کاربرد بتن الیافی در پروژه مترو فینیکس اریزونا
همانطور که در مقالات قبلی اشاره شد، سرعت اجرای پروژه های بزرگ با استفاده از بتن الیافی و حذف یا کاهش مصرف میلگرد می تواند کاهش چشمگیری پیدا کند. نمونه شاخص این ادعا استفاده از الیاف ماکرو به جای میلگرد در پروژه مترو فینیکس اریزونا است که ماه ها زمان ساخت را کاهش داده و به هفته ها تبدیل کرده است و باعث صرفه جویی در هزینه های اولیه و تعمیر و نگهداری و افزایش ایمنی کارگران شده است. این پروژه با استفاده از طراحی بتن مسلح شده با الیاف ماکرو، مسافت یک و نیم مایل را به مترو فینیکس اضافه کرد و در ماه می ۲۰۲۳ به پایان رسید
بیش از ۶۰ درصد حجم بتن مورد استفاده در سراسر جهان دارای مقاومت کششی صفر است و قادر به تحمل بار نیستند. این ضعف باعث ایجاد ترک های کوچک در بتن در ساعات اولیه و بلند مدت در پروژه هایی مانند قطار شهری می شود که به مرور زمان این ترک ها رشد می کنند و در نهایت باعث خرابی سازه می شوند. بتن، مقاومت فشاری بالا و مقاومت کششی ناچیزی دارد؛ به همین دلیل در بتن میلگرد استفاده می شود تا تنش های کششی اعمال شده را تحمل کنند و مقاومت بالایی به سازه ببخشد. با این حال، استفاده از میلگرد هزینه بر است، و اثر قابل توجهی بر تولید بیش از حد CO2 دارد که باعث آلودگی محیط زیست می شود. همینطور خطرات ایمنی کارگران را افزایش می دهد و بالاتر از همه، آماده سازی، نصب و اجرای میلگرد و آرماتور زمان زیادی را از پروژه می گیرد. بتن تقویت شده با میلگرد نیاز به نگهداری، تعمیر و بازسازی دارد که همه هزینه های پروژه ها را افزایش می دهد
مهندسان پروژه مترو فینیکس برای مقابله با مشکلات بتن سنتی و کمتر کردن اثرات زیست محیطی از بتن الیافی استفاده کردند. به جای استفاده از دو لایه آرماتور در دو جهت در بتن، مهندسان از دو نوع الیاف فولادی و پلیمری ماکرو در بتن استفاده کردند که، کاملاً نیاز به آرماتور در بتن را از بین برد. همین امر باعث صرفه جویی در هزینه و زمان ساخت شده است. به عنوان مثال، ساخت هر مایل (1.6 km) از مترو با استفاده از آرماتور ۲۳۱ روز زمان میبرد، در حالی که استفاده از بتن تقویت شده با الیاف این زمان را به ۱۲۱ روز کاهش داد
ایده استفاده از چند میلگرد بلند که قطر آن ها 12 میلیمتر است و معمولا با فاصله چشمه های 15 تا 30 سانتی از هم قرار میگیرند و در یک سوم بالای دال بتنی قرار می گیرند، و جایگزینی آن ها با رشته الیاف هایی که طول حدود 5 سانت و قطر بین نیم تا یک میلیمتر دارند و با بتن مخلوط می شوند، ممکن است به نظر غیر رقابتی در مقیاس بزرگ بیاید. اما اگر هزاران و میلیون ها رشته تار الیاف کوچک در بتن توزیع شود، آن ها به طور قابل توجهی به عنوان رشته های ظریفی که ترک ها را بسته نگه می دارند و بار را به طور یکنواخت منتقل می کنند، موثرتر در مهار ترک ها عمل می کنند. بتن مسلح و تقویت شده با الیاف می تواند تنش ها را تحمل کند و به راحتی قابل دسترسی و تولید باشد
زمان ساخت
یکی از موانع اصلی برای تأیید شهرداری درباره پروژه مترو، ماه ها اختلال در محله ها در زمان ساخت و ساز است. استفاده از بتن الیافی به طور قابل توجهی اختلال را به هفته ها یا حتی در برخی موارد به روزها کاهش می دهد. زیرا نیازی به یک تیم برای قرار دادن میلگرد های فولادی، اتصال آن ها و اطمینان حاصل کردن از جوشکاری مناسب آن ها با یکدیگر نیست. استفاده از بتن الیافی بسیار ساده است بخاطر این که هیچ میلگردی در کار نیست و این باعث محیط کاری بهتری برای کارگران می شود. بنابراین، فقط بستر آماده شده و ریل ها در محل قرار می گیرند و بتن ریزی یکپارچه انجام می شود. در بتن ریزی الیاف فورتا به تراک میکسر در محل بتن ریزی اضافه می شود، میکسر 10 تا 15 دقیقه با دور تند بتن را مخلوط میکند. برای اطمینان دقیق از اختلاط، بازرسی چشمی بتن پس از اختلاط، انجام میشود و در صورت عدم پخش کافی باید زمانی بیشتر برای مخلوط کردن بتن در نظر گرفت. در انتها بتن الیافی سطحی هموار و با کیفیت بالا را به جا میگذارد.
هزینه های ساخت و مواد ساختمانی
استفاده از بتن الیافی علاوه بر کاهش هزینه های کارگران و تجهیزات، صرفه جویی های دیگری هم دارد، از جمله کاهش هزینه های حمل و نقل و تولید بتن. همچنین، تاخیر های ترافیکی و کاهش بهره وری ناشی از بسته شدن خطوط به طور قابل توجهی کاهش می یابد
امنیت کارگران
ایمنی در بتن ریزی برای تضمین سلامت کارگران و متصدیان و کلیه افراد حاضر در عملیات ضروری است. مطالعات انجام شده نشان می دهد که به هنگام آرماتور بندی ، فشار وارد بر دست ها و کمر نسبتا زیاد بوده و گاه بر کل بدن نیز فشار زیادی وارد می آید (آشنایی با حمل دستی بار و زوایای آن لازم است). همچنین در هنگام کار احتمال صدمات ناشی از لغزیدن، سقوط از بلندی و نیز اصابت جسم سنگین از ارتفاع بر بدن نسبتا زیاد می باشد. با حذف میلگرد تمامی این مشکلات بر طرف می شوند و کارگران ایمنی و امنیت بیشتری هنگام کار دارند.
با توجه به اهمیت دوام بتن، کاهش هزینه های اجرایی و افزایش ایمنی خودمان و عوامل پروژه پیشنهاد می کنیم برای اولین پروژه خودتان از کارشناسان ما راهنمایی بگیرید تا پول خود را ذخیره کنید و کیفیت کار را افزایش دهید. می توانید برای دریافت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید
