اسفند ۱۶ ۱۳۹۳ ۰دیدگاه
فوم بتن، شیب بندی، بتن سبک، کف سازی، جایگزین پوکه، اجرای فوم بتن، قیمت فوم بتن، فوم بتن در تهران، معایب فوم بتن، مزایای فوم بتن

تکنولوژی بتن الیافی

آیا استفاده از تکنولوژی بتن الیافی در صنعت ساختمان اقتصادی است؟ (دیدگاه دکتر خالو)

تکنولوژی “بتن­ الیافی” نمونه دیگری از کاربرد کامپوزیت‌ها به‌عنوان یک فناوری نوین در صنعت عمران و ساخت‌وساز می‌باشد. در گفتگویی با دکتر علیرضا خالو عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف به بررسی این تکنولوژی پرداخته شده است:

سوال: با تشکر از فرصتی که در اختیار ما گذاشتید، به‌نظر شما تکنولوژی­های نوینی که توجه به آنها، نیاز حیاتی صنعت ساختمان کشور محسوب می­گردد، کدام‌ها هستند؟

دکتر خالو: محورهای سه گانه زیر را می­توان به عنوان مهمترین فناوری­هایی که لازم است مورد توجه دست‌اندرکاران صنعت ساختمان کشور واقع شود، برشمرد:

الف) روش­های سبک­سازی بنا:

کشور ما و بالاخص پایتخت بزرگ آن در منطقه­ای زلزله‌خیز قرار دارد. همانطور که می­دانید میزان خسارات و خرابی­های وارد بر یک بنا در اثر تکان­های زلزله، با وزن آن بنا رابطه مستقیم دارد. هر چه بنا سنگین­تر ساخته شود، در برابر خطر ویرانی زلزله آسیب­پذیرتر خواهد بود. بنابراین هر اندازه که با بهره­گیری از فناوری‌های نوین وزن یک ساختمان را کاهش دهیم، سازه در برابر ویرانی ایمن‌تر خواهد بود. به طور مثال می­توان ازپانل­های ساندویچی و یا قطعات سبک پیش‌ساخته در ساخت بنا کمک گرفت. در یک ساختمان، اعضایی مانند دیوارهای تیغه­ای‌شکل نازک وجود دارد که وظیفه آنها تنها جدا کردن فضای اتاق­ها از همدیگر است و مسئله مقاومت و تحمل بار در مورد آنها، در درجه بعدی اهمیت قرار دارد. در ساخت این گونه اعضا می­توان به جای استفاده از مصالح سنگین سنتی، از مصالح سبک جدید همچون سفال یا بتن­های سبک کمک گرفت و یا قطعات سبک پیش‌ساخته را به خدمت گرفت.

ب) روش­های تولید سریع و اصولی بنا:

امروزه استفاده از سازه­های پیش‌ساخته یکی ازسریع­ترین و اصولی­ترین روش‌های ساخت بنا و پاسخگویی به نیاز بالای افراد جامعه به انبوه‌سازی مسکن می­باشد. از انجا که حجم اصلی بنا به شکل قطعات از پیش‌ساخته‌شده در محیط مناسب کارخانه و با استانداردهای صنعت ساختمان تولید می­شود، بنای نهایی از کیفیت و یکپارچگی بالایی برخوردار است. از سویی به‌علت سبکی خاص بنا، ساختار سازه­ای ویژه آنها و اتصال مناسب اجزای سازه، ساختمان می­تواند شکل خود را در تکان‌های بسیار شدید نیز تا حد زیادی حفظ نماید. استفاده از این تکنولوژی سال‌ها است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا مورد توجه صنعت عمران واقع شده است و از مهمترین روش‌های انبوه‌سازی مسکن به شمار می­آید. اما متأسفانه در کشور ما چنان که باید از این فناوری استقبال نشده استو لازم است تا مورد توجه مسئولین، سیاستگذاران و صنعتگران قرار گیرد.

ج- بهره­­گیری از مواد جدید

از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه‌ای در ساخت‌وساز بنا به خود اختصاص داده‌اند، افزودنی­های بتن و الیاف تقویت‌کننده را می­توان نام برد. استفاده از افزودنی­های بتن باعث بهبود خواص مطلوب بتن همچون مقاومت می­گردد و در بعضی موارد با کاهشوزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین سازنده بنا قرار می­دهد. بدون بهره­گیری از این افزودنی­ها بنای برج بزرگ میلاد در شهر تهران امکان‌پذیر نمی­بود.

