الیاف فلزی فولادی چیست؟
در پاسخ به پرسش الیاف فولادی چیست؟ میتوان چنین گفت که الیاف فلزی بتن در واقع سیم های فولادی با طول کوتاه و یا ورق های نازک فولادی هستند. از این الیاف به منظور مسلح کردن بتن و به عنوان جایگزین میلگردها استفاده می‌شود. با یکی دیگر از مقالات نانو بتن آیریک همراه ما باشید.
مطابق استانداردهای موجود در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، نسبت طول به قطر در الیاف فلزی بتن در بازه‌ای مابین 50 تا 100 قرار می‌گیرد. همچنین الیاف فلزی بتن آجدار بوده و عموما دارای مقطع دایره‌ای به قطر 0.4 تا 1.3 میلی متر و طولی ما بین 25 تا 63 میلی متر می‌باشند. این الیاف به اندازه کافی کوچک هستند که میتوان آنها را به طور تصادفی در یک مخلوط بتن سخت نشده با استفاده از روش های اختلاط معمولی پراکنده نمود.
انواع الیاف فولادی
در صنعت ساختمان سازی با توجه به شکل ظاهری و خواص هندسی الیاف از انواع الیاف فولادی استفاده می‌شود. از رایج ترین الیاف مورد استفاده در بتن های مسلح به الیاف فولادی میتوان: الیاف مستقیم، دو سر قلاب، یک سر قلاب، سینوسی و موج دار را نام برد.
الیاف فولادی از نوع دو سر قلاب در اشکال 3 بعدی، 4 بعدی و 5 بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی بتن های مسلح به الیاف فولادی دو سر قلاب نشان دهنده آن است که مقاومت بتن مسلح به الیاف 5 بعدی از مقاومت بتن مسلح شده به الیاف 4 بعدی و 3 بعدی بیشتر می‌باشد.
لازم به ذکر است که استفاده از الیاف فولادی دو سر قلاب، منجر به افزایش گیرداری مابین مخلوط بتن و الیاف می‌شود. در نتیجه با افزایش گیرداری مخلوط بتن و الیاف سیمان کاری، از گسترش ترک در بتن جلوگیری به عمل می‌آید.
تاثیر الیاف فلزی بر روی خواص بتن
تاثیر الیاف فلزی در بتن بستگی به عوامل متعددی از قبیل مقدار الیاف، شکل، طول، نسبت طول به قطر الیاف و مقاومت کششی الیاف دارد.
تاثیر الیاف فلزی در بتن بسیار گسترده بوده و از جمله تاثیرات این الیاف میتوان موارد زیر را نام برد:
- افزایش مقاومت خمشی بتن
- کاهش ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک
- افزایش مقاومت در برابر خستگی و ضربه
- افزایش مقاومت در برابر بارهای ناشی از انفجار
- کاهش نیاز به آرماتور در سازه .
همچنین تحقیقات صورت گرفته نشان می‌دهد که به طور کلی با افزودن الیاف فلزی به مخلوط بتن، مقاومت فشاری از 1% تا 32% افزایش می‌یابد.
تاثیر الیاف فلزی بر روی طرح اختلاط بتن
از آنجایی که الیاف فلزی بتن بر روی کارایی مخلوط بتن تاثیر می‌گذارند، هنگام تعیین نسبت مخلوط بتن های مسلح به الیاف فولادی می‌بایست به برخی از موارد مهم توجه لازم داشت. استفاده از الیاف فولادی باعث کاهش کارایی مخلوط بتن می‌شود. هر چه قدر میزان الیاف به کار برده شده و طول آن بیشتر باشد کارایی بتن تولید شده کمتر خواهد بود. برای اصلاح طرح مخلوط بتن در چنین شرایطی استفاده از روش های زیر پیشنهاد می‌شود:
- کاهش میزان شن مخلوط بتن (موثرترین روش)
- افزایش میزان سیمان در طرح اختلاط
- افزایش میزان ماسه مصرفی
- استفاده از مواد فوق روان کننده
- کاهش حداکثر اندازه اسمی مواد شنی
شایان ذکر است که برای اندازه گیری کارایی بتن های مسلح به الیاف فولادی می‌بایست از مخروط اسلامپ معکوس و یا آزمایش زمان ویبی استفاده شود.
