نشریه شماره   221   هفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

تکنولوژی بتن الیافی در صنعت ساختمان

کد مطلب‌: 2880
تکنولوژی «بتن الیافی» نمونه دیگری از کاربرد کامپوزیت‌ها به عنوان یک فناوری نوین در صنعت عمران و ساخت وساز است‌. تکنولوژی های نوینی که توجه به آنها‌، نیاز حیاتی صنعت ساختمان کشور محسوب می گردد را می‌توان در محورهای سه گانه زیر به عنوان مهم ترین فناوری هایی که لازم است موردتوجه متصدیان صنعت ساختمان کشور واقع شود‌، برشمرد‌:
الف‌) روش های سبک سازی بنا‌:
کشور ما و بالاخص پایتخت بزرگ آن در منطقه ای زلزله خیز قرار دارد‌. همان طور که می دانید میزان خسارات و خرابی های وارد بر یک بنا در اثر تکان های زلزله‌، با وزن آن بنا رابطه مستقیم دارد‌. هر چه بنا سنگین‌تر ساخته شود‌، در برابر خطر ویرانی زلزله آسیب پذیرتر خواهد بود؛ بنابراین هر اندازه که با بهره گیری از فناوری های نوین وزن یک ساختمان را کاهش دهیم‌، سازه در برابر ویرانی ایمن‌تر خواهد بود‌. به طور مثال می توان از پانل های ساندویچی یا قطعات سبک پیش ساخته در ساخت بنا کمک گرفت‌. در یک ساختمان‌، اعضایی مانند دیوارهای تیغه ای شکل نازک وجود دارد که وظیفه آنها تنها جدا کردن فضای اتاق‌ها از همدیگر است و مسئله مقاومت و تحمل بار در مورد آنها‌، در درجه بعدی اهمیت قرار دارد‌. در ساخت این گونه اعضا می توان به جای استفاده از مصالح سنگین سنتی‌، از مصالح سبک جدید همچون سفال یا بتن های سبک کمک گرفت یا قطعات سبک پیش ساخته را به خدمت گرفت‌.
ب‌) روش های تولید سریع و اصولی بنا‌:
امروزه استفاده از سازه های پیش ساخته یکی از سریع ترین و اصولی ترین روش های ساخت بنا و پاسخگویی به نیاز بالای افراد جامعه به انبوه‌سازی مسکن است‌. از آنجا که حجم اصلی بنا به شکل قطعات از پیش ساخته شده در محیط مناسب کارخانه و با استانداردهای صنعت ساختمان تولید می شود‌، بنای نهایی از کیفیت و یکپارچگی بالایی برخوردار است‌. از سویی به علت سبکی خاص بنا‌، ساختار سازه های ویژه آنها و اتصال مناسب اجزای سازه‌، ساختمان می تواند شکل خود را در تکان های بسیار شدید نیز تا حد زیادی حفظ نماید‌. استفاده از این تکنولوژی سال‌هاست که در بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا موردتوجه صنعت عمران واقع شده‌است و از مهم ترین روش های انبوه‌سازی مسکن به شمار می آید؛ اما متأسفانه در کشور ما چندانکه باید از این فناوری استقبال نشده و لازم است تا موردتوجه مسئولین‌، سیاست گذاران و صنعتگران قرار گیرد‌.
ج‌- بهره گیری از مواد جدید
از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت وساز بنا به خود اختصاص داده‌اند‌، افزودنی های بتن و الیاف تقویت‌کننده را می توان نام برد‌. استفاده از افزودنی های بتن باعث بهبود خواص مطلوب بتن همچون مقاومت می گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن‌، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین سازنده بنا قرار می دهد‌. بدون بهره گیری از این افزودنی‌ها بنای برج بزرگ میلاد در شهر تهران امکان پذیر نمی بود‌.
