up
Search      menu
عمران :: مقاله بتن اليافي PDF
QR code - بتن اليافي

بتن اليافي

کاربردهاي بتن اليافي

● دالها
بيشترين کاربردهاي بتن مسلح به الياف بويژه الياف فولادي تاکنون در دالها , عرشه پلها , کف سازي فرودگاهها , پارکينگها و محيطهاي در معرفي کاويتاسيون و فرسايش بوده است . در پل سازي مهمترين کاربرد ان در سطوحي بوده که در معرض خوردگي و فرسايش قرار دارند .
● دالهاي روي بستر
در مورد دالهاي روي بستر , نمونه هايي که خوب بررسي شده باشند اندک هستند. اما در جاهايي که دال بتني مسلح به الياف فولادي تحت تاشير عبور و مرور اتوبوسهاي سنگين قرار دارد , مشخص شده است که اين نوع دال , با ضخامتي در محدود ۶۰ تا ۷۵ درصد دالهاي غيرمسلح , عملکردي مشابه آنها دارند با استفاده از اين نوع بتن , پوشش باند فرودگاهها را ميتوان به نحو قابل ملامحظه اي ( ۲۰ تا ۶۰ درصد) نازکتر از پوششهاي بتني غير مسلح مشابه اجرا کرد. خستگي خمشي عامل مهمي است که بر عملکرد کفسازي اثر مي گذارد , اطلاعات موجود نشان ميدهد که الياف , مقاومت بتن را در برابر خستگي به نحو قابل ملاحظه اي افزايش مي دهند .
● دالهاي سازه اي سقفها
براي دالهاي کوچک , براساس نظريه خط سيلان , يک روش طراحي ارايه شده است که بر نتايج حامل از ازمايش دالهاي دو طرفه بتني متکي است . ولي برون يابي نتايج کار و اعمال انها بر دالهاي بزرگتر , به شدت نهي شده است .
● عرشه پلها
استفاده از نمکهاي يخ زدا موجب انهدام عرشه پلها مي شود. بتن اليافي گرچه نمي تواند مانع از نفوذ اين نمکها شود ولي با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها ميتوان از گسترش دامنه اين انهدام جلوگيري کرد.
● تيرها
▪ خمش در تيرها
در اين زمينه , هم براي تيرهايي که تنها به الياف مسلح شده اند و هم در مورد تيرهايي که از ترکيب الياف و آرماتور در آنها استفاده شده , فرمولها و معادلاتي ارائه گرديده است . در مورد تيرهاي که فقط به الياف مسلح باشند , معادلات مذکور ارزش عملي چنداني ندارند و تنها در مورد تيرهاي کوچک (۱۰×۱۰×۳۵ سانتيمتري) و اعضاي فرعي سازه ها کاربرد دارند . اما در زمينه تيرهاي مسلح به ترکيب الياف و آرماتور معادلات , طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششي افزايش يافته بتن که به کمک آرماتور کششي مي آيد , قادرند مدل مناسبي از تير به دست دهند. از جمله اين معادلات , روابط پشنهادي است که مشابه معادلات روش طراحي بر اساس مقاومت نهايي ACI است .
● اتصالات تير- ستون
مطالعات اخير روي اتصالات تير- ستون مقاوم در برابر زلزله با استفاده از الياف فولادي به جاي بخشي از ميلگردهاي حلقوي , حاکي از بهبود قابل ملاحظه مقاومت , نرمي و جذب انرژي اتصال است .
● ملاحظات مربوط به خستگي خمشي
تحقيقات اخير نشان مي دهد که افزودن الياف به تيرهاي بتني مسلح به ميلگرد عمر خستگي را و تغيير مکانها و عرض ترکها را کاهش مي دهد. بر اساس اين تحقيقات نتيجه گرفته مي شود که اثر مفيد الياف با افزايش ميزان ميلگردها کاهش مي يابد.
● برش در تيرها
داده هاي آزمايشگاهي زيادي که در دست هستند نشان ميدهند که الياف اساساً ظرفيت برشي (مقاومت کششي قطري) تيرهاي بتني را افزايش مي دهند. به کار بردن الياف به جاي خاموتهاي قائم يا ميل گردهاي خم شده يا براي کمک به آنها مزاياي چندي را ايجاد مي کند که عبارتند از :
الف) الياف در حجم بتن به طور يکنواخت توزيع شده و خيلي بيشتر از ميلگرد هاي تقويتي برشي به يکديگر نزديک هستند .
ب) مقاومت کششي در نخستين ترک و مقاومت کششي نهايي هر دو توسط الياف افزايش مي يابند .
ج) مقاومت برشي اصطکاکي افزايش مي يابد.
با استفاده از الياف داراي انتهاي آجدار مي توان از انهدام فاجعه آميز تيرهاي بتني در اثر کشش قطري جلوگيري کرد. برخي از پژوهشگران تحليل هايي ارائه داده اند که نشان مي دهد الياف مي توانند از لحاظ اقتصادي جايگزين خاموتها شوند الياف داراي انتهاي چين خورده مي توانند به افزايشي چشمگير در مقاومت برشي منجر شود . در برخي آزمايشها اين افزايش حتي به ۱۰۰ درصد بالغ گرديده است .
