نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

نحوه‌ی استفاده و تاثیر الیاف فولادی در بتن

الیاف بتنی2 نحوه‌ی استفاده و تاثیر الیاف فولادی در بتن

از الیاف فولادی برای بهبود خواص مکانیکی و دوام بتن در سازه‌های مختلف استفاده می‌شود. الیاف فلزی یا فولادی معمولا به صورت ریز و کوتاه به اختلاط بتن افزوده می‌شود. در ادامه به تاثیر و نحوه‌ی استفاده از الیاف فولادی در بتن می‌پردازیم.

ادامهٔ «نحوه‌ی استفاده و تاثیر الیاف فولادی در بتن»
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

راهنمای انتخاب الیاف در اختلاط بتن

الیاف راهنمای انتخاب الیاف در اختلاط بتن

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان است که به دلیل خواص مکانیکی و دوام بالا، در ساخت انواع سازه‌های ساختمانی و زیرساختی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به منظور بهبود ویژگی‌های بتن، استفاده از الیاف‌های مختلف به عنوان تقویت‌کننده در بتن رواج یافته است. در این مقاله، به بررسی انواع الیاف مورد استفاده در بتن و معیارهای انتخاب مناسب‌ترین الیاف برای نیازهای خاص پروژه‌های سازه‌ای خواهیم پرداخت.

ادامهٔ «راهنمای انتخاب الیاف در اختلاط بتن»
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

راهنمای کامل انتخاب روان کننده

بتن معمولی راهنمای کامل انتخاب روان کننده

در صنعت ساخت و ساز، استفاده از مواد افزودنی به منظور بهبود ویژگی‌ها و خواص بتن و ملات‌ها ضروری است. یکی از این افزودنی‌های مهم ابر روان کننده‌ها هستند. با استفاده از روان کننده‌ها می‌توانید با کاهش کشش سطحی بین ذرات سنگدانه بدون افزایش آب مورد نیاز یک بتن روان با اسلامپ بالا تولید کنید و هم زمان نسبت آب به سیمان را کاهش دهید. در مجموع با استفاده از روانن کننده شما می‌توانید مقاومت بتن را افزایش داده و انتقال بتن را تسهیل نمایید.

ادامهٔ «راهنمای کامل انتخاب روان کننده»
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

ارزیابی استفاده از ضایعات شیشه در تولید بتن-(مروری بر تحقیقات گذشته)

چکیده

بتن به عنوان یکی از مصالح مصرفی ساخت بشر جایگاه ویژه‌ای در بین مهندسین عمران دارد و در سراسر جهان به دلیل افزایش هزینه های دفع، نگرانی های زیست محیطی با توجه به توسعه پایدار استفاده از ضایعات شیشه در سیمان و بتن علاقه زیادی به خود جلب کرده است. شیشه حاوی مقادیر خیلی زیادی سیلیس و کلسیم است که امکان استفاده از آن را در تولید سیمان پرتلند و بتن فراهم کرده است. استفاده از شیشه خرد شده به عنوان سنگدانه برای بتن تاثیر منفی برخواص مکانیکی و دوام دارد. نگرانی اصلی برای استفاده از شیشه خرد شده به عنوان سنگد انه برای بتن یا سیمان پرتلند، ترک خوردگی و انبساط ناشی از واکنش قلیایی سیلیسی (ASR) ضایعات شیشه در بتن است. شیشه ضایعاتی می‌تواند به صورت درشت دانه، ریزدانه و یا پودر شیشه در بتن استفاده شود که وجود شیشه ضایعاتی به عنوان ریزدانه و درشت د انه می‌تواند باعث ایجاد واکنش ASR شده و وجود پودر شیشه در بتن می توانند اثر ASR را کاهش دهد. با توجه به تحقیقات گذشته نتایج بدست آمده نشان می‌دهد درصد جایگزینی بهینه شیشه خرد شده ضایعاتی به عنوان ریزدانه در بتن تا ۳۰ درصد می‌باشد و در نسبت بیش از ۳۰درصد، شیشه خرد شده ضایعاتی تاثیر منفی برخواص بتن می‎‌گذارد. تحقیقات نشان می‌دهد که با استفاده از پودر شیشه با درصد بهینه امکان دستیابی به بتن با مقاومت های بالا و دوام مناسب می‌باشد.

برای دیدن همه محصولات آتروپات به سایت ما سر بزنید.

۱.مقدمه

بتن به عنوان پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در ساخت و ساز از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. نیاز تولید مصالح اولیه برای ساخت بتن ، باعث کاهش ذخایر سنگدانه های طبیعی و افزایش آلایندگی حاصل ازتولید سیمان می‌گردد. در حال حاضر سالانه بیش از ۱۰ میلیارد تن بتن در سال در جوامع صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و این میزان استفاده تا سال ۲۰۵۰ در حدود ۱۸ میلیارد تن در سال پیش بینی می‌شود که باعث مصرف بالای مواد مواد طبیعی و انرژی، افزایش دمای اتمسفر زمین و انتشار گاز دی اکسید کربن در اثر تولید سیمان می‌شود. در این راستا اهمیت به توسعه پایدار برای کاهش خطرات زیست محیطی مورد توجه قرار می‌گیرد.

بر اساس تعریف سازمان ملل، توسعه پایدار به معنی «برآوردن نیازهای نسل حاضر بدون به خطر انداختن قابلیت های نسل آینده به گونه ای که نیازهای نسل کنونی نیز به مخاطره نیافتد» می‌باشد. در راستای این مفهوم، یکی از گام های اولیه، استفاده بهینه از مواد و مصالح محدود موجود در طبیعت است به نحوی که بتوان حداکثر مقاومت و دوام را بدست آورد. مقدار سیمان زیاد بتن ها باعث افزایش آلایندگی دی اکسید کربن (CO2) در اتمسفر(۵ تا ۷ درصد)، مصرف زیاد انرژی (۱/۴ گیگاژول در یک تن سیمان پرتلند) و ایجاد گازهای گلخانه ای می‌شود که مجموعه این عوامل در راستای اهداف توسعه پایدار تعریف گردد. بنابراین ضروری است تا به موضوع کاهش اثرات مخرب در بتن بیش از پیش پرداخته شود.

سازمان ملل در برنامه محیط زیستی خود دو راهکار کلی ارائه داده است که عبارتند از: استفاده از مواد جایگزین سیمان و افزایش دوام و عمر مفید سازه ها از سوی دیگر، نگرانی های روبه رشد زیست محیطی و کمبود فضا برای دفن زباله باعث ترویج بازیافت و استفاده ازآن شده است.

استفاده از مواد ضایعاتی در مصالح ساختمانی به خصوص بتن به دلیل اهمیت حفظ محیط زیست، کاهش آلودگی ها، کاهش برداشت از مصالح سنگی و نیز احتمال بهبود خصوصیات مکانیکی و فیزیکی بتن، همواره مد نظر بوده است. دراین میان استفاده از ضایعات شیشه در انواع مختلف، در دودهه قبل مورد توجه و مطالعه محققین قرار گرفته است. در سال های اخیر به دلیل گسترش صنعتی شدن و بهبود استاندارهای زندگی، مقدار زباله های شیشه ای در حال افزایش می‌باشد. اکثر این ضایعات به علت عدم وجود شرایط مناسب جمع آوری،قابل بازیافت نبوده و باعث ایجاد اتلاف در منابع طبیعی و آلودگی زیست محیطی می‌شود.

شیشه می‌تواند چندین بار بدون تغییر در خواصش بازیافت شود و دوباره برای تولید شیشه استفاده گردد. اثر این عملکرد بستگی به شیوه جمع آوری و جد اسازی شیشه‌ها با رنگ‌های مختلف دارد. اگر شیشه را نتوان جداسازی کرد و چنانچه رنگ‌های مختلفی وجود د اشته باشد نمیتوان بازیافت کرد و باید از ان در مصارف دیگر مثل بتن استفاده کرد.

ضایعات شیشه به عنوان درشت دانه، ریزدانه همچنین پودر یا مواد جایگزین سیمان می‌تواند به بتن اضافه گردد و واکنش های متفاوتی با ترکیبات بتن داشته که بر کیفیت بتن تاثیر می‌گذارد. تحقیقا ت گذشته نشان می‌دهد کاربرد شیشه به عنوان بخشی از درشت دانه مناسب نمی‌باشد زیرا واکنش شیمیایی مخرب قلیایی سیلیسی رخ می‌دهد. در حالی که پودر شیشه و یا پوزولان‌های دیگر میتواند انبساط ناشی از واکنش قلیایی سیلیسی را در بتن ‌های حاوی سنگدانه های واکنش‌زا و خرده شیشه را متوقف کند.

ضایعات خرده شیشه با اندازه‌های مطابق استاندارد شن و ماسه در ساخت راه‌ها و ساختمان ها برای ساخت کاشی، آجر و بلوک مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین محققان بیان نمودند که استفاده از شیشه بسیار ریز شده در بتن می‌تواند مزایای اقتصادی مناسبی را به همراه داشته باشد. بنابراین لازم است که اثر دانه بندی، ابعاد و درصد استفاده از مواد شیشه ای در بتن مورد بررسی قرار گیرد تا بهینه‌ترین و کارآمدترین ترکیب بدست آید. بدین منظور در این مقاله بر اساس مطالعات و آزمایش‌های محققین‌ پیشین به بررسی خواص انواع شیشه‌ و ضایعات حاصل از آن و امکان استفاده از شیشه‌ها با دانه بندی و اندازه‌های مختلف در بتن برای کسب خواص مکانیکی متفاوت پرداخته شده است.

در شکل ۱ نمونه‌هایی از ضایعات شیشه مورد استفاده در بتن قابل مشاهده می‌باشد.

