بتن معمولی از مقاومت کششی خوبی برای مقاومت در برابر خم شدن در اعضای سازه برخوردار نیست. در هنگام استفاده از آرماتورها در بتن نیز همچنان در اثر خم شدن مقداری ترک در سطح کشش ظاهر می‌شوند. بنابراین، برای جلوگیری از ترک خوردگی بتن، به ویژه در مورد سازه‌های نگهدارنده آب، یا سازه‌های انتقال دهنده آب، توصیه می‌شود بتن سازه ای به عنوان مقطع ترک خورده طراحی شود. این امر منجر به طراحی سازه ای سنگین با هزینه زیاد می‌شود. بتن مسلح با الیاف فولادی یک راه حل کم هزینه برای طراحی مقطع ترک خورده اعضای بتن است. استفاده از تقویت کننده الیاف فولاد در بتن، توانایی اعضای سازه را برای حمل تنش‌های قابل توجه افزایش می‌دهد. استفاده از الیاف مسلح کننده باعث افزایش مقاومت بتن در هر نوع بار می‌شود. الیاف موجود در بتن توانایی جذب انرژی بیشتر را دارند. همانطور که توسط کمیته ACI 544 توصیه شده است، بتن مسلح با الیاف فولاد به عنوان ماده اضافی برای جلوگیری از ترک خوردگی، بهبود مقاومت در برابر ضربه یا بارگذاری دینامیکی و جلوگیری از تجزیه مواد استفاده می‌شود.
<p”>بتن مسلح با الیاف فولادی ماده کامپوزیتی قابل ریختن یا قابل پاشش از سیمان‌های هیدرولیکی، سنگدانه‌های ریز و درشت با الیاف فولادی که ازسیم‌های فولادی کشیده شده یا الیاف بریده شده از صفحات فولادی هستند. این الیاف فولادی با مقاومت در برابر ترک خوردگی کششی، بتن را تقویت می کنند. الیاف معمولاً در بتن برای کنترل ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی پلاستیک و خشک شدن استفاده می‌شود.
الیاف فولادی با طول‌های کوتاه و مجزا و نسبت ابعاد (طول به قطر) حدود 20 به 100، با مقاطع مختلف برای تقویت بتن تعریف می‌شود که به اندازه کافی کوچک هستند تا به طور تصادفی در یک سختی پراکنده شوند.
گنجاندن الیاف فولادی در شاتکریت باعث بهبود بسیاری از خصوصیات مکانیکی مواد اولیه از جمله مقاومت، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت برشی، مقاومت خمشی و ضریب انعطاف پذیری می‌شود که موارد کاربرد آن به صورت زیر است:
گزارش شده است که بتن‌های نسوز تقویت شده با الیاف مسلح کننده فولادی در معرض تنش حرارتی بالا، دوام بیشتری نسبت به حالت تقویت نشده خود دارند. افزایش سرویس دهی به دلیل کنترل ترک، مقاومت بالا، مقاومت در برابر ساییدگی باعث عملکرد بهتر بتن‌های نسوز تقویت شده با الیاف نسبت به حال معمولی آن‌ها شده است.
باعث تاخیر در ترک خوردگی خمشی می‌شود. همچنین کرنش کششی در اولین ترک می تواند تا 100 درصد افزایش یابد و کرنش نهایی ممکن است به اندازه 20 تا 50 برابر بتن ساده باشد. افزودن این الیاف‌ها رفتار پس از ترک خوردگی کاملاً مشخصی را به ساختار منتقل می‌کند. خاصیت ترک خوردگی و در نتیجه افزایش شکل پذیری باعث افزایش ظرفیت جذب انرژی (مقاومت بالاتر) در بتن می‌شود. علاوه بر مقاومت کششی این الیاف روی سایر خواص مکانیکی بتن نیز تاثیر دارد:
با مقاومت خمشی بالا و مقاومت در مقابل ترک خوردگی زیلدی که دارد باعث کاهش خاصیت تردی و شکنندگی بتن خالص می‌شود.
الیاف فولادی مقاومت برشی بتن را نیز افزایش می‌دهد. همچنین تیرهای بتن آرمه را در مقابل گسیختگی ناگهانی در ناحیه کششی تقویت می‌کند. این ویژگی عمده الیاف فولادی در افزایش مقاومت برشی بتن است باعث می‌شود از کاربرد خاموت به عنوان آرماتور برشی صرفنظر گردد.
تحقیقات و آزمایش‌های خاصی برای سنجش مقاومت پیچشی صورت نگرفته است اما طی انجام یک آزمایش در بلژیک حضور الیاف مقاومت پیچشی بتن را 1.5تا 2 برابر افزایش می‌دهد.
در انتها پیشنهاد می کنم برای آشنایی بیتر با این نوع از الیاف مسلح کننده بتن مقاله “افزایش عمر مفید کف های صنعتی با استفاده از الیاف فولادی” را مطالعه نمایید.
چالش طراحی و محاسبات وال مش نوین ترین روش مهار دیوار در ساختمان اجرای وال…
سازمان نظام مهندسی ساختمان، جایگاه و مسئولیت واقعی آن پیش از پرداختن به مقوله تاییدیه…
چرا امروزه فروش وال مش بعنوان جایگزین وال پست در ساختمان افزایش چشمگیری پیدا کرده…
آیا سیستم وال مش دارای معایبی است؟ سیستم وال مش به دلیل داشتن برتری های…
خاک نسوز چیست؟ خاک نسوز که به آن گل آتشخوار و خاک رس نسوز نیز…