الیاف بتن

بتن از جمله مصالح ساختمانی پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی است که بر اساس مواد اولیه به دسته‌های متفاوتی تقسیم بندی می‌شود. برای تولید این محصول می‌توان از برخی مواد اولیه مانند الیاف طبیعی، مصنوعی، شیشه و فولاد استفاده کرد تا کارایی آن را افزایش داد. استفاده از الیاف بتن موجب استحکام و تقویت سازه‌ها خواهد شد.

الیاف بتن چیست و چه نقشی در بهبود عملکرد بتن دارد؟

الیاف مسلح کننده بتن یکی از جدیدترین مصالح ساختمانی است که در صنعت ساختمان سازی جایگاه ویژه‌ای دارد. استفاده از این نوع بتن در کنار آرماتور باعث بهبود قابل توجه خصوصیات مهندسی بتن می‌شود.  این الیاف می‌تواند ویژگی‌های مصالح ساختمانی مانند خاصیت شکنندگی را بهبود بخشیده و باعث افزایش مقاومت بتن در برابر ضربه شود.

به کارگیری الیاف در ساختمان قدمتی بسیار طولانی دارد. به عنوان مثال، در گذشته اختلاط کاه با گل با هدف جلوگیری از ایجاد ترک و افزایش مقاومت سازه انجام می‌شد. این الیاف به صورت رشته‌های نازک به مخلوط بتن اضافه می‌شوند و با ایجاد یک شبکه درون آن، خواص مکانیکی و عملکردی آن را افزایش می‌دهند.

فروش انواع الیاف بتن و تفاوت هر کدام

الیاف مسلح کننده بتن می‌تواند از جنس‌های مختلفی مانند فلز، پلیمر یا مواد معدنی باشد. استفاده از هر کدام از این الیاف باعث تولید انواع بتن خواهد شد که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت. کارفرمایان و سازندگان می‌توانند این الیاف را به صورت کلی و جزئی خریداری نمایند.

۱. الیاف چاپد فولادی

این الیاف باعث افزایش فوق العاده مقاومت کششی و خمشی بتن می‌شود. الیاف فولادی نوعی شبکه سه بعدی درون بتن تشکیل می‌دهند و با ایجاد خاصیتی به نام پل زدن، از ایجاد ترک بزرگ در بتن جلوگیری می‌کنند. در این حالت، قابلیت باربری بتن حتی پس از ایجاد ترک افزایش پیدا می‌کند. همچنین، این الیاف از فروریختن ناگهانی سازه‌ها نیز جلوگیری خواهد کرد. الیاف فلزی در بتن تحمل سازه در مقابل وزن‌های سنگین را افزایش می‌دهد.

الیاف بتن فلزی دارای دو نوع دوسر هوک و الیاف سینوسی با خواص مختلف است که به روش‌هایی مانند مسطح، پیچ خورده، دارای موج و لبه دار تولید می‌شوند.

۲. الیاف چاپد شیشه

الیاف شیشه دسته دیگری از بتن الیافی هستند که در آنها از مواد اولیه شیشه استفاده شده است. این الیاف به شکل مویرگ‌هایی از شیشه نازک و سبک با خاصیت چسبندگی و کشسانی، باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شوند. متداول ترین نوع الیاف شیشه شامل گروه‌های AR ،C ،E و S هستند که تنها در میزان مقاومت کششی و ترکیبات قلیایی با یکدیگر تفاوت دارند.

۳. الیاف پلی پروپیلن PP

این الیاف شامل تارهای نازک پلاستیکی هستند که قیمت مناسبی دارند و استفاده از آنها نیز بسیار آسان است. این الیاف همانند موهای ریز باعث ایجاد اتصالات مطمئن درون بتن می‌شوند و از ایجاد یا گسترش ترک در اثر انقباض ناهمسان بتن جلوگیری می‌کنند. الیاف پلی پروپیلن روی افزایش مقاومت کششی بتن نیز موثرند.

۴. الیاف فورتا بتن

الیاف فورتا نوعی الیاف مخصوص بتن از نوع سخت و قدرتمند است که از پلی پروپیلن ساخته می‌شود. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های این الیاف می‌توان به مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی، رطوبت، اشعه یو وی و رطوبت اشاره کرد. از این الیاف در صنایع دیگر مانند خودروسازی و به عنوان جایگزین فلزات و شیشه استفاده می‌شود.

۵. الیاف چاپد کربن

این الیاف را می‌توان مقاوم‌ترین و سبک‌ترین افزودنی بتن دانست. از این الیاف می‌توان برای تقویت استحکام دال و دیوارهای نازک اشاره کرد. قرارگیری الیاف کربن در بتن بدون ایجاد وزن بالا، باعث بهبود استحکام بتن خواهد شد. البته قیمت این نوع الیاف بتن بسیار بالاست و خرید آن باید با توجیه اقتصادی در پروژه انجام شود.

۶. الیاف چاپد بازالت

الیاف بازالت دارای ویژگی‌های فنی بالا از جمله مقاومت در برابر حرارت و خوردگی و قیمت پایین است. این ویژگی‌ها باعث شده تا نسبت به الیاف شیشه موفق‌تر و کاربردی‌تر باشد. همچنین این الیاف برای محیط زیست ضرری ندارد و دفع و بازیافت آن نسبت به شیشه آسان‌تر است.

جدول مقایسه انواع الیاف بتن

الیاف میکرو سنتتیک و ماکرو سنتتیک چه تفاوتی با هم دارند؟

الیاف میکرو سنتتیک شامل رشته‌های جدا از هم مشابه الیاف پلی پروپیلن هستند که به صورت یکنواخت در فضای حجمی بتن پخش شده و از ترک خوردن آن جلوگیری می‌کنند. این الیاف در دسته الیاف بسیار ریز قرار دارند و همراه با فعال کننده سطحی استفاده می‌شوند. استفاده از الیاف میکرو باعث افزایش مقاومت برشی بتن شده و مصرف زیاد آن نیز آب انداختن و جداشدن دانه بتن را کاهش می‌دهد. همچنین می‌توان از این الیاف بتن در اماکن مجاور فلز با خاصیت عدم ایجاد مشکل هوازایی استفاده کرد.

الیاف ماکرو سنتتیک همان الیاف پلاستیک بتن هستند که در صورت ترکیب با بتن، باعث افزایش انواع مقاومت بتن مانند مقاومت فشاری، کششی و خمشی می‌شوند. این نوع الیاف جایگزین مناسبی برای میلگرد هستند و صرفه اقتصادی بالایی دارند. الیاف ماکرو شامل ساختار پلیمرهای طبیعی و پیوند مشابه پلی پروپیلن هستند که می‌توانند انقباض و خزش بتن را کاهش دهند و با وجود پلاستیکی بودن، از سختی بتن نمی‌کاهند. مهم‌ترین کاربرد این الیاف در ساخت بتن، کفسازی سوله و مکان‌هایی است که تحت ضربه و بار سنگین قرار دارند.

