الیاف بتن قطعات کوچک از مصالح گوناگون بر پایه فیبر شیشه‌ای، کربن و حتی پلاستیکی و فلزی هستند که به عنوان ماده افزودنی در ترکیب نهایی ملات‌های عمرانی استفاده می‌شوند. از الیاف مخصوص بتن برای تقویت ویژگی‌های مقاوم ترمیم کننده بتن نیز استفاده می‌شود. در حال حاضر استفاده از ملات ترمیم بتن متداول است و ما همواره به دنبال راه‌حل‌هایی برای هر چه مقاوم‌تر کردن و مفیدتر شدن این ملات‌های ترمیمی هستیم.
چالش ترمیم بتن در ساختمان های قدیمی
بتن با تمام مزایایی که دارد، مصالح فرسایشی است. اگر چه بتن در تحمل بارهای فشاری کاملاً قوی و مستحکم است؛ اما در تحمل بارهای کششی عملکردی ضعیف و شکننده دارد. از آرماتور برای تقویت استحکام کششی عناصر بتن استفاده می‌کنند. با وجود تمام مزایایی که بتن آرمه دارد در گذر زمان ممکن است دچار آسیب دیدگی شود، آسیب دیدگی‌هایی مانند خوردگی، پوسیدگی، ترک خوردگی و … برای ترمیم بخش‌های آسیب دیده از ملات ترمیم بتن به همراه الیاف بتن استفاده می‌شود، این الیاف انواع مختلفی دارند مانند الیاف ماکروسینتتیک مصنوعی، طبیعی و الیاف چاپد شیشه. این الیاف کاربرد فراوانی داشته و مزایای فراوانی دارد.
مشکلات ملات سنتی ترمیم بتن
تعمیر بتن سابقه طولانی دارد. به هر صورت از زمان ابداع بتن، مهندسین عمران با مشکلات تخریب سازه‌های بتنی دست در گریبان بوده‌اند. آنها سری ملات‌های ابتدایی تعمیر بتن را ابداع کرده‌اند. اما این ملات‌های سنتی اغلب کارایی لازم را ندارند. چرا که توسط بتن اطراف خود محدود می‌شوند. در این ملات‌های سنتی از ترکیبات بر پایه سیمان پرتلند استفاده شده است. این نوع ملات‌ها در حین خشک شدن شرایط انقباض دارند که باعث ایجاد تنش در داخل بتن فرسوده خواهند شد.
قاعدتاً مقاومت فیزیکی بتن از قدرت انقباضی ملات ترمیم بتن بر پایه سیمان پرتلند بیشتر است. در نتیجه به محض اینکه نیروی انقباضی ملات ترمیمی از مقاومت کششی آن بالاتر رود، به ایجاد ترک در عمق آن ختم خواهد شد. ترکی که در نهایت باعث نابودی ملات ترمیم کننده بتن می‌شود.
پیشنهاد برای مطالعه
ترک ناشی از انقباض ملات ترمیمی مشکل جدی است که در کل پروژه بازسازی، بتن فرسوده را تهدید می‌کند. برای غلبه بر این مشکل بسیاری از تولیدکنندگان از فناوری تقویت الیاف بتن استفاده می‌کنند. البته در چگونگی استفاده از انواع الیاف بتن نظیر الیاف چاپد شیشه یا الیاف پلی پروپیلن، برای تقویت اثربخشی ملات ترمیم بتن ایده‌های مهندسی شده متنوع طراحی شده است. مانند فرموله کردن ملات ترمیمی با استفاده از الیاف ریز پلی پروپیلن و یا مونوفیلن که اثربخشی عالی دارد و تا حدود بسیار زیادی از خطر ایجاد ترک در بافت نهایی ملات ترمیم بتن جلوگیری خواهد کرد. شما می‌توانید اطلاعات جامع تری از بتن با الیاف در مقاله‌ای تحت عنوان پاسخ به ۹ سوال مهم در ارتباط با بتن الیاف دار مطالعه فرمایید.