الیاف تقویت‌کننده نیز از دیگر مواد عصر حاضر هستند که کاربردهای فراوانی در قسمت‌های مختلف ساختمان یافته­اند. این الیاف که بیشتر شامل الیاف شیشه، پلی‌پروپیلن و گاه کربن نیز می­شود، در ساخت انواع بتن‌های الیافی کاربرد فراوان دارند. همچنین از الیاف شیشه در تولید آرماتورهای سبک و بسیار مقاوم در برابر خوردگی نیز بهره­ می­گیرند. این الیاف، جایگاه نسبتاً مناسبی در تعمیر بناها و تقویت سازه­های صدمه­دیده دارند و می­توانند مقاومت پیچشی و برشی مناسبی را پدید آورند. علاوه بر اینها از ورقه­های پارچه فایبرگلاس در تقویت انواع قطعات ساخته­شده از بتن مسلح می­توان استفاده نمود.

سوال: در مورد تکنولوژی “بتن الیافی” که اشاره کردید توضیح بیشتری بدهید؟

دکتر خالو:بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با به کارگیری الیاف تقویت­کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می­یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل­پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنارا فراهم می­آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه­ای به راحتی از هم پاشیده نمی­شود. 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.

امروزه با استفاده از انواع الیاف شیشه، پلی‌پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن­های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و به‌کارگیری آنها درکشورهای پیشرفته دنیا مورد قبول بخش ساختمان و عمران واقع شده است.

سوال: موارد استفاده و محدودیت­های کاربری این نوع ترکیب کامپوزیتی کدام‌ها هستند؟

دکتر خالو:هر فناوری همواره کاربردها و محدودیت­های خاص خود را دارد.بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل‌پذیری بالا، مقاومت فوق‌العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می­باشد که متناسب با آنها می­توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. به طور مثال در ساخت کف سالن‌های صنعتی، می­توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم‌به‌ضربه، همچون سازه پناهگاه­ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می­رود و بنای شکل گرفته از بتن، قابلیت فوق­العاده­ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه­ها به خوبی می­توان از این نوع بتن کمک گرفت. موارد دیگری از به کارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل­های سایبان و یا پاشش بتن روی سطوح انحنا‌دار همچون تونل­ها می­باشد. به‌کارگیری این بتن در بنای یک سازه علاوه بر موارد یاد شده از مزایایی همچون عایق بودن سازه در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است.

اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن کاملاً تصادفی می­باشد، از این بتن معمولاً نمی­توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستون‌ها بهره گرفتو در این نوع سازه­ها استفاده از روش سنتی و شبکه­بندی فولادی به‌صرفه­تر و مناسب­تر می­باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید در نقاط ضعف خود نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب آن در نقاط قوت آن و عدم توجه به آن گردد.

سوال: آیا روی آوردن به تکنولوژی بتن الیافی در مقایسه با بتن‌های سنتی متداول، صرفه اقتصادی دارد؟

دکتر خالو:باید اعتراف کرد که استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به‌صرفه­تر نمی­باشد. اما بر اساس برآوردهایی که توسط بعضی متخصصین کشور انجام گرفته است، در جاهایی که سرعت اجرای بالا مد نظر است و یا نیاز به پاشش بتن (شات­کریت) روی سطوحی است که شبکه‌بندی‌‌های سنتی مشکل و زمان‌بر بوده یا جواب‌گوی کار نیست، هزینه استفاده از بتن الیافی نسبت به مشابه سنتی خود کمتر می‌باشد. این مزیت­ها، علاوه بر مزیت سادگی و سرعت عمل بالاتر موجود در تکنولوژی بتن الیافی است.

اگر می­بینیم که در کشوری همچون ترکیه، به‌کارگیری بتن الیافی به جای روش‌های سنتی، مقرون‌به‌صرفه­تر از کشور ماست، ریشه­های آن را در سرمایه‌گذاری و تلاش سازمان‌یافته جهت اقتصادی نمودن استفاده از این تکنولوژی جدید می­توان یافت. اما اگر ما از روی‌آوردن به فناوری جدید به علت ریسک سرمایه‌گذاری پرهیز کنیم خواهیم دید که تکنولوژی سنتی در غیاب بهره­گیری از فناوری نوین، رقم بسیار بالایی از سرمایه­های ما را به هدر خواهد داد. به طور مثال، ریزدانه­های تولید شده در کشور ما که به روش‌های قدیمی غیراستاندارد تولید می­شوند، باعث افزایش درصد سیمان به کار رفته در بنا می­شود و همین امر موجب ظهور ترک و ضایعات در بتن حاصل نیز می­گردد.

