مشخصات فنی بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX

بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX چیست؟

الیاف فلزی DRAMIX به منظور بهبود بخشیدن به خواص بتن، کاربرد وسیعی را در سازه‌های بتنی ایجاد کرده است.

مشخصات فنی این محصول باعث استقبال گسترده ی جهانی در الیاف فلزیDRAMIX می باشد.

با توجه به این مزایای مهم در خواص بتن، کاربرد الیاف فلزی DRAMIX در کشورهای صنعتی جهان از طیف وسیعی برخوردار شده، بطوریکه در حال حاضر انواع الیاف فلزی DRAMIX (D3,D4,D5) با مشخصات فنی و کاربری‌های گوناگون به صورت صنعتی تولید انبوه می‌گردد.

بتن مسلح با الیاف فلزی DRAMIX شامل یک ملات بتنی تشکیل شده از سیمان، مصالح سنگی، آب و همچنین درصدی از الیاف فلزی DRAMIX می‌باشد.که بطور درهم و کاملاً اتفاقی و در جهات مختلف در مخلوط پراکنده شده است.

وجود الیاف فلزیDRAMIX مشخصات فنی بتن را نسبت به بتن آرمه ارتقاء می دهد.

خواص بتن مسلح به الیاف فلزی DRAMIX

به طور کلی وجود الیاف فلزی در بتن باعث افزایش مقاومت بتن می‌شود.

مقاومت خمشی

خاصیت مهم الیاف فلزی DRAMIX ایجاد مقاومت خمشی زیاد و مقاومت در مقابل ترک خوردگی است.

که این ویژگی راه حل مناسبی برای کاهش خاصیت تردی و شکنندگی بتن غیر مسلح است.

مقاومت برشی

الیاف فلزی DRAMIX علاوه بر اینکه مقاومت برشی بتن را افزایش می‌دهد.

تیرهای بتن آرمه را در مقابل گسیختگی ناگهانی در ناحیه کششی تقویت می‌کند.

این مزیت عمده الیاف فلزی DRAMIX در افزایش مقاومت برشی بتن است که باعث می‌شود از کاربرد خاموت بعنوان آرماتور برشی صرفه نظر گردد.

در نتیجه در اجرای اینگونه تیرها بعلت افزایش مقاومت برشی، تیرهای بتن مسلح با ارتفاع کمتر می توان طراحی کرد.

مقاومت پیچشی

در یک آزمایش خاص که توسط شرکت BEKAERT در بلژیک انجام یافته، مقاومت پیچشی بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX، 5/1 تا ۲ برابر بتن بدون الیاف قید شده است.

مقاومت ترک خوردگی

در آزمایش‌های خمشی، کششی و ... بطور استاتیکی ملاحظه شد که الیاف نه تنها بر روی مقاومت بتن غیره مسلح تأثیر بسیار مثبتی دارد بلکه بعنوان یک عامل متوقف کننده ترک نیز عمل می‌کند. این به معنی ان است که با بروز اولین ترک خوردگی، الیاف فلزیDRAMIX نقش خود را در محدود کردن اندازه ترک ایفا میکند و از ادامه ترک خوردگی حتی با ادامه بارگذاری جلوگیری می نماید، الیاف فلزی DRAMIX فاصله ایجاد شده را به طرفین محل ترک ارتباط داده و از فروریختن تیر جلوگیری می‌کند.

مقاومت الیاف فلزی DRAMIX در قبال ترک در نمونه‌های کششی نیز شایان توجه است.

بدین معنی که در کشش نیز بعد از نخستین ترک در کل مقطع که مربوط به بتن است. الیافها، دو طرف محل ترک را به یکدیگر ارتباط داده و از گسترش و زیادشدن عرض ترک ممانعت بعمل می‌آورند.

کیفیت ترک خوردگی در آزمایش شکافتگی نمونه استوانه‌ای آن نیز جالب است.

بعد از بار نهایی، نمونه بتن خالص از وسط و در امتداد قطر کاملاً گسیخته و دو تکه می‌شود در حالی که در نمونه بتن الیاف فلزی DRAMIX بدون آنکه نمونه از همدیگر جدا شود، آنقدر تغییر شکل می‌دهد که سطح مقطع دایره‌ای نمونه به سطح مقطع بیضوی تبدیل می‌شود.

خزش

نتایج حاصل از یکسری آزمایشات مشخص کرده است که الیاف فلزی DRAMIX تأثیر چندانی در میزان خزش بتن وجود ندارد.

پوسیدگی و زنگ زدگی الیاف فلزی DRAMIX

اثر خورندگی و پوسیدگی آب شور روی بتن مسلح با ۲ درصد حجمی الیاف فلزی DRAMIX ناچیز بوده است، بطوریکه بعد از ۹۰ روز قرار گرفتن در داخل و خارج آب نمک اشباع شده، هیچ تغییری در مقاومت خمشی بتن ساخته شده با الیاف فلزی DRAMIX مشاهده نگردید است.

آزمایش‌های درازمدت در مورد دوام و پایداری بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX در آزمایشگاه‌های BATTELE، کلمباس ایالت لوهایو آمریکا، خورندگی خیلی کمی را در الیاف DRAMIX نشان می‌دهد.

بطوریکه بعد از ۷ سال تماس بتن تولید شده با الیاف فلزی DRAMIX با نمک‌های ضد یخ هیچ اثر منفی در مقاومت خمشی به وجود نیامده است.

اما درصد زیاد کلراید محلول، باعث خوردگی الیاف در داخل و یا نزدیک سطوح تماس شده بود.

نتایج حاصل از یکسری تحقیقات نشان می‌دهد، که قرار گرفتن بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX درمعرض فرسایش جوی و در یک محیط صنعتی به مدت ۱۰ سال در مقاومت بتن هیچ اثر منفی نداشته است.

با توجه به این نتایج چنین استنباط می‌شود که خوردگی و پوسیدگی الیاف فقط به آن قسمت از الیاف محدود می‌شود که در سطوح خارجی قرار دارند و الیاف بتن داخلی هیچ نوع پوسیدگی را نشان نمی‌دهد.

تحقیقات دیگری که بر روی بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX در مورد تأثیر پوسیدگی الیاف انجام یافته است، نشان می‌دهد که بعد از ۵ سال تماس بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMX با نمک‌های ضد یخ، تغییر ناچیزی در مقاومت خمشی بتنمسلح شده نسبت به مقاومت قبل از تماس با نمک‌های ضد یخ (مقاومت ۲۸ روزه) وجود داشته است. بررسی سطوح گسیختگی تیرهای مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX بلافاصله بعد از تعیین مقاومت خمشی نشان داده است که خوردگی الیاف فولادی فقط به ۴ میلی‌متر عمق بتن در سطح خارجی (ناحیه پوشش) محدود می‌شود و در بخش داخلی مقطع نیز هیچگونه خوردگی و زنگ زدگی در رشته‌های الیاف فلزی DRAMIX مشاهده نشده است.

قابلیت هدایت حرارتی

آزمایش‌ها نشان می‌دهد که قابلیت هدایت حرارتی بتن با الیاف فلزی DRAMIX با ۴۰ تا ۱۲۰ کیلوگرم در متر مکعب در فشار اتمسفر، با افزایش مقدار الیاف، افزایش کمی را نشان می‌دهد. الیاف فلزی در بتن، علاوه بر افزایش قابلیت هدایت گرمایی، بهبود قابل توجهی را در مقاومت بتن در تغییرات ناگهانی و زیاد شدن درجه حرارت بوجود می‌آورد.

مقاومت سایشی

نتایج بررسی مقاومت سایشی بتن مسلح شده با الیاف فلزیDRAMIX توسط انجمن فولاد ایالت متحده ( ACI ) نشان می‌دهد که عمق سائیده شده بتن مسلح شده با الیاف فلزیDRAMIX با شن نخودی در مقایسه با عمق سائیده شده دال‌های ساخته شده با بتن مسلح شده با میلگرد با شن درشت دانه ۲۷۰ درصد کمتر است.

آزمایش‌هایی که اخیراً توسط گروهی از مهندسین انجام یافته به این نتیجه رسیده که مقاومت سایشی بتن مسلح شده با الیاف DRAMIX در معرض سایش رسوبات آب در سازه‌های هیدرولیکی تفاوت چندانی با بتن آرمه ندارد.

این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که وقتی فرسایش در نتیجه سایش تدریجی بتن به علت حرکت غلطکی ذرات و مواد ریزدانه با سرعت کم از روی سطح بتن است، میزان فرسایش به کیفیت مصالح سنگی و سختی سطح بتن بستگی خواهد داشت و در این حالت الیاف فلزی نقش چندانی ایفا نمی کند.

در واقع اگر کاربرد الیاف به همراه بتن با عیار بالا (حجم زیاد سیمان) همراه باشد، افزایش کمی در مقدار فرسایش می‌تواند بوجود اورد.

وقتی فرسایش در نتیجه سایش ناشی از سرعت زیاد جریان آب و ضربه اجسام و مواد بزرگ شناور در آب باشد، بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX مقاومت فرسایشی قابل توجهی را نشان می‌دهد.

مقاومت اصطکاکی و لغزشی

دریکسری از نمونه‌های دالی شکل آزمایشگاهی مقاومت اصطکاکی استاتیکی، لغزشی و غلطکی بتن مسلح شده با الیاف فلزی DRAMIX و بتن آرمه تحت شرایط یکسانی بطور مقایسه‌ای تحت آزمایش لغزشی قرار گرفته که حداکثر قطر مصالح سنگی بتن الیافی در این آزمایش‌ها 5/9 میلی‌متر بوده است.

نتایج حاصل از این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که برای سطوح بتنی در شرایط عادی و خشک، ضریب اصطکاک ارتباطی به استفاده از الیاف فلزی ندلشته و تغییری با اضافه کردن الیاف ایجاد نگردیده است.

اما مقاومت لغزشی و غلطکی سطوح بتن مسلح شده با الیاف فلزیDRAMIX نسبت به سطوح بتن آرمه در شرایط مرطوب و یخبندان با فرسایشی یکسان ۱۵ درصد بیشتر بوده است.