ضایعات شیشه ارزیابی استفاده از ضایعات شیشه در تولید بتن-(مروری بر تحقیقات گذشته)

۲. مشخصات و ویژگی‌های شیشه

اولین تولیدات شیشه در بین النهرین در حدود ۳۰۰۰سال قبل از میلاد و اولین ظروف شیشه‌ای حدود ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد ساخته شد که در آن زمان به علت کیفیت پایین تر خاک رس،حرارت کم و کوره های کوچک، ساخت شیشه پرهزینه و بی‌کیفیت بود. اختراع نیچه بوری تولید شیشه را راحت تر و سریع‌تر کرد و در سترس عموم قرار داد. شیشه بی‌رنگ اولین بار، در طول قرن اول بعد از میلاد از طریق اکسید منگنز ظهور پیدا کرد و در سال ۱۶۷۴ جورج راونسکروف، شیشه ساز انگلیسی با استفاده اکسید سرب درمواد خام با مقادیر زیاد، شیشه سربی را بوجود آورد. در سال ۱۹۱۰ شیشه سه لایه با روش ورقه ورقه کردن توسط محقق فرانسوی تولید شد. روند پیشرفت تولید شیشه به سرعت صرت گرفت تا امروزه تولید شیشه در انواع مختلف انجام شود.

بر اساس تعریف استاندارد آمریکا شیشه ماده ای غیر آلی است که از حالت مذاب به صورتی سرد می‌شود که بدون تبلور به صورت صلب یه دست می‌آید. امروزه شیشه ها از نظر ترکیب و خواص تنوع بسیاری دارند.

اشکال مختلفی از شیشه بر حسب ترکیب شیمیایی و مواد افزودنی استفاده شده تولید می‌شود که عمده‌ی آنها شیشه سودا آهکی، سربی و بوروسیلیسکات می‌باشد. مانند سیلیس شیشه، سیلیکات قلیایی، شیشه های سودا آهکی (بطری، شیشه درب و پنجره، لامپ)،شیشه بورسیلیکات (لوازم آزمایش‌های شمیایی، مواد د ارویی و عایق کردن تنگستن)، شیشه سربی (جداره داخلی تلویزیون رنگی، ریسه نئونی، قطعات الکترونیکی و عدسی متراکم نوری) ،شیشه باریم (پانل تلویزیون رنگی و عدسی متراکم بایمی) شیشه آلومینیوسیلیکات (لوله احتراق، فایبرگلاس و پایه های مقاومت الکتریکی) این شیشه ها درسه رنگ متفاوت،عمدتاسبز، قهوه ای و بی رنگ تولید می‌شود.نمونه ترکیبب های شیمیایی مختلفی برای تولید شیشه با کاربردهای متفاوت در جدول ۱ ذکرشده است.

صنعت شیشه مقدار زیادی از منابع طبیعی زمین را به عنوان مواد خام استفاده می‌کند. برآورد شده است که برای تولید یک کیلوگرم از سطح صاف شیشه ۱/۷۳ کیلوگرم مواد خام و ۱۵% متر مکعب آب مصرف می‌شود و همچنین تولید هرتن محتوی شیشه ۱/۲ تن از مواد خام گران را مصرف‌ می‌کند. بدین منظور بازیافت و استفاده مجدد از مزیت‌های محیط زیستی و اقتصادی دارد. میزان بازیافت ضایعات شیشه در تمام جهان نسبتا کم و عمدتا متمرکز بر بخش ظروف و بسته بندی است. در ایالات متحده ۱۱/۵ میلیون تن از ضایعات شیشه در سال ۲۰۱۰ تنها با نرخ بازیافت ۲۷% تولید شده است. در حالیکه کل ضایعات شیشه در کشورهای عضو اتحادیه اروپا در سال۲۰۰۸ تنها با نرخ بازیافت ۶۰% حدود ۴/۱ میلیون تن تخمین زده شده است.

منبع: انجمن بتن ایران

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

چکیده

دالهای تخت بتن مسلح یکی از سیستم های مرسوم سازه ای است . این دالها برای پوشش کف در ساختمانهای با بارهای سبک، نظیر آپارتمانهای مسکونی ، و با دهانه های ۴/۵ تا ۶ متر مناسب و اقتصادی است. عدم وجود تیر در این قاب ها ، موجب سهولت اجرا، افزایش سرعت ساخت و ساز، افزایش ارتفاع خالص طبقه و کاهش ارتفاع کلی ساختمان می گردد. با این وجود، خطر شکست ترد سوراخ کننده در اتصالات دال ستون باعث می‌شود این سیستم ها مستعد خرابی پیش رونده ای باشند که با بروز گسیختگی در یک اتصال همراه خواهد بود ازاین رو در سال های اخیر تقویت سازه های بتنی محسوب می‌شود که بسیار پر کاربرد است، علاوه بر این روش روش های مقاوم سازی دیگری از جمله غلاف بتنی و فولادی نیز وجود دارد که کاربرد فراوانی دارد، اما روش مقاوم سازی با الیاف پلیمری به دلیل کاهش زمان اجرا، سبک بودن و مقاومت بسیار بالای آنها در کشش به نحوه موثری در تقویت سقف ها در برابر بارهای ضربه ای نظیر بیشتر مورد کاربرد قرار گرفته است، با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق برای مقایسه عملکردی روش مقاوم سازی غلاف بتنی و فولادی، با روش مقاوم سازی باالیاف پلیمری از یک سازه ۵طبقه بتنی با سیستم سقف دال تخت است توسط برنامه ETABS تحلیل و طراحی می‌شود سپس برای بررسی تحلیل عددی و قیاس و روش های مقاوم سازی سازه ۵طبقه طراحی شده در برنامه Abaqus مدلسازی می‌شود،بعد از انجام تحلیل اجزای محدود، درانتها مشاهده می‌شود که به دلیل مزایای فراوان الیاف FRP این روش تقویتی نسبت به روش غلاف بتنی و فولا دی عملکرد بهتر و مناسب تری خواهد داشت.

خرید الیاف فولادی

خرید الیاف پلی پروپیلن

خرید الیاف پلاستیکی آجدار

۱.مقدمه

دال های تخت صرفا برای تحمل بارهای قائم طراحی می‌شوند وسیستم های باربر جانبی ناشی از زلزله را دارند، بااین وجود برش های چشمگیری در محل اتصال دال ستون به وجود می‌آید. درزلزله ۱۹۸۵ مکزیکوسیتی، ۹۱ سازه دال تخت ویران شدند و ۴۴ سازه نیز به علت گسیختگی پانچ خسار ات شدیدی دیدند ساختمان های بتن مسلح با ارتفاع کم و زیاد وسیستم دال تخت بدون و با دیوار برشی ، به تعداد زیاد در ایران وجود دارند که بنا به دلایلی که قبلا بیان شد نیاز به بررسی آسیب پذیری مقاوم سازی دارند. طی بررسی و مطالعات موردی به عمل گذشته و با توجه به وضع موجود و سازه ساختمان، مشاهده شد که یکی از بهترین راه های مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله که اطراف آنها فضای خالی وجود دارد، استفاده از عناصرمقاوم در خارج ساختمان است که این سیستم مقاوم سازی دارای کمترین تخریب و مزاحمت برای وضع موجود و امکان استفاده بدون تخلیه را در بردارد.

تقویت دال تخت بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

همچنین مشاهده شده است استفاده از دیوار برشی درهردو جهت طولی و عرضی در قطعات داخلی دارای کمترین هزینه می‌باشد و همچنین استفاده ازعناصر مقاوم بادبندی درخارج ساختمان و دیوار برشی در داخل ساختمان و یا عناصر مقاوم بادبندی در داخل ساختمان هزینه بیشتری نسبت به گزینه دیوار برشی مقاومت، سختی، شکل پذیری و درجه اطمینان سازه را بشدت افزایش می‌دهد و باعث بهبود رفتار لرزه ای سازه و کاهش تغییر شکل ها و خسارات وارد به دیگر اجزاء بتنی سازه می‌گردد. بهسازی لرزه ای از شاخه های نوین علم عمران می‌باشد که از چند دهه قبل در کشورهای پیشرفته صنعتی مورد توجه قرار گرفته است و در سال های اخیر با توجه به خسارات وارده در اثر زلزله های گذشته ، در کشور ما نیز اهمیت ویژه ای به خود اختصاص دا ده است. با توجه به اینکه کشور ایران در روی کمربند الپ _ هیمالیا قرار دارد، در طول سال زلزله های مختلفی در نقاط مختلف آن به وقوع ملی بپیوندد و آئین نامه ۲۸۰۰ ایران اکثر شهرهای پرجعیت کشور را با خطر نسبی زیاد و بسیار زیاد معرفی کرده است. یکی از موثرترین راه های کاهش خسارات ناشی از زمین لرزه ها مقاوم سازی ساختمانهای موجود می‌باشد. حساسیت ایت موضوع با توجه به بافت فرسوده نقاط زلزله خیز، ساخت و ساز بدون رعایت استاندارد اجرایی و نیز استفاده از آئین نامه های طراحی قدیمی دردهه های گذشته دوچندان شده است. عدم وجود تیر در این دال ها، موجب سهولت اجرا، افزایش سرعت ساخت و ساز،افزایش ارتفاع خالص طبقه و کاهش ارتفاع کلی ساختمان می‌گردد. با این وجود خطر شکست ترد سوراخ کننده در اتصالات دال ستون باعث می‌شود که این سیستم ها مستعد خرابی پیش رونده ای باشند که با بروز گسیختگی در یک اتصال همراه است و به دلیل ماهیت ترد آن که فاقد علائم هشدار دهنده قبل از بروز می‌باشد مطلوب نیست.

بهشتی و متقی (۱۳۹۶) در تحقیق روی ساختمان بستن مسلح معیوب ۶ طبقه به این نتیجه رسیدند که یکی از جنبه های حوزه بهسازی فراهم آوردن امکان مقایسه بین گزینه های مختلف طراحی و بهسازی بااستفاده از مفاهیمی چون عملکرد در مقابل فروریزش است. یک ساختمان بتنی ضعیف به دو روش مختلف، مهاربند فولادی و میراگر اصطکاکی بهسازی شده و مدلسازی کردند و با انتخاب ۱۵ شتابنگاشت، تحلیل دینامیکی فزاینده بر روی سه مدل مختلف انجام دادند. نتیجه گرفتند که روش های بهسازی مذکوراحتمال فروریزش را در هر دو سطح عملکردی IO و CP کاهش می‌دهد. این در حالی است که با لحاظ کردن منحنی خطر لرزه های منطقه که در آ ن مشخصات سختی سازه در نظر گرفته شده است.نتایج متفاوتی حاصل می‌شود.

بینیسی وبایراک ۲۰۰۳ روشی جدید برای افزایش ظرفیت برش سوراخ شونده دال ها ارائه نمودند. آنها ورقه های فولادی FRP را عمود بر صفحه دال در اطراف ستون وعمود بر صفحه آرماتورهای خمشی، به صورت آرماتورهای خمشی، به صورت آرماتور برشی در دال قرار دارند. آنها دور شدن صفحه مستعد ترک برشی از نزدیکی ستون و افزایش در حدود ۵۵ درصد در ظرفیت برش پانج را مشاهده نمودند. در سال های اخیر تقویت سازه های بتن مسلح با استفاده از کامپوزیت های FRP مورد توجه زیادی قرار گرفته که در این میان تقویت دال های دو طرفه به خصوص برای افزایش مقاوم سوراخ کننده کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در تحقیق دانشگاه رازی تقویت دال های تخت با استفاده از صفحات FRP و فولادی برای تقویت ظرفیت برش سوراخ شونده مورد مطالعه قرار گرفته است. در این روش الیاف مسلح پلیمری به صورت رکابی های بسته در ارتفاع دال قرارداده شد. افزایش مقاومت نهایی، ظرفیت تغییر مکان، انرژی جذب شده و شکل پذیری در تمامی نمونه ها مشهود شد.

بیشتر بخوانید: انواع الیاف فولادی و کاربردهای آنها در صنعت ساخت و ساز

۲. مواد و روش

مدلی که در این تحقیق بررسی خواهد گردید سازه بتن مسلح با دال تخت ۵ طبقه خواهد بود که در نرم افزار Etabs مدل سازی و تحلیل و طراحی خواهد شد. برای بررسی حالت های مقاوم سازی از نرم افزار اجزاء محدود Abasqus استفاده خواهد شد. مشخصات مدل ها، پارامترهای موثر در جدول (۱) ارائه شده است، همچنین نیز مشخصات و ابعاد پلان سازه در شکل (۲) نشان داده شده است.

جدول 1 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
شکل 2 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
جدول 2 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

۱.۲مشخصات مکانیکی بتن

برای تعریف بتن در نرم افزار اجزای محدود Abaqus، یک مدل رفتاری به نام مدل خمیری آسیب بتن وجود دارد. این مدل توانایی کلی برای مدلسازی رفتاربتن یا هر ماده دیگر با رفتار نیمه ترد را دارد. این مدل برای مدلسازی رفتار ناکشسان بتن، از مفهوم شکست ایزوتروپیک در محدوده کشسان در کنار رفتار فشاری در محدوده پلاستیک استفاده می‌نماید. دراین پژوهش در مدل مورد بررسی، از بتن با مقاومت های فشاری ۲۵ مگاپاسکال استفاده شده است رفتار بتن از خاصیت کشسان و خمیری تبعیت می‌کند. در شکل (۳) نمودار تنش-کرنش بتن که در این پژوهش در مدلسازی نمونه ها استفاده خواهد شد نشان دا ده شده است.

مشخصات مکانیکی بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
مشخصات مکانیکی 1 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

۲.۲ مشخصات مکانیکی میلگردها

در این تحقیق میلگرد فولادی از نوع S400 است. برای تعریف ساده تر رفتار غیرخطی مکانیکی میلگردهای فولادی، منحنی تنش-کرنش فولاد به صورت دوخطی فرض شده در این مدلسازی در جدول (۴ تا ۶) نشان داده شده است.

مشخصات مکانیکی 2 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

مشخصات مکانیکی 3 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
مشخصات مکانیکی 4 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

برای راستی آزمایی نمونه نرم افزاری برنامه Abaqus از مطالعات آزمایشگاهی یانگ سانگ و همکاران در سال ۲۰۱۴ استفاده گردید، بعدا ز مدلسازی نمونه آزمایشگاهی در نرم افزار Abaqus و مقایسه نمودار نیرو- تغییر مکان اختلاف بسیار ناچیزی در حدود ۲/۴ درصد مشاهده شد، که در شکل های (۵ و ۶) نمونه آزمایشگاهی و نمودار نیرو تغییر مکان آنها نشان داده شده ا ست.

برای مشاهده همه محصولات به سایت آتروپات سر بزنید.

شکل3 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
شکل4 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
شکل4 1 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

۳. روند مدلسازی

جهت مدلسازی نمونه های طراحی شده، از نرم افزار اجزاء محدود Abaqus استفاده شد. جهت مدلسازی بتن از اجزاء SOlid استفاده شد و جهت مدل سازی میلگردهای فولادی از اجزاء Wire استفاده گردیده است، در مرحله معرفی مشخصات مصالح در نرم افزار Abaqus رفتارمصالح در ناحیه خطی وغیرخطی لحاظ گردید. همچنین مشخصات مکانیکی میلگرد فولادی (S400)، و بتن با مقاومت فشاری ۲۵ مگاپاسکال استفاده شده است. برای اتصال تمامی صلب به یکدیگر از قید Tie و برای تعریف وضعیت سطح تمامی دارای تماس با یکدیگر از قید Contact به صورت سطح به سطح استفاده شد. می‌توان قسمت های ایجاد شده برای هندسه نمونه مطالعاتی در شکل (۶) مشاهده کرد.

شکل4 2 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

برای مدلسازی قطعات بتنی از اجزاء Solid و میلگردهای فولادی از اجزاء Wire استفاده شد. ضریب کشسانی فولاد ۱۹۹ گیگاپاسکال و بتن مورد استفاده در این مدل سازی از بتن با رفتار محصور شده با مقاومت فشاری ۲۵ مگاپاسکال برای مدل استفاده شده است. بعد از تعریف مشخصات مصالح بتن و فولاد در این قسمت اختصاص مصالح انجام می‌شود، بعد از اختصاص مشخصات مصالح قسمت های ایجاد شده به رنگ سبز در می‌آید، در شکل ۷ می‌توان اختصاص مصالح به مدل مورد نظر را مشاده کرد.

شکل4 3 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

از قسمت Assembely برای مونتاژ مدل استفاده می‌شود، در این قسمت به تولید قسمت های هر قسمت از مدل پرداخت و آنها مونتاژ می‌گردد. بعد از اتمام مونتاژ مدل می‌توان شکل نهایی مدل را در محیط گرافیکی Assembely مشاهده کرد.

شکل4 4 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

به منظور اعمال بارگذاری ثقلی مرده و زنده در قسمت بارگذاری از برنامه Abaqus نوع بارگذاری را از نوع ثقلی انتخاب می‌گردد، و برای اعمال بارگذاری چرخه ای نمودار شکل (۹) برای تمامی نمونه ها تعریف می‌گردد.

شکل4 5 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای
شکل4 6 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

در قسمت شبکه کار مش بندی مدل انجام میشود، مش بندی مدل انجام می‌شود، چشمه شبکه اختصاص داده شده ۵۰ میلی متر در نظر گرفته شد، در شکل (۱۱) نحوه شبکه بندی ارائه شده است.

شکل4 7 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

بعد از انجام تحلیل با توجه به نوع بارگذاری چرخه‌ای برای مشاهده نتایج تحلیل می‌توان از محیط دیداری نرم افزار Abaqus استفاده کرد. در شکل (۱۲ الی ۱۵) می‌توان منحنی هم تراز پارامترهای تحلیل مدل را مشاهده کرد. در شکل (۱۲) منحنی هم تراز تغییر مکان کلی (U-magniude) نمونه نشان داده شده است، که مشخص است در قسمت انتهایی و گوشه های خا ک تغییر مکان های ترکیبی تحت بارهای انفجاری تغییر مکانی بیشتری دارد.

شکل4 8 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

بعداز انجام تحلیل تحت بار انفجاری در محیط برنامه Abaqus برای نمونه A-1 در شکل (۱۳) منحنی هم تراز تغییر مکان رائه شده است. با تشریح و تحلیل منحنی هم تراز تنش می‌توان مشاهده کرد که بیشترین تغییر مکان در سطوح سقف در قسمت‌های میانی در مدل A-1 بدون تقویت ایجاد شده است.

شکل4 9 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

با مشاهده منحنی هم تراز تغییر مکان نمونه A-2 که نمونه تقویت شده با ورق‌های فولادی است، مشاهده گردید که اثر تقویت ورق‌های فولادی باعث بهبود عملکرد سقف نسبت به حالت بدون تقویت است.

شکل4 10 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

با بررسی شکل (۱۲) که منحنی هم تراز توزیع تغییر مکان برای نمونه A -3 که اثر تقوبت شده با غلاف بتنی می‌باشد، مشاهده می‌گردد که عملکرد غلاف بتنی نسبت به غلاف فولادی بهتر بوده و سازه عملکرد مناسب‌تری را از خود نشان می‌دهد که این موضوع با بازتوزیع تغییر مکان نشان داده شده است.

شکل4 11 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

۴. نتایج تحلیل عددی

بعد از انجام مدلسازی نمونه تحلیلی در محیط برنامه Abaqus ، نمودار منحنی هیسترزیس سازه از محیط گرافیکی دیداری برنامه خروجی گرفته می‌شود. در شکل های (۱۶ الی ۱۹) می‌توان نمودار هیسترزیس هر چهار نمونه را مشاهده کرد. درنمودار شکل (۱۶) مشخص شده است که نمونه بدون تقویت حداکثرظرفیت نیرویی که می‌تواند تحمل کند مقدار ۱۴۲/۶۲سانتی متر را تحمل کند.

شکل4 12 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

در نمودار شکل (۱۷) که نمودار هیسترزیس نمونه تقویت شده با غلاف فولادی تحت تحلیل نمونه ارائه شد، مشخص شده است که نمونه با تقویت توسط ورق‌های Frp ظرفیت نیرویی آن افزایش می‌یابد که این مقدار حداکثر برابر است ۵۹۱/۳۴ نیوتن به ازای جابجایی ۴۲/۶۱ سانتی متر است.

شکل4 13 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

درنمودار شکل (۱۸) که نمودار شکل هیسترزیس نمونه تقویت شده با غلا ف بتنی تحت تحلیل نمونه ارائه شد، مشخص شده است که نمونه با تقویت توسط غلاف بتنی ظرفیت نیرویی آن نسبت به نمونه بدون تقویت افزایش می‌یابد که این مقدار حداکثر برابر است ۴۸۹/۵۱ نیوتن به ازای جابجایی ۵۱/۳۱ سانتی مر است.