اخيرا بر اساس نتايج آزمايشگاهي روي ۷ تير داراي الياف که چهار تير آن خاموت هم داشته اند معادله زير جهت برآورد Vcf پيشنهاد شده است .
Vcf=۲ ۳Ft(d a)۰.۲۵
Ft مقاومت کششي بتن است که از نتايج کشش مستقيم استوانه هاي ۶×۱۲ اينچي (۱۵×۳۰ سانتيمتري) به دست مي ايد.
( d a ) نسبت عمق مؤثر به دهانه برشي است . اثرات انواع مختلف الياف از طريق پارامتر Ft در معادله بررسي مي شود. روش طراحي پيشنهاد شده همان طريق ACI ۳۱۸ را در مورد محاسبه سهم خاموت در ظرفيت برشي دنبال مي کند که به آن نيروي مقاوم بتن نيز که بر اساس تنش برش معادله بالا محاسبه مي شود اضافه ميگردد.
● برش در دالها
مطالعات اخير نشان داده اند که با افزودن الياف فولادي قلابدار به ارماتور در دالهاي بتني مسلح , مقاومت برشي انها بسته به درصد الياف تا ۴۲ درصد افزايش يابد.
● شات کريت
شات کريت (بتن پاشي) داراي الياف فولادي در ساختن سازه هاي گنبدي شکل , پوشش دادن , پايداري سنگريزه ها , تعمير بتن فرسوده و غيره به کار مي رود. طرح سازه ها به همان طريق سازه هاي مرسوم مورت مي گيرد , فقط مشخصات بهبود يافته فشاري , برشي و کششي بتن اليافي در محاسبات وارد ميشوند.
● فرسايش در اثر کاويتاسيون
بتن مسلح به الياف فولادي براي تعمير آبروهاي خروجي , حوضچه هاي ارامش سرريزها و قسمتهاي ديگر بعضي از سدها به کار رفته است . در هر مورد از زمان تعمير تاکنون , با وجود ارتفاع زياد اين سدها و شگرف بودن قدرت آب خروجي بتن اليافي به بهترين نحو پايداري کرده است .
● کاربردهاي ديگر
بتن مسلح به الياف و بويژه فولادي در بسياري از جاهاي ديگر نيز به کار رفته که روشهاي طراحي خاص و روشني نداشته اند. به طور مثال اين موارد شامل : پياده روها , حفاظت خاکريزها , پي ماشين الات , پوشش آدم روها , سدها , پوشش نهرها , تانکهاي ذخيره مواد و اعضاي پيش ساخته نازک مي شود. مسلما با گذشت زمان و انجام تحقيقات بيشتر و کاملتر , موارد استفاده از اين نوع بتن متنوع تر و کاربرد آن نيز رايج تر خواهد شد.
● استفاده و کاربرد بتن اليافي در ايران
بر اساس مطالب ياد شده بتن اليافي با مزاياي ويژه خود مي تواند کاربردهاي وسيعي داشته باشد , ليکن جهت به کار گيري آن در ايران لازم است که دو نکته اساسي در نظر باشد.
▪ مورد اول :
لازم است که حداقل مقاومتي براي بتن در کليه سازه هاي بتني اعمال شود , که اين خود در کيفيت بتن , بدون واردکردن هيچ گونه اليافي نقش موثر دارد. بدين معني که بايد اول کيفيت بتن بدون الياف را ارتقا دهيم .
▪ مورد دوم :
نظر به اينکه بايد از پديده «گلوله شدن» در بتن اليافي جلوگيري به عمل ايد , لذا لازم است نحوه صحيح مخلوط کردن الياف با بتن و همچنين استفاده از روان سازها جهت افزايش کارايي فراهم ايد . لازم است به اين صنعت نو پا با کاربردهاي فراوان , توجه بيشتري معطوف شود و الياف مختلف اعم از مصنوعي (مانند الياف پلي پروپيلن) و فولادي , به شکل مطلوب و با کيفيت مناسب ساخته شوند. سرمايه گذاري جهت ساخت الياف و اينکه صنعت پتروشيمي به ساخت الياف پلي پروپيلن و صنعت فولاد به ساخت الياف فولادي مبادرت ورزند, ميتواند راه گشا باشد .

بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - در ...

بتن اساسا از دو قسمت دانه ­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - د ...

مباني بتن بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­ ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

● انتخاب سيمان استفاده از سيمانهاي با حرارت هيدراتاسيون کم، ممکن است تا حدودي سبب تخفيف اشکالات مربوط به ازدياد درجه حرارت بتن شود. ولي بايد درنظر داش ...

خوردگي يکي از مؤثرترين فاکتورها در تعيين عمر اقتصادي براي ساختمانها مي باشد. خوردگي نتيجه يک سري فعل و انفعالات شيميايي در بتن و آرماتور ها مي باشد. د ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

دانلود نسخه PDF - بتن اليافي