Fiber Concrete
موارد استفاده و محدودیت های کاربرد بتن الیافی
هر فن آوری همواره کاربرد ها و محدویت های خاص خود را دارد. بتن الیافی
خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا، مقاومت فوق العاده، قابلیت جذب انرژی و
پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می باشد که متناسب با آنها می توان
موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. بطور مثال در ساخت کف سالنهای صنعتی،
می توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست. این نوع بتن
از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم دربرابر ضربه، همچون
سازه پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بناهای
شکل گرفته از بتن، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در
ساخت باند فرودگاه ها به خوبی می توان از این نوع بتن کمک گرفت. موارد
دیگری از بکارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل ها و
یا پاشش بتن روی سطح انحنای یک سازه می باشد. علاوه بر موارد یاد شده می
توان از مزایایی همچون عایق بودن سازه در باربