الیاف بتن

الیاف بتن یاالیاف پلی پروپیلن Concrete fibers درواقع نوعی کامپوزیت است وبهره گیری از آن در ترکیب سیمان و ماسه یا ملات های سیمانی باعث افزایش توان کششی و مقاومت آن به صورت قابل ملاحظه ای می شود. در واقع یکی از ایراداتی که به بتن گرفته می شود پایین بودن توان کششی و پایداری آن در برابر باز شدن و پارگی ترک ها است.

در این شرایط است که با مصرف محصولی جدید به نام الیاف بتن یا الیاف پلی پروپیلن در ملات های سیمانی قابلیت پیوستگی آن افزایش قابل ملاحظه ای خواهد یافت. الیاف بتن یک افزودنی کارآمد در راستای تقویت و مسلح نمودن بتن است. همچنین توان مقاومت کششی، خمشی، سایشی و برشی مخلوط های سیمان و ماسه رابه صورت قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.

زمانیکه  الیاف پلی پروپیلین ها به مخلوط های سیمان و ماسه اضافه می شوند، افزایش وزن یا حجم ملات و ته نشینی آن اتفاق نمی افتد. الیاف بتن یک محصول همگن با درجه ی پیوستگی بالا است و این قابلیت را به بتن می دهد که به صورت یک ماده منعطف و شکل پذیر بتواند سطوح محکم و پر انحنا را ایجاد نماید. یکی دیگر از قابلیت های pp ها توان جذب انرژی بالا است که براثر وارد شدن انرژی بالای ضربه ای از هم جدا نمی شود.

جالب است بدانید قدمت آن به ۳۵۰۰ سال قبل بر می گردد. آن زمان که مصالح ساختمانی رسی در آفتاب خشک می شدند برای جلوگیری از ترک برداشتن بافت شکننده آنها ازرشته های گیاهی و طبیعی مانند کاه، موی اسب و … استفاده می شد. در واقع ترکیب pp ها با مخلوط سیمان و بتن مدل پیشرفته ای از کاه گل ها هستند. در این تکنولوژی سیمان جایگزین گل شده است و الیاف های طبیعی و پلاستیکی جایگزین کاه شده است.

این تکنولوژی در آغاز به این صورت بود که ملات های سیمانی ضعیف با پشم شیشه تقویت می شدند. اما از آنجایی که محیط قلیایی بتن باعث ناپایداری فرمول الیاف های شیشه ای می شد، صحبت از افزودنی دی اکسید کونیوم به میان آمد و به این صورت بافت هایی مقاوم در برابر محیط قلیایی سیمان تولید شدند.

انواع الیاف بتن

 

وظیفه ی اصلی الیاف بتن، همگن نمودن ملات های سیمانی و همچنین یکسان نمودن نسبت آب و سیمان درکل ملات سیمانی است. هدف آن ممانعت از آب انداختن بتن و در نهایت کم کردن میزان ترک ها وکنترل بازشدگی ملات در حین خشک شدن می باشد. حال به معرفی انواع این فراورده که می توان در ملات هایی سیمانی به کاربرد می پردازیم.

• الیاف های فولادی در اشکال و اندازه متفاوت

 

• رشته های شیشه ای که صرفا به عنوان یک نوع مقاوم کننده در برابر محیط قلیایی ملات های سیمانی استفاده می گردد.

 

• رشته های مصنوعی یا به عبارتی پلاستیکی از جمله پلی پروپیلن،پلی الفین،پلی وینیل الکل

 

• نوع کربنی، قیری و پلی اکریلونیتریل

 

در این مطلب بیشترین بحث ما در مورد الیاف بتن یا الیاف پلی پروپیلن می باشد.

تاثیرات الیاف پلی پروپیلن در بتن

 

• پائین آمدن آمار ترک خوردگی و ترک های مویی در نتیجه مسلح نمودن ملات سیمان

 

• بالا رفتن توان مقاومتی در برابر ضربه

 

• مقاوم نمودن و استحکام بخشیدن در برابر حرارت

 

• توان مقاومتی بالا در برابر سایش

 

• کاهش درصد نفوذ آب و مواد خورنده

 

نکاتی مهم درباره الیاف بتن که باید بدانیم.

 

امروزه اثرات آسیب زننده و مخرب الیاف پشم شیشه بر طبیعت و سلامت انسانها به صورت کامل آشکار شده است و این موضوع باعث ممنوع شدن آن شده است والیاف های پلیمری به عنوان جانشینی مناسب انتخاب شده است. همچنین تاثیر الیاف فولادی بر اتصال و پیوستگی ملات های سیمانی و همچنین بالا بردن تاثیرات ملات باعث شده از این محصول به عنوان گزینه ای بسیار مهم در تهیه بتن های قوی و توانمند نام برد.