الیاف تقویت‌کننده نیز از دیگر مواد عصر حاضر هستند که کاربردهای فراوانی در قسمت های مختلف ساختمان یافته‌اند‌. این الیاف که بیشتر شامل الیاف شیشه‌، پلی پروپیلن و گاه کربن نیز می‌شود‌، در ساخت انواع بتن های الیافی کاربرد فراوان دارند‌. همچنین از الیاف شیشه در تولید آرماتورهای سبک و بسیار مقاوم در برابر خوردگی نیز بهره می‌گیرند‌. این الیاف‌، جایگاه نسبتا مناسبی در تعمیر بنا‌ها و تقویت سازه های صدمه دیده دارند و می توانند مقاومت پیچشی و برشی مناسبی را پدید آورند‌. علاوه بر اینها از ورقه های پارچه فایبرگلاس در تقویت انواع قطعات ساخته شده از بتن مسلح می توان استفاده نمود‌.
بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت‌کننده داخل مخلوط بتن‌، مقاومت کششی و فشاری آن‌، فوق العاده افزایش می یابد‌. این ترکیب کامپوزیتی‌، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد‌. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت تأثیر بارهای ضرب‌ها به راحتی ازهم پاشیده نمی شود‌. شاهد تاریخی این فناوری‌، کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است‌. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی است که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید‌، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کاررفته در ترکیب کاه گل شده‌اند‌.
امروزه با استفاده از انواع الیاف شیشه‌، پلی پروپیلن‌، فولاد و بعضا کربن‌، تولید انواع بتن های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به کارگیری آنها در کشورهای پیشرفته دنیا موردقبول بخش ساختمان و عمران واقع شده‌است‌.
هر فناوری همواره کاربرد‌ها و محدودیت های خاص خود را دارد‌. بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا‌، مقاومت فوق العاده‌، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را داراست که متناسب با آنها می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت‌. به طور مثال در ساخت کف سالن های صنعتی‌، می توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورداستفاده در ساخت بناهای مقاوم به ضربه‌، همچون سازه پناهگاه‌ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بنای شکل گرفته از بتن‌، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد‌. همچنین در ساخت باند فرودگاه‌ها به خوبی می توان از این نوع بتن کمک گرفت‌. موارد دیگری از به کارگیری این بتن‌، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل های سایبان یا پاشش بتن روی سطوح انحنادار همچون تونل‌هاست‌. به کارگیری این بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یادشده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است‌.
اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن کاملا تصادفی است‌، از این بتن معمولا نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیر‌ها و ستون‌ها بهره گرفت و در این نوع سازه‌ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه‌تر و مناسب‌تر است‌. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید در نقاط ضعف خود نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد‌.
در مورد صرفه اقتصادی استفاده از بتن الیافی در جاهایی که سرعت اجرای بالا مد نظر است یا نیاز به پاشش بتن (‌شاتکریت‌) روی سطوحی است که شبکه بندی های سنتی مشکل و زمان بر بوده یا جوابگوی کار نیست‌، هزینه استفاده از بتن الیافی نسبت به مشابه سنتی خود کمتر است‌. این مزیت‌ها‌، علاوه بر مزیت سادگی و سرعت عمل بالاتر موجود در تکنولوژی بتن الیافی است‌.
اگر می بینیم که در کشوری همچون ترکیه‌، به کارگیری بتن الیافی به جای روش های سنتی‌، مقرون به صرفه‌تر از کشور ماست‌، ریشه های آن را در سرمایه گذاری و تلاش سازمان یافته جهت اقتصادی نمودن استفاده از این تکنولوژی جدید می توان یافت؛ اما اگر ما از روی آوردن به فناوری جدید به علت ریسک سرمایه گذاری پرهیز کنیم خواهیم دید که تکنولوژی سنتی در غیاب بهره گیری از فناوری نوین‌، رقم بسیار بالایی از سرمایه‌های ما را به هدر خواهد داد‌. به طور مثال‌، ریزدانه های تولیدشده در کشور ما که به روش‌های قدیمی غیراستاندارد تولید می‌شوند‌، باعث افزایش درصد سیمان به کاررفته در بنا می شود و همین امر موجب ظهور ترک و ضایعات در بتن حاصل نیز می گردد‌.
ارائه دهنده مقاله‌: مهندس اسماعیلی‌، کارشناس ارشد و مشاور واحد تحقیق و توسعه صنعتی سیرجان
آگهی در صفحه:11