خواص الیاف های بتن
یکی از معایب بتن، شكنندگی آن(مقاومت كششی پایین و مقاومت كم در برابر بازشدگی و گسترش تركها) است. در گسترش و توسعه مصالح شبیه بتن، الیاف های مسلح كننده نقش مهمی داشته اند. بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می یابد . این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک مادة شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد . بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی از هم پاشیده نمی شود. شاهد تاریخی این فناوری، کاربرد کاهگل در بنای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی میباشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه و سیمان جانشین گل به کار رفته در ترکیب کاهگل شده‌اند از حدود 3500 سال قبل، مصالح ساختمانی شكننده مثل آجرهای رسی خشك شده با آفتاب با الیاف هایی مثل موی اسب و كاه و... مسلح می شده اند.
مفهوم الیاف مسلح كننده نوین در سالیان اخیر مطرح شده است و در ابتدا خمیرهای سیمانی شكننده با الیاف پشم شیشه مسلح گشتند. هنگامی كه در سال 1990 تكنولوژی تولید صفحات سقفی و لوله ها ایجاد شد، الیاف شیشه ای دیگری نیز تهیه گردید و به كار رفت.
الیافهای شیشه ای معمولی در محیط قلیایی سیمان مقاوم نیستند و لذا با افزودن دی اكسید زیركونیوم الیافهای مقاوم در برابر این محیط شكل گرفتند تاثیر مهم الیاف فولادی بر گسترش سیمانهای مسلح در سالهای 1963 و 1964 مطرح گردید.
انواع الیاف بتن
نقش اصلی الیاف با طول كوتاه پخش شده ,كنتـرل بازشـدگی و انتشـار ترك هاسـت. انواع الیاف های بتن مورد استفاده در بتن های سازه ای به شرح زیر میباشد.
1-الیاف های فولادی در شکلها و ابعاد مختلف و نیز ریز الیاف ها
2-الیاف شیشه ای که در ملاتهای سیمانی فقط به عنوان الیاف مقاوم در برابر محیط قلیایی به کار میرود.
3-الیاف مصنوعی شامل پلی پرو پیلن , پلی اتیلن , پلی الفین , پلی وینیل الکل و ...
4-الیاف کربنی , قیری و پلی اکریلونیتریل
خواص الیاف های بتن
چگونگی تاثیر الیاف بر ترک خوردگی ملات سیمانی بدین صورت است که به علت وجود الیاف ترکهای جداگانه بزرگ توسط مجموعه ای متراکم از میکرو ترک ها جایگزین می شود که از دیدگاه ایمنی و دوام قابل قبول است.
الیاف های طبیعی گیاهی برای بتنهای توانمند مناسب نیستند.
الیافهای پشم شیشه به علت اثرات مخرب بر سلامت انسان و محیط زیست به طور کلی ممنوع شده و با الیاف های پلیمری جایگزین شده اند
الیاف های فولادی در بتن های سازه ای و قدرتمند مهم هستند و قلابهای انتهایی و تغییرات مختلف انجام شده بر روی شکل این الیاف سبب افزایش پیوستگی بین الیاف و ملات و افزایش تاثیر ملات میگردد .
الیافهای با سختی زیاد و الیافهای پلی پروپیلن رشته ای با طولهای متغیر از 10 تا 80 میلی متر و قطرهای از 0.5 تا 1.5میلی متر در احجام بالا(0.5 تا 2 درصد) به منظور افزایش مقاومت، طاقت و نیز مقاومت در برابر ضربه و خستگی در المانهای بتنی بكار می روند.
الیاف پلی پروپیلن با مدول الاستیسیته پایین دارای دو كاربرد هستند. این الیاف در مقادیر كم(1 كیلو گرم بر متر مكعب) برای كنترل تركهای جمع شدگی بتن تازه در ساعات اولیه گیرش استفاده می شود. در زمانهای اولیه، مدول یانگ بتن تازه مشابه مدول یانگ این الیاف است.
الیافهای پلی پـروپیلن در دیوارهـای بتنـی سـاختمانهای آپارتمـانی نیز استفاده می شوند زیرا در مجاورت آتش و حرارتهای بالا ذوب شده و كانالهایی را برای تخلیه فشار داخلی ایجاد شده، فراهم می كنند و تخریب سازه را به تعویق می اندازند..