جدول مقایسه الیاف میکرو سنتتیک و ماکرو سنتتیک

کاربردهای صنعتی و ساختمانی الیاف بتن

• کف سازی صنعتی و پارکینگ ها: با هدف افزایش مقاومت سایشی و جلوگیری از ترک خوردگی، جایگزینی با شبکه میلگرد در کف سازی انبار و سالن‌های تولید.
• پی ریزی زیرزمین: استفاده از این نوع الیاف برای بهبود استحکام و دوام، کنترل ترک‌های حرارتی و ارتعاشی، حذف مش فلزی در محوطه سازی، کف سازی شهری و در ساخت پارکینگ.
• تیرهای نگهدارنده و ستون ها در انواع ساختمان: استفاده از الیاف بتن برای تقویت سازه باربر، ارتقای استحکام و کاهش ضخامت، بتن ریزی تیرچه بلوک، دال بتنی و عرشه فولادی.
• پل‌ها و جاده‌ها: برای افزایش مقاومت در برابر شرایط محیطی و بارگذاری، افزایش دوام روسازی آسفالت در ترافیک‌های سنگین، روسازی بتنی جاده و باند فرودگاه برای کاهش ترک.
• لوله‌های زهکشی، سیستم فاضلاب و مخازن: به دلیل افزایش مقاومت در برابر نفوذ آب و خوردگی، بتن ریزی سازه‌های آبی، مخازن، حوضچه و کانال‌ها.
• آب راه‌های کشاورزی، استخرها و سانسکریت: با هدف افزایش مقاومت در برابر فشار هیدرولیکی و نفوذ آب، پایدار کردن شیب و دیوارهای نگهدارنده.
• تایل و ورق سیمانی نازک سقفی: تولید قطعات بتنی سبک و مقاوم.
• قطعات پیش ساخته: برای تولید قطعات سفارشی و دکوراتیو بتنی با اشکال پیچیده مانند تایل نما، تیر پیش ساخته و… .
• مقبره و گاوصندوق زیرزمینی: بتن خاص با عملکرد بالا برای استفاده نظامی، هسته‌ای و مقاوم در برابر انفجار همراه با افزایش امنیت و دوام.

مزایای استفاده از الیاف بتن در پروژه های عمرانی

کاهش ترک خوردگی

انقباض ناشی از خشک شدن، بتن را مستعد ترک می‌کند. بتن الیافی با تقویت آن در برابر کشش، مانع از ایجاد ترک در سنین اولیه شده و از بروز تغییرات حجمی و جمع شدگی در اثر حرارت جلوگیری می‌کند.

جایگزینی برای میلگرد

این الیاف با توجه به نوع سازه، می تواند جایگزین میلگرد فولادی و ارماتور حرارتی شود. همچنین می‌توان این الیاف را به بتن مسلح شده با فولاد اضافه کرد. بنابراین میزان فولاد مورد نیاز در پروژه کاهش پیدا خواهد کرد.

بهبود در شکل پذیری

بتن یک ماده شکننده بوده و مقاومت آن در برابر ضربه و لرزش کم است. اضافه شدن الیاف بتن باعث تقویت بتن در برابر کشش و بهبود خاصیت شکل پذیری می‌شود. همچنین احتمال ریزش بتن در زمان زلزله کاهش پیدا کرده و عملکرد بهتری در بارهای ناگهانی، ضربه و سایش دارد.

توزیع یکنواخت و روان شدن بتن

این الیاف به صورت یکنواخت و سه بعدی درون بتن پخش می‌شوند و باعث بهبود انسجام و روان شدن بتن خواهند شد.

جذب انرژی

بتن الیافی با ایجاد شبکه توزیع شده، از گسترش ترک جلوگیری کرده و علاوه بر افزایش مقاومت کلی سازه، باعث جذب انرژی در سازه‌های مقاوم در برابر زلزله می‌شود.

مقاومت در برابر شرایط محیطی

این الیاف مقاومت بتن در برابر دماهای بالا را افزایش می‌دهند و موجب افزایش دوام و کاهش هزینه‌های نگهداری در سازه‌های در معرض شرایط خورنده و سیکل یخبندان و ذوب خواهند شد.

سرعت انجام پروژه

در صورت جایگزینی آرماتور حرارتی با بتن الیافی، هزینه‌های پروژه کاهش پیدا کرده و سرعت انجام پروژه نیز افزایش پیدا می‌کند. کاربرد این الیاف نیز آسان بوده و می‌توان آن را در هر مرحله‌ای از ساخت بتن اضافه کرد.

الیاف بتن و نقش آن در حذف آرماتور حرارتی

میلگرد حرارتی به دلیل داشتن خواص ویژه، از انقباض و انبساط بتن و ایجاد ترک در بتن جلوگیری کرده و یا باعث کاهش عرض ترک می‌شود.