نقش الیاف بتن در تقویت ملات ترمیمی
از این الیاف‌های ریز در سرتاسر ملات‌های تعمیری بتن استفاده می‌کنند. حضور این الیاف پلیمری باعث تقویت چهار ویژگی متریال‌های سنتی مانند افزایش استحکام کششی، مدول الاستیسیته، خزش کششی و سرعت انقباض خشک شدن آنها خواهد شد. افزودنی ریز فیبرهای پلیمری در دسته متریال‌های متداول الیاف تقویتی بتن برای فرمولاسیون ملات ترمیم کننده بتن کاملاً متداول است. این الیاف‌ها روش تعمیرات بتن را ساده‌تر کرده و با کاهش مقدار انقباض ملات به دوام آنها در پروسه ترمیم بتن می‌افزایند.
پیشنهاد برای مطالعه
استفاده از الیاف بتن در محافظت ملات ترمیم بتن تاثیرگذار است. زمانیکه ملات ترمیم کننده بتن حالت خمیری شکل دارد، سطح مقاومت کششی آن در کمترین حد خود قرار می‌گیرد. اما حضور الیاف بتن باعث تقویت قابل توجه ساختار ملات شده. این تقویت کششی در کاهش تعداد ترک‌های سطحی و عمیق ملات کاملاً تاثیرگذار است. حفاظت ناشی از حضور الیاف بتن در طول چرخه عمر تعمیرات بتن گسترش پیدا می‌کند. به شکلی که با گذشت زمان بر قابلیت تقویت ملات به خاطر استفاده از الیاف بتن افزوده خواهد شد.
استفاده از الیاف پلی پروپیلن حجم ترک خوردگی ناشی از انقباض ملات ترمیم را کاهش داده؛ در عین حال باعث تقویت ضریب نفوذناپذیری آن خواهد شد. از طرفی حضور الیاف بتن ویژگی‌ها مانند مقاومت در مقابل ضربه و یا چقرمگی بتن را بهبود می‌بخشد. در عین حال حضور این الیاف‌ها تأثیری بر قابلیت‌های ترمیمی و یا ظاهر ملات‌ها ندارند.
روش علمی در اثبات کارایی الیاف بتن چیست؟
کارایی استفاده از میکرو الیاف بتن از طریق استانداردهای ASTMC1581 ثابت شده است. در این مطالعات به تاثیر استفاده از انواع الیاف برای تقویت نهایی ملات‌های ترمیمی اشاره شده است. طبق نتایج این مطالعات حضور میکرو الیاف‌ها در افزایش مقاومت بتن و کاهش ترک خوردگی تحت انقباض کاملاً تاثیرگذار است.
در مراحل انجام این آزمایش، بتن آماده و معمولی را در کنار ملات‌های تعمیر استاندارد و سنتی قرار داده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که عمق بتن در عرض سه روز ترک خواهد خورد. اما ملات‌های تقویت شده با میکرو الیاف‌ها می‌توانند در بازه زمانی بسیار بزرگتر، حتی فراتر از 140 روز آن‌هم در شرایط مشابه دوام بیاورند.برای شناخت بیشتر در ارتباط با الیاف بتن مطالعه مقالۀ “الیاف ماکروسنتتیک، جایگزین میلگرد جهت کنترل ترک‌های بتن” را پیشنهاد می‌کنیم.
شرکت افزیر مجری تخصصی بازسازی و تعمیر ساختمان‌های بتنی طیف کاملی از انواع ملات‌های تعمیر بتن با کارایی حداکثری را عرضه می‌نماید. این ملات‌ها الگوی فرمولاسیون تخصصی دارند و برای کاربردهای مختلف از زیباسازی تا ترمیم سازه‌های بتنی استفاده می‌شوند. ملات‌های ارائه شده توسط شرکت افزیر همگی با استفاده از میکرو الیاف بتن تقویت شده‌اند. این ملات‌ها طول عمر بالایی دارند. در عین حال کاملاً پایدار هستند و می‌توانند با خلق شرایطی یکپارچه، ساختار ماندگار سازه‌ها را افزایش بدهند.
