اجرای بتن الیافی

بتن مصالح ساختمانی همه کاره محسوب میشود که از ترکیب سیمان، سنگدانه ها ، آب و گاهی با افزودنی ها تولید میشود. بتن در خصوص مقاومت فشاری بسیار خوب عمل مینماید اما از نظر مقاومت کششی و تنشی ضعیف است. برای تکمیل کمبود مقاومت بتن در ناحیه کششی و جلوگیری از بروز ترک ها ، از افزودنی ها و تقویت کننده های همچون الیاف ها (الیاف فولادی ، الیاف پلی پرو پیلن، الیاف پلاستیکی و غیره) میتوان استفاده نمود.

بتن الیافی از ترکیب بتن با عیار مناسب و الیاف های مخصوص از جمله الیاف سنتتیک، الیاف پلی پروپیلن (الیاف P.P.)، الیاف فلزی و .... تشکیل شده که توسط پرسنل اجرایی شرکت به داخل میکسر بتن اضافه شده و پس از شیب بندی و قالب بندی سطح بر روی سطح پهن میگردد. سپس بتن پهن شده با تراز لیزری و دستگاه مجیک مسطح شده و شیب مناسب در نظر گرفته می شود و طی پرداختی چند ساعته توسط دستگاه ماله پروانه ای به سطح نهایی که سطحی کاملا صاف، صیقلی و یکپارچه می باشد می رسیم.

نوع اجرا، رسیدگی به بتن، استفاده از الیاف و انواع افزودنی های بتن اعم از ابر روان کننده، فوق روان کننده، روان کننده، ژل میکروسیلیس و .... در کیفیت، مقاومت و دوام سطح نهایی تاثیر بسزایی دارد.

لذا پیشنهاد می گردد قبل از تصمیم به اجرای این سیستم از مشاوره کامل توسط کارشناسان دوره دیده و با تجربه شرکت پارس الیس استفاده نمایید تا با توجه به شرایط اقلیمی، نوع کاربری و سایر فاکتور های مهم از مشاوره رایگان و پیشنهادات فنی و تخصصی ایشان بهره مند گردید.

مقاومت بتن الیافی در برابر شکست،  مقاومت در برابر ضربه ، مقاومت در برابر خمش، و همچنین مقاومت در عملکرد خستگی بتن در مقایسه با بتن ساده بسیار بسیار بالاتر است. انعطاف پذیری بتن مسلح (بتن الیافی) به نوع الیاف مصرفی بستگی داشته و توانایی الیاف استفاده شده در بتن الیافی در ایجاد ترک در سطح در شرایط تنش بالا حائز اهمیت است. افزودن الیاف پلی پروپیلن به بتن باعث کاهش وزن واحد بتن الیافی شده و استحکام آن را افزایش می دهد. سنگدانه معمولاً 75٪ از حجم بتن یا بیشتر را تشکیل می دهد ، بنابراین خواص آن تا حد زیادی خاصیت بتن را تعیین می کند.

برای اینکه بتن الیافی از کیفیت مطلوبی برخوردار باشد، سنگدانه بتن باید محکم ، بادوام و عاری از سیلت ، مواد آلی، روغن ها و قندها باشد. در غیر این صورت ، ماسه و سنگدانه بتن باید قبل از استفاده شستشو شود، زیرا ممکن است هر یک از این ناخالصی ها گیرش بتن را کند یا مانع از باندینگ سیمان و یا کاهش پیوند بین خمیر سیمان و ذرات سنگدانه شود.در حالی که سنگدانه ، سیمان و آب عناصر اصلی بتن و در نهایت بتن الیافی هستند.

همانطور که گفته شد، بتن از نظر مقاومت در برابر تنش بسیار ضعیف است و نتیجه این ضعف بروز و  مشاهده ترک ها در ناحیه تنش روی سطح بتن اجرا شده است.برای تکمیل این ضعف نیاز به تقویت بتن وجود دارد. صنعت ساخت و ساز نیز بسیار علاقه مند است که وزن بتن را تا حد ممکن سبک و در عین حال مقاومت ان را افزایش دهد. الیاف به عنوان یک بازدارنده ترک بتن بهترین گزینه محسوب می شود.

الیاف پلی پروپیلن الیاف شیمیایی نسل جدید هستند. آنها در مقیاس بزرگ تولید می شوند و بعد از پلی استرها ، پلی آمیدها و آکریلیک ها چهارمین حجم تولید دارند. حدود 4 میلیون تن الیاف پلی پروپیلن در سال در جهان تولید می شود. الیاف پلی پروپیلن آبگریز هستند ، یعنی آنها آب را جذب نمی کنند. بنابراین ، هنگامی که در یک ماتریس بتونی قرار داده می شوند ، آنها فقط به اندازه کافی باید در بتن آماده مخلوط شوند تا از پراکندگی در مخلوط بتن اطمینان حاصل شود. الیاف پلی پروپیلن ترموپلاستیکهایی هستند که از گاز پروپیلن تولید می شوند.