رشته هایی با توان سختی بالاو همچنین رشته های پلی پروپیلن در اندازه های متفاوت از ۱۰تا ۸۰ میلی مترو طول قطر هایی از ۰.۵ تا ۱.۵ میلی متر در وزن بالا(۰.۵تا۲ درصد) به المانهای سیمانی اضافه می شوند تا توانایی تحمل و طاقت و همچنین پایداری در مقابله با خستگی و ضربه را افزایش دهند.

الیاف پلی پروپیلن با ضریب کشسانی پایین دو عملکرد بسیار مهم دارند. این رشته ها در حجم کم مثلا اکیلو بر متر مکعب به منظور کنترل نمودن ترک های ناشی از جمع شدن که در ساعات آغازین بتن ریزی و گیرش ایجاد می شود به کار میرود. مدول یانگ( نسبت رشد تنش به کرنش اجسام الاستیک) بتن تازه و ppها شبیه هم است. استفاده از این رشته ها در دیوارهای سیمانی آپارتمان ها و برج ها به این دلیل است که الیاف بتن در حریق و حرارت بالا ذوب می گردد ودر این شرایط راههایی برای خروج فشارهای داخلی ساختمان ایجاد می گردد و خرابی ساختمان به عقب می افتد.

کاربردهای الیاف بتن یا الیاف پلی پروپیلن  چیست؟؟؟

 

 

• تولید ملات های سیمانی شکل پذیر و منعطف

 

• تولید ملات هایی با توان مقاومتی سایشی و ضربه ای بسیار بالا

 

• یک ماده اضافه نمودنی بسیار موثر در انجام انواع کف سازی های سیمانی صنعتی و سکونتی

 

• استفاده از ملات سیمانی ترکیب شده با آن در مخزن سیمان، تصفیه خانه ها، شبکه های آب و فاضلاب و کانال های آب

 

• بهره گیری از الیاف بتن پلی پروپیلن درنما کاری های ساختمان و انواع نماهای سیمانی و توانایی ترکیب شدن با چسب سیمان و افزایش فوق العاده کارایی و توان مقاومتی آن

 

• مسلح نمودن و تقویت قسمت هایی از سازه های سیمانی که ارتعاشات بر آنها اثر گذار است.

 

• توان تولید بتن های ضد اشتعال و آتش

 

• امکان ساخت و تولید قطعات سیمانی پیش ساخته با حداقل جرم و ضخامت

 

• تولید و عرضه دیوار پوش های رومالین

 

• ساخت و تولید ایرانیت ها یا همان صفحات سیمانی

 

• استفاده از این فناوری در گچکاری برای افزایش بهره وری و کیفیت در پنل ها و قطعات گچی

 

• بهره گیری از این محصول در ساخت لوله هاو بلوک های سیمانی وهمچنین سقف های فایبر گلاس

 

 

چگونه الیاف پلی پروپیلن را به بتن اضافه کنیم؟؟

 

 

الیاف پلی پروپیلن که در شکل های متفاوت به صورت تکه های کوتاه شده وجدا، نوارهای رشته ای یا تک نواری، ورقه های نازک رشته ای یا شبکه های در هم تنیده  هستند را در هر زمانی می توان به ملات اضافه کرد. معمولی ترین روش به این صورت است که آن ها را ابتدا با سنگ دانه ها و ماسه مخلوط می کنند و سپس به آن آب اضافه می گردد.

اما در شرایطی که بخواهیم آنها را در ملات سیمانی آماده شده بریزیم باید pp ها را کم کم داخل میکسر بریزیم و میکسر را بر روی دور تند آن تنظیم نموده مخلوط کردن با دور تند تا زمانی ادامه داشته باشد که این رشته ها به صورت کامل درملات مخلوط شود.

زمانیکه از الیاف پلی پروپیلن قطعه قطعه شده برای مسلح نمودن ملات استفاده می کنید، باید درصد حجمی آن بسیارکم باشد. در یک پژوهش انجام شده محققان این مطلب را تایید کرده اند که استفاده از pp ها در ملات های سیمانی بروی اسلامپ( راهکاری برای تشخیص میزان روانی ملات و همچنین میزان کارایی آن) ملات تاثیر داشته است. اسلامپ ملات های سیمانی مسلح شده به الیاف های پلی پروپیلن به اندازه ی طولی و تمرکز الیاف بستگی دارد. همانگونه که قبل تر اشاره کردیم pp ها آبگریز هستند. بنابراین در زمان مخلوط نمودن آن  ها با ملات های سیمانی این اختلاط را تا حدی ادامه دهید که کاملا مخلوط شوند. اگر از PP های نواری یا ورقه های نازک استفاده شود باید مدت زمانی که برای اختلاط انجام میگیرد کم باشد.

ملات سیمانی مسلح شده را با روش های متداول، می توان بتن ریزی کرد. اگرچه مراقبت هایی از قبیل خارج نمودن تمامی هوای موجود در بتن به منظور به دست آوردن چگالی مطلوب باید به درستی انجام شود. این بتن آماده شده تقویتی در مقایسه با ملات معمولی به تراکم کامل احتیاج دارد و این ملات ها به روش های معمولی تراکم پاسخ خوبی می دهند و PPهااز مخلوط جدا نمی شود.

