الیاف بتن

بتن به عنوان پرکاربردترین مصالح ساختمانی، با وجود نقاط قوت و استحکام فشاری بالا، بسیار ترد و شکننده است. مقاومت کششی پایین بتن باعث شده تا نیاز به اصلاح آن با الیاف بتن وجود داشته باشد. در این صورت بتن به جای ترد و شکننده بودن و داشتن ضعف ساختاری، مقاومت بالایی در برابر کشیدگی، ترک خوردگی و آسیب‌های سطحی پیدا کرده و می‌تواند تا سال‌ها بدون خرابی‌های رایج، مقاومت خوبی از خود نشان دهد.

افزودن الیاف مسلح کننده بتن، نه تنها طول عمر سازه را افزایش می‌دهد؛ بلکه نیاز به استفاده از مصالح فلزی را کاهش داده و باعث صرفه جویی در هزینه‌های پروژه نیز خواهد شد.

الیاف بتن چیست؟

الیاف بتن یا FRC (Fiber Reinforced Concrete)، یک سری الیاف‌های پلیمری است که به صورت رشته‌های ریز به بتن افزوده می‌شود و می‌تواند خواص مکانیکی آن را بهبود ببخشد. با استفاده از الیاف مسلح کننده بتن، یک مخلوط همگن و سه بعدی در تمام حجم مخلوط ایجاد می‌شود که هدف از آن، جلوگیری از گسترش ترک‌های ریز و افزایش جذب انرژی در بتن است.

ایده مسلح کردن مصالح بنایی با الیاف، ایده جدیدی نیست و ریشه در دوران باستان دارد. قرن‌ها قبل، انسان‌ها از کاه و موی حیوانات برای تقویت بلوک‌های رسی و کاهگل استفاده می‌کردند تا احتمال ترک خوردگی پس از خشک شدن به حداقل برسد.

برای اولین بار در اوایل قرن بیستم، الیاف آزبست نسوز به صورت گسترده برای تولید صفحات سیمانی استفاده شد؛ اما به دلیل خطرات استفاده آزبست برای سلامت انسان، ممنوع شد.

از دهه ۱۹۶۰ میلادی، با پیشرفت صنایع پتروشیمی و متالورژی، نسل جدیدی از الیاف شامل الیاف فولادی، شیشه‌ای و الیاف پلیمری (سنتتیک) وارد صنعت ساخت و ساز شدند که امروزه به عنوان استانداردی جدایی ناپذیر در آیین‌نامه‌های طراحی بتن شناخته می‌شوند و به فور در صنایع عمران و ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دسته بندی و تقسیم  انواع الیاف بتن

الیاف بتن با مجموعه‌ای از مواد اولیه پلیمری، شیشه و فلز ساخته می‌شود تا بتواند با ترکیب آسان با بتن، یک ساختار سه بعدی و مقاوم را به وجود آورد. تفاوت مواد اولیه، ساختار و ابعاد این الیاف، خواص و قیمت آن‌ها را تغییر می‌دهند. پرفروش‌ترین الیاف کربن موجود در شرکت پلی می‌که امتحان خود را از بابت خواص فیزیکی و مکانیکی پس داده‌اند، شامل موارد زیر هستند:

الیاف پلی پروپیلن (PP)

الیاف پلی پروپیلن که با نام الیاف پ پ (PP) نیز در بازار شناخته می‌شود، یکی از بهترین انواع الیاف مسلح کننده بتن است. این الیاف پلیمری، مقاومت خمشی و کششی بتن را افزایش می‌دهد. مهم‌ترین مزایای این نوع الیاف، وزن مخصوص پایین و مقاومت در برابر محیط‌های قلیایی بتن و مواد شیمیایی است؛ به طوری که به هیچ وجه دچار زنگ زدگی نمی‌شوند.

در هر متر مکعب بتن، باید حدود 0.6 تا 6 کیلوگرم از این الیاف را استفاده کرد و دیگر نیازی به ته نشینی و یا سنگین شدن بتن نخواهد شد. بسته به نیاز می‌توان از این الیاف با طول 12 تا 18 میلی متر استفاده کرد. کاربردهای اصلی این الیاف در کف سازی، سیمان کاری و تولید قطعات پیش ساخته است.

