در این صورت است که می توان انتظار داشت بتن الیافی به وجود آمده بتواند ترک ها را در همه جهت هایی که ایجاد می شود کنترل کند و مانع از گسترش و عمیق شدن ترک ها گردد. به علاوه در صورت که نیروهای کششی به بتن وارد شود، این نیرو ها توسط الیاف موجود در ترکیب بتن جذب و هضم می شود و باعث می شود که بتن الیافی دچار شکست نشود. همین مساله سبب می شود که بتن الیافی دارای مقاومت کششی، خمشی، برشی و فشاری بیشتری نسبت به بتن معمولی باشد.

این روند طی شد تا اینکه امروزه که به بازار بتن الیافی نگاه می کنیم، می بینیم که از مواد و الیاف مختلفی در ساخت این بتن استفاده می شود که در ادامه به برخی از این ها اشاره می کنیم:

– FRC: که بتن هایی هستند که از الیاف پلاستیکی در حجم آن ها استفاده می شود.

– GFRC: که در ترکیب این بتن از فایبر گلاس یا همان الیاف شیشه ای استفاده می شود و این نمونه از بتن الیافی توانسته امروز کاربرد بسیار گسترده ای به دست آورد. برای مشاهده نمونه های این محصول می توانید به صفحه جی اف آر سی GFRC هنزا مراجعه نمایید.

– AFRC: بتن های مرکب از الیاف آرامیدی.

– CFRC: بتن الیافی که الیاف به کار رفته در آن، الیاف کربنی است.

این الیاف در حجم بتن توسط مواد افزودنی و همچنین یک رزین چسباننده، تشکیل می شوند و بتن را ایجاد می کنند.

در گذشته گفته شد که هر یک از این الیاف و بتن الیافی حاصل از ترکیب آن ها در بتن دارای خواص و ویژگی هایی است که با توجه به کارکرد و کاربرد خاص در بخش های مختلف ساختمانی، قابلیت به کار گیری دارند و هنگام استفاده از این محصول لازم است به خواص و مزیت های هر یک از این انواع بتن الیافی توجه شود. و ببینیم که در محل مورد استفاده ما کدام یک از این خاص به کار می آید و مهم است.

برای آشنایی با انواع بتن الیافی و خواص و مزیت های هر یک نسبت به دیگری و نیاز به کار گیری آن ها می توانید با کارشناسان و متخصصان ما در هنزا تماس حاصل نمایید.