وبلاگ

۱-۱-مقدمه

با توجه به ضخامت و وزن پایین قطعات ساخته شده توسط بتن تقویت شده با الیاف شیشه, استفاده از آرماتور در ساخت این محصولات غیر ممکن است. به همین منظور در این شرایط برای بهبود رفتار بتن تحت بارهای کششی و خمشی و افزایش طاقت, از الیاف شیشه استفاده می­ شود.

از بتن تقویت شده با الیاف شیشه می­توان به منظور ساخت قطعات در اشکال و طرح­های مختلف استفاده کرد. در گذشته از این بتن تنها در تولید محصولاتی با کاربرد غیر سازه­ای در ترمیم ساختمان­ها, آستر فاضلاب, پوشش تونل­ها, دیوار محافظ بستر رودخانه و موانع صوتی, استفاده ­شده است. اما در سال­های اخیر, این بتن به عنوان ماده­ای با کاربرد سازه­ای قابل قبول در ساخت کف سالن­های صنعتی, سقف­های پیش ساخته و برج­های مخابراتی, مورد استفاده قرار گرفته است [۱۹].

پس از تعریف بتن مسلح به الیاف شیشه و بررسی روش­های مختلف تولید این بتن, در این فصل ویژگی­های بتن مسلح به الیاف شیشه و میزان ﺗﺄثیر الیاف شیشه بر روی خصوصیات مکانیکی این بتن مورد مطالعه قرار گرفته است.

۱-۲-بتن مسلح به الیاف شیشه (GFRC[1])

بتن مسلح به الیاف شیشه، ماده­ای کامپوزیت شامل یک ملات از سیمان هیدرولیکی و سنگدانه ریز است که با الیاف شیشه تقویت می­ شود. این بتن مقاومت فشاری بالای ملات‌ سیمان را با مقاومت بسیار بالای خمشی و کششی که از جانب تقویت با الیاف به وجود آمده است، همراه می­سازد [۲۰]. میزان الیاف به کار رفته در این بتن با توجه به کاربرد این محصول و شیوه­ تولید آن، بین ۱ تا ۶ درصد وزنی بتن مسلح به الیاف شیشه در نظر گرفته می­ شود [۲۰].

۱-۲-۱-                  ملاحظات اقتصادی استفاده از بتن مسلح به الیاف شیشه

استفاده از بتن مسلح به الیاف شیشه در همه موارد نسبت به بتن سنتی به صرفه تر نمی باشد؛ اما در مکان­هایی که نیاز به پاشیدن بتن بر روی سطحی است که استفاده از روش­های سنتی در آن مشکل و زمان بر است و یا در پروژه ­هایی که سرعت اجرای بالا مدنظر است, هزینه استفاده از بتن مسلح به الیاف شیشه نسبت به بتن سنتی کمتر خواهد بود.

همانطور که گفته شد بتن مسلح به الیاف شیشه دارای سطح مقطع نازکی است، که سبب پایین بودن وزن این محصول می‌شود. این امر  منجر به صرفه جویی‌ در عملیات جابجایی، انبار کردن، حمل و نقل, نصب و در نتیجه کاهش هزینه و زمان ساخت و بهره برداری این بتن در مقایسه با بتن سنتی می‌شود. همچنین با توجه به وزن پایین این بتن, بار­های وارد بر اجزای ساختمان کاهش یافته و هزینه­­های تمام شده­ی سازه کاهش می­یابد [۲۰].

محصولات تولید شده توسط بتن مسلح به الیاف شیشه ایمن هستند، مقاومت شیمیایی خوبی دارند و پوسیده یا خورده نمی‌شوند. GFRC از مواد غیر آلی ساخته می‌شود و نمی‌سوزد. طراحی این بتن به گونه­ای است که  قابلیت عبور شعله­های آتش و همچنین  مقاومت مطلوبی در برابر آتش سوزی دارد. با این وجود بر اساس آئین نامه­ی               ASTM E119 [21], بعد از گذشت ۱۵ دقیقه, دوام این بتن در مقابل آتش سوزی, به میزان عایق بندی و مقاومت حرارتی مصالح تشکیل دهنده­ی آن بستگی دارد.

بنابر آنچه که گفته شد, با توجه به ویژگی­های این بتن از جمله مقاومت در برابر ترک خوردگی, مقاومت در برابر تنش­های حرارتی و مقاومت قابل قبول این بتن در برابر حمله­ی مواد شیمیایی مضر, عمر مفید بتن مسلح به الیاف شیشه افزایش می­یابد و هزینه­ های تعمیر و مرمت این بتن به حداقل می­رسد.

۱-۳-روش­های ساخت بتن مسلح به الیاف شیشه

به طور کلی دو شیوه اصلی برای تولید بتن مسلح به الیاف شیشه وجود دارد:

1. روش پیش مخلوط[۲]
2. روش اسپری[۳]

۱-۳-۱-                  روش پیش مخلوط

در این روش برای تولید بتن مسلح به الیاف شیشه, ملات ساخته شده و الیاف بریده شده به طور همزمان داخل مخلوط کن با هم ترکیب می­شوند [۱۶].

با توجه به کاهش کارایی بتن در صورت استفاده از الیاف شیشه, به‌منظور تولید یک بتن پیش مخلوط باکیفیت بالا، در مرحله­ی اول تمام مصالح شامل سیمان، ماسه، آب و مواد افزودنی باهم در یک مخلوط‌کن ترکیب شده تا یک دوغاب باکیفیت و کارایی مناسب تولید شود. مرحله دوم، الیاف به‌آرامی به ملات اضافه می­شوند [۲۰].

طول الیاف شیشه بکار رفته در روش پیش مخلوط بین ۱۲ الی ۲۵ میلی­متر است. حداکثر میزان الیاف قابل استفاده در این روش, ۳% وزنی بتن مسلح به الیاف شیشه می­باشد [۲۰]. استفاده از مقادیر بیشتر الیاف, باعث گلوله شدن الیاف و کاهش کارایی بتن می­ شود.

[۱] Glass Fiber Reinforced Concrete

[۲] Premix

[۳] Spray