پروپیلن پلیمریزه می شود تا زنجیره ای از پلیمرهای طولانی را تحت فشار و دمای بالا تشکیل دهد با این حال ، الیاف پلی پروپیلن با پیکربندی کنترل شده از مولکول ها فقط با استفاده از کاتالیزورهای ویژه می توانند ساخته شوند. الیاف پلی پروپیلن در گذشته با عنوان Stealth شناخته می شدند. این الیاف میکرو تقویت کننده هستند و 100٪ الیاف پلی اتیلن همو پلیمر ، پلی پروپیلن درجه بندی شده یکنواخت هستند. آنها حاوی مواد اولفین فرآوری نشده هستند.

برای اجرای بتن الیافی کف سوله و بتن الیافی سقف عرشه فولادی به ترتیب زیر عمل می نماییم:

1. تمیز کردن سطح از هرگونه نخاله و ناخالصی و جارو کردن سطح

2. قالب بندی و شیب بندی سطح و استفاده از فوم پلاست ستون ها و مراکز تمرکز تنش

3. اضافه نمودن روان کننده مناسب با شرایط بتن ریزی، عیار بتن و شرایط جوی در داخل بتن آماده درون تراک میکسر.

شرکت پارس الیس با ترکیب ابر روان کننده ها و یا فوق روان کننده به بتن درون تراک میکسر علاوه بر افزایش مقاومت بتن و بتن الیافی، زمان بندی کیورینگ بتن را در دست گرفته  و با توجه به شرایط جوی و سرعت اجرا و عیار بتن مصرفی به میزان لازم از روان کننده ها درون بتن جهت اجرای بتن الیافی استفاده مینماید.

زمان دهید تا فوق روان کننده یا ابر روان کننده بین 5 تا دقیقه با بتن داخل تراک میکسر یخوبی ترکیب شود.

4. ترکیب الیاف مورد نظر اعم از الیاف پلی پروپیلن (P.P.) و الیایف ترکیبی سینوسی و سنتتیک و غیره به میزان مورد نیاز با توجه به نظر کارشناسان شرکت پارس الیس، در داخل بتن درون تراک میکسر.

عیار بتن مصرفی پیش از اجرا به توافق پیمانکار و کارفرما رسیده که در شرایط متعارف بتن آماده با عیار 350 مناسب کفسازی با بتن الیافی می باشد.

فرصت دهید که حدود 5 تا 10 دقیقه الیاف در داخل تراک میکسر با بتن آماده ترکیب و یکدست شود.

5. پمپ کردن و پهن کردن بتن الیافی همراه با روان کننده بر روی سطح مورد کفسازی.

6. پهن کردن و صاف نمودن بتن الیافی بر روی سطح با استفاده از دستگاه مجیک و ماله.

7. کنترل نقطه بنچ مارک و شیب بندی مورد نیاز کارفرما با استفاده از دستگاه تراز لیزری.

8. پرداخت سطح با سینی دستگاه ماله پروانه ای.

9. پرداخت سطح بتن الیافی با صفحه سمباده ای دستگاه ماله پروانه ای و ادامه پرداخت سطح بتن الیافی تا رسیدن به سطح کاملا یکدست، یکپارچه و صیقلی با تراکم بالا از سطح بتن الیافی.

معمولا این مرحله بین 6 تا 12 ساعت بطول می انجامد تا سطح بتن الیافی اجرا شده کاملا صاف، صیقلی و یکنواخت، بدون هرگونه خلل و فرج بدست آید.

10. بین 12 تا 24 ساعت بعد از اجرای بتن الیافی با استفاده از دستگاه کاتر، در فواصل تعیین شده، روی بتن الیافی اجرا شده درز ها اجرا میگردد.

 سوالات رایج در خصوص الیاف بتن و بتن الیافی:

1. چه الیافی در بتن استفاده میشوذ؟

شناخته شده ترین الیاف بتن در الیاف بتنی

الیاف پلی پروپیلن

بتن مسلح با الیاف پلی پروپیلن با نام های پلی پروپن یا PP نیز شناخته می شود.

این الیاف P.P. یک الیاف مصنوعی است که از پروپیلن ساخته شده و برای کاربردهای مختلف از چمله بتن مسلح و بتن الیافی استفاده می شود.

این الیاف معمولا در بتن برای کنترل ترک خوردگی ناشی از انقباض پلاستیک و انقباض ناشی از خشک شدن بتن استفاده می شود.

2. آیا بتن الیافی بهتر از بتن ساده و معمولی است؟

بله، بتن الیافی قویتر از بتن غیر مسلح است.

در مقایسه با بتن مسلح مش سیم و بتن الیافی، معمولاً مقاومت خمشی و فشاری یکسانی دارد.

یکی دیگر از مزایای بتن الیافی این است که نسبت به بتن غیر مسلح سنتی به اتصالات ساختمانی کمتری نیاز دارد.

