بتن الیافی
همانطور که می دانیم مقاومت کششی بتن حدود 8% الی ۱۲% مقاومت فشاری آن می باشد. بخشی از ضعف مقاومت کششی بتن با استفاده از آرماتور جبران می گردد. اما با توجه به اینکه آرماتورها نمی توانند انتشار ترکهای مویی را در بتن کنترل نمایند، کاربرد الیاف منقطع و با جهت گیری تصادفی در داخل المان سازهای، سبب بهبود رفتار بتن غیرمسلح هم در ناحیه کششی و هم در ناحیه فشاری می شود. انواع مختلفی از الیاف در ساخت بتن الیافی استفاده می شود که دسته بندی اصلی آنها به شرح زیر است:
الیاف فولادی (SFRC)
الیاف شیشه (GFRC)
الیاف مصنوعی (SNFRC) شامل پلی پروپیلن، آکریلیک، آرامید، کربن، نایلون، پلی استر و پلی اتیلن
الیاف طبیعی (NFRC)
الیاف بازیافتی
الیاف نانو
در حقیقت مهمترین دلایل استفاده از الیاف در بتن بهبود طاقت و مقاومت کششی، بهبود کنترل ترک و شکل پذیری آن است. به طور کلی، خواص بتن الیافی وابسته به مشخصات الیاف (درصد حجمی، مقاومت، مدول الاستیسیته و پارامتر چسبندگی الیاف) و مشخصات بتن (مقاومت و نوع مصالح) و مشخصات سطح مشترک الیاف و بتن می باشد. به منظور کنترل ترک، الیاف در دو مقیاس کوچک و بزرگ ایفای نقش می نمایند. در مقیاس کوچک، الیاف مانع از ایجاد و رشد ریز ترکها می شوند. زمانی که ترک های کوچک (Micro Crack) به ترک های بزرگ (Macro Crack) تبدیل شد، الیاف با پل زدن روی ترک ها سبب تامین جذب انرژی و جلوگیری از رشد ترک ها می شوند. برخی از مزایای استفاده از الیاف در بتن به شرح زیر است:
کاهش ترکهای جمع شدگی بتن
افزایش طاقت و مقاومت کششی و خمشی
افزایش شکلپذیری
افزایش مقاومت بتن در برابر بارهای ضربه ای و دینامیکی
کاهش عرض ترک در بتن و افزایش دوام و طول عمر بتن
کاهش هزینههای دوره عمر سازه
شرکت دانش بتن امیرکبیر اقدام به ارائه طرح مخلوط بتن الیافی حاوی الیاف فولادی و پلیمری و هیبریدی در پروژه های مختلف از جمله پروژه ایران مال، دیوار انسداد مرزی، روسازی های بتنی، کفسازی چندین کارخانه و پارکینگ و … نموده است.
الیاف چه به صورت تک رشته ایی و چه به صورت تودهای، تمایل به چسبندگی قابل توجهی در مخلوط بتن الیافی دارند که این سبب کاهش کارآیی بر اثر اضافه کردن الیاف به بتن می شود. بسیاری از مخلوطهای بتن الیافی با اسلامپ بسیار کم به راحتی تحت اثر ویبره جاری میشوند و بنابراین آزمایش تعیین کارآیی بتن الیافی، با استفاده از ویبره و در شرایط دینامیکی بسیار مناسبتر از آزمایش اسلامپ استاندارد می باشد. زیرا جا دادن بتن در داخل قالب در اجرا معمولاً با استفاده از ویبره صورت میگیرد.