الیاف چاپد شیشه

الیاف چاپد شیشه، یکی از بهترین نوع الیاف‌های موجود در بازار برای مسلح کردن بتن است که وزن کم، مقاومت بالای حرارتی و مکانیکی و قیمت مناسب را با یکدیگر ترکیب می‌کند. الیاف شیشه مقاومت کششی بسیار بالایی دارند و می‌توانند برای قطعات دکوراتیو و نماهای پیش ساخته و پنل‌های ظریف بتنی استفاده شوند. ضخامت این الیاف حدود 10 میکرومتر و به خوبی در بتن پخش می‌شود. استفاده از این الیاف مسلح کننده بتن، باعث افزایش 50% عمر خستگی بتن و بهبود 36% مقاومت فشاری می‌شود.

نکته مهمی که باید در مورد خرید الیاف شیشه به آن توجه داشت، قلیایی بودن محیط بتن است. بنابراین، استفاده از الیاف شیشه معمولی (گرید E یا E-Glass) در بتن باعث می‌شود الیاف به مرور زمان در اثر حمله قلیاها از بین بروند. برای مصارف بتنی، حتما باید از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا یا AR-Glass (Alkali Resistant) که دارای درصد بالایی از زیرکونیا هستند، استفاده نمود. پلی می‌با تامین الیاف چاپد شیشه AR، دوام قطعات بتنی شما را تضمین می‌کند.

 الیاف فولادی

الیاف فولادی یکی از انواع الیاف بتن فلزی است که بر اساس مقررات ملی ساختمان مبحث نهم باید به صورت آجدار و بر اساس استاندارد ملی شماره 17697 ساخته شود. این نوع الیاف در کف سازی سنگین، عرضه پل‌ها و بتن‌های ضد انفجار استفاده می‌شود. قطر این الیاف معمولا 0.4 تا 1.3 میلی متر و طول آن‌ها بین 25 تا 63 میلی متر است. الیاف فولادی موجود در شرکت پلی می‌دارای دو نوع زیر هستند که پایداری و استحکام خوبی را در فولاد ایجاد می‌کنند:

• الیاف فولادی دو سر هوک: دو انتهای این الیاف دارای ظاهر خمیده و به شکل قلاب است که بالاترین میزان درگیری را با بتن ایجاد کرده و از بیرون کشیده شدن الیاف تحت بارگذاری جلوگیری می‌کند.
• الیاف فولادی سینوسی: این الیاف در تمام طول خود دارای موج هستند و پیوستگی یکنواختی را در ملات ایجاد می‌کنند.

الیاف فورتا بتن

الیاف فورتا که در دسته الیاف ماکروسنتتیک پیشرفته قرار می‌گیرند، ترکیبی مهندسی‌شده از پلیمرهای خاص (معمولا کوپلیمرها) و پلی پروپیلن 100% خالص هستند هستند که به عنوان یک جایگزین قدرتمند برای میلگردهای حرارتی و شبکه‌های مش فولادی در کفسازی‌ها شناخته می‌شوند.

این الیاف به دلیل طراحی خاص و شبکه شدن درون بتن، عملکرد فوق‌العاده‌ای در افزایش چقرمگی و مقاومت پس از ترک‌خوردگی بتن دارند و خطر خوردگی فولاد را نیز به صفر می‌رسانند. این الیاف شبکه‌ای، با پخش سه بعدی در کل بتن، از ترک خوردگی و آسیب‌های سطحی ریز و درشت جلوگیری می‌کند.

الیاف چاپد کربن

الیاف چاپد کربن، یکی از پیشرفته‌ترین نوع الیاف مسلح کننده بتن است. به مشتریانی که به دنبال یک الیاف سبک وزن هستند، این نوع الیاف توصیه می‌شود؛ زیرا وزن آن‌ها در یک متر مکعب، فقط 2 گرم است. در حالی که وزن الیاف چاپد کربن، یک سوم الیاف فولادی است، اما مقاومت کششی آن چندین برابر بیشتر می‌باشد.