نکاتی درباره مقاومت پیوستگی بتن

در واقع استفاده نمودن از مسلح کننده های ملات سیمانی و تاثیر آنها تا حد زیادی به ارتباط وپیوستگی بین اجزای آن ارتباط دارد. برای داشتن عملکردی بهینه و رضایت بخش توسط ملات های سیمانی مسلح شده باید الیاف بتن به کار رفته پیوستگی و ارتباط خوبی با هم داشته باشند. برای رسیدن به این هدف اگر الیاف پلی پروپیلن را به صورت ورقه های نازک نواری یا شبکه های در هم تنیده به کار ببریم ارتباط و پیوستگی بیشتری با ملات سیمانی برقرار می کنند نسبت به شرایطی که PP ها به صورت تک رشته ای وتکه تکه شده استفاده می گردد. به عبارتی دیگر جریان ارتقاء پیوستگی یک عملکرد مکانیکی است که با نفوذ ملات های سیمانی به درون رشته های تکی آن بعد از جریان رشته رشته شدن اتفاق می افتد.

نکته بسیار مهم دیگر این است که در جریان خشک نمودن ملات های سیمانی که به تقویت کننده ها مسلح شده اند احتمال دارد بعضی از روش های بار آوری با بخار مناسب نباشد. ممکن است در جریان این فعالیت ها و حرارت بسیار بالای کوره های خشک کننده الیاف پلی پروپیلن به فساد حرارتی دچار شوند. در این حالت اکسایش الیاف بتن که نتیجه ی فساد حرارتی خواهد بود این محصولات درصد بالای انعطاف پذیری خود را از دست می دهند.

 

شرایط انبارداری

 

مدت زمان نگهداری : این محصول در بسته بندی اولیه تا دوسال قابل نگهداری و استفاده است.

 

محیط نگهداری : در مکانی دور از نور مستقیم خورشید و به دور از رطوبت

 

دمای نگهداری : مناسب ترین دما جهت نگهداری الیاف بتن بین ۵+ تا +۳۵ درجه سانتی گراد می باشد.

 

بسته بندی: این فراورده در کیسه های ۵ کیلوگرمی، ۲۰کیلوگرمی، ۲۵ کیلوگرمی و طبق سفارش مشتری عرضه می گردد.

 

از این که تا پایان مطاله این مطلب همراه ما بودید سپاسگزاریم . امیدواریم مطالعه این مطالب برای شما مفید بوده باشد.

 

 

سوالات متداول

میزان مصرف استاندارد چقدر است؟

با توجه به اینکه استفاده ازpp ها برای چه هدف و کارکردی است میانگین استفاده از آن بین ۱ تا ۲ کیلوگرم در هر متر مربع قابل تغییر است. برای رسیدن به بالاترین سطح افزایش مقاومت خمشی مناسب در تولیدات پیش ساخته که از روش دوغاب تزریقی بهره می برند باید از میزان بیشتری از الیاف پلی پروپیلن استفاده کرد تا به هدف مورد نظر رسید.

مشخصات فنی انواع الیاف بتن یا الیاف پلی پروپیلن به چه شکل است؟

جنس و حالت فیزیکی  الیاف. رنگ  در رنگ های متنوع موود است. ابعاد  ۶،۱۲،۱۸ میلی متر. درصد زیاد نمودن طول   ۸۰درصد. مقاومت در محیط های اسیدی و قلیایی. مقاومت بالا در برابر نمک. درجه حرارت ذوب  ۱۶۵ درجه با بالا

اثرات الیاف پلی پروپیلن بر درزهای سیمانی چگونه است؟

بدین اینگونه است که به دلیل وجود آن ها ترک های بزرگ به واسطه مجموعه ای فشرده از میکروترک ها جایگزین می گردد که از لحاظ امنیت و دوام قابل پذیرش است. نکته ی قابل توجه در مورد الیاف بتن این است که در ملات های سیمانی با فرمول قوی و توانمد کارآمد و مناسب نیستند.

نحوه مصرف آن به چه شکل می باشد؟

الیاف بتن را ابتدا با توجه به نسبت های موجود در طرح اختلاط انتخاب شده با آب مخلوط کرده و سپس آن را به شن و ماسه ی خشک اضافه می نمائیم. در این شرایط برای داشتن مخلوطی یک دست و همگن۴ الی ۵ دقیقه این مخلوط را باید هم زد تا یک ملات یکنواخت با بالاترین درجه کارایی تهیه شود.

آیا برای روان سازی نیز مفید خواهد بود؟

این محصولات آب گریز هستند بنابراین اگر می خواهید جهت روان نمودن ملات آب بیشتری استفاده کنید از این کار صرف نظر نمائید. در این شرایط می توانید از روان کننده های مخصوص ملات بهره ببرید که بر کارایی و کیفیت ملات نیز تاثیر می گذارند. چسب pp الیاف نیز در این ملات ها موثر خواهد بود.