نمودار هیسترزیس بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

در نمودار شکل (۱۹) که نمودار هیسترزیس نمونه تقویت شده با غلاف فولادی تحت تحلیل نمونه ارائه شد، مشخص شده است که نمونه با تقویت توسط غلاف بتنی ظرفیت نیرویی آن نسبت به نمونه بدون تقویت افزایش می یابد که این مقدار حداکثر برابر است ۲۳/۷۱ نیوتن به ازای جابجایی ۶۸/۸۵ سانتی متر است.

نمودار هیسترزیس 1 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

در شکل (۲۰) نمودار قیاسی هیسترزیس نمونه‌های مطالعاتی بدون تقویت، تقویت شده با ورق فولادی، تقویت شده با غلا ف بتنی وتقویت شده با ورق الیاف FRP را ارائه شده است، با مقایسه هر نمونه نسبت یکدیگر مشخص می‌شود که نمونه تقویت شده با ورق FRP بیشترین و بهترین رفتار مکانیکی را ازخود نشان می‌دهد، بعد از ورق FRP حالتی که بهترین رفتار را از خود نشان می‌دهد، حالت تقویتی با غلاف بتنی است که بعد از حالت تقویتی با ورق الیافی FRP بهترین روش را از خود نشان می‌دهد، و در انتها که حالت تقویت شده با غلاف فولادی ضعیف ترین رفتار مکانیکی را از خود نشان می دهد.

نمودار هیسترزیس 2 بررسی اثر الیاف ERP برمقاوم سازی قاب های بتن مسلح با سیستم دال تخت دارای بازشو تحت بارگذاری چرخه ای

۵. نتیجه گیری

با توجه به نمودار مدل بدون تقویت و مدل تقویت شده مشاهده شد که مقدار مقاومت مقطع مدل تقویت شده به طور میانگین ۸۵/۲۳% بیشتر از مقاومت مقطع بدون تقویت است. همچنین مقدار سختی مقطع و مدل تقویت شده به طور میانگین ۲/۱۸% بیشتر از سختی مدل بدون تقویت بود، همچنین نیز مقدار شکل پذیری مدل تقویت شده به طور میانگین ۳۴/۱۶% بیشتر از شکل پذیری مدل بدون تقویت است.

  • با توجه به نمودار هیسترزیس مدل با تقویت غلاف فولادی نسبت به غلاف بتنی مشاهده شد، که مقاومت مقطع مدل تقویت شده با غلاف بتنی ۸/۱۲% نسبت مدل تقویتی با غلاف فولادی بیشتر می‌باشد. همچنین مقدار سختی مقطع و مدل تقویت شده با غلاف بتنی ۷۵/۱۰% بیشتر از سختی مقطع مدل با تقویت غلاف فولادی می‌باشد و شکل پذیری مدل تقویت شده با غلاف بتنی ۷۵/۱۱% بیشتر از شکل پذیری مدل با تقویت غلاف فولادی می باشد.
    • با توجه به بررسی مدل هیسترزیس مدل با تقویت ورق FRP نسبت به غلاف بتنی مشاهده گردید، که مقدار مقاومت مدل تقویت شده با ورق FRP 28/16% بیشتر از مقاومت مقطع مدل با تقویت غلاف بتنی است، مقدار سختی مدل تقویت شده با ورق FRP 16/35% بیشتر از سختی مقطع مدل با تقویت غلاف بتنی است. همچنین شکل پذیری مقطع مدل تقویت شده با ورق ۱۴/۷۲% FRP بیشتر از شکل پذیری مقطع مدل با تقویت غلاف بتنی است.

برای دیدن همه محصولات به سایت آتروپات سربزنید.

خرید الیاف فولادی

خرید الیاف پلی پروپیلن

خرید الیاف پلاستیکی آجدار

منبع: انجمن بتن ایران

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

انواع الیاف فولادی و کاربردهای آنها در صنعت ساخت و ساز

الیاف فولادی ضد زنگ-الیاف فولادی تبریز-الیاف فولادی تهران-الیاف فولادی اصفهان

این مقاله به مرور انواع الیاف فولادی مختلف مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز می‌پردازد. الیاف فولادی به دلیل خواص منحصر به فرد خود، از جمله مقاومت بالا در برابر تنش و خمش، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر حرارت و خواص الکترومغناطیسی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این مقاله، انواع الیاف فولادی از جمله الیاف فولادی کوتاه، الیاف فولادی برشی، الیاف فولادی کششی و الیاف فولادی نانو به صورت جامع بررسی می‌شوند. هر نوع الیاف فولادی خواص و کاربردهای خاص خود را دارد که در مقاله به طور دقیق توضیح داده می‌شود. علاوه بر این، کاربردهای الیاف فولادی در صنعت ساخت و ساز، از جمله بهبود مقاومت سازه‌ها به خمش، تقویت ساختمان‌های بتنی، افزایش ایمنی سازه‌ها در برابر زلزله و کاهش تغییر شکل ناشی از حرارت، مورد بررسی قرار می‌گیرد. این مقاله به عنوان یک منبع جامع برای مهندسان ساختمان، محققان و دانشجویان علاقه‌مند به زمینه الیاف فولادی و کاربردهای آن در صنعت ساخت و ساز، مناسب است.

تولید انواع الیاف فولادی در تهران-پخش الیاف فولادی در تهران

خرید الیاف فولادی

الیاف فولادی کوتاه:

الیاف فولادی کوتاه، همچنین به عنوان الیاف شیاردار یا الیاف گیره‌ای نیز شناخته می‌شوند. این الیاف دارای طول کوتاهی بوده و به طور معمول به صورت تصادفی در بتن تراکم شده و مخلوط می‌شوند. طول این الیاف معمولاً در بازه ۲۰ تا ۶۰ میلیمتر است. الیاف فولادی کوتاه می‌توانند به صورت تکی یا به صورت ترکیبی با سایر نوع الیاف در بتن استفاده شوند.

از مزایای استفاده از الیاف فولادی کوتاه می‌توان به افزایش مقاومت به خمش و کشش بتن، بهبود رفتار شکست بتن و جلوگیری از تشکیل ترک‌های بزرگتر و گسترده‌تر، افزایش مقاومت در برابر شکست و حرارت، کاهش انقباض و تغییر شکل بتن اشاره کرد. علاوه بر این، استفاده از الیاف فولادی کوتاه می‌تواند به افزایش مقاومت سازه‌ها در برابر زلزله، کاهش تغییر شکل ناشی از تغییر دما و بهبود مقاومت به خوردگی کمک کند.

کاربردهای الیاف فولادی کوتاه عبارتند از:

  • تقویت سازه‌های بتنی مانند ستون‌ها، بالاگذرها و پل‌ها
  • کاهش ترک‌های ناشی از انقباض و انبساط بتن
  • تقویت و بهبود عملکرد بتن در برابر بارهای دورانی و لرزه‌ای
  • استفاده در سازه‌های آبی مانند حوضچه‌ها و تصفیه‌خانه‌ها برای مقابله با خوردگی

جهت خرید انواع الیاف و دیدن سایر محصولات به سایت آتروپات مراجعه کنید.

الیاف فولادی برشی:

الیاف فولادی برشی، یک نوع الیاف فولادی است که به صورت پهن و تخت در بتن استفاده می‌شود. این الیاف به شکل برشی بوده و طول آنها به طول بتن نزدیک است. الیاف فولادی برشی معمولاً از فولاد با خصوصیات مکانیکی بالا تولید می‌شوند.

مزایای استفاده از الیاف فولادی برشی در بتن عبارتند از:

  1. افزایش مقاومت بتن در برابر ترک‌های ناشی از خستگی و بارگذاری دورانی: الیاف فولادی برشی، بتن را از تشکیل ترک‌های ناشی از تنش‌های برشی در مقاطع تیرها و ستون‌ها محافظت می‌کند و مقاومت بتن در برابر خستگی را افزایش می‌دهد.
  2. افزایش استحکام برشی بتن: الیاف فولادی برشی به ماتریس بتنی متصل شده و به عنوان یک شبکه توزیع شده در بتن عمل می‌کنند. این شبکه الیافی باعث افزایش استحکام برشی بتن می‌شود و می‌تواند از تشکیل ترک‌های برشی جلوگیری کند.
  3. افزایش مقاومت به ضربه: الیاف فولادی برشی با ایجاد ارتباط بین قسمت‌های مختلف بتن، مقاومت ضربه بتن را افزایش می‌دهند. این خاصیت می‌تواند در محافظت از سازه‌ها در برابر ضربه‌ها و بارهای دینامیکی مؤثر باشد.
  4. افزایش مقاومت به خمش و کشش بتن: الیاف فولادی برشی به مقاومت خمش و کشش بتن کمک می‌کنند و می‌توانند مقاومت و عملکرد سازه‌های بتنی را بهبود بخشند.با استفاده از الیاف فولادی برشی در بتن، می‌توان ماشینی ویژگی‌های الیاف فولادی برشی شامل موارد زیر است:
  5. کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن: الیاف فولادی برشی می‌توانند بهبود قابل توجهی در کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن ایجاد کنند. این الیاف با توزیع یکنواخت در بتن، توانایی پرکنندگی ترک‌های ناشی از انقباض را دارند و به عنوان یک شبکه گسترده درون بتن عمل می‌کنند.
  6. کاهش نفوذپذیری آب: الیاف فولادی برشی می‌توانند در بهبود مقاومت بتن در برابر نفوذ آب و مقاومت به خوردگی مؤثر باشند. با ایجاد یک سیستم موثر برای جلوگیری از نفوذ آب، این الیاف می‌توانند به مانع نفوذ آب و تخریب بتن شوند.
  7. افزایش عمر مفید سازه‌ها: استفاده از الیاف فولادی برشی می‌تواند عمر مفید سازه‌ها را افزایش دهد. با بهبود خواص مکانیکی بتن و کاهش ترک‌ها و تخریب، سازه‌ها قابلیت مقابله با بارهای استاتیک و دینامیکی را بهبود می‌بخشند.
  8. افزایش سرعت اجرا و بهره‌وری: استفاده از الیاف فولادی برشی می‌تواند سرعت اجرای پروژه‌ها را افزایش دهد. این الیاف به عنوان یک ماده اضافی در بتن، اجرا را سهولت بخشیده و نیاز به میلگردهای اضافی را کاهش می‌دهند. این امر باعث افزایش بهره‌وری در فرآیند ساخت و ساز می‌شود.
  9. مقاومت در برابر شرایط محیطی خاص:مقاومت در برابر شرایط محیطی خاص مانند دما، رطوبت و عوامل شیمیایی نیز از جمله ویژگی‌های الیاف فولادی برشی است. این الیاف می‌توانند در برابر دماهای بالا یا پایین، تغییرات رطوبت و تماس با مواد شیمیایی مقاومت نشان دهند. این خاصیت‌ها می‌توانند در صنایع خاصی مانند صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی و زیست‌فناوری بسیار مفید باشند.