یک برنامه تحقیقاتی برای توسعه یک سیستم تقویت‌کننده غیر آهنی برای عرشه پل‌های بتنی با استفاده از بتن الیاف پلیمری تقویت‌شده با الیاف پیوسته (FRP) و الیاف پلی‌پروپیلن گسسته و به‌طور تصادفی آغاز شد. این سیستم ترکیبی ممکن است مشکلات مربوط به خوردگی آرماتورهای فولادی را از بین ببرد و در عین حال مقاومت، سختی و شکل‌پذیری مورد نیاز را که از کاستی‌های سیستم تقویت‌کننده FRP در بتن ساده است، فراهم کند. این مقاله نتایج بخشی از این برنامه تحقیقاتی [یعنی رفتارهای پیوند بلندمدت این سیستم هیبریدی FRP/بتنی تقویت‌شده با الیاف (FRC)] را ارائه می‌کند. دوام باند برای سیستم FRP / بتن ساده که به عنوان مرجع عمل می کرد نیز گزارش شده است. نتایج آزمایش نشان داد که استحکام باند نهایی و طراحی در مواجهه با شرایط محیطی ترکیبی، از جمله چرخه‌های انجماد و ذوب، دمای بالا (60 درجه سانتی‌گراد)، و محلول نمک یخ‌کن، تخریب قابل‌توجهی را تجربه می‌کند. نتایج آزمایش نشان داد که دوام بتن الیافی به دلیل محدود شدن ترک بتن با افزودن الیاف پلی پروپیلن به طور قابل توجهی بهبود یافته است. نمونه‌های بزرگ‌تر با پوشش بتن الیفی ضخیم‌تر و سطح مستقیم نسبتاً کوچک‌تر در معرض محلول کلرید سدیم (NaCl) دوام پیوند بهتری را نشان دادند. با مقایسه نمونه‌های FRP شیشه‌ای با نمونه‌های FRP کربن، مشخص شد که تخریب بتن الیفی ارتباط تنگاتنگی با تخریب میله‌های FRP دارد. (Journal of Composites for Construction/Volume 16 Issue 4 - August 2012)

3. چرا از الیاف در بتن استفاده می شود؟

الیاف معمولا در بتن برای کنترل ترک خوردگی ناشی از انقباض پلاستیک و انقباض ناشی از کیورینگ بتن استفاده می شود. الیاف بتن همچنین نفوذپذیری بتن را کاهش می دهند و در نتیجه نفوذ آب را کاهش می دهند. برخی از انواع الیاف مقاومت بیشتری در برابر ضربه، سایش و شکستگی در بتن ایجاد می کنند.

4. مزایای بتن الیافی چیست؟

مزایای بتن الیافی

• بتن الیافی در مقایسه با بتن غیر مسلح استحکام کششی بیشتری دارد.
• دوام بتن را افزایش می دهد.
• رشد ترک را کاهش می دهد و قدرت ضربه را افزایش می دهد.
• بتن تقویت شده با الیاف مقاومت در برابر یخ زدگی و ذوب را بهبود می بخشد.
• 5. انواع بتن الیافی چیست؟

اکثرا از الیاف از پلی پروپیلن، پلی اتیلن، پلی استر، نایلون و سایر مواد مصنوعی مانند کربن، آرامید و اکریلیک در بتن الیافی مسلح استفاده میشود.

این انواع الیاف عموماً در حجم‌های کم از 0.03 تا 0.2 درصد حجمی بتن - 0.5 تا 3.0 پوند در (0.3 تا 0.9 کیلوگرم بر متر مکعب) دوز می‌شوند.

5. آیا به میلگرد در بتن با الیاف (بتن الیافی) نیاز دارم؟

الیاف فولادی و میلگرد دارای ویژگی های مشترک هستند. هر دو از فولاد ساخته شده اند. هر دو برای تقویت بتن استفاده می شوند و هر دو را می توان در دال های کف یافت کرد. گاهی به الیاف فولادی نیاز دارید و گاهی به میلگرد و تنها در چند موقعیت محدود می توان به طور موثر یکی را جایگزین دیگری کرد.

6. آیا بتن الیافی به خوبی میلگرد و مش بندی است؟

استفاده از الیاف بتن یک گزینه کم هزینه و مقرون بصرفه از نظر زمان برای تقویت بتن است. بر خلاف میلگرد که باید قبل از ریختن بتن دقیقاً تنظیم شود، بتن الیافی با صرفه جویی در زمان کفسازی جهت پیشبرد پروژه های بزرگ مثل سوله ها و پارکینگ های بزرگ بسیار مقرون بصرفه است.

به طور کلی، کار با بتن الیافی آسان است و در مقایسه با بتن مسلح شده با میلگرد، اجرای آن آسان است. همچنین باعث صرفه جویی در زمان و مکان در محل می شود زیرا انبوهی از توری مش فولادی در محل ذخیره نمی شود و اجرای این توری زمان بر نیست.

7. الیاف چگونه بر خواص بتن تأثیر می گذارد؟

استفاده از الیاف در بتن مزایای متعددی از جمله جلوگیری از شکست ناگهانی، بهبود انرژی شکست، کاهش عرض ترک، کاهش انقباض و افزایش مقاومت خمشی و کششی و چقرمگی را به همراه دارد.