بتن الیافی چیست؟

بتن الیافی به ماده ای میگویند که از سیمان هیدرولیکی ، آب ، شن ، ماسه و الیاف های تفکیک شده تشکیل میشود.

الیاف در سازه های مشخص به مقدار معین و با جنس های مشخص به کار میرود.حال این الیاف های تفکیک شده استفاده شده در بتن الیافی میتوانند از جنس

• فولاد
• شیشه
• موادمصنوعی
• موادطبیعی

باشد. ولی به طور کلی جنس عمده ی الیاف های استفاده شده در بتن الیافی از فولاد(steel) میباشد.

اگر در مورد این ماده ی جدید که جزو علم های نوین کشورمان هست علاقه مند شدید ادامه ی این مقاله را که توسط شهر نوین عمران ومعماری برای شما فراهم شده است را حتما بخوانید.

بتن معمولي بر خلاف بتن الیافی ، داراي تعداد زيادي تركهاي مويين است كه به دليل تنش های اعمال شده ،تركهاي مويين افزایش مییابد و در نتیجه ی آن مقاومت كششي بتن كم است.

در ابتدا فرض میشد كه با  به كاربردن الياف در فواصل نزديک به يكديگر، از توسعه تر كهاي مويين جلوگيري شده و درنتيجه، مقاوم تهاي كششي و خمشي بتن به ميزان زيادي افزايش مي يابد.

همچنين الياف،  زمان شروع ترك هاي كششي را به تأخير انداخته و درنتيجه باعث افزايش مقاومت كششي بتن ميشود.

همه ی این ها نتیجه هایی بود که برای ما بسیار خوشایند بود و ما برای دست یابی به این هدف ها تلاش میکنیم.

اما با پیشرفت علم و تکنولوژی مطالعات نشان داده اند كه استفاده از الياف در بتن الیافی با حجم و اندازه هاي مختلف در ملات يا بتن باعث افزايش مقاومت آنها، به ميزان زياد نميگردد.

بااين وجود، پژوهشگران، بهبود زيادي را در رفتار بتن اليافي، در مرحلة پس از تر ك خوردگي پيدا كرده اند.

به عبارت ديگر، علي رغم آنكه مقاومت نهايي كششي به ميزان زيادي افزايش نمييابد، اما كرنش كششي درهنگام گسيختگي افزايش مي يابد. درنتيجه، در مقايسه با بتن ساده، بتن اليافي سخت ترند و درمقابل ضربه مقاومت بيشتري دارند.

بتن اليافي، بعد از ايجاد اولين ترك در خمير سيمان، بار وارده را تحمل ميكند.اما این تحمل کردن بار وابسته به یک شرطی میباشد و آن هم این است که مقاومت الیاف در برابر بیرون کشیده شدن آنها در اولین ترک ، بیش از بار در هنگام وقوع اولین ترک باشد.

در مقطع ترك خورده، خمير سيمان هيچ كششي را تحمل نمي كند و الياف، تمام بار وارد بر مقطع مركب را تحمل مي كند.

با افزايش بار بر روي مقطع مركب، الياف های موجود در بتن لیافی تمايل دارند كه تنش هاي اضافي را از طريق تنش هاي پيوستگي به خمير سيمان منتقل كنند.

اگر اين تنش هاي پيوستگي از مقاومت پيوستگي بيشتر نگردد، در خمير سيمان ترك هاي ديگري نيز به وجود مي آيد و اگر بیشتر شوند، در خمیر سیمان حتما ترک های بیشتری به وجود میآید.

اين روند ترك خوردگي تا آنجا ادامه مي يابد كه الياف های موجود در بتن الیافی شكسته شوند و يا اينكه به علت ازبين رفتن پيوستگي، الياف از درون بتن بيرون كشيده شوند.

از نقطه نظر مواد و سازه اي، نقطه تعادل ظريفي در بهينه سازي پيوستگي بين الياف در بتن الیافی و خمير سيمان در بتن الیافی وجود دارد.

در صورتي كه پيوستگي بين الياف و خمير سيمان( در بتن الیافی ) ضعيف باشد، الياف در نيروهاي پايين بيرون كشيده شده و تاثير چنداني در پركردن فاصله بين تركها نخواهند داشت، لذا سختي سيستم افزايش پيدا نخواهد كرد.

در حالت دوم الياف موجود در بتن الیافی مانند مواد اضافي غير فعالي عمل مي كنند كه تاثير قابل ملاحظه اي در بهبود خواص مكانيكي ندارند.
براي پركردن فضاي بين ريز تركها در مجموعه تحت بار و براي جلوگيري از تمركز تنش بالا، لازم است تعداد زيادي الياف كوتاه داشته باشيم.
توزيع يكنواخت الياف كوتاه در بتن الیافی مي تواند مقاومت و شكل پذيري مجموعه را افزايش دهد.

اگر پيوستگي بين الياف و خمير سيمان( در بتن الیافی ) بيش از حد قوي باشد، ممكن است عمده الياف قبل از آنكه انرژي زيادي را مستهلک كنند، مي شكنند.

اما الياف بلند براي پركردن فضاي بين ترك هاي بزرگ منفصل در نيروهاي بالا در بتن الیافی لازم هستند. با اين وجود، درصد حجمي الياف بلند مي تواند بسيار كمتر از الياف كوتاه باشد.

يكي از انواع طبقه بندي بتن اليافي بر مبناي نسبت الياف در داخل بتن است:

•  بتن الیافی با حجم كم: حجم الياف در داخل بتن كمتر از ۱ % است.
•  بتن الیافی با حجم متوسط: حجم الياف در داخل بتن بين ۱ % و ۲ % است.
•  بتن الیافی با حجم بالا: حجم الياف در داخل بتن بيش از ۲ % است.

در بتن با حجم كم الياف كه معمولا در دالها و روسازي بكار مي روند، الياف عموما به منظور كاهش جمع شدگي استفاده مي شوند.

در بتن با حجم متوسط كاربرد اين مقدار از الياف موجب افزايش مدول گسيختگي، سختي و مقاومت ضربه اي بتن مي شود.
 اين نوع از بتن ها در انواع مختلف سيستمهاي ساخت نظير شات كريت كاربرد دارند.
كاربرد اين نوع بتن در سازه هايي كه نياز به قابليت جذب انرژي بالا، افزايش ظرفيت در برابر بيرون پريدگي بتن و افزايش مقاومت خستگي دارند كاربرد دارد.

اگر در مورد بتن الیافی که یکی از مباحث جدید و علم نوین عمران میباشد علاقه مند شدید به شما پیشنهاد میکنیم که حتما فایل پی دی اف زیر را دانلود کنید.

همچنین قابل به ذکر است که این فایل پی دی اف بسیار کامل تر و حاوی مطالب بیشتری میباشد.

این فایل پی دی اف توسط دکتر رمضانی پدر علم بتن در داخل ایران تهیه شده است و برای شما دانشجویان و فرهیختگان به صورت رایگان منتشر شده است.

دوستان عزیز در جریان باشند که این فایل پی دی اف به صورت رایگان منتشر شده است و هر گونه مپی برداری و گرفتن وجه برای انتشار آن خلاف قوانین جمهوری اسلامی ایرزان میباشد و با فرد خاطی مطابق قوانین رفتار میشود.