در کل، الیاف فولادی برشی باعث بهبود خواص مکانیکی بتن، کاهش ترک‌ها، افزایش مقاومت بتن در برابر تنش‌های برشی، افزایش مقاومت به خوردگی و نفوذ آب، افزایش مقاومت به ضربه و افزایش عمر مفید سازه‌ها می‌شوند. همچنین، استفاده از الیاف فولادی برشی می‌تواند بهبود در سرعت اجرا و بهره‌وری ساخت و ساز را به همراه داشته باشد.

استفاده از الیاف فولادی برشی در سازه‌های بتنی می‌تواند بسته به نیازهای پروژه و شرایط محیطی متغیر باشد. انتخاب مناسب نوع الیاف فولادی برشی و درستی روش اعمال آنها در بتن، نقش مهمی در بهبود خواص و عملکرد بتن و سازه‌های بتنی دارد.

الیاف فولادی به صورت کاملاً مغزی (Slit Ribbons):

این نوع الیاف فولادی، به صورت پهن و تخت می‌باشد و از چندین ریبون فولادی که از هم با لحیم یا مواد آغشته به چندرشته پلیمری بهم چسبیده‌اند، تشکیل شده است. این الیاف فولادی می‌تواند به‌خوبی با بتن تراکمی تر و خمیری تر و همچنین با شیارهای کوچک بتن تراکمی تر تراکم شده به‌کار رود. البته در طول انجام کارهای ساختمانی، این الیاف ممکن است برای کارگران مزاحم باشد و ممکن است نیاز به لباس محافظ داشته باشند تا از بریدگی‌های احتمالی محافظت کنند. از این الیاف بیشتر برای استفاده در پل و سازه‌هایی که نیاز به پر کردن موقعیت‌های ضخیم دارند، استفاده می‌شود.

الیاف فولادی میله ای (Deformed Steel Fibers):

این نوع الیاف فولادی، مانند الیاف مفتولی، به صورت جوش داده شده و برش خورده می‌باشد. این الیاف فولادی به عنوان جایگزین میلگردهای پیچیده مانند شبکه‌های فولادی و یا برش خورده شده به‌کار می‌رود. همچنین به‌خاطر شکل خاص و برش خورده آن، به‌خوبی در بتن چربی که در سازه‌های ایستاده به‌کار می‌رود تراکم می‌یابد. در نتیجه، استفاده از الیاف فولادی میله ای در بتن، می‌تواند افزایش مقاومت و ایجاد پایداری به سازه داشته باشد.

الیاف فولادی گرده‌ای (Wavy Steel Fibers):

این نوع الیاف فولادی به صورت گرده‌ای شکل و با خمیدگی‌هایی طراحیشده است. الیاف فولادی گرده‌ای به دلیل شکل خمیده خود، دارای سطح بیشتری برای اتصال به ماتریس بتنی می‌باشند. این خاصیت باعث افزایش مقاومت به خمش و کشش بتن می‌شود. همچنین، خمیدگی الیاف فولادی گرده‌ای می‌تواند بر تغییر شکل ناشی از انقباض و انبساط بتن تأثیر بگذارد و کمک کند تا ترک‌های ناشی از این تغییرات کاهش یابند.

خرید الیاف پلاستیکی آجدار

کاربردهای الیاف فولادی گرده‌ای شامل موارد زیر می‌شود:

تقویت سازه‌های بتنی با مقاومت بالا نظیر سقف‌ها و دیوارهای برشی
تثبیت و بهبود خواص بتن در برابر انقباض و انبساط حرارتی
افزایش مقاومت به شکست و ضربه
کاهش ترک‌ها و تغییر شکل‌های ناشی از بارهای دورانی و لرزه‌ای
استفاده در بتن‌های پیشرفته مانند بتن خودتراکم و بتن الیافی
با توجه به تنوع الیاف فولادی مختلف و کاربردهای گسترده‌ای که دارند، استفاده از الیاف فولادی در صنعت ساخت و ساز به عنوان راهکاری مؤثر برای افزایش عمر مفید سازه‌ها، بهبود رفتار سازه در برابر بارهای مختلف، کاهش ترک‌ها و افزایش مقاومت به خمش و کشش بتن مورد توجه قرار گرفته است.

الیاف فولادی میکروسکوپیک (Microscopic Steel Fibers):

این نوع الیاف فولادی، به طور معمول از فولاد ضد زنگ با قطر بسیار کوچک (حدود ۱۰-۱۰۰ میکرومتر) تشکیل شده است. الیاف فولادی میکروسکوپیک دارای نسبت سطح به حجم بالا هستند، که به معنای داشتن سطح بیشتری برای تعامل با ماتریس بتنی است. این الیاف به طور عمده برای کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن استفاده می‌شوند. از آنجا که قطر الیاف بسیار کوچک است، در بتن به صورت یکپارچه توزیع می‌شوند و می‌توانند ترک‌ها را به صورت میکروسکوپیک پرکنند و جلوگیری از گسترش آنها را به عنوان یک شبکه فراهم کنند.این نوع الیاف فولادی، به طور معمول از فولاد ضد زنگ با قطر بسیار کوچک (حدود ۱۰-۱۰۰ میکرومتر) تشکیل شده است. الیاف فولادی میکروسکوپیک دارای نسبت سطح به حجم بالا هستند، که به معنای داشتن سطح بیشتری برای تعامل با ماتریس بتنی است. این الیاف به طور عمده برای کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن استفاده می‌شوند. از آنجا که قطر الیاف بسیار کوچک است، در بتن به صورت یکپارچه توزیع می‌شوند و می‌توانند ترک‌ها را به صورت میکروسکوپیک پرکنند و جلوگیری از گسترش آنها را به عنوان یک شبکه فراهم کنند.

استفاده از الیاف فولادی میکروسکوپیک در بتن به مزایای زیر منجر می‌شود:

کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن و افزایش مقاومت ضد شکستگی
افزایش استحکام برشی و خمشی بتن
بهبود مقاومت به خمش و کشش بتن
افزایش مقاومت در برابر خستگی و ضربه
کاهش نفوذپذیری آب و مقاومت به خوردگی

کاربردهای الیاف فولادی میکروسکوپیک شامل مصارف زیر می‌شود:

استفاده در بتن‌های صنعتی، اندودنی و بتن‌های خاص با نیازمندی‌های ویژه
استفاده در تیرها، ستون‌ها، پل‌ها و سازه‌های با بارهای ثقلی و لرزه‌ای
استفاده در سازه‌های آبی مانند سدها و مخازن
استفاده در بتن‌های پیشرفته مانند بتن خودتر

خرید الیاف پلی پروپیلن

جمع بندی

در این مقاله، ما به بررسی انواع الیاف فولادی در بتن پرداختیم. ابتدا، الیاف فولادی مفتولی را معرفی کردیم که شامل الیاف با قطرهای مختلف و برش خورده است. سپس به بحث در مورد الیاف فولادی تخت، که شامل الیاف به صورت پهن و تخت می‌باشند، پرداختیم. سپس به الیاف فولادی میله ای پرداختیم که به عنوان جایگزینی برای میلگردها در بتن استفاده می‌شوند.

سپس الیاف فولادی گرده‌ای را بررسی کردیم که به دلیل شکل خمیده خود، دارای سطح بیشتری برای اتصال به ماتریس بتنی می‌باشند. و در نهایت، به الیاف فولادی میکروسکوپیک پرداختیم که به عنوان راهکاری برای کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن و بهبود خواص بتن استفاده می‌شوند.

توجه به انواع الیاف فولادی و استفاده مناسب از آنها می‌تواند بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی و عمر مفید سازه‌های بتنی داشته باشد. هر نوع الیاف فولادی دارای ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی است که بسته به نیازهای سازه و شرایط محیطی، می‌تواند انتخاب شود.

با توجه به اطلاعات ارائه شده در این مقاله، می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از الیاف فولادی در بتن می‌تواند بهبود قابل توجهی در مقاومت به خمش، کشش و شکستگی بتن، کاهش ترک‌ها، افزایش مقاومت در برابر خستگی و ضربه، بهبود مقاومت در برابر خوردگی و کاهش نفوذپذیری آب را به همراه داشته باشد.

بیشتر بخوانید: تاثیر الیاف پلی پروپیلن بر خواص بتن

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

تأثیر الیاف پلی پروپیلن بر خواص بتن

الیاف پ پ سا همان الیاف پلی پروپیلن که در کفسازی و گچ کاری هم از اسن استفاده می‌شود.


مقدمه: بتن با یکی از مهمترین مواد ساختمانی در صنعت ساخت و ساز به شمار می‌رود. در سال‌های اخیر، استفاده از الیاف در بتن به عنوان یک اقدام بهبود برای افزایش خواص مکانیکی و عمر مفید بتن به منظور افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل‌های غیرمجاز و شکست و خرابی ناشی از انقباض و تغییر دما رواج یافته است. یکی از نوع‌های رایج الیاف استفاده شده در بتن، الیاف پلی پروپیلن است. این الیاف به علت ویژگی‌های منحصر به فرد خود، توانسته‌اند نقش موثری در بهبود خواص بتن ایفا کنند.

جهت خرید الیاف پلی پروپیلن کلیک کنید.