انواع کاربرد الیاف فلزی بتن
بزرگترین کاربرد بتن های مسلح به الیاف فولادی ساخت دال بتنی (کف) در سازه‌ها است. استفاده از الیاف فولادی در ساخت دال بتنی در مقایسه با سایر روش ها می‌تواند منجر به کاهش هزینه های ساخت و ساز شود.
دیگر موارد کاربرد الیاف فلزی در بتن عبارت اند از:
- باند فرودگاه
- پارکینگ هواپیما
- روسازی جاده ها
- پوشش تونل ها
- پل ها کاربرد
- سد سازی
- دیوارها
- طبقات انبارها
روش مصرف انواع الیاف فلزی در بتن
برای ساخت بتن های مسلح به الیاف فولادی از سیمان، آب، ماسه، شن و الیاف فولادی استفاده می‌شود. مهم ترین مساله هنگام اضافه کردن انواع الیاف فولادی به مخلوط بتن، توزیع یکنواخت الیاف فولادی است. اهمیت روش مصرف انواع الیاف فلزی در بتن به این دلیل است که به طور کلی هنگام اختلاط بتن با الیاف فولادی، این الیاف تمایل دارند که در یکدیگر قفل شده و به شکل گلوله درآیند.
بنابراین چنانچه در مخلوط بتن مقدار الیاف کمی مورد نیاز باشد، برای پراکندگی و توزیع یکنواخت الیاف مذکور، الیاف فلزی بتن به صورت دستی به داخل میکسر اضافه می‌گردند. در صورتی که مقدار زیادی از الیاف فولادی مورد نیاز باشد، این الیاف پس از قرار گرفتن بر روی یک سرند ارتعاشی داخل مخلوط کن اضافه خواهند شد.
یکی دیگر از نکات مهم به هنگام استفاده از انواع الیاف فولادی، توجه به مقاومت پیوستگی بین الیاف و خمیر سیمان است. مقاومت پیوستگی موجود ما بین الیاف فلزی بتن و خمیر سیمان نباید به اندازه ای کم باشد که در بارگذاری های کم، الیاف به سادگی از خمیر سیمان بیرون کشیده شوند.
لازم به ذکر است که مطابق استانداردهای موجود در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، حداقل مقدار الیاف فولادی مورد نیاز برای هر متر مکعب بتن 60 کیلوگرم می‌باشد.
نوع بسته بندی الیاف فلزی
بسته بندی الیاف فلزی بتن با توجه به سفارش و درخواست کارفرمای پروژه انجام می‌گردد. در ایران عموما بسته بندی الیاف فلزی بتن در کیسه های 15، 20 و 25 کیلوگرمی صورت می‌پذیرد. نوع بسته بندی الیاف فلزی می‌بایست به گونه‌ای باشد که الیاف در برابر رطوبت و یا آلودگی شیمیایی کاملا محافظت شوند.
قیمت الیاف فلزی در بتن
یکی از فاکتورهای مهم به هنگام خرید الیاف فولادی، قیمت الیاف مورد نظر می‌باشد. قیمت الیاف فلزی بتن با توجه به نوع و مقدار الیاف به کار برده شده تعیین می‌گردد. با توجه به نوسانات قیمت ها در بازار، الیاف فلزی بتن دارای قیمت ثابتی نمی‌باشد. از این روی پس از تعیین نوع و وزن الیاف مورد استفاده میتوان قیمت نهایی این الیاف را تعیین نمود.
معایب استفاده از الیاف فلزی بتن
از جمله معایب استفاده از الیاف فلزی بتن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- بر اثر بارش باران احتمال نمایان شدن الیاف فولادی وجود دارد.
- در صورتی که الیاف در مخلوط بتن به صورت یکنواخت پخش نشده باشند، کیفیت بتن تولید شده کاهش می‌باید.
- مشکل گلوله شدن الیاف فولادی در حین اختلاط وجود دارد.
- استفاده از الیاف فلزی بتن می‌تواند منجر به کاهش کارایی مخلوط بتن شود.
- به دلیل استفاده از الیاف فولادی، خطر خوردگی نیز وجود دارد.
- بتن های مسلح به الیاف فولادی نسبت به بتن معمولی وزن بیشتری دارند.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر با نانو بتن آیریک تماس بگیرید.