مشخصات الیاف فورتا FORTA

مشخصات فیزیکی الیاف جایگزین میلگرد

• مواد اولیه : پلی پروپیلن / کوپلیمر خالص
• شکل ظاهری : سیستم الیاف تک رشته ای درهم تابیده و شبکه ای
• وزن مخصوص : 0.91 گرم بر سانتی مترمکعب
• مقاومت کششی : 600-700 MPa
• طول : 54 میلیمتر ، رنگ: خاکستری
• مقاوم در محیط های اسیدی و بازی، جذب آب: ندارد
• مطابق با استانداردهای ASTM C1116, ASTM D7508, ANSI-SDI-C2011
• بسته بندی: کارتن های 16 کیلوگرمی
• تولید شرکت FORTA  امریکا

مشخصات کلی الیاف سنتتیک فورتا FORTA

الیاف فورتا الیافی متشکل از مواد ترکیبی مختلف، ساخته شده از کوپلیمر/پلی پروپیلن 100% خالص متشکل از ترکیب رشته های بسیار نازک در هم تابیده شده و الیاف به شکل شبکه ای می باشد که باعث ایجاد یک سیستم بتن مسلح با عملکرد و کیفیت بسیار بالا می شود. الیاف جایگزین میلگرد ساده و صنعتی ترکیبی رشته ای، با در هم آمیختن یک شبکه منسجم از تارهای بسیار مستحکم و دارای مقاومت کششی بالا در بتن، باعث ایجاد دوام طولانی مدت، افزایش مشخصه های سازه ای و کنترل ترک های ثانویه یا حرارتی در بتن می شود که دستیابی به این محصول حاصل تلاش ها و طراحی های طولانی مدت بوده است. الیاف ماکرو پلیمری فورتا فررو دچار خوردگی نمی شود و در محیط های قلیایی و اسیدی 100% مقاوم است.

چرا از الیاف فورتا به جای میلگرد استفاده کنیم؟

برای توضیح دلیل استفاده از الیاف پلیمری فورتا forta ferro به عنوان الیاف جایگزین میلگرد باید گفت که اول از همه، آرماتور نیازمند قرارگیری دقیق در محل طراحی شده اش در بتن می باشد، موضوعی که اجرای آن بسیار سخت است و در صورت انجام بسیار زمان گیر. همچنین آرماتور تنها باعث مسلح کردن بتن در دو بعد می‌شود به دلیل اینکه در محل‌های مشخص قرار گرفته است و هرگز در کل مخلوط بتن پخش نشده، از این رو با بیشتر شدن ضخامت بتن تاثیر آن در کنترل ترک‌ها کمتر می‌شود. علاوه بر این نصب و اجرای آرماتور در محل مناسبش به یک چالش جدی تبدیل شده است، برای مثال در سقف‌ها و کفسازی‌ها، میلگردها معمولا در پایین و یا وسط دال قرار می‌گیرند، بنابراین باعث عدم عملکرد مناسب آرماتور برای جلوگیری از ایجاد ترک‌ها می‌شود و طول عمر عضو و سازه را کاهش می‌دهد. دوما حمل و انبار آرماتور در محل پروژه فضای زیادی را اشغال می‌کند، سوما معضل خوردگی در آرماتور و الیاف‌ فلزی باعث تاثیر منفی در ظاهر و دوام بتن می‌شود و از نظر مسائل اجرایی مثل بتن ریزی و ایجاد تراکم هم مشکلاتی ایجاد می‌کند. و در نهایت، مسلح کردن بتن با آرماتور و مصالح فلزی باعث کنترل ترک‌های پلاستیک (اولیه) بتن نمی‌شود.

