Betonun dünyadaki en popüler ve yaygın yapı malzemesi olduğunu söyleseydik bunun tartışması olmazdı. Beton dünyada sudan sonra en çok kullanılan malzemedir.
Fiber Takviyeli Beton, betonun mukavemet özelliklerini ve diğer özelliklerini geliştirmek amacıyla geliştirilen birçok yenilik arasında yer almaktadır.
Bu yazımızda fiber takviyeli betonu, bu betonun ne olduğunu, farklı çeşitlerini ve faydalarını inceleyip bu beton karışımının size uygun olup olmadığını öğreneceğiz.
NedirLifBetonarme?
Fiber takviyeli beton (FRC), lifli malzemelerle güçlendirilmiş taze betondur. Örneğin uzun çelik lifler. Bu güçlendirme yöntemi normal betonun özelliklerini iyileştirir.
Lif takviyeli beton yapımında birçok farklı lifli malzeme kullanılır. Bu tür betonarme o kadar popüler hale geldi ki, uygulama gereksinimlerine göre fiber takviyeli betonun çeşitli versiyonları üretildi.
Elyaf Takviyeli Beton Nelerden Yapılır?
Lif takviyeli betonun ana bileşenleri şunlardır:
Hidrolik bağlayıcı
Lif takviyeli betonun ana bileşeni, suyla reaksiyona girdikten sonra yapışkan hale gelen hidrolik çimentodur. Fiber takviyeli betonda hidrolik çimento olarak yaygın olarak Portland çimentosu kullanılır.
Lifler
Uzun liflerin eklenmesi, kullanılan lifli malzemenin türüne bağlı olarak taze betonun özelliklerini değiştirir. Lif takviyeli beton üretiminde genel olarak kullanılan dört lif kategorisi vardır. Bu beton lifleri şunlardır:
Çelik lifler
Cam elyafları
Sentetik elyaflar
Doğal lifler
Agregalar
Agrega, gerekli çimento hacmini azaltırken betona bağlanma mukavemeti sağlar. Bazı yaygın agregalar kum, kırma taş ve çakıldır.
FRC'nin Kısa Tarihi
FRC uzun zamandır piyasada, ancak beton elyafları geliştirildi. Binaların taş kullanılarak inşa edildiği eski zamanlarda harç, onları bir arada tutan bağlayıcı madde görevi görüyordu. Harç at kılı kullanılarak güçlendirildi.
Benzer şekilde kerpiç yapılarda da saman temel takviye malzemesiydi. Beton en yaygın yapı malzemelerinden biri haline geldiğinde, takviye olarak asbest lifleri kullanıldı.
Ancak yıllar geçtikçe insanlar asbestin sağlık riskleri ve kansere nasıl yol açtığı konusunda daha fazla bilinçlenmeye başladı. 1960'lı yıllarda asbest yerine çelik ve cam gibi diğer elyaflar popülerlik kazandı.
Liflerin Betona Etkisi Nedir?
Betona lif eklenmesi çeşitli etkilere neden olur. Bunların büyüklüğü kullanılan spesifik liflere göre değişir. Yük taşıma kapasitesindeki iyileşme, hacim fraksiyonu olarak adlandırılan toplam hacme göre takviye fiberlerinin sayısı ve fiber uzunluğunun söz konusu fiberin çapına bölünmesiyle elde edilen en-boy oranı gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.
Lifler genel olarak betonun bükülme mukavemetini arttırarak çatlakları azaltma temel amacına hizmet eder. Betonda çatlama, betonun rötresinden dolayı meydana gelir. Beton büzülmesi, kuruma büzülmesi ve plastik büzülme gibi birçok nedenden dolayı meydana gelebilir.
Ayrıca lifler betonun geçirgenliğini azaltarak suyun beton yapılardan sızma olasılığını ortadan kaldırır.
Fiber Takviyeli Betonun Farklı Çeşitleri Nelerdir?
