موضوع: استفاده از الیاف فولادی Dramix جهت طراحی سگمنت ها
تاریخچه استفاده از الیاف فلزی در بتن برای کارهای زیر زمینی به حدود 30 سال پیش در استفاده از شاتکریت و حدود 20 سال در تولید سگمنت های پیش ساخته پوشش بتنی تونل ها میرسد.
در جدول زیر به اختصارمزایای استفاده از الیاف فولادی در بتن سگمنت های پیش ساخته پوشش تونل در حفاری مکانیزه آورده شده است :
|
1
|
افزایش مقاومت فشاری بتن
|
11
|
افزایش مقاومت بتن در مقابل بارهای ضربه ای
|
|
2
|
افزایش مقاومت خمشی
|
12
|
کاهش جمع شدگی بتن
|
|
3
|
افزایش مقاومت برشی
|
13
|
کاهش انقباض خمیری در بتن تازه
|
|
4
|
افزایش مقاومت برشی
|
14
|
افزایش وزن مخصوص بتن
|
|
5
|
افزایش توان باربری اعضا بتنی و تحمل تغییر شکل های زیاد
|
15
|
کاهش نفوذپذیری بتن
|
|
6
|
کاهش عوارض ترک خوردگی
|
16
|
کاهش تنش های حرارتی بتن
|
|
7
|
افزایش طاقت بتن
|
17
|
افزایش ظرفیت جذب انرژی بتن
|
|
8
|
افزایش ضریب ارتجاعی بتن
|
18
|
مقاومت در برابر تورق
|
|
9
|
افزایش دوام بتن
|
19
|
قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
|
|
10
|
بهبود رفتار بتن تحت خستگی
|
20
|
کاهش هزینه های تولید ونیروی انسانی
|
معمولا در طراحی بتن الیافی برای سگمنت 4 دسته بارگذاری می بایستی در نظر گرفته شود:
- بیرون آوردن از قالب و حمل به دپو
- بارهای ناشی از دپو سگمنت ها
- تنش های ناشی از نصب و بارهای وارده از طرف BTM
- اندر کنش ممان و نیروهای محوری ناشی از بار دائم (زمین)
اما متاسفانه کد و دستورالعمل مرجعی برای این محاسبات وجود ندارد. اما به شرح زیر جهت تست و آزمایشات مورد نیاز از استانداردهای زیر میتوان استفاده کرد.
|
کد استاندارد
|
عنوان
|
|
A820/A 820M
|
مشخصات الیاف فولادی برای استفاده در بتن الیافی
|
|
C1399
|
روش آزمایش برای بدست آوردن متوسط مقاومت باقیمانده در بتن الیافی
|
|
C1550
|
روش آزمایش طاقت خمشی بتن الیافی (بارگذاری در مرکز پانل دایره ای شکل)
|
|
C1609/C 1609M
|
روش آزمایش عملکرد خمشی بتن الیافی (با استفاده از تیرهای تحت بارگذاری سه نقطه ای)
|
در تصمیم گیری جهت استفاده از الیاف فولادی در تولید سگمنت های پیش ساخته ملاحظات زیر
می بایستی در نظر گرفته شود:
- نبود کد مرجع برای طراحی الیاف فولادی مورد نیاز در طرح سگمنت
- توجیه اقتصادی الیاف تولیدی خارج در مقابل تولیدات داخل
- استفاده از تولیدات داخل ایران با چند مانع مواجه است، اولا سابقه قبلی در این زمینه را ندارد، دوما کاتالوگ و دستورالعمل تولید کننده فاقد فرمول توصیه محاسباتی برای طراحی است و فقط میتوانند از نظر شکل هندسی و مقاومت مکانیکی و مصالح،مشابه بعضی تولیدات خارجی ارائه کنند.
- در اکثر پروژه هایی که در دنیا از الیاف فولادی استفاده شده به دلیل نبود یک مرجع رسمی برای طراحی ، علاوه بر آزمایشات آزمایشگاهی، آزمون های بزرگ مقیاس زیادی انجام داده اند که تامین تجهیزات آنها در داخل کشور و راه اندازی آنها هزینه بر و زمان بر بوده و نیاز به همکاری مراکز تحقیقاتی دانشگاهی دارد.
- روش خارج کردن سگمنت و دپو کردن آن بسیار مهم میباشد.
- نحوه اضافه کردن الیاف به بتن و حفظ یکپارچگی آن
- هزینه های تهیه دستگاه اختلاط الیاف با بتن
- تفاوت کیفیت الیاف تولید داخل و خارج
در ایران در حال حاضر شرکت های داخلی و خارجی شناخته شده در امر تولید الیاف فولادی میتوان به صنایع مفتولی زنجان و شرکت های Bekaert و MACCAFERRI اشاره نمود.
از سال 1990 تا کنون شرکت Bekaert در 131 پروژه ساخت سگمنت بتن الیافی شرکت داشته که از این تعداد در 88 پروژه فقط از الیاف فولادی و در 43 پروژه از ترکیبی از الیاف و میلگرد استفاده شده است.
محاسبات دقیق و تجربی شرکت Bekaert جهت مصرف الیاف فولادی درامیکس در ساخت سگمنت های پیش ساخته در مقایسه با استفاده از میلگرد در پروژه های عمرانی به دلیل حذف هزینه های گمرکی حداقل 27-28% صرفا در مصالح مقرون به صرفه تر میباشد.
بدیهی است سطح استاندارد مصالح تولیدی مذکور بسیار بالاتر و مدت زمان تولید و ضایعات بسیار کمتر میباشد.
شرکت آرتافران به عنوان نماینده انحصاری تولید کننده خارجی در ایران ، آمادگی خود را جهت ارائه اطلاعات فنی ، عرضه محصول و حضور در جلسات فنی مورد صلاحدید به منظور پاسخگوئی سوالات آن مجموعه محترم اعلام میدارد.