کابرد و مزایای الیاف ماکرو پلیمری فورتا FORTA

مزایای کاربرد الیاف فورتا FORTA

• استفاده از الیاف جایگزین میلگرد در بتن الیافی خطاهای اجرایی را از بین می برد.
• بتن الیافی مقطع یکپارچه و با مقاومت بیشتری ایجاد می کند.
• الیاف سازه ای فورتا در بتن الیافی جذب انرژی بالایی دارد.
• بتن الیافی با الیاف سازه ای فورتا دارای خواص کنترل جمع شدگی و ترک بیشتری است.
• بتن الیافی الیاف ماکروسینتتیک فورتا فررو دوام بسیار بیشتری دارد.
• بتن الیافی الیاف سازه ای فورتا فررو خطرات ناشی از حمل، بافت و نصب آرماتور را برای نیروی انسانی ندارد.
• بتن الیافی باعث صرفه جویی در زمان ساخت می شود.
• بتن الیافی با استفاده از الیاف ماکروسینتتیک فورتا هزینه های ساخت را تا 50% کاهش می دهد.

کاربرد الیاف جایگزین میلگرد

در واقع الیاف سنتتیک فورتا باعث تغییر در روش مسلح کردن بتن از حالت سنتی به حالتی هوشمند می شود، به طوریکه از لحظه ایجاد پتانسیل بروز ترک در بتن رشته های با مقاومت کششی بسیار بالای الیاف فورتا فررو وارد عمل می شوند و باعث حفظ و جلوگیری از گسترش عرض و عمق ترک خوردگی می شوند که در نهایت منجر به افزایش دوام بتن و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری می شود.

باید اشاره کرد که در برخی پروژه های بزرگ و حتی متوسط اگر از روش شاتکریت الیافی استفاده شود، در سرعت اجرا تاثیر شگفت‌انگیزی ایجاد میشوذ. همچنین با جایگزینی الیاف ماکرو پلیمری فورتا به جای میلگرد، بیش از 30 درصد صرفه جویی در هزینه های اولیه ایجاد می شود که در سطح پروژه های ملی صرفه جویی های هزاران میلیاردی ایجاد می شود.

بتن مسلح با فورتا FORTA به منظور جایگزینی آرماتور در کاربردهایی مانند موارد زیر استفاده می شود :

• سقف های عرشه فولادی
• کفسازی های صنعتی و محوطه سازی
• محوطه کانتینرها، سیلو و انبار در بنادر
• شاتکریت و لاینینگ تونل
• محصولات پیش ساخته بتنی
• پارکینگ ها
• روسازی های بتنی
• عرشه پل ها
• افزایش شکل پذیری و انرژی پذیری سازه ها
• افزایش دوام بتن در محیط های خورنده

روش مصرف الیاف جایگزین میلگرد

میزان مصرف پیشنهادی الیاف فورتا با توجه به محل کاربرد طراحی و توصیه می گردد. الیاف جایگزین میلگرد را می توان مستقیما به بتن در حین اختلاط یا پس از اضافه شدن کلیه مصالح در انتهای کار اضافه کرد و با دور بالا حداقل 10دقیقه بعد از اضافه شدن باید اختلاط ادامه پیدا کند. پاکت های کاغذی حلال در آب این الیاف را مستقیما به تراک میکسر می توان اضافه نمود.

روش نگهداری الیاف جایگزین میلگرد فورتا کانتک

الیاف پلیمری سازه ای فورتا فررو ماندگار که الیافی برای مسلح کردن بتن و جایگزین میلگرد در کاربردهای مختلفی استفاده می شود، از مواد اصلاح شده با پایه پلی پروپیلن/پلی اولفین ساخته شده که در محیط های اسید و قلیا بسیار مقاوم است و به همین دلیل در بتن در محیط های خورنده دوام بسیار زیادی دارد. اما جهت نگهداری الیاف فورتا فررو باید دقت کرد که این محصول در معرض رطوبت نباید باشد، به دلیل اینکه بسته بندی آن در کارتن و بسته های پاکت کاغذی است و اگر در معرض رطوبت قرار گیرد بسته بندی آن دچار آسیب می‌شود.

همچنین محیط نگهداری الیاف پلیمری فورتا نباید از دمای 15- درجه سانتی گراد کمتر شود. البته این دما برای محصولات بی کیفیت و ساخته شده از مواد بازیافتی و دست دوم و یا الیاف پلاستیکی و مشابه آن حتی توصیه می شود به کمتر از صفر درجه هم نرسد، بدلیل اینکه بسیار ترد و شکننده می شوند و به راحتی در دماهای 0 تا 4- درجه هم خرد می شوند.

