انواع الیافی که در بتن استفاده می شود و مکانیزم عملکرد الیاف در بتن چیست ؟

انواع الیافی که در بتن استفاده می شود و در اشکال و اندازه های مختلفی تولید می شود عبارتند از:

پارامتر مناسب که یک رشته از الیاف را تعریف می کند نسبت ظاهری می باشد که نسبت طول الیاف به قطر معادل الیاف است .
مقدار نسبت های ظاهری معمولا بین ۳۰ تا ۱۰۰ است .

مکانیزم عملکرد الیاف در بتن

به طور کلی برای کاربرد در سازه ، الیاف فولادی می توانند نقش مکملی برای میلگرد داشته باشند .
الیاف فولادی با پخش ترک ها مقابله می کنند و مقاومت بتن را در برابر خستگی ضربه ، جمع شدگی و تنش های حرارتی افزایش می دهند .
الیاف فولادی می توانند در همه مدهای شکست روی خواص مکانیکی بتن تاثیر بگذارند .

مکانیزم تقویت را می توان به صورت زیر توجیه کرد :

تنش ها بوسیله برش محیطی و در صورتی که رویه الیاف آجدار باشد به وسیله مقاومت چسبندگی (درون سطحی) از ماتریس به الیاف منتقل می شود . بنابراین مادامی که ماتریس بتن ترک نخورده است ، تنش کششی بین الیاف و ماتریس تقسیم می شود . پس از ایجاد ترک ، همه تنش به الیاف انتقال می یابد .

مهم ترین متغیرهایی که بر خواص بتن با الیاف فولادی اثر می گذارند عبارتند از :

بازدهی الیاف بوسیله مقاومت الیاف در برابر بیرون کشیده شدن از مخلوط کنترل می شود .
این مقاومت به چسبندگی بین الیاف و ماتریس بستگی دارد .

برای الیاف با مقطع ثابت این مقاومت با افزایش طول ، افزایش می یابد . بنابراین هر چقدر طول بیشتر باشد اثر آنها در بهبود خواص ماتریس بیشتر خواهد بود ، چون مقاومت در برابر بیرون کشیده شدن متناسب با سطح مقطع دو جسم می باشد .

معمولا الیاف با سطح مقطع گرد و قطر کوچک بیشتر از الیاف با سطح مقطع گرد و قطر بزرگتر بازدهی دارند .
این امر به این خاطر است که الیاف دسته اول سطح بیشتری در واحد حجم دارا می باشند . بنابراین هر چه سطح تماس الیاف بیشتر باشد و یا به عبارت دیگر قطر آنها کوچکتر باشد بازده چسبندگی آنها بیشتر خواهد بود .
بنابراین روشن می شود که نسبت طول به قطر الیاف باید به اندازه ای بزرگ باشد که در هنگام شکست ماتریس ، الیاف به حداکثر مقاومت کشش خود نزدیک باشند . با این وجود در عمل این کار معمولا ممکن نیست .

بسیاری از محققین نشان داده اند در صورتی که از روش های عادی اختلاط استفاده شود الیاف با نسبت طول به قطر بیشتر از ۱۰۰ ، باعث کم شدن کارآیی بتن به مقدار قابل ملاحظه ای می شوند و یا به طور ناهمگون در بتن توزیع می گردند.

 

موارد استفاده و محدودیت های کاربرد و توجیه اقتصادی بتن الیافی و کاربرد در صنعت ساختمان

بتن الیافی چیست ؟

بتن پارچه ای و کاربردهای آن چیست ؟

بتن غلتکی RCC یا RCD چیست ؟

افزودنی بتن چیست؟