شرکت فنی مهندسی میسون

امروزه كاربرد بتن اليافی به دليل مزاياي آن نسبت به بتن غير مسلح گسترش يافته است.

از جمله اين مزايا مي توان ميزان جذب انرژی بالا، بهبود چشمگير رفتار بتن در ناحيه بعد از ايجاد اولين ترك، بهبود مقاومت خمشي و مقاومت به ضربه و جلوگيري از ايجاد و گسترش ترك هاي جمع شدگي را نام برد. با توجه به اينكه كاربرد يك نوع الياف خواص مطلوب گفته شده را در گستره محدود بهبود ميبخشد، امروزه كاربرد بتن اليافی هيبريدی گسترش يافته است در اين پژوهش اثر افزايش درصد الياف پلی پروپيلن در بتن اليافی هيبريدی مورد بررسي قرار گرفته است. سه درصد مختلف الياف پلی پروپيلن در 1% حجمي الياف فولادی جايگزين شده است. درپايان، خواص مكانيكي نمونه هاي بتن اليافي هيبريدي فولادی _ پلي پروپيلن شامل طاقت خمشي، مقاومت خمشي و مقاومت به ضربه با يكديگر و بتن شاهد مقايسه شده است.

نتايج آزمايش ها نشان دهنده آن است كه الياف پلي پروپيلن قابليت پل زدن بر روي ريزتركها را داشته و اثر ناچيزي بر بهبود رفتار بتن بعد از ايجاد اولين ترك را دارند. هرچه الياف فولادی با درصد بيشتری از الياف پلی پروپيلن جايگزين شود، ميزان مقاومت خمشي، جذب انرژي و مقاومت به ضربه كاهش مي يابد.

با توجه به اينكه بتن ماده ای ترد است، امروزه كاربرد بتن اليافی با نرمي بالاتر به گونه ای كه بتواند تغييرشكل هاي زياد را بدون شكست تحمل نمايد، مورد توجه محققين و مهندسين است. تحقيقات درباره تأمين نرمي لازم در بتن با الياف مختلف و حتي در برخي موارد حذف آرماتور، در حال انجام است. هدف كلي از كاربرد الياف در بتن افزايش ميزان جذب انرژي بتن و كنترل گسترش ترک است تا قطعه بتني بتواند در مقابل بارهاي وارده در يک مقطع ترک خورده، تغيير شكل هاي بيشتری را پس از ايجاد اولين ترک تحمل نمايد. بتن مسلح به الياف متعدد در سال هاي اخير در سازه های چون روسازي راه ها و فرودگاه ها، پي هاي عظيم با تغييرشكل هاي زياد و به ويژه در پوشش بتني تونل ها به كار رفته است. افزودن الياف به بتن به ميزان قابل توجهي خواص مكانيكي آن را از جمله طاقت و مقاومت خمشي، مقاومت كششي و مقاومت به ضربه را بهبود مي بخشد.

افزودن يک نوع الياف به بتن، خواص بتن اليافي اعم از بازشدگي ترک، تغييرشكل وغيره را در يک بازه محدود بهبود مي بخشد.مزيت تركيب الياف آلي) پلی پروپيلن و نايلون و معدنی شيشه، آزبست، كربن و ... بدست آوردن مقاومت كششي بيشتر و طاقت خمشي بالاتر است كه 19 سال پيش توسط والتون و مجومدار مورد بررسي قرار گرفت.

بانتيا بتن اليافی هيبريدي از دو دسته الياف با جنس يكسان و اندازه هاي مختلف را مورد بررسي قرار دادند و به اين نتيجه رسيدند؛ الياف كوچكتر بين ترک هاي كوچک پل زده و رشد ريزترکها را كنترل مي نمايد و از به هم پيوستن آنها جلوگيری مي نمايد و الياف بزرگتر از ايجاد و گسترش ترک های بزرگ جلوگيری ميكند و به ميزان چشمگيری سبب بهبود طاقت شكست مي شود.

پژوهش ديگري از بانتيا بر روي بتن اليافی هيبريدی از دو دسته الياف با يک اندازه و دو جنس مختلف نشان داد، الياف سخت تر و با مدول الاستيسيته بالاتر منجر به مقاومت در برابر اولين ترک و مقاومت نهايي شده و نوع ديگر كه تقريبا انعطاف پذير است منجر به بهبود طاقت خمشي و ظرفيت كرنشي بعد از اولين ترک ميشود.

بتن مسلح به الياف فولادی امروزه توجه ويژه اي را در ميان محققين به خود اختصاص داده است . الياف فولادی طول بلند، نرمي زياد و مدول الاستيسيته بالا دارد. بنابراين پس از ايجاد اولين ترک بر روي ترک هاي بزرگ پل زده و از گسترش آنها جلوگيري مي نمايند بدين ترتيب سبب افزايش شكل پذيری بتن، طاقت خمشي، مقاومت خمشي و مقاومت به ضربه مي شود. با اين وجود از جمله مشكلات كاربرد اين دسته الياف، اثرپذيري از ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي، زنگ زدگي، قيمت بالا و همچنين افزايش وزن سازه بتني است. از طرفي بتن اليافي مسلح به الياف پلی پروپيلن سبک بوده و هيچ يک از عيوب مذكور بتن اليافي فولادی را ندارد.

برگرفته از پژوهش علی اکبر رمضان پور - پانته آ رشید دانش

دانشگاه امیرکبیر سال 1391