تائیدیه های الیاف سازه ای فورتا

بعضی از مهم ترین تائیدیه های الیاف ماکروسینتتیک فورتا forta ferro عبارتند از :

• گواهینامه فنی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
• مطابق با الزامات استانداردهای  ASTM C1116, D7508
• مطابق با الزامات دستورالعمل های انجمن بتن امریکا (ACI) برای جایگزینی میلگرد در کفسازی بتنی، شاتکریت و سگمنت های بتنی
• تائیدیه  اتحادیه اروپا (CE)
• مطابق با الزامات استاندارد ملی عرشه فولادی امریکا و ایران برای جایگزینی میلگرد حرارتی و حریق
• تاییدیه موسسه UL در تست تحمل در برابر آتش سوزی برای سقف های عرشه فولادی
• سازگاری با محیط زیست طبق اداره کل سلامت و ایمنی حرفه ای امریکا
• تاییدیه مرکز بین المللی سنجش محصولات ICC-ES
• تست و تایید شده در دانشگاه های معتبر امریکا
• دانشگاه آخن آلمان و کسب تاییدیه نوآوری
• تست و تایید شده در دانشگاه های معتبر ترکیه و ایران

آیا امکان حذف میلگرد حرارتی / سازه ای با ماکروسینتتیک فورتا وجود دارد؟

محل قرارگیری مناسب میلگرد حرارتی در دال بتنی کجاست؟

مطابق با آیین نامه ACI 360R-10 بند 2-2-3 بهترین محل برای قرارگیری میلگرد حرارتی برای کنترل ترک خوردگی یک سوم بالای ضخامت دال بتنی می باشد. متن اصلی بخشی از این بند به صورت زیر می باشد.

Bar and wire reinforcement should be stiff enough to be accurately located in the upper 1/3 of the slab

معایب و مشکلات کاربرد میلگرد برای کنترل ترک خوردگی

اما مطابق تجارب اجرایی متعدد عملا نمی توان میلگرد را به دلیل مشکلات و سختی های اجرایی در یک سوم بالای ضخامت دال قرار داد. علاوه بر مشکلات اجرایی، حفظ پوشش (cover) بتن روی میلگرد نیز برای دال های با ضخامت کمتر از 12 سانتی متر دارای ریسک برای پیمانکاران می باشد که معمولا با گذاشتن میلگرد در وسط دال این نگرانی را به نوعی برای خود حل می کنند، در حالیکه با این کار عملا میلگرد را در جای مطمئن برای جلوگیری و کنترل گسترش ترک خوردگی ها قرار نداده اند.

بنابراین نتیجه قرارگیری نامناسب میلگرد حرارتی در محل اصلی (یک سوم بالا)، بوجود آمدن ترک های زیاد و عریض پس از گذشت مدت زمان کمی از طول عمر رویه بتنی می باشد. و از آن جایی که میلگرد فقط در دو بعد و در همان لایه ای که داخل بتن قرار گرفته می تواند عرض ترک ها را کنترل کند، بنابراین ترک در مابقی ضخامت دال بتنی گسترش می یابد و عاملی برای نفوذپذیری و کاهش دوام می شود. درحالی که با استفاده از الیاف سنتتیک فورتا با چنین مشکلاتی مواجه نخواهیم بود.

برای نصب لوله داربست بر روی این بستر نیز مشکلی وجود نخواهد داشت.

جایگزین مناسب میلگرد حرارتی در دال های روی زمین و سقف ها چیست؟

1- مطابق دستورالعمل و راهنمای انجمن بتن امریکا (ACI360R-10) برای دال های بتنی روی زمین، و طبق بند 2-2-3 جایگزین میلگرد و مش حرارتی، الیاف فولادی و الیاف ماکروسینتتیک می باشد. متن آیین نامه به صورت زیر می باشد:

Slabs reinforcement can consist of bars, welded wire reinforcement sheets, steel fibers, or macrosynthetic fibers

همانطورکه اشاره شد، گسترش مصرف الیاف ماکروسینتتیک (الیاف پلیمری فورتا) در دنیا و اثبات مزایای آن باعث شد که در چاپ جدید سال 2010 دستورالعمل مخصوص دال های روی زمین انجمن بتن امریکا (ACI360R-10)، به عنوان جایگزینی برای میلگرد و الیاف فولادی مطرح شود.

