به کارگیری بتن غیر مسلح به علت تردی آن و ضعف در مقاومت کششی، کاربرد چندانی ندارد. این مشکل عمده، با مسـلح کـردن آن به وسیلۀ آرماتورها برطرف میگردد. ولی استفاده از آرمـاتور نیز مشکلاتی دارد. مهمترین عیب آرمـاتور ایـن اسـت کـه بخـش کوچکی از مقطع بتن را تشـکیل مـی دهـ د و باعـث غیـر همگنـی میشود.
جهت مطالعهی قسمت اول مقاله اینجا کلیک کنید
به منظور رفع ایـن نقـص و نیـز بـه منظـور ایجـاد شـرایط ایده آل، و نیز کـاهش ضـعف شـکنندگی، در چنـد دهـ ۀ اخیـر از رشته های نازک و دراز که در تمام حجم بـتن بـه طـور همگـن و درهم پراکنده میگردد، استفاده میشود. طبق تعریـف آیـین نامـه بتن آمریکا، بتن الیافی بتنی است که با سیمان هیدرولیکی، مصالح سنگی ریزدانـه، درشـت دانـه و الیـاف مجـزا و غیرپیوسـته سـاخته میشود.
سال ۱۹۶۰ بهعنوان ماده افزودنی در روسازی جادهها، کف سالن- یکی از انواع الیاف، الیاف فولادی است که برای اولین بار در های صنعتی، جـداره کـوره هـا و …اسـتفاده شـد .ایـن الیـاف معمولاً براساس ۴ روش تولید میشوند.
۱ -کشیدن و بریدن سیمهای مسی (الیاف سیمی)
۲ -نورد و برش ورقهای فولادی (الیاف برشی یا نواری)
۳ -با استفاده از مواد مذاب (الیاف ریختهگری)
۴ -تراشیدن سطح ورقهای فولادی با استفاده از دستگاه صفحهتراش (الیاف ماشینی)
این الیاف با شکلهای ظاهری مختلفی در بازار یافت میشود که قطر آنها با یکدیگر متفاوت مـی باشـد . در جـدول ۱ محـدود قطر الیاف براساس شکل ظاهری آنها مشاهده میگردد.
استفاده از این نوع الیاف، سبب افزایش مقاومت بتن در برابـر سایش، ضربه و تنشهای خستگی شـده و سـبب افـزایش قابلیـت کشــش و قابلیــت بــاربری بعــد از تــرک خــوردگی مــی گــردد.
همینطور بر مشخصههای مکانیکی بتن اثرگذار خواهـد بـود کـه در زیـر بـه برخـی از تحقیقـات انجـام شـده در ایـن زمینـه اشـاره میشود.
Sheng و همکاران طی تحقیقـی بـه بررسـی اثـر الیـاف فولادی بـر بـتن و کـاربرد آن در صـنعت تونـل پرداختـه انـد . وی نمونه های بتنی را با درصدهای مختلف این الیاف ترکیب کرده و با توجه به مقاومت فشاری و ابعاد اقتصادی و توجه به این موضوع که شیب افزایش مقاومت در بازه افزودن الیاف به میـزان ۵/۰ % تـا ۱ %بیشتر از بازه ۰تا ۵/۰ %و بازه ۱ %تـا ۵/۱ %بـوده اسـت، بـه ایـن نتیجه رسیده است که افزودن ۱ %الیاف بهترین حالت و بهینه ترین حالت افزایش الیاف میباشد.
طبق آزمایشها، نیروی شکست بتن برای بازه ۵/۰%۰تا ۱ %بین ۲۰ %تا ۷۰ %افزایش داشته است. Khaliq و همکاران در تحقیقی به بررسی خصوصـیات
مکانیکی و حرارتی بتن مسلح به الیاف، از قبیل هدایت حرارتـی، انبساط حرارتی و مقاومت فشاری،کششی و مدول الاستیسـیته، در ○ ۲۰۰ تا C ○ بازیه دمایی بین C 800 پرداخته اند.
نتـایج آزمـایش هـا نشان داده اند که وجود الیـاف فـولادی موجـب افـزایش مقاومـت کششی و مدول الاستیسیته در بتن شده است. همچنین نتایج نشـان داده که انبساط حرارتی بتن مسلح به الیاف، بیش از بـتن م عمـولی است. طبق نتایج این تحقیق، افـزودن الیـاف فـولادی و پـروپیلن، تأثیر چندانی بر مقاومت فشـاری نـدارد . همچنـین الیـاف فـولادی ○ موجب بهبود مقاومت کششی در دمـای بـالای C 400 و الیـاف پروپیلن، سبب کاهش این مقاومت گشته است.
Ding و همکـاران در تحقیقـی بـه بررسـی تـأثیر الیـاف فولادی بر مقاومت فشاری، دوره رسـیدن بـه حـداکثر مقاومـت و توانایی جذب انرژی تحت فشار تک محوری در سنین کم بـتن و شاتکریت پرداختهاند.
طبق نتایج ایـن تحقیـق، افـزودن الیـاف بـه صورت دو بعدی در شاتکریت و همچنین به صورت سه بعدی در بـــتن، موجـــب تقویـــت و بهبـــود شـــاتکری ت و بـــتن در برابـــر گسیختگیهای مورب حاصل از برش و گسیختگیهای قائم شده است. همچنین نشان داده است که وجـود الیـاف فـولادی در بـتن تازه و سخت شده، موجب افزایش جذب انرژی و نرمـی خمشـی شده است.
در جـدول ۲ خصوصـیات مکـانیکی و در شـکل ۱ ،تصـویر الیاف فولادی به کار رفته در این تحقیق قابل مشاهده میباشد.