بیشتر بخوانید: تاثیر الیاف فولادی بر بتن

هدف:

هدف این مقاله، بررسی تأثیر الیاف پلی پروپیلن بر خواص بتن است. در این مقاله، به بررسی تأثیر الیاف پلی پروپیلن بر مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت به خمش، انقباض و خوردگی بتن می‌پردازیم.

فروش افزودنی بتن-خرید افزودنی بتن-آتروپات

تأثیر بر مقاومت فشاری بتن:

اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به بتن می‌تواند مقاومت فشاری بتن را بهبود بخشیده و رفتار سازه را در برابر بارهای فشاری بهبود دهد.

تأثیر بر مقاومت کششی بتن:

الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش مقاومت کششی بتن می‌شوند و خطر شکست و خرابی در برابر نیروهای کششی را کاهش می‌دهند.

تأثیر بر مقاومت به خمش بتن:

اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به بتن می‌تواند مقاومت به خمش بتن را بهبود بخشد. الیاف پلی پروپیلن باعث افزایش توانایی بتن در مقابل نیروهای خمشی می‌شوند و میزان انرژی جذب شده توسط بتن را افزایش می‌دهند. این بهبود مقاومت به خمش به دلیل توزیع یکنواخت الیاف در ماتریس بتن و جلوگیری از تشکیل شکستگی‌های بزرگتر و گسترده‌تر در بتن است. همچنین، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند از تشکیل ترک‌های ریز در بتن جلوگیری کنند و به مقاومت و ایمنی سازه‌ها در برابر خمش کمک کنند.

جهت مشاهده همه محصولات سایت آتروپات کلیک کنید.

با افزودن الیاف پلی پروپیلن به بتن، افزایش انرژی جذب شده توسط بتن به معنای افزایش توانایی بتن در جذب تغییر شکل‌های خمشی است. این امر می‌تواند در کاهش تغییر شکل ناشی از بارگذاری خمشی و جلوگیری از شکست ساختمانی موثر باشد. علاوه بر این، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند انرژی تغییر شکل را جذب کنند و به طور مؤثری پراکنش ترک‌ها را مهار کنند، که این نیز موجب بهبود مقاومت به خمش بتن می‌شود.

از طرفی، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند همبستگی بین محورهای مختلف بتن را افزایش دهند و باعث ایجاد سیستم سه بعدی قوی‌تری در ساختار بتن شوند. این ویژگی باعث می‌شود که بتن با الیاف پلی پروپیلن مقاومت به خمش بالاتری نسبت به بتن عادی داشته باشد.

به طور کلی، افزودن الیاف پلی پروپیلن به بتن می‌تواند تأثیر مثبتی بر مقاومت به خمش بتن داشته باشد. این تأثیر از طریق توزیع یکنواخت الیاف در ماتریس بتن، جلوگیری از تشکیل شکستگی‌های بزرگتر و گسترده‌تر، جذب انرژی تغییر شکل و مهار ترک‌ها برای بهبود مقاومت به خمش ایجاد می‌شود. با افزودن الیاف پلی پروپیلن، میزان تغییر شکل ناشی از بارگذاری خمشی در بتن کاهش می‌یابد و مقاومت و ایمنی ساختمان در برابر خمش بهبود می‌یابد.

همچنین، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند به عنوان پراکنده‌کننده‌های ترک عمل کرده و ترک‌ها را مهار کنند. این امر می‌تواند به کاهش پیشروی ترک‌ها و پراکنش ترک در ساختمان بتنی کمک کند و از توسعه ترک‌های بزرگتر و خطرناکتر جلوگیری کند.

به طور کلی، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن می‌تواند بهبود‌های قابل توجهی در خواص مکانیکی و عملکرد بتن در برابر تغییر شکل‌های خمشی داشته باشد. این نوع بتن با الیاف پلی پروپیلن می‌تواند در ساختمان‌های مختلف مانند پل‌ها، سد‌ها، ساختمان‌های مسکونی و صنعتی و غیره استفاده شود و مزایای آن را در عمل بهبود بخشد. با این حال، برای استفاده بهینه از الیاف پلی پروپیلن در بتن، نیاز به طراحی و میزان مناسب الیاف، مخلوط کردن مناسب الیاف و بتن، و کنترل فرآیند ساخت بتن با الیاف می‌باشد. همچنین، مطالعات بیشتر نیز برای ارزیابی عملکرد طولانی مدت و مقایسه با سایر نوع‌های الیاف در شرایط مختلف نیاز است تا به طور کامل تأثیر الیاف پلی پروپیلن بر بتن مورد بررسی قرار گیرد و توصیه‌های طراحی و استفاده صحیح ارائه شود.

مزایای استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن:

همچنین، مزایای استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن به خصوص در مواردی که نیاز به مقاومت به خمش بالا می باشد، بسیار واضح است. این الیاف قادرند تا انرژی ضربه را جذب کرده و توزیع آن را در سراسر ساختار بتن انتقال دهند، به همین دلیل احتمال شکست ساختمان در مواجهه با نیروهای خمشی به شدت کاهش می یابد. علاوه بر این، با اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن، رفتار تغییر شکل بتن بهبود می یابد و احتمال تشکیل ترک در سطح بتن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. به همین ترتیب، بتن با الیاف پلی پروپیلن قادر است در برابر خسارت های ناشی از انقباض، تغییر دما و بارگذاری خمشی مقاومت کند.

با توجه به مزایای استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن، این فناوری به عنوان یک راهکار مطلوب برای بهبود خواص و عملکرد بتن در صنعت ساخت و ساز شناخته شده است. با این حال، برای استفاده بهینه از این الیاف، لازم است تا پارامترهای مرتبط با انتخاب و میزان الیاف، طراحی مخلوط بتن، و فرآیند تولید بتن با الیاف به دقت مدیریت شوند. علاوه بر آن، نیاز به مطالعات بیشتر در زمینه عملکرد طولانی مدت و رفتار الیاف پلی پروپیلن در شرایط مختلف وجود دارد تا بهبود‌های بیشتری در طراحی و استفاده از این فناوری ایجاد شود.

در نتیجه، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن می‌تواند منجر به بهبود مقاومت به خمش، جذب انرژی ضربه، جلوگیری از تشکیل ترک‌های بزرگتر و گسترده‌تر، و کاهش تغییر شکل ناشی از بارگذاری خمشی شود. این بهبود‌ها باعث افزایش ایمنی ساختمان در برابر خمش و کاهش خطر شکست ساختمانی می‌شود. همچنین، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند همبستگی بین محورهای مختلف بتن را افزایش داده و به ایجاد ساختار سه بعدی قوی‌تری کمک کنند.

به طور کلی، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن می‌تواند به عملکرد و خواص مکانیکی بتن افزوده شده و بهبود‌های محسوسی در مقاومت به خمش بتن ایجاد کند. با این حال، برای استفاده بهینه از این فناوری، نیاز به طراحی مناسب و کنترل دقیق فرآیند تولید بتن با الیاف می‌باشد. همچنین، تحقیقات بیشتر در زمینه رفتار الیاف پلی پروپیلن در شرایط مختلف و ارتباط آن با عملکرد بتن مورد نیاز است تا از بهینه‌سازی استفاده از این تکنولوژی بهره برده شود.

در نهایت، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن یک راهکار موثر است که می‌تواند در بهبود خواص مکانیکی و عملکرد بتن در مقابل نیروهای خمشی و خسارات ناشی از تغییر شکل‌ها کمک کند. با این تکنولوژی، ساختمان‌ها می‌توانند به صورت پایدارتر و قوی‌تر عمل کرده و در برابر شرایط آب و هوایی ، وابستگی بهتری به محیط داشته باشند. به علاوه، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن می‌تواند به کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر ساختمان‌ها و افزایش عمر مفید آنها منجر شود.

خرید الیاف فولادی

به طور خلاصه:

به طور خلاصه، الیاف پلی پروپیلن به عنوان یک افزودنی موثر و قابل اعتماد در بتن، توانایی بهبود مقاومت به خمش، جذب انرژی ضربه، جلوگیری از تشکیل ترک‌های بزرگتر و گسترده‌تر، و بهبود تغییر شکل بتن را دارا می‌باشند. با استفاده صحیح از این تکنولوژی، می‌توان به ساختمان‌هایی با عمر طولانی‌تر، ایمن‌تر و کارایی بالاتر دست یافت. با این حال، مطالعات بیشتر در زمینه رفتار الیاف پلی پروپیلن و بهینه‌سازی شرایط استفاده از آنها نیاز است تا بتوان از طراحی و استفاده بهینه از این فناوری بهره برد.

علاوه بر تأثیر مثبت الیاف پلی پروپیلن بر مقاومت به خمش بتن، این الیاف می‌توانند تأثیر متعددی بر سایر خواص بتن نیز داشته باشند. به عنوان مثال، استفاده از الیاف پلی پروپیلن می‌تواند منجر به بهبود مقاومت کششی و مقاومت کششی پس از شکست بتن گردد. این ویژگی می‌تواند در مقابل تغییرات حرارتی و فشارهای استاتیک و دینامیکی که بر ساختمان تأثیر می‌گذارد، مقاومت بتن را بهبود بخشد.

علاوه بر این، الیاف پلی پروپیلن می‌توانند تاثیر مثبتی بر خواص مقاومتی و انعطاف‌پذیری بتن در برابر انقباض و انبساط داشته باشند. با توجه به خاصیت انقباضی الیاف پلی پروپیلن، میزان ترک‌های ناشی از انقباض در بتن کاهش می‌یابد و از تشکیل ترک‌های بزرگتر و نفوذ آب به بتن جلوگیری می‌شود. این موضوع بهبود قابل توجهی در مقاومت بتن در برابر نفوذ آب، مقاومت الکتریکی و مقاومت شیمیایی به مواد مضر می‌باشد.

در نتیجه، استفاده از الیاف پلی پروپیلن در بتن نه تنها به بهبود مقاومت به خمش کمک می‌کند، بلکه خواص دیگر بتن را نیز تقویت می‌کند. با این حال، برای بهره‌برداری کامل از این الیاف، نیاز به طراحی مناسب مخلوط بتن، انتخاب میزان و نوع الیاف مناسب، و کنترل دقیق فرآیند ساخت بتن با الیاف می‌باشد.