2- مطابق استاندارد عرشه فولادی انجمن استانداردهای ملی امریکا (ANSI-SDI-C2011) و طبق بند 13.a سه روش برای کنترل ترک های ناشی از افت حرارت و جمع شدگی به صورت زیر مطرح شده است:

الف- میلگرد های مسلح کننده و مش های حرارتی

ب- الیاف فولادی – در صورتی که مطابق مشخصات و ضوابط استانداردهای ASTM C1116, type I و ASTM A820, Type I, II, V باشد و حداقل 14.8 Kg/m3 مصرف شود.

ج- الیاف ماکروسینتتیک فورتا forta ferro – در صورتی که مطابق با مشخصات و ضوابط استانداردهایASTM C1116, Type III و ASTM D7508 باشد و حداقل 2.4 Kg/m3 مصرف شود.

نکاتی کاربردی از الیاف بتن فورتا Forta Ferro 

مقدار مصرف الیاف فورتا فررو

برای تعیین مقدار مصرف الیاف فورتا فررو ماندگار FortaFerro (کانتک) می بایست ابتدا از شرایط بارگذاری در پروژه، شرایط بستر و آب و هوا، ضخامت بتن، نوع میلگرد طراحی شده در صورت داشتن طرح با میلگرد که قرار است با الیاف پلیمری سازه ای فورتا جایگزین شود، و نوع کاربری که مثلا در کفسازی و روسازی بتنی است یا قطعات پیش ساخته یا تونل و … اطلاعات کافی را بدست آوریم. سپس بوسیله مهندسین طراح بتن الیافی در مجموعه کانتک طراحی اولیه انجام می گردد و مقدار مصرف الیاف فورتا اصلی تعیین می گردد. ذکر این نکته هم ضروریست که مقدار مصرف نهایی محاسبه شده با الیاف فورتا به هیچ عنوان قابل جایگزینی با الیاف دیگری با همان مقدار مصرف نیست، به عبارت دیگر باید محاسبات تعیین دوز مصرف الیاف با توجه به ویژگی های همان الیاف مورد نظر انجام شود چون در فرایند طراحی، پارامترهای مربوط به عملکرد بتن حاوی الیاف پس از ترک خوردگی وارد می شود، که این پارامترها برای هر نوع الیافی و هر مقدار مصرفی انحصارا مربوط به همان محصول است و هیچ دو محصولی عملکرد یکسان ندارند، در واقع چیزی شبیه به اثر انگشت در انسان ها. پس باید هنگام خرید، از فروشنده هر الیاف ماکرویی بخواهیم که مستندات و نتایج آزمایش معتبر از تست طاقت خمشی یا جذب انرژی همان الیاف را با مقدار مصرف پیشنهادی به شما ارائه نمایند تا از درست بودن مقدار مصرف اطمینان حاصل کنید. متاسفانه اکثر فروشندگان الیاف چنین اطلاعاتی را یا ندارند (اصلا با روش تعیین مقدار مصرف الیاف ماکرو آشنایی ندارند!)، یا در هنگام فروش آن را به مشتریان ارائه نمی کنند چراکه عملکرد ضعیف محصولشان نمایان می شود و مقدار مصرف محصولشان غیر اقتصادی می شود و مشتریان از خرید منصرف می شوند.

اگر به صورت کلی بخواهیم بازه مصرفی برای کاربردهای مختلف که الیاف فورتا فررو ماندگار به جای میلگرد می تواند مصرف شود تعیین نماییم، بازه مصرف 1 تا 3 کیلوگرم در هر مترمکعب بتن برای کاربردهای متداول مانند کفسازی و روسازی هاشی بتنی، سقف های عرشه فولادی، قطعات پیش ساخته بتنی و تونل ها (معمولا بیشتر از 2 کیلوگرم) می تواند به عنوان پیش فرض اولیه برای مشتریان درنظر گرفته شود، اما حتما می بایست مقدار مصرف دقیق توسط متخصصین طراحی بتن الیافی توسط همکاران ما در کانتک محاسبه و اعلام گردد.

جدول مشخصات فنی الیاف فورتا اصلی