20 سال الیاف فولادی در انگلستان ازسال 1990 تا سال 2010
تا حدود 20 سال پیش، الیاف های فولادی در بازار انگلستان کفپوش های صنعتی، پیاده روها و برخی از کارهای تونل را پوشش میداد. در طول 20 سال می توان گفت خیلی بیشتر شده و از الیاف فولادی بصورت شایع و فراوان در صنعت تونلینگ، نه تنها در بریتانیا، بلکه در سطح جهانی، استفاده میشود .
تحقيقات بيشتر، اسناد راهنماي جديد، ظهور استانداردهاي اروپايي براي الیاف، تحولات بتن فيبر و مارک های CE معيارهای تست مربوطه، تکامل مشخصات مبتنی بر عملکرد و البته جهانی شدن صنعت بتن بسیاری از پروژه های با ارزش را نیز پوشش داد.
اولین تونل انگلیسی که با سگمنت های الیاف فلزی ساخته شد در سال 1995 به طول 1.4 کیلومتردر فرودگاه بین المللی هیترو بود که در آن شبکه میلگردی کاملاً حذف و الیاف فولادی درامیکس جانشین آن گردید. با استفاده از امکان بارگذاری بیشتر که توسط الیاف فولادی حاصل گردید ، ضخامت الیاف از استاندارد تا 15 سانتیمتر کاهش یافت.
با تحقیقات بیشتر یخش تکمیلی خط جبلی زیر دریائی لندن با استفاده از بتن مسلح شده، با الیاف فلزی درامیکس در سگمنت ها و بدون شبکه میلگردی ساخته شد. پس از استفاده از این الیاف فلزی در چند پروژه مهم، پیمانکار گزارش داد که با این روش آسیب به سگمنت ها به طرز شگفت آوری کم شده است.
در همین زمان،شرکت Costrain-Taylor Woodrow از الیاف فلزی درامیکس در آسترهای پاششی و همچنین در لایه نهائی و دائمی تونل های تهویه استفاده کرد.
یکی از معتبرترین پروژه های انجام شده در لندن، ترمیم تونل Brunel Thames که در سال 1843 به اتمام رسیده بود ، در اوایل دهه 1990 علائم فرسایش و نشت رطوبت در آن دیده شد و تصمیم به بازسازی آن گرفتند.
یکی از بزرگترین نگرانی های آنها اثر لایه جدید بازسازی تونل بر روی حرکت قطار در تونل بود.
تصمیم گرفته شد تا ترکیبی از شبکه میلگرد + الیاف فلزی استفاده شود تا دارای مقاومت در برابر ترک خوردگی حرارتی نیز داشته باشند و ضخامت پوشش نیز به حداقل برسد. با توجه به لزوم دوام طولانی مدت از فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی استفاده شد و بتن الیاف فولادی در سایت تولید شده و تزریق گردید که اثر بسیار مثبتی روی Brunel داشت.
به دنبال آن در دهه 1990 بسیاری از پروژه های دیگر خصوصاً در بخش خدمات از الیاف فلزی درامیکس استفاده کردندو در دو مورد ذیل ، هزاره جدیدی را آفریدند :
ابتدا تونل زنی ساختمان جدید فرودگاه هیترو و همچنین تونل های دوقلوی طولانی در زیر حومه شمالی لندن برای تونل ریلی CTRL قطار اروپائی ترمینال ST Pancras بود که قطر هر دو تونل از بسیاری از تونل های قبلی لندن بزرگتر بود و در پوشش داخلی آنها جهت بتن ریزی از الیاف فولادی درامیکس استفاده کردند. در هر دو تونل جهت دوشفت دسترسی ، با بتن اسپری الیاف فلزی درامیکس طراحی شد.
در تونل TS برای اولین بار از یک روش پوشش بتنی اسپری به نام Lasershell استفاده شدو به عنوان بخشی از طراحی آرگ قسمت ها و ساپورت ها به طور کامل برداشته و با یک پوشش بسیار مقاوم بتن اسپری مسلح شده با الیاف فولادی درامیکس کربن دار با استحکام کششی بیشتر از 2400 مگا پاسکال اجرا گردید.
در این راستا پروژه های تونلی با قطر بزرگ قابل توجهی وجود دارند که در آن از فیبرهای فولادی در ترکیب با فیبرهای میکروپروپیلن با شبکه های سنتی و یا بدون آنها جهت تقویت در برابر ضربه ها و
آتش سوزی استفاده شده است.
شرکت Bekaert به عنوان سازنده فیبرهای فولادی درامیکس و تامین کننده فیبرهای پلی پروپیلن با همکاری تمام دست اندرکاران پروژه ها، آماده ارائه طرح ارزان تر با بالاترین عملکرد برای راه حل پروژه می باشد.
الزامات کلیدی استفاده از الیاف فولادی با کاربری استاندارد بشرح زیر می باشد:
- فیبرها می بایست با استاندارد با استاندارد اروپائی EN14889-1 مطابقت داشته باشد.
- فیبرها می بایست مطابق با CE اروپا و جهت استفاده ساختاری و دارای System1 فایبرها باشند.
- فیبرها می بایست سیم فولادی کشیده شده با استحکام کششی فولادی 1200mp باشد.
- فیبرها می بایست دارای تحمل ابعاد مطابق EN14889-1 باشند.
- طول فیبر می بایست 60 میلیمتر یاشد.
- نسبت عدد طول به قطر (L/D) ، 80 باشد.
- جهت توزیع همگن می بایست الیاف بندیل شده با چسب ویژه باشد.
- الیاف فولادی درامیکس باید بر اساس سیستم دوزاژ اتومیتیک اضافه شوند.
- نوع بتن می بایست بر اساس نیاز پروژه و حداقل C40-C60 باشد.
- در برخی شرایط می بایست فیبرهای فولادی دارای محافظ ضدخوردگی استفاده شوند.
نتیجه:
برای طراحی مخلوط الیاف فولادی با بتن ، شرکت Bekaert تمام استانداردهای مربوطه و نیازهای بارگذاری خاص هر پروژه را مورد نظر قرار می دهند تا نوع خاص الیاف فلزی و دوزاژ آن مشخص می شود تا بالاترین کیفیت و مناسب ترین قیمت حاصل گردد و به همین دلیل صنعت تونل انگلستان طی 15 سال گذشته اغلب از بتن مسلح شده با الیاف فولادی استفاده مینماید. جمع کل تونل های انگلستان که با الیاف فولادی درامیکس ساخته شده است به بیش از 100 کیلومترمیرسید که قطعاً امروزه حدود 2 برابر شده است.
استفاده از الیاف فلزی جهت مسلح نمودن بتن در تونل زنی در اغلب کشورهای جهان شناخته شده و با استقبال رو به رو شده است و حتی به عنوان اولین گزینه مسلح کننده ، قیمت مناسب و سرعت اجرا مورد نظر گروه پیمانکاران و مشاوران و سازندگان جهان می باشد.