رشته های نازک و کوتاه با مقاومت کششی مطلوب را الیاف گویند. پدیده استفاده از الیاف، جهت ارتقای خصوصیات رفتاری مواد گوناگون و تقویت کردن مواد ترد و شکننده یک ایده قدیمی می باشد.
4000 سال قبل بشر از الیاف به عنوان عنصری تقویت گر در خاک رس استفاده می کرده است.
استفاده از خشت های ساخته شده با کاه برای ساخت تپه Aqar Quf در نزدیک بغداد، نمونه دیگر استفاده از الیاف در زمان قدیم می باشد.
در حدود 3500 سال پیش از کاه به عنوان رشته های تقویت کننده گل و آجر استفاده می شده است. پس از آن از موی اسب جهت تقویت گچ در ساختمان استفاده شده است.
همچنین کاربرد الیاف در دیوار چین در 2000 سال قبل موید این مطلب است که دانش مهندسی نساجی از زمان قدیم در کنار مهندسین عمران، در ارتقای عمر مفید سازه های گوناگون تأثیرگذار بوده است.
شاهد تاریخی دیگر فناوری استفاده از الیاف، استفاده از پنبه نسوز جهت مسلح کردن مواد سیمانی در اواخر قرن نوزدهم و کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است.
در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده اند.
الیاف مختلفی چه طبیعی و چه ساخته شده به دست بشر در بتن ترکیب گردیده است که سابقه استفاده از الیاف طبیعی در بتن به قبل از پیدایش بتن های مسلح رایج بر می گردد اما جنبه های عملی و فنی سیستم های مسلح شده با الیاف گسترش پیدا نکرد.
الیاف آزبست در حدود 100 سال اخیر برای مسلح سازی محصولات بتنی مورد استفاده قرار گرفته است در حالی که الیاف سلولزی و شیشه ای در حدود 50 سال گذشته و الیاف پلی پروپیلن و فولادی در 30 سال اخیر مورد استفاده قرار گرفته اند.
مهم ترین اهداف مهندسی نوین برای اصلاح خصوصیات بتن توسط افزودن عبارتند از:
هرکدام از الیاف مورد استفاده در بتن را می توان در یکی از گروه های 1 مواد مصنوعی آلی مانند پلی پروپیلن یا کربن، مواد مصنوعی غیر آلی مانند فولادی یا شیشه، مواد طبیعی آلی سلولز یا سیسال و یا مواد طبیعی غیر آلی مانند آزبست جای داد.
آئین نامه ACI 544.IR الیافی که در بتن مورد استفاده قرار گرفته است را به صورت الیاف فولادی، الیاف شیشه، الیاف مصنوعی و الیاف طبیعی دسته بندی می کند که در ادامه به معرفی مختصر هریک از این گونه های الیاف پرداخته می شود.
الیاف طبیعی در بتن:
الیاف طبیعی مانند نارگیل، سیسال، تفاله نیشکر، بامبو، کنف، کتان، چوب و الیاف گیاهی جهت تشخیص خصوصیات مهندسی و احتمال استفاده از آن ها در ساختمان سازی در 40 کشور مورد آزمایش قرار گرفتند.
هرچند نتایج دلگرم کننده بود، اما ضعف هایی در دوام آن ها مشاهده گردید که ناشی از فعل و انفعال بین خمیر سیمان و الیاف می باشد.
هم اکنون تعدادی از محققان به دنبال چاره ای برای بهبود دوام این نوع بتن هستند.
غالبا پلی که الیاف گیاهی در دو طرف ترک جهت جلوگیری از شکست بتن می زند، محکم نبوده و با پارگی الیاف یا بیرون کشیده شدن آن از درون ملات بتن، باعث شکست سازه بتنی می گردد.
الیاف مصنوعی در بتن:
الیاف مصنوعی الیاف ساخته دست بشر است که از تحقیقات و توسعه در صنعت پتروشیمی و نساجی حاصل شده است.
الیاف مورد استفاده از پلیمرهای آلی نتیجه شده است که دارای فرمول های متفاوت می باشد.
الیافی که سعی شده در بتن با سیمان پرتلند استفاده شود عبارت است از: اکریلیک، آرامید، کربن، نایلون، پلی استر، پلی اتیلن و پلی پروپیلن
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