جهت خرید الیاف پلاستیکی آجدار و مشاهده سایر محصولات ما به سایت آتروپات و قسمت محصولات سربزنید.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

تاثیر الیاف فولادی بر بتن

رزین آنتیک رزین سمنت پلاست تاثیر الیاف فولادی بر بتن

مقدمه:

بتن یکی از مواد ساختمانی پرکاربرد در ساخت و ساز است که از مخلوطی از سیمان، آب و سایر مواد پرشونده تشکیل شده است. بتن به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، از جمله قابلیت تحمل فشار بالا و مقاومت به زیان‌های ایجاد شده توسط عوامل مختلف نظیر نور خورشید، باران، و تغییرات دما، در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی به عنوان ماده سازه‌ای استفاده می‌شود. با این حال، در برخی موارد، بتن ممکن است نتواند بارهای فشاری بالا و یا نیروهای کششی را به صورت قابل قبولی تحمل کند. به عنوان مثال، در ساختمان‌هایی که در مناطق زلزله‌خیز قرار دارند، استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی می‌تواند به عنوان یک راه حل مناسب برای افزایش مقاومت به لرزه باشد. در این مقاله به بررسی تاثیر الیاف فولادی بر بتن پرداخته می‌شود.

الیاف فولادی ضد زنگ-الیاف فولادی تبریز-الیاف فولادی تهران-الیاف فولادی اصفهان
الیاف فولادی مناسب استفاده در انواع بتن است. چون این الیاف از ترک‌های ماکروسکوپیک جلویگیری می‌کند این الیاف را الیفا ماکرو می‌گویند

جهت خرید الیاف فولادی کلیک کنید.

خرید الیاف پلی پروپیلن

خرید الیاف پلاستیکی آجدار

بخش اول: مقدمه‌ای بر الیاف فولادی

در دهه ۱۹۶۰، برای اولین بار از الیاف فولادی در صنعت ساختمان استفاده شد. این الیاف از فولاد کربنی و یا فولاد ضد زنگ تشکیل شده‌اند و با اندازه مختلفی در دسترس هستند. الیاف فولادی می‌توانند به صورت تکی یا به صورت بسته‌ای در بتن معمولی یا بتن مسلح مورد استفاده قرار گیرند. این الیاف معمولاً در اندازه‌هایی بین ۲۵ تا ۷۵ میلیمتر تولید می‌شوند.

بخش دوم: تاثیر الیاف فولادی بر ویژگی‌های بتن

استفاده از الیاف فولادی در بتن، ویژگی‌های بتن را به شدت بهبود می‌بخشد. در ادامه، به بررسی اثر الیاف فولادی بر ویژگی‌های بتن می‌پردازیم:

۱- مقاومت به کشش:

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های بتن مسلح با الیاف فولادی، مقاومت به کشش است. افزودن الیاف فولادی به بتن می‌تواند مقاومت به کشش بتن را بالاتر ببرد. الیاف فولادی به صورت تصادفی در بتن پخش می‌شوند و باعث توزیع یکنواخت تنش‌ها در ساختار بتن می‌شوند. به همین دلیل، بتن مسلح با الیاف فولادی می‌تواند نسبت به بتن معمولی با مقاومت به کشش کمتر، از پایداری و مقاومت بهتری برخوردار باشد.

۲- مقاومت به خوردگی:

افزودن الیاف فولادی به بتن می‌تواند مقاومت به خوردگی بتن را بهبود ببخشد. الیاف فولادی، به دلیل داشتن پوششی از اکسید آهن، به شدت مقاوم به خوردگی هستند. به همین دلیل، استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، می‌تواند به طول عمر بیشتر و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری منجر شود.

۳- مقاومت به لرزه:

یکی از مزایای استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، مقاومت به لرزه است. الیاف فولادی می‌توانند به صورت منظم در ساختار بتن پخش شوند و توزیع یکنواخت تنش‌ها را در ساختار بتن فراهم کنند. به همین دلیل، بتن مسلح با الیاف فولادی می‌تواند در مقابل لرزه‌های زمین‌لرزه مقاومت بیشتری داشته باشد.

۴- کاهش انقباض:

یکی از معایب بتن، انقباض است. انقباض بتن، پدیده‌ای است که به دلیل ترک‌هایی که در ساختار بتن پدید می‌آید، به وجود می‌آید. افزودن الیاف فولادی به بتن می‌تواند این پدیده را کاهش دهد. الیاف فولادی، به دلیل داشتن ضریب انبساط حرارتی کمتر نسبت به بتن، می‌تواند انقباض بتن را کاهش دهد و ترک‌های کمتری در ساختار بتن ایجاد کند.

۵- افزایش مقاومت ضربه‌ای:

یکی دیگر از مزایای استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، افزایش مقاومت ضربه‌ای است. الیاف فولادی به عنوان یک عامل پخش شونده در ساختار بتن، می‌توانند باعث کاهش خطر شکست و خرد شدن بتن در برابر ضربه‌های مکرر شوند. به همین دلیل، استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، می‌تواند به افزایش مقاومت بتن در برابر ضربه‌های مکرر و حملات پویا کمک کند.

۶- افزایش مقاومت در برابر حرارت:

افزودن الیاف فولادی به بتن می‌تواند مقاومت بتن در برابر حرارت را افزایش دهد. الیاف فولادی به دلیل داشتن ضریب هدایت حرارتی بالا، می‌توانند باعث کاهش نرخ تغییر دما در ساختار بتن شوند. به همین دلیل، بتن مسلح با الیاف فولادی، می‌تواند در برابر حرارت و آتش مقاومت بیشتری داشته باشد.

۷- کاهش نفوذ آب:

افزودن الیاف فولادی به بتن می‌تواند نفوذ آب در بتن را کاهش دهد. الیاف فولادی، به دلیل داشتن پوششی از اکسید به سطح، می‌توانند به عنوان یک لایه محافظ برای سطح بتن عمل کنند و باعث کاهش نفوذ آب به داخل ساختار بتن شوند. این مزیت به ویژه برای سازه‌هایی که در شرایط آب و هوایی نامساعد ساخته می‌شوند، مانند پل‌ها و تونل‌ها، می‌تواند بسیار مهم باشد.

۸- کاهش وزن خشک بتن:

با افزودن الیاف فولادی به بتن، وزن خشک بتن کاهش می‌یابد. این به دلیل این است که الیاف فولادی، به طور معمول با وزن کمتری نسبت به بتن تولید می‌شوند و با توجه به حجم زیاد بتن در سازه‌های بزرگ، کاهش وزن خشک بتن می‌تواند موجب کاهش وزن کل سازه شود. این مزیت می‌تواند در سازه‌هایی که نیاز به وزن کمتر دارند، مانند پل‌های بلند و تونل‌های عمیق، بسیار مفید باشد.

۹- کاهش هزینه‌ها:

استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی می‌تواند هزینه‌های ساخت سازه‌ها را کاهش دهد. این به دلیل این است که با استفاده از الیاف فولادی، می‌توان در ساختار بتن از مقادیر کمتری فولاد استفاده کرد و در نتیجه هزینه‌های ساخت کاهش می‌یابد. همچنین، با کاهش وزن خشک بتن، هزینه‌های حمل و نقل نیز کاهش می‌یابد.

نتیجه‌گیری:

با توجه به مزایای فراوان استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، می‌توان نتیجه گرفت که این نوع بتن، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت سازه‌های بتنی است. با توجه به کاهش وهزینه‌ها، کاهش نفوذ آب و انقباض بتن، کاهش خرابی‌های ناشی از زلزله، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و غیره، این نوع بتن به صورت گسترده‌ای در صنعت ساختمانی و عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین، با توجه به این که این نوع بتن با استفاده از فولاد به جای فولاد درشت تولید می‌شود، می‌تواند در کاهش آلاینده‌های محیطی نیز مؤثر باشد.

با این حال، در استفاده از بتن مسلح با الیاف فولادی، باید به نکاتی همچون نوع الیاف فولادی، نسبت مقدار الیاف به بتن و نحوه مخلوط کردن الیاف و بتن توجه ویژه داشته باشیم. همچنین، برخی محدودیت‌هایی در استفاده از این نوع بتن نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.

به طور کلی، بتن مسلح با الیاف فولادی یکی از نوع بتن‌های پیشرفته و کارآمد است که با توجه به مزایای فراوانی که دارد، مورد استفاده در ساخت سازه‌های بتنی واقع می‌شود. همچنین، با توجه به پتانسیل بالای این نوع بتن برای استفاده در آینده، تحقیقات بیشتری در این زمینه صورت می‌گیرد تا از قابلیت‌های آن به‌صورت بهینه استفاده شود.

نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

راه‌های افزایش نور خانه در بازسازی ساختمان

نور ساختمان راه‌های افزایش نور خانه در بازسازی ساختمان

نور در ساختمان همواره در سبک زندگی و روحیه ساکنان نقشی حیاتی داشته و دارد. تحقیقات زیادی از‌سوی متخصصان روان‌درمانی منتشر شده است که اذعان دارند، استفاده از نور مناسب در درمان افسردگی‌های ناشی از فصل زمستان تأثیری شگرف دارند. برای افزایش نور در خانه راه‌های زیادی وجود دارد که برخی از آن‌ها را می‌توان در فرایندهای بازسازی ساختمان پیاده کرد. در ادامه این مطلب از بلاگ دیوار، راه‌هایی برای افزایش نور را در زمان بازسازی ساختمان بررسی می‌کنیم.

ادامهٔ «راه‌های افزایش نور خانه در بازسازی ساختمان»
نوشته شده در دیدگاه‌تان را بنویسید

سازه‌های بتنی

سازه بتنی سازه‌ای است که در ساخت آن از بتن یا به‌طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و پولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون‌ها و شاه تیرها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می‌شود.

امروزه بسیاری از پلها را از بتن آرمه می سازند. برای استفاده از پل‌های بلندتر و بیشتر شدن فاصله پایه پل‌ها از تیر پیشتنیده استفاده می‌شود.