سوال: چه راهکارهایی را جهت اقتصادی‌نمودن استفاده از این تکنولوژی جدید، پیشنهاد می­کنید؟

دکتر خالو: به عنوان راهکار باید سه نکته اساسی را مورد توجه قرار دهیم:

۱) نخستآنکه هزینه استفاده از یک تکنولوژی، کاملاً وابسته به سطحی از آن تکنولوژی است که نسبت به کسب و انتقال آن اقدام می­شود. کشورهای پیشرفته جهان که تکنولوژی نوین خود را از سطوح اولیه تحقیقاتی کسب کرده­اند، چون کاملاً بر تکنیک­ها و دانش پایه­ای آن واقف و مسلط هستند، متحمل هزینه­های کمتری شده‌اند. آنها با تکیه بر همین آگاهی و اشراف، با بهبود فرایندها، قیمت نهایی را در طول زمان کاهش خواهند داد. اما اگر ما بخواهیم تمام این تکنولوژی را صرفاً در سطح یک محصول آماده، به کشور وارد کنیم، طبیعی است که متحمل هزینه­های سنگینی خواهیم شد و محصول نهایی نیز به صرفه نخواهد بود.

۲) دومین مسئله­ای که باید در جهت ارزیابی اقتصادی یک تکنولوژی مورد توجه واقع شود، آن است که اکتساب و پرورش یک تکنولوژی از سطوح نخست تحقیقات، نیاز به یک سرمایه­گذاری اولیه دارد.دستیابی به نحوه اجرای مناسب، تکنولوژی ساخت و آموزش و گسترش آن در جامعه، نیازمند صرف بودجه لازم توسط دست‌اندرکاران و خصوصاً دولت می­باشد. این هزینه­ها بعداً در طول عمر تکنولوژی و ارایه محصول به بازار جبران خواهد شد و نهایتاً به سوددهی منجر می­گردد. عدم پرداختن به تحقیق و توسعه و بهره­گیری از تکنولوژی نوین، علاوه بر آن که نمی­تواند پاسخگوی نیاز روز صنعت ساختمان باشد، در درازمدت، هزینه بسیار بالایی نیز به ما تحمیل می­کند.

۳) آخرین نکته مورد توجه آن است که سیاست­گذاری اصولی برای ایجاد یک شبکه کاری تکنولوژی جهت کارکرد مناسب و نیل به بهره­وری اقتصادی، نقش حیاتی در اکتساب صحیح یک تکنولوژی دارد. عدم وجود این سیاست­ها باعث می­گردد تا حتی اگر یک مجموعه یا کارخانه بخواهد خود به سمت فناوری نوین روی آورد، متحمل هزینه مضاعف گزافی شود که از توان آن مجموعه خارجباشد. برای آنکه کارخانه­ها و صنعتگران بتوانند به عنوان یک جزء شبکه تکنولوژی در این مسیر گام بردارند، باید سایر نهادها و اجزای لازم نیز در شبکه حضور داشته و هماهنگ عمل کنند. ایجاد چنین شبکه منسجم، جز به اهتمام سیاست‌گذاران و فرهنگ‌سازی میسر نخواهد بود.

سوال: در زمینه تکنولوژی بتن الیافی چه اقداماتی در کشور صورت گرفته است؟

دکتر خالو: اگرچه در کشور ما تحقیقات تئوری و فعالیت­های تجربی نسبتاً مناسبی در زمینه گسترش و کاربرد تکنولوژی­های بتن الیافی صورت گرفته است، اما حقیقت آن است که گسترش این فناوری بیش از همه وابسته به اعلام نیاز از سوی صنعت و مقرون به‌صرفه‌نمودن کاربری آن از سوی محققان کشور می­باشد. چند سال پیش کنفرانسی در زمینه تکنولوژی بتن الیافی با هدف شناساندن فناوری مذکور، در دانشگاه صنعتی شریف برگزار گردید. در این کنفرانس، محققان و سخنرانان از مراکز مختلفی به ایراد سخنرانی و ارایه مقاله پرداختند. به طور مثال در یک نمونه از کارهای ارائه شده، مسئله به‌صرفه‌بودن استفاده از این نوع بتن مورد بررسی و مطالعه کارشناسی قرار گرفته بود. حاصل این بررسی مؤید آن بود که در بعضی پروژه­های صنعتی، به‌کارگیری بتن الیافی نسبت به روش‌های متداول استفاده از شبکه­بندی فولادی، بسیار اقتصادی­تر، سریعتر و آسان­تر می­باشد.

برگزاری این کنفرانس اثرات مثبت زیادی در شناسایی و توسعه این فناوری داشت. پس از آن، بخش­هایی از صنعت و دانشگاه به بررسی امکان تولید الیاف گوناگون بالاخص الیاف شیشه و فولاد پرداختند. همچنین به تدریج بتن الیافی با الیاف تقویت‌کننده پلی­پروپیلن به بازار مصرف راه یافت و در انجام پروژه­هایی به کار گرفته شد. در مجموع قدم­های مثبتی در این جهت برداشته شده است اما سرعت این حرکت نسبتاً کند بوده است.

avanadmin

Write a Reply or Comment