بتن با الیاف شیشه یا همان (GFRC)، یک ماده کامپوزیتی بر پایه سیمان است که به وسیله الیاف شیشه ای مقاوم در برابر محیط قلیایی، تقویت می‌شود. بتن با الیاف شیشه دقیقاً مشابه بتن تقویت شده با میله های فولادی عمل می‌کند.
در هر دو حالت، مقاومت خمشی، کششی و ضرب های این ماده، افزایش مییابد. در نتیجه، می‌توان از آن، جهت تولید محصولات معماری سبک مانند کانتر آشپزخانه و محصولات قوی مانند پانل‌های ساختمانی استفاده کرد. اگر می‌خواهید بدانید بتن با الیاف شیشه چیست و کجا کاربرد دارد، تا انتهای این مقاله با بسپار مارکت همراه باشید.
بتن با الیاف شیشه یا GFRC چیست؟
بتن با الیاف شیشه یا همان GFRC که مخفف واژه Glass Fiber Reinforced Concrete است، یک کامپوزیت متشکل از سیمان پرتلند، سنگدانه های ریز، آب، کوپلیمر اکریلیک، تقویت کننده الیاف شیشه ای مقاوم در برابر قلیایی و مواد افزودنی است.
در بسیاری از بازارهای بین المللی از آن به عنوان بتن مسلح GRC یا Glassfibre Reinforced Concrete یاد می‌کنند. اگر قصد خرید انوع کامپوزیت از وارد کننده کامپوزیت دارید، می‌توانید به صحفه لینک شده در وبسایت ما مراجعه کنید.
(GFRC) چگونه تولید می‌شود؟
اگر تا حالا با بتن کار کرده باشید، می‌دانید که یافتن فرمول میکس مناسب، دشوار است و به سال‌ها تجربه نیاز دارد. علت این است که عوامل مختلفی بر ترکیب ایده‌آل بتن تأثیر می‌گذارند و (GFRC) نیز از این امر مستثنی نیست.
طراحی میکس، مفهومی نیست که بتوان در یک مقاله به آن پرداخت، اما برخی از اجزای اصلی در یک ترکیب خوب از قرار زیر هستند:
-
ماسه ریز
شن و ماسه مورداستفاده در بتن تقویت شده با الیاف شیشه باید دارای اندازه متوسطی باشند. به‌طوری‌که از الک 3/0 میلی‌متر تا 6/0 میلی‌متر عبور کنند. در ساخت میکس بتن با الیاف شیشه، این ماده و ماده سیمان نقش ماده اولیه ماده میکس را ایفا می‌کنند.
-
سیمان
عموماً در ترکیب ها از نسبت وزنی مساوی ماسه و سیمان استفاده می‌شود. یعنی همانقدر که از ماسه ریز استفاده می‌شود، مقدار مطابق با وزن ماسه از سیمان استفاده می‌شود.
-
پلیمر اکریلیک
اکریلیک، پس از خشک‌شدن در مقابل آب نفوذپذیر نیست؛ بنابراین نرم نمی‌شود و در اثر قرارگرفتن در معرض نور خورشید به رنگ زرد در نمی آید. دوز پلیمر پلیمرهای اکریلیک مورداستفاده معمولاً 6 درصد جامدات وزنی مواد سیمانی است.
-
آب
نسبت آب به سیمان معمولی بین 3/0 تا 35/0 محاسبه می‌شود. هنگام تعیین مقدار آب برای استفاده، مطمئن شوید که محتوای آب پلیمر اکریلیک را نیز در نظر بگیرید.
-
الیاف شیشه‌ای مقاوم در برابر محیط قلیایی
الیاف، جزء ضروری الیاف شیشه در بتن است. اگر روش اسپری برای ریخته‌گری را به کار میبرید، الیاف در زمان اجرا، توسط سم‌پاش به مخلوط اضافه می‌شود. اما اگر از پیش مخلوط یا روش ترکیبی برای ریخته‌گری استفاده می‌کنید، خودتان باید الیاف را مخلوط کنید.
-
محتوای فیبر
محتوای فیبر متفاوت است، اما معمولاً بین ۳ تا ۷ درصد وزن کلی سیمان را تشکیل میدهد. این مواد سبب استحکام (GFRC) میشوند.
-
سایر مواد افزودنی
برخی از عناصر دیگر مانند پوزولان ها (دوده سیلیس، متاکائولین یا VCAS) و فوق روان کننده‌ها هم باید به ترکیب اضافه شوند.
در بالا شما ترکیب میکس بتن GFRC را می‌بینید.
کاربرد الیاف شیشه در بتن
(GFRC)، به دلیل استحکام، وزن و طراحی خاصش کاربردهای بسیاری دارد. رایج‌ترین مکانی که این بتن را می‌بینید، در صنعت پانل های ساختمانی است. اما در سال های اخیر، استفاده از این مواد در دکوراسیون خانه ها نیز جایگاه خاصی پیدا کرده است.
برخی از این موارد عبارت‌اند از:
- کانترهای بتنی: امروزه کانترهای (GFRC) به دلیل جذابیت زیبایی‌شناختی و مقاومت در برابر ترک، بیشتر و بیشتر رایج شدهاند. به‌وسیله رنگ‌دانه‌های رنگی، می‌توان آنها را به رنگ دلخواه درآورد.
- پانل‌های دیواری (GFRC): این پانل ها وزن کمتر و ماندگاری بالایی دارند. به همین دلیل برای دکوراسیون داخلی خانه و دفتر کار استفاده میشوند.
- میزناهارخوری بتنی (GFRC): امروزه دیدن میزهای ناهارخوری بتنی در رستوران‌ها و منازل بسیار رایج شده است. بتن این میزها، ماهیت سبک و براقی دارد.
