الیاف فولادی شکل، قطر و نحوه ساخت متفاوتی دارند. با توجه به قابلیت‌های فراوان این محصول، مهندسان از آن برای بهبود خواص بتن، در سازه‌های بتنی استفاده می‌کنند. این الیاف از طریق کاهش ایجاد ریز ترک‌ها در بارگذاری خارجی، باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شوند. باتوجه به شکل‌پذیری فولاد، به آسانی می‌توان شکل‌های مختلفی مانند انتهای خمیده، دم پهن، موجدار، انتهای قلاب‌دار، خورده تراشه نامنظم و … را تولید و گیرداری الیاف را در بتن تامین کرد.
روش‌های تولید الیاف فولادی
- بریدن و کشیدن سیم‌های فولادی با سطح مقطع دایره‌ای
- نورد و برش ورق‌های فولادی با سطح مقطع مستطیلی
- با استفاده از مواد مذاب با سطح مقطع هلالی
- تراشیدن سطح ورق‌های فولادی با سطح مقطع هلالی، مثلثی و تاب‌خورده
ویژگی‌های بتن الیاف فولادی
الیاف فولادی مقاومت در برابر سستی، مقاومت فشاری، مقاومت در برابر نیروی شکست را افزایش می‌دهد. باعث زیاد شدن ماندگاری، دوام، پایداری در زمان و مقاومت در برابر ترک‌های بعد از خشک شدن می‌شود. بتن حاوی این الیاف مقاومت کششی را بین ۳۰ تا ۴۰ درصد افزایش می‌دهد. الیاف فولادی، بتن را در برابر فرسایش ناشی از جریان آب با سرعت بالا، خوردگی و انفجار بسیار مقاوم و پس از وقوع انفجار نیروی پس تنیدگی ایجاد می‌کند. این نوع الیاف انسجام بتن را تشدید و دوام و عمر مفید آن را نسبت به بتن ساده افزایش می‌دهند. همچنین به طرز قابل توجهی باعث کاهش هزینه‌های مربوط به تعمیر کف‌های بتنی می‌شوند.
کاربرد‌های بتن الیاف فولادی
امروزه به طور چشم‌گیری از بتن مسلح به الیاف فولادی در ساخت ساختمان‌ها و سازه‌های بتنی جهان استفاده می‌شود. به عنوان مثال در ساخت باند فرودگاه‌ها، بزرگراه‌ها و روسازی آن‌ها، بتن پاشی لایه داخلی تونل‌ها و معادن، ساخت سازه‌های پوسته‌ای نازک و گنبد‌ها، ساخت سدها، سرریزها و راه‌آهن‌‌ها از این نوع بتن استفاده می‌شود. همچنین استفاده از بتن الیاف فولادی در ساخت سازه‌هایی که در نواحی زلزله‌خیز موجود هستند، ضروری است. همان طور که در مطالب بالا ذکر شد، این نوع الیاف بتن را در برابر انفجار مقاوم می‌کند. طبق آزمایش‌های صورت گرفته، نمونه‌هایی که در آن‌ها الیاف فولادی به کار رفته است، در برابر انفجار پخش‌شدگی و پراکندگی کمتری ایجاد می‌کنند.
شرایط نگهداری از الیاف فولادی
این الیاف را باید در محیطی خشک و خنک، به دور از نور مستقیم خورشید و رطوبت نگهداری کرد. با بسته بندی اولیه در چنین شرایطی تا ۲۴ ماه قابل استفاده است.
نحوه استفاده از الیاف فولادی
بهترین زمان برای اضافه کردن الیاف به بتن در مرحله‌ی میانی مخلوط کردن اجزای بتن است. اما به طور کلی می‌توان در هر مرحله‌ای آن را اضافه نمود. بین ۱۵ تا ۵۰ کیلوگرم در متر مکعب، الیاف فولادی مورد نیاز است و با توجه به محاسبات سازه تا مقادیر بالاتر هم می‌تواند افزایش یابد. شخصی که الیاف را به بتن اضافه می‌کند باید اطلاعات کافی در مورد نحوه صحیح مخلوط کردن الیاف با بتن و استفاده از روان سازها را داشته باشد. در غیر این صورت ماده‌ی حاصل کارآیی لازم را نخواهد داشت.
اقدامات احتیاطی در برخورد با الیاف فولادی
بهتر است به هنگام استفاده از الیاف فولادی از دستکش، ماسک و عینک استفاده کنید. اگر دست و چشم شما با این ماده تماس داشت، محل را هرچه سریع‌تر با آب بشویید و در صورت نیاز به پزشک مراجعه کنید. ذرات سیمان و پوزولان‌های موجود در این ماده برای بدن مضرند، به همین دلیل از نفس‌کشیدن در گرد و غبار آن اجتناب کنید.
معایب الیاف فولادی
با وجود تمامی مزایای ذکر شده، این محصول معایب حائز اهمیتی نیز دارد که نمی‌توان به آسانی از آن‌ها چشم پوشید. مشکلات اجرایی ناشی از مصرف آن‌ها تا حدودی باعث کاهش استفاده از این نوع الیاف در برخی پروژه‌های خاص شده است. سازه‌های بتنی مسلح به الیاف فولادی مشکل فرسایش و خوردگی فولاد در نمک را دارند. این نوع الیاف بهتر است در سازه‌هایی مثل لاینینگ تونل‌ها، کف‌سازی و روسازی بتنی خصوصا در محیط‌هایی که احتمال نفوذ یون کلر و نمک می‌باشد، استفاده نشود. زیرا دوام بتن را تحت تاثیر منفی قرار می‌دهد. یکی از راه‌های حل این مشکل استفاده همزمان فولاد و الیاف پلیمری مانند الیاف پلی پروپیلن در سازه است. مشکل دیگری که باید به آن توجه داشت، مشکل مصرف این نوع الیاف است که معمولا باعث خوردگی لوله‌های پمپاژ بتن و یا گرفتگی شیلنگ و خوردگی نازل شاتکریت می‌باشد. وزن این الیاف یکی دیگر از دردسرهای قابل تامل است. مصرف بیشتر الیاف فولادی از نظر وزنی در بتن که حداقل ۱۵ کیلوگرم در متر مکعب باید مصرف شود، در هنگام اجرا، با چالش‌ها و سختی‌هایی در انتقال الیاف برای اضافه کردن داخل تراک میکسر یا بچینگ همراه است. کارگران در هنگام کار با این الیاف دچار مشکلاتی مثل فرو رفتن این الیاف در دست، کفش و چکمه می‌شوند. همچنین به دلیل اینکه این الیاف قبل از مصرف در هم گره خورده هستند، مشکل گلوله‌ای شدن الیاف فولادی بیشتر از الیاف پلیمری می‌باشد.
همانطور که دیدید بتن مسلح به الیاف فولادی در کنار ویژگی‌های مفیدی که دارد، معایب بسیاری دارد. باید بدانید که الیاف متنوع دیگری نیز در بازار موجود است که در مقاله‌های بعدی به طور مفصل به توضیح هر یک می‌پردازیم.
بدون دیدگاه