الیاف فولادی

مزایای سازه‌های بتنی

۱- ماده اصلی بتن که شن و ماسه می‌باشد ارزان و قابل دسترسی است.
۲- سازه‌های بتنی که مطابق با اصول آیین‌نامه‌ای طراحی و اجرا شده اند، در مقابل شرایط محیطی سخت، مقاومتر از سازه‌های ساخته شده با مصالح دیگر هستند.
۳- به علت قابلیت شکل پذیری بالای بتن، امکان ساخت انواع سازه‌های بتنی نظیر پل، ستون و … به اشکال مختلف میسر است.
۴- سازه‌های بتنی در مقابل حرارت زیاد ناشی از آتش سوزی بسیار مقاوم‌اند. آزمایش‌ها نشان داده اند که در صورت ایجاد حرارتی معادل ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای یک نمونه بتن آرمه، حداقل یک ساعت طول می‌کشد تا دمای فولاد داخل بتن، که با یک لایه بتنی با ضخامت ۲٫۵ سانتی متر پوشیده شده است، به ۵۰۰ درجه سانتی گراد برسد.
روش‌های طراحی سازه‌های بتن آرمه به‌طور کلی هدف از طراحی یک سازه، تأمین ایمنی در مقابل فروریختگی و تضمین عملکرد مناسب در زمان بهره‌برداری است. چنانچه مقاومت واقعی یک سازه به‌طور دقیق قابل پیش‌بینی بود و در صورتی که بارهای وارد بر سازه و اثرات داخلی آن‌ها نیز با همان دقت قابل تعیین بودند، تأمین ایمنی تنها با ایجاد ظرفیت باربری به میزان جزئی بیش از مقدار بارهای وارده ممکن می‌گشت. لیکن عوامل نامشخص و خطاهای احتمالی متعددی در آنالیز، طراحی و ساخت سازه‌ها وجود دارند که یک حاشیه ایمنی را در طراحی سازه‌ها طلب می‌کنند. مهم‌ترین ریشه‌ها و منابع این خطاها عبارتند از:
الف: بارهایی که در عمل به سازه وارد می‌شوند و همچنین توزیع واقعی آن‌ها ممکن است با آنچه در بارگذاری سازه فرض شده‌است متفاوت باشند.
ب: رفتار واقعی سازه ممکن است با رفتار تئوریک سازه، که بر اساس آن نیروهای داخلی اعضا محاسبه می‌شوند، تفاوت داشته باشد.
ج: مقاومت واقعی مصالح به کار رفته در ساخت سازه ممکن است متفاوت از مقادیر فرض شده در محاسبات باشد.
د: ابعاد قطعات و محل واقعی میلگردها ممکن است دقیقاً مطابق آنچه طراح در محاسبات خود فرض کرده نباشد.
بنابراین، انتخاب یک حاشیه ایمنی مناسب امر بسیار دشواری است که نحوه منظور نمودن آن، به صورت یکی از مشخصه‌های اساسی روش‌های طراحی در آمده‌است. به‌طور کلی طراحی سازه‌های بتن آرمه به سه روش زیر صورت می‌گیرد:

۱: تنش مجاز
۲: مقاومت نهایی
۳: روش طراحی بر مبنای حالات حدی
روش تنش مجاز
این روش که قبلاً روش تنش بهره‌برداری یا روش تنش بار سرویس نامیده می‌شد، اولین روشی است که به صورت مدون برای طراحی سازه‌های بتن آرمه بکارگرفته شد. در این روش یک عضو سازه‌ای به نحوی طراحی می‌شود که تنش‌های ناشی از اثر بارهای بهره‌برداری (یا سرویس)، که به کمک تئوری‌های خطی مکانیک جامدات محاسبه می‌شوند، از مقادیر مجاز تنش‌ها تجاوز نکنند. منظور از بارهای بهره‌برداری یا سرویس بارهایی نظیر: بار زنده، بار مرده، بار برف و بار زلزله هستند. این بارها توسط آیین‌نامه‌های بارگذاری، مانند مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین می‌شوند. در این روش منظور از تنش مجاز تنشی است که از تقسیم تنش حدی ماده، نظیر مقاومت فشاری برای بتن و مقاومت تسلیم برای فولاد، بر ضریب بزرگتر از واحد، به نام ضریب اطمینان به دست می‌آید. تنش‌های مجاز مصالح توسط آیین‌نامه‌های محاسباتی تعیین می‌شوند. به عنوان مثال مطابق آیین‌نامه ACI مقدار تنش فشاری مجاز بتن c ۰٫۴۵ می باشد.

بدین ترتیب مراحل این روش به‌طور خلاصه به ترتیب زیر هستند:
۱: تعیین بارهای وارد بر سازه
۲: آنالیز سازه و تعیین تنش‌ها در مقاطع مختلف به کمک تئوری‌های کلاسیک اجسام الاستیک
۳: تعیین تنش‌های مجاز با استفاده از یک آیین‌نامه محاسباتی
۴: طراحی نهایی مقطع با این محدودیت که در هیچ نقطه‌ای از سازه تنش‌های ایجاد شده از تنش‌های مجاز تجاوز نکنند
این روش به دلیل سادگی و سهولت کاربرد تا چندی قبل به عنوان قابل استفاده‌ترین روش طراحی سازه‌های بتن آرمه مطرح بود. لیکن نقاط ضعف این روش استفاده از آن را محدود کرده‌است. مهمترین این نقاط ضعف عبارتند از:
الف: در این روش ایمنی به کمک تنها یک ضریب (ضریب اطمینان) و در یک مرحله منظور می‌شود، از آنجا که عواملی که لزوم تأمین یک حاشیه ایمنی را ایجاب می‌کنند دارای ریشه‌ها و شدت‌های متفاوت هستند، در نظر گرفتن آن‌ها تنها با کمک یک ضریب غیر منطقی است.
ب: بتن ماده‌ای است که تنها تا تنش‌های معادل نصف مقاومت فشاری آن به صورت الاستیک و خطی عمل می‌کند. بنابراین با بکار بردن درصدی از مقاومت فشاری بتن در محاسبات نمی‌توان اطلاعی از ضریب اطمینان کلی سازه در مقابل فروریختگی به دست آورد.
ج: به کار بردن این روش در طراحی بعضی مقاطع با اشکالات تئوریک مواجه است. به عنوان مثال در مقاطع خمشی تنش واقعی فولاد غالباً کمتر از مقداری است که با این روش محاسبه می‌شود.
تا سال ۱۹۵۶ میلادی روش تنش‌های مجاز مبنای محاسبات در آیین‌نامه ACI بود. این روش از سال ۱۹۷۷ تنها در قسمت ضمائم آیین‌نامه و تحت عنوان روش دیگر طراحی جا داده شد.
روش مقاومت نهایی
روش مقاومت نهایی که در آیین‌نامه ACI به نام روش طراحی بر مبنای مقاومت موسوم است، حاصل مطالعات گسترده روی رفتار غیر خطی بتن و تحلیل دقیق مسئله ایمنی در سازه‌های بتن آرمه می‌باشد. روند طراحی در این روش را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود:

الیاف پلاستیکی آجدار

۱: باربهره‌برداری به وسیله ضریبی موسوم به ضریب بار افزایش داده می‌شود، بار حاصله را اصطلاحاً بار ضریبدار یا بار نهایی می نامند.
۲: بارهای ضریبدار بر سازه اعمال می‌شوند و به کمک روش‌های خطی آنالیز سازه ها، نیروی داخلی مقاطع محاسبه می‌شود. به این نیروی داخلی اصطلاحاً مقاومت لازم گفته می‌شود. مقاومت لازم در یک مقطع شامل: مقاومت خمشی لازم، مقاومت برشی لازم، مقاومت پیچشی لازم و مقاومت بار محوری لازم است.
۳: برای هر مقطع، مقاومت طراحی آن از حاصلضرب مقاومت اسمی در ضریبی کوچکتر از واحد به نام ضریب کاهش مقاومت به دست می‌آید. مقاومت اسمی، حداکثر مقاومتی است که مقطع قبل از گسیختگی از خود نشان می‌دهد. مقاومت اسمی یک مقطع مشتمل است از: مقاومت خمشی اسمی، مقاومت برشی اسمی، مقاومت پیچشی اسمی و مقاومت بار محوری اسمی.
۴: طراحی مقطع به نحوی که در آن مقاومت لازم از مقاومت طراحی کمتر باشد.
روش طراحی بر مبنای مقاومت، امروزه اساس کار طراحی سازه‌های بتن آرمه می‌باشد.
روش طراحی بر مبنای حالات حدی
به منظور تکامل روش مقاومت نهایی، به ویژه از نظر نحوه منظور نمودن ایمنی، روش طراحی بر مبتای حالات حدی ابداع گردید. این روش هم‌اکنون مبنای طراحی در تعدادی از آیین‌نامه‌های اروپایی است، با این حال این روش هنوز نتوانسته است جای روش مقاومت نهایی را در آیین‌نامه ACI بگیرد. این روش از نظر اصول محاسبات مربوط به مقاومت، مشابه روش طراحی بر مبنای مقاومت است و تفاوت عمده آن با روش قبل، در نحوه ارزیابی منطقی تر ظرفیت باربری و احتمال ایمنی اعضا می‌باشد. در این روش نیازهای طراحی با مشخص کردن حالات حدی تعیین می‌شوند. منظور از حالات حدی شرایطی است که در آن‌ها سازه مورد نظر خواسته‌های طرح را تأمین نمی‌کند. طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر صورت می‌گیرد:

۱: حالت حدی نهایی، که مربوط به ظرفیت باربری می‌شود.
۲: حالت حدی تغییر شکل (مانند تغییر مکان و ارتعاش اعضا)
۳: حالت حدی ترک خوردگی یا باز شدن ترک ها
مدل‌سازی سازه
امروزه در کشورهای صنعتی و پیشرفته با تعریف کاتالوگ محصولات از فولاد و بتن تا سنگ نما در نرم افزارهای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان BIM سازنده،طراح و مالک به سادگی در مراحل ابتدایی با انتخاب محصول مشخص شده و جایگذاری آن در مدل با خصوصیات و رفتار ناشی از قرارگیری هر المان در ساختمان آشنا شده و می‌تواند به صرفه‌ترین انتخاب از لحاظ اقتصادی،انرژی و مقاومت را انجام دهد.

خرید الیاف پلی پروپیلن

منبع: ویکی پدیا