- اطراف شومینه: به دلیل ماهیت مقاوم در برابر حرارت بتن تقویت شده با الیاف شیشه این پانل‌ها برای ساخت شومینه ایده‌آل هستند. به این وسیله می‌توان طرحهای جذابی ایجاد کرد.
- مبلمان فضای باز: GFRC در برابر شرایط نامساعد محیط بیرون مقاوم است؛ بنابراین، جهت ساخت مبلمان، میز، نیمکت و صندلی برای باغها و پارک‌ها به کار میرود.
همچنین طبق گفته وبسایت concretenetwork.com از این ترکیب می‌توان در موارد زیر نیز استفاده کرد:
“در واقع الیاف شیشه-پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه در یک ماتریس پلیمری است. اگر به جای پلیمر، از سیمان پرتلند و شن و ماسه استفاده کنیم، ماده به دست آمده بتن تقویت شده با الیاف شیشه است–GFRC یا گاهی اوقات GRC (بریتانیایی ها آن را بتن مسلح با الیاف شیشه می نامند).
این ماده در موارد زیر کاربرد دارد:
-
طراحی عناصر معماری با ابعاد بزرگ
-
پانل های سنگی
-
معماری های سنتی در دکوراسیون خانه ها
-
ترکیبی از میز های GFRC
-
سخره های مخصوص رشته ورزشی سنگ نوردی مصنوعی
-
آب نما ها و همچنین سنگ های مصنوعی آب نما ها”
مزایای استفاده از (GFRC)
از آنجایی که GFRC به‌صورت داخلی تقویت می‌شود، نیازی به انواع دیگر تقویت‌کننده ندارد. از مزایای دیگر آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استحکام کششی بالا نسبت به بتن تقویت شده با فولاد
- غیرقابل‌احتراق
- نازک‌تر و قوی‌تر بودن از بتن ساده
- هزینه حمل‌ونقل کمتر به علت سبک‌تر بودن از بتن معمولی
- انعطاف بیشتر در طراحی
- تحمل بارهای حاصل از زمین‌لرزه
- آسیب‌پذیری کمتر در برابر اثرات آب‌وهوایی
- استحکام خمشی و نسبت بسیار بالا مقاومت به وزن
معایب استفاده از الیاف شیشه در بتن
از معایب (GFRC)، پرهزینه بودن آن است. این بتن همیشه گران‌تر از بتن معمولی به فروش میرسد. همچنین نیاز است که (GFRC) از قبل ساخته شود؛ بنابراین استفاده از آن، برنامه‌ریزی زیادی را میطلبد.
در برخی موارد نیز طبق گفته وبسایت concretecountertopinstitute.com این احتمال وجود دارد که (GFRC) به‌مرورزمان قدرت خود را از دست بدهد.
از بین (GFRC) و بتن معمولی پیش‌ساخته، کدام را انتخاب کنیم؟
هنگامی که به دنبال بتن پیش‌ساخته برای معماری می‌گردید، با دو نوع مخلوط مواجه خواهید شد. یکی بتن معمولی و دیگری بتن تقویت شده با الیاف شیشه. این موضوع که کدام یک برای پروژه بعدی شما انتخاب بهتری است، با دانستن مزایا و تاریخچه هرکدام مشخص می‌شود.
بتن معمولی امروزه تقریباً به همان روش دهه‌های پیش ساخته می‌شود. مخلوطی ساده از ماسه، شن نخودی، سیمان پرتلند و آب. وقتی صحبت از صنعت پانل های پیش‌ساخته معماری به میان می‌آید، بتن معمولی استانداردهای جدید را ندارد. اما (GFRC) در اصل، یک مخلوط بتن ویژه با کارایی بالا است.
از طرف دیگر، (GFRC) یک ماده سیمانی کشسان‌تر و متراکم‌تر از بتن معمولی است. نسبت سیمان به ماسه در این ترکیب ۱ به ۱ در نظر گرفته می‌شود. در صورتی‌که در بتن معمولی، سیمان به ماسه، نسبت ۱ به ۶ دارد.
افزودن الیاف شیشه منجر به استحکام خمشی و ضربه‌ای بسیار بالاتر نسبت به بتن معمولی می‌شود و همچنین نفوذپذیری آن را در برابر آب‌وهوا کمتر می‌کند.
اما با وجود همه این ها، هزینه تهیه (GFRC) بسیار بالاتر از بتن پیش‌ساخته معمولی است؛ بنابراین سازنده بنا باید بر اساس تجربه و بودجه خود، از یکی از این دو مورد استفاده کند.
کلام آخر | هر آنچه که باید در مورد GFRC می‌دانستید
در این مقاله (GFRC) یا بتن با الیاف شیشه را به شکل کامل معرفی کردیم. از این ماده، جهت تولید محصولاتی مانند کانتر آشپزخانه، مبلمان فضای باز و حتی میز نهارخوری استفاده می‌شود. البته کاربرد اصلی آن در ساخت پنل های ساختمانی است.
مزایا و معایب (GFRC)، از موارد دیگری هستند که در این مطلب مورد بررسی قرار گرفتند و در آخر به تفاوت آن با بتن پیش‌ساخته معمولی پرداختیم.
منابع دیگر رفرنس ها:
- وبسایت smooth-on.com
- سایت concreteflooringsolutions.co.uk
- مقاله استفاده از بتن تقویت شده با الیاف شیشه به عنوان یک ماده سازه ای
امیدواریم که این مطلب برای شما مفید واقع شده باشد. هر سوالی که داشتید در بخش نظرات مطرح کنید تا پاسخگوی شما باشیم.