Popüler uygulamalarda çeşitli tiplerde fiber takviyeli beton kompozitler bulunmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır:
Çelik Elyaf Takviyeli Beton
Çelik elyaf takviyeli beton, en yaygın FRC türlerinden biridir. Betona küçük miktarlarda da olsa güçlendirici çelik liflerin eklenmesi, betonun özelliklerinde önemli iyileşmelere yol açmaktadır.
Çelik elyaf takviyeli beton, köprüler, zeminler, tüneller, madencilik, prefabrik yapılar vb. gibi ağır beton gereksinimleri olan uygulamalarda kullanılır.
Betonu güçlendirmek için kullanılan, soğuk çekilmiş tel (Tip 1), kesilmiş çelik sac lifleri (Tip 2), eriyik çıkarılmış (Tip 3), frezeden kesilmiş (Tip 4) ve modifiye edilmiş soğuk gibi birçok farklı türde çelik lif vardır. çekilmiş tel (Tip 5).
Polipropilen Elyaf Takviyeli Beton (PFRC)
PFRC, bir tür termoplastik olan Polipropilen elyaflar adı verilen sentetik elyafları kullanır. Bir sonraki bölümde tartışacağımız betona polipropilen eklemenin birçok farklı faydası vardır.
Polipropilen, geliştirilmiş sertleşme özellikleri, bükülme mukavemeti ve daha yüksek ısı direnci ile polietilen ile birçok özelliği paylaşır.
Ayrıca bu elyaf asitler ve organik solventler gibi kimyasallara karşı da yüksek dirence sahiptir ve betona benzer özellikler kazandırır.
Cam Elyaf Takviyeli Beton (GFRC)
Cam elyaf takviyeli beton karışımı birçok küçük cam parçacığı içerir. Bunlar betonu nasıl daha güçlü hale getirir?
Büyük bir cam panel hassas olmasına rağmen, cam elyafı çok yüksek yapısal dayanıklılığa sahiptir. Bu mukavemete ek olarak, fiberler düşük maliyetli bir katkı maddesidir ve nihai beton karışımını çelik fiberle güçlendirilmiş beton gibi alternatiflerden daha ucuz hale getirir.
Plastiğe eklenen aynı fiberler, mükemmel gerilme mukavemeti özelliklerine sahip bir fiberglas kompozit malzeme ile sonuçlanır.
Polyester Elyaf Takviyeli Beton
Elyafla güçlendirilmiş beton için polyester elyaflar, mikro elyaf ve makro elyaf olarak mevcuttur. Polyester elyaflar, bu tip elyaf takviyeli betonun çatlama direncinin artmasına katkıda bulunur.
Polyester elyaf takviyeli beton daha fazla tokluğa ve daha yüksek yapısal bütünlüğe sahiptir. Geliştirilmiş dayanıklılığı, bu tip betonu endüstriyel zemin kaplamaları, depo zeminleri, prefabrik yapılar, kaplamalar ve benzeri ticari uygulamalar için ideal kılar.
Karbon Elyaf Takviyeli Beton
Karbon fiber çeliği hiç duydunuz mu? Konsept karbon fiber takviyeli beton için de benzerdir.
Betona karbon fiber eklemek, çimento veya cam eklemekten daha karmaşık bir işlem olsa da, ortaya çıkan betonun sertliği ve mukavemeti yüksektir. Ancak yüksek sertlikle beton daha kırılgan hale gelir (karbon çeliği gibi).
Makro Sentetik ElyafBetonarme
Betonda makro sentetik elyafların kullanılması, çelik donatıya alternatif olarak ortaya çıktı. Sonuçta çelik takviye betona pahalı bir katkı olabilir.
Artan kullanımla birlikte makro sentetik elyaflar bir alternatiften daha fazlası haline geldi. Bu elyafların, özellikle yerden destekli yapılarda, kendilerine ait birçok uygulamaları vardır.
Deniz ortamları gibi nemin yüksek olduğu bölgelerde çelik donatılar korozyona uğrayabileceği gibi, cam elyaflar da dökülme riskine maruz kalır. Makro sentetik elyaflar bu faktörlere karşı yüksek direnç sunar, dolayısıyla bu ortamlarda betona değerli bir katkı sağlarlar.