با این حال می‌توان از بتن الیافی به جای آرماتور فولادی حرارتی یا همان مش تقویتی در پروژه های کف سازی صنعتی و مواردی که به کنترل ترک خوردگی، بهینه سازی اجرا و افزایش دوام سطحی نیاز است، استفاده کرد.

البته باید به این نکته توجه داشت که این نوع بتن قابل استفاده به جای میل‌گردهای با کاربرد سازه‌ای مانند میلگرد خمشی در تیر نیست.

میزان مصرف و روش اختلاط الیاف بتن در هر متر مکعب

طرح اختلاط در الیاف بتن نسبت به بتن معمولی متفاوت بوده و به دقت بیشتری در تنظیم نسبت مواد نیاز دارد. زیرا وجود الیاف در بتن به ویژه در مقادیر بالا، باعث کاهش روانی بتن می‌شود. اغلب از الیاف با حجم ۰.۱ تا ۲ درصد از کل حجم بتن استفاده می‌شود. با این حال، این مقدار باید با توجه به نوع الیاف و شرایط پروژه به صورت دقیق محاسبه گردد.

همچنین به دلیل وجود الیاف، در طرح اختلاط بتن یعنی میزان شن، میزان سیمان و ماسه نیز تغییراتی ایجاد می‌شود. یکی از بهترین راهکارها برای حفظ کارایی بتن الیافی، کاهش میزان شن و استفاده از روان کننده‌ها است. به عنوان مثال حداقل و حداکثر میزان استفاده از الیاف فولادی و شیشه در هر مترمکعب، ۲۰ الی ۶۰ و ۵ الی ۲۰ کیلوگرم است.

میزان مصرف این الیاف را می‌توان از دیتاشیت محصول و یا طبق آیین نامه‌های طراحی بتن الیافی محاسبه کرد. شما می‌توانید برای تعیین مقدار مصرف بهینه الیاف، با کارشناسان تکنوپل مشورت کرده و از جزئیات مقدار مصرف مطلع شوید.

قیمت الیاف بتن چقدر است؟

قیمت این نوع الیاف به عوامل مختلفی مانند میزان و حجم خرید به صورت جزیی یا عمده، نوع الیاف مورد نیاز برای پروژه و کاربری الیاف بستگی دارد. کیفیت تولید و نوسانات بازار نیز روی قیمت این محصول موثر هستند. برای دریافت لیست قیمت به روز الیاف می‌توانید با کارشناسان فروش تکنوپل تماس برقرار کرده و اطلاعات مورد نیاز خود را دریافت کنید.

نکاتی که پیش از انتخاب و خرید الیاف بتن باید بدانید؟

در زمان تهیه این الیاف به مواردی از جمله نوع سازه، بودجه پروژه و شرایط محیطی توجه داشته باشید. نوع و مقدار مناسب این الیاف باعث ایجاد خواص متعدد و برآورده کردن نیازهای پروژه خواهد شد.

• نوع الیاف بتن به خواص مورد نیاز و کاربرد نهایی بتن وابسته است.
• حداکثر مقدار مجاز الیاف، حدود ۳ درصد وزنی است. با این حال ممکن است این میزان با توجه به کاربری نهایی متغیر باشد.
• شرایط محیطی مختلف مانند محیط مرطوب، خورنده یا دینامیکی به الیاف متفاوتی نیاز دارند.
• برای خواص مختلف مانند مقاومت کششی، خمشی، کاهش نفوذپذیری، کنترل ترک خوردگی و… باید الیاف متفاوتی را خریداری کرد.
• در زمان خرید باید به مکان استفاده یعنی سازه‌های بتنی، تونل و زیرگذر، کف، نمای ساختمان و لوله‌ها و مخازن توجه داشت.

الیاف مخصوص بتن به عنوان یک نوآوری مهم در صنعت ساختمان، باعث افزایش کیفیت و کارایی بتن شده است. استفاده از این ماده با توجه به نوع و کاربری سازه، می‌تواند با مزایایی مانند کاهش ترک، بهبود دوام، افزایش مقاومت کششی و کاهش نفوذپذیری همراه شود.