الیاف‌های چاپد کربن تا حدی خرد و شکننده هستند. این نوع الیاف در پروژه‌های خاص، مقاوم سازی سازه‌ها و محیط‌های به شدت خورنده و تولید بتن‌های خاص با عملکرد فوق العاده بالا، استفاده می‌شود.

فروش الیاف بتن از برندهای CTECH-LLC، سیکا و …

کیفیت الیاف بتن خریداری شده، ارتباط مستقیمی با فناوری تولید، خلوط مواد اولیه و استانداردهای رعایت شده در کارخانه سازنده دارد. استفاده از الیاف بی کیفیت در بتن، نه تنها باعث بهبود عملکرد کششی و جلوگیری از ترک خوردگی بتن نمی‌شود؛ بلکه کارایی بتن را افزایش داده و با ایجاد گلوله‌های الیافی، اختلال در عملکرد بتن ایجاد می‌کند.

الیاف بتن ته نشین شده، فقط وزن بتن را افزایش می‌دهند و تاثیری در مقاومت مکانیکی و خوردگی آن ندارند. از همین جهت، به عنوان خریدار الیاف مسلح کننده بتن، باید روی برند تولید کننده و اعتبار آن حساسیت بالایی داشته باشد. ما در شرکت پلی می، الیاف بتن را از معتبرترین برندهای بین المللی و جهانی همچون سیکا و CTECH-LLC به شما عرضه می‌کنیم تا محصول خریداری شده، مستقیما در بهبود کارایی سازه بتنی شما موثر باشد.

• برند CTECH-LLC (سی تک): یکی از شرکت‌های پیشرو در تولید افزودنی‌های پیشرفته و انواع الیاف ماکروسنتتیک که محصولات آن دارای تاییدیه‌های بین‌المللی برای استفاده در زیرساخت‌های حیاتی می‌باشد.
• برند SIKA (سیکا): غول سوئیسی صنعت شیمی ساختمان که الیاف میکرو و ماکرو آن (مانند سری SikaFiber) در سراسر جهان به عنوان استانداردی برای کیفیت شناخته می‌شوند.
• برند BASF (Master Builders Solutions): یکی از بزرگترین تولیدکنندگان مواد شیمیایی در جهان که راهکارهای نوآورانه‌ای در زمینه الیاف بتن برای شاتکریت و تونل‌سازی ارائه می‌دهد.

مهمترین کاربردها و موارد مصرف الیاف بتن

الیاف بتن در هر شرایطی که نیاز به تقویت بتن و بهبود مشخصات فیزیکی آن باشد، استفاده می‌شود. تنوع این الیاف مسلح کننده، انعطاف پذیری برای اجرای آن را در میان مهندسان افزایش داده و نیاز به آرماتوربندی را نیز به حداقل می‌رساند. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای الیاف بتن اشاره می‌کنیم:

• کفسازی سوله، سالن تولید و انبار، پارکینگ، رمپ و محوطه: در این فضاهای وسیع، بتن در معرض سایش، بارهای نقطه‌ای و تغییرات دمایی است. الیاف فولادی و ماکروسنتتیک (مثل فورتا) با حذف مش حرارتی، سرعت کفسازی را چندین برابر کرده و از ترک‌خوردگی سطح جلوگیری می‌کنند.
• مخلوط بتن روسازی باند فرودگاه، بزرگراه و جاده: این سطوح تحت بارهای دینامیکی و خستگی مداوم هستند. بتن الیافی مقاومت بتن در برابر خستگی و ضربه را به شدت افزایش می‌دهد.
• مخلوط بتن سازه‌های هیدرولیکی و آبی: در سازه‌هایی مانند کالورت‌ها، مخازن آب، سدها، کانال‌های انتقال و تصفیه‌خانه‌ها، آب‌بندی و جلوگیری از ایجاد ترک‌های ریز بسیار حیاتی است. الیاف بتن با کنترل میکروترک‌ها، نفوذپذیری بتن را کاهش داده و دوام آن را در برابر کاویتاسیون و سایش آب افزایش می‌دهند.
• بتن‌ریزی عرشه پل، دال بتنی و عرشه فولادی: در سقف‌های کامپوزیتی مانند عرشه فولادی و دال‌های یکپارچه، الیاف بتن به عنوان جایگزینی سبک و کارآمد برای میلگردهای افت و حرارت عمل می‌کنند.
• احداث سازه‌های مقاوم بتنی (ضد انفجار، نظامی و هسته‌ای): الیاف فولادی و کربن قابلیت جذب انرژی بتن را تا ده‌ها برابر افزایش می‌دهند. این بتن‌ها در هنگام انفجار یا اصابت پرتابه، به جای خرد شدن ناگهانی، یکپارچگی خود را حفظ می‌کنند.
• شاتکریت تونل‌ها و پایدارسازی شیب‌ها: در عملیات بتن پاشی، استفاده از الیاف (به ویژه الیاف فولادی و سینتتیک) جایگزین عالی برای مش بندی دیواره تونل بوده و خطر ریزش تونل را به شدت کاهش می‌دهد.
• ساخت قطعات پیش ساخته و دکوراتیو بتنی: برای تولید مبلمان شهری، گلدان‌ها، پنل‌های نما و سنگ‌های مصنوعی، الیاف شیشه و PP ضخامت قطعه را بدون افت مقاومت کاهش داده و وزن نهایی را سبک می‌کنند.
• استفاده در روسازی‌های آسفالتی در معرض حجم ترافیک بالا: برخی الیاف پلیمری خاص برای مسلح کردن آسفالت نیز استفاده می‌شوند تا از ترک‌های ناشی از تردد خودروها جلوگیری می‌کنند.
• تولید بتن خاص با عملکرد فوق‌العاده بالا (UHPC): در بتن‌های UHPC با مقاومت فشاری بالای 150 مگاپاسکال، باید حتما از الیاف بتن با مقاومت عالی استفاده کرد تا خواص مکانیکی مورد نظر تامین شود.

مشخصات فنی و برجسته‌ترین ویژگی‌های الیاف مسلح کننده بتن

الیاف مسلح کننده بتن، با مکانیسم مکانیکی عالی و ویژگی‌های فنی منحصر به فرد، می‌تواند نقش کلیدی در بهبود عملکرد بتن داشته باشد. با استفاده از این الیاف، ترک خوردگی بتن کاهش پیدا کرده و می‌توان شاهد بهبود خواص مکانیکی بتن نیز بود. از جمله مهم‌ترین مشخصات فنی الیاف بتن شامل:

• کنترل ترک‌خوردگی بتن در سنین اولیه و تغییرات حجمی: بتن در ساعات اولیه پس از گیرش، به دلیل تبخیر آب دچار جمع‌شدگی می‌شود؛ اما الیاف بتن با توزیع تنش‌های کششی، از ایجاد ترک جلوگیری می‌کنند.
• بهبود چشمگیر خواص مکانیکی بتن: الیاف بتن باعث افزایش مقاومت خمشی، برشی و کششی و بالا بردن مقاومت در برابر ضربه و سایش می‌شوند.
• حذف میلگرد حرارتی بتن و هزینه‌های آرماتوربندی: خرید، حمل، برش و بستن مش‌های فولادی فرآیندی زمان‌بر و پرهزینه است؛ اما با استفاده از الیاف این هزینه‌ها به حداقل می‌رسند.
• توزیع یکنواخت و سه‌بعدی درون بتن: الیاف در تمامی حجم بتن به صورت یکنواخت و سه بعدی منتشر می‌شوند و همین موضوع مقاومت آن‌ها را چندین برابر خواهد کرد.
• بهبود انسجام مخلوط و جلوگیری از جداشدگی: الیاف مانند یک اسکلت میکروسکوپی عمل کرده و از ته نشین شدن سنگدانه‌ها و جدا شدن آب بتن جلوگیری می‌کند.
• مقاومت در برابر دماهای بالا: الیاف پلیمری ذوب شده در بتن، باعث خروج بخار آب محبوس شده می‌شوند و اجازه ترکیدن یا متلاشی شدن بتن را نخواهند داد.
• مقاومت در برابر مواد شیمیایی، اسیدها، قلیاها و نمک‌ها: اکثر الیاف پلیمری و الیاف شیشه AR، مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی، اسیدها، قلیاها و نمک‌ها دارند و به مرور زمان دچار خوردگی و زنگ زدگی نخواهند شد.
• ثبات ابعادی: بتن الیافی در برابر سیکل‌های ذوب و یخبندان و تغییرات رطوبتی مقاومت بسیار بیشتری دارد.

 الیاف بتن جایگزین مش تقویتی و آرماتور فولادی حرارتی

برای جایگزینی الیاف بتن با میلگرد، مش تقویتی و آرماتورهای فولادی حرارتی دو موضوع مهم باید بررسی شود. اگر نیاز به افزایش دوام سطحی و جلوگیری از ترک خوردگی در یک سطح باشد، می‌توان از الیاف بتن استفاده کرد؛ اما این الیاف جایگزینی برای میلگردهایی با کاربرد سازه‌ای نیستند. بنابراین، اگر هدف اضافه کردن الیاف برای مقاوم سازی پروژه‌هایی مانند کف سازی صنعتی، سوله سازی، روسازی راه‌ها و پارکینگ باشد، استفاده از الیاف بتن جایز است.

با این حال اگر مطابق با توصیه مهندسان، نیاز به اضافه کردن میلگرد به المان‌های باربر سازه‌ای مانند تیر، ستون و فونداسیون باشد، الیاف بتن را نمی‌توان جایگزین میلگردها کرد. زیرا این میلگردها برای تحمل لنگرهای خمشی و نیروهای برشی طراحی شده‌اند. در این شرایط تنها استفاده از الیاف مسلح کننده بتن، به عنوان یک مکمل در کنار میلگردها برای بهبود عملکرد لرزه‌ای و جلوگیری از ترک خوردگی، مجاز است.

مقدار مصرف الیاف بتن  در هر متر مکعب

هر یک از انواع الیاف بتن با توجه چگالی و اثربخشی مکانیکی خود، نیازمند مقدار مشخصی از الیاف هستند. ضمن اینکه نوع پروژه و هدف استفاده از الیاف نیز روی مقدار مصرف آن تاثیر زیادی دارد. بهترین راه برای تعیین این موضوع، بررسی دیتاشیت محصول و آیین نامه‌های طراحی بتن الیافی است. اگر نیاز به کسب اطلاعات دقیق‌تر در مورد مقدار مصرف الیاف بتن در هر متر مکعب دارید، می‌توانید با کارشناسان پلی می‌در ارتباط باشید. ما بر اساس نیاز، نوع پروژه و هدف شما، مقدار مصرف بهینه الیاف را محاسبه و اعلام می‌کنیم. جدول زیر نیز راهنمای خوبی برای استفاده از هر یک از الیاف بتن در متر مکعب است.

تفاوت الیاف ماکروسنتتیک و میکرو سنتتیک بتن

الیاف پلیمری یا سنتتیک بر اساس ابعاد به دو گروه میکرو و ماکرو تقسیم بندی می‌شوند. درک تفاوت میان الیاف ماکروسنتتیک و میکرو سنتتیک بتن، برای تمامی مشتریانی که قصد خردی این الیاف را دارند، ضروری است.

• الیاف میکرو سنتتیک (Micro-Synthetic Fibers): این الیاف (مانند الیاف PP معمولی) قطری بسیار کوچک و ظاهری شبیه به مو یا نخ‌های ابریشمی دارند. وظیفه اصلی آن‌ها، کنترل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک در ۲۴ ساعت اول پس از بتن‌ریزی است. این الیاف قادر به افزایش ظرفیت باربری بتن پس از ترک خوردگی نیستند. برای جلوگیری از تولید کلوخه، نباید الیاف میکرو را به آب بتن اضافه کرد.
• الیاف ماکرو سنتتیک (Macro-Synthetic Fibers): این الیاف (مانند الیاف فورتا) ضخیم‌تر، بلندتر و شبیه به نوارهای پلاستیکی یا کابل‌های کوچک هستند و رنگ آن‌ها معمولا سفید و خاکستری است. آن‌ها نه تنها ترک‌های اولیه را کنترل می‌کنند، بلکه مقاومت پس از ترک‌خوردگی بسیار بالایی به بتن می‌دهند و جایگزین خوبی برای آرماتورهای حرارتی هستند.

قیمت الیاف بتن چقدر است؟

قیمت الیاف بتن در مقایسه با اضافه کردن آرماتور و مش فولادی به بتن، بسیار مقرون به صرفه‌تر است. البته اختلاف قیمت نسبتا زیادی میان الیاف بتن وجود داشته و همین موضوع ایجاب می‌کند تا قبل از خرید، در مورد عوامل موثر روی قیمت این الیاف بیشتر بدانید.

• برند تولیدکننده الیاف بتن: الیاف بتن تولید شده توسط برندهای جهانی نسبت به برندهای متفرقه، قیمت بالاتری دارد.
• کشور تولیدکننده الیاف بتن: الیاف‌های بتن تولید شده توسط کشورهای خارجی به دلیل هزینه واردات، قیمت بالاتری نسبت به الیاف‌های بتن ایرانی و یا کشورهای آسیایی دارند.
• حجم خرید (عمده و جزیی) الیاف بتن: مهندسان و تامین کنندگان مواد اولیه برای پروژه‌های مختلف، می‌توانند با خرید عمده الیاف بتن، هزینه اجرایی آن را به حداقل برسانند.
• نوع الیاف بتن: الیاف PP جزو ارزان‌ترین الیاف بازار هستند، در حالی که الیاف چاپد کربن یا فولاد قیمت بالاتری دارند. همچنین فرآیند تولید الیاف فولادی هوک‌دار پیچیده‌تر از نوع ساده آن است که بر قیمت نهایی اثر می‌گذارد.
• کاربری مورد نظر الیاف بتن: در صورت اضافه شدن کاربری و ویژگی‌های خاص به الیاف بتن، مانند نسوز بودن یا مقاومت در برابر اسید، احتمال افزایش قیمت الیاف کربن وجود دارد.

با توجه به نوسانات بازار و اختلاف قیمت هر یک از انواع الیاف بتن، می‌توانید برای دریافت لیست قیمت همین حالا با کارشناسان فروش پلی می‌در ارتباط باشید.

روش استفاده الیاف بتن چگونه است؟

الیاف بتن را می‌توان در هر مرحله از ساخت بتن، استفاده نمود. صرف نظر از نوع الیاف مسلح کننده بتن، شما نیازی به استفاده از تجهیزات خاص و کارگران متخصص برای اجرای این نوع الیاف ندارید. می‌توانید الیاف را به صورت مستقیم به دیگ تراک میکسر که در حال تولید بتن است، اضافه کنید و با میکسر دور تند به مدت 5 تا 10 ثانیه، هم بزنید تا ساختار سه بعدی ایجاد شود. همچنین، امکان اضافه کردن این الیاف در محله بچینگ نیز وجود دارد که در این صورت الیاف همراه با مصالح خشک مانند شن، ماسه و سیمان به بچینگ میکسر اضافه می‌شوند تا کاملا در مخلوط پخش گردند.

تامین و مشاوره خرید الیاف بتن

انتخاب الیاف بتن مناسب برای اجرا در پروژه‌های مختلف، حساسیت بالایی دارد که باید از دیدگاه مهندسی و درک نیازهای پروژه انجام شود. شرکت پلی می، در هر مرحله از انتخاب تا خرید الیاف مسلح کننده بتن با بهترین برندهای روز دنیا مانند سیکا و سی تک در کنار شماست. تفاوتی ندارد نیاز به اجرای الیاف بتن برای مسلح کردن کف و تونل‌های عظیم دارید یا می‌خواهید قطعات پیش ساخته بتنی خود را مسلح و مقاوم کنید. در هر صورت کارشناسان فروش شرکت پلی می، با ارائه مشاوره لازم و بررسی نیازهای پروزه شما، بهترین پیشنهاد خرید را به شما می‌دهند و بلافاصله سفارش را با قیمت روز و فاکتور رسمی، ثبت می‌کنند.