Doğal Elyaf Takviyeli Beton
Doğal lifler bitkilerden, hayvanlardan ve doğal minerallerden gelir. FRC'nin tarihçesi bölümünde de belirttiğimiz gibi, eski çağlardan beri inşaat sürecinde doğal elyaflar kullanılmaktadır.
Betonun kullanıldığı yer neresi olursa olsun, bol miktarda doğal lif bulunacaktır. Bu lifler aynı zamanda FRC üretim maliyetinin düşürülmesine de yardımcı olur.
Bazı doğal lifler arasında pamuk, saman, ahşap ve tahıllar bulunur.
Elyaf Takviyeli Beton Kullanmanın Faydaları Nelerdir?
Betona farklı liflerin eklenmesi çeşitli faydalar sağlar. Fiber takviyeli beton, eklenen fibere göre sınıflandırılır. FRC'nin spesifik faydaları, kullanılan FRC'nin türüne bağlı olacaktır.
Genel olarak, bazı yaygın fiber takviyeli beton türlerinin avantajları şunlardır:
Cam Elyaf Takviyesi
Cam elyaf takviyesi, maliyetleri önemli ölçüde artırmadan betonun yapısal gücünü arttırır. Cam en ucuz fiber malzemelerden biridir.
Bu tip takviye, beton yapının estetik çekiciliğini arttırmak için kullanılır. Kuruduktan sonra beton yapıda kısa ayrık lifler görülebilir.
Bu takviye yöntemi, çekme mukavemetinin çubukların yönü ile sınırlı olduğu, çelik çubukların kullanıldığı geleneksel takviyenin aksine, tüm alanlara çekme mukavemeti katar.
Çelik Elyaf Takviyesi
Çelik, fiber takviyeli betonda en yüksek yapısal mukavemeti sağlar.
Çelik fiberlerin eklenmesiyle beton daha az çelik çubuk takviyesi gerektirir.
Lifler darbelere ve aşınmalara karşı daha fazla darbe direnci üretir.
Binanın çözülme direnci ve diğer sıcaklık özellikleri iyileştirildi.
Çatlakların genişliğini azaltarak çatlama riskini azaltır.
Polipropilen Elyaflar ve Naylon Beton Takviyesi
Kohezyon özelliklerini arttırarak betonun uzun mesafelere pompalanabilmesini sağlar.
Sıcaklık özelliklerini iyileştirir (örn. çözülme direnci).
Betonun sünekliğini arttırır ve kırılgan yapısını azaltır.
Yangın durumunda, polipropilen lifli ve naylon lifli beton yapılar patlayıcı dökülmelere karşı dayanıklıdır.
Yüksek darbe direnci ve aşınma direnci ile sonuçlanır.
Elyaf Takviyeli Betonun Uygulama Alanları Nelerdir?
Kullanılan FRC türü, belirli inşaat projesine göre değişebilir. Genel olarak çoğu inşaat mühendisliği projesi FRC'yi kullanır. Örneğin::
Duvarlar
Döşeme
Barajlar
Pistler
Yollar
Beton borular
Köprüler
Depo zeminleri
Menholler
Tüneller
Kaldırımlar
Fiber Takviyeli Beton Nasıl Tedarik Edilir?
Artık bildiğiniz gibi elyaf takviyeli beton tek bir ürün değildir. Belirli geliştirilmiş özelliklerle sonuçlanan farklı güçlendirme tekniklerine sahip çeşitli betonlar vardır.
Beton manifoldun yapısal bütünlüğünü güçlendiren yüksek mukavemetli çelik fiberler vardır. Ayrıca, cam ve sentetik elyaflı malzemeler orta düzeyde dayanıklılık sunar ancak daha ucuz bir maliyetle sunulur.
Yazan: Daniel Arkin
Gönderim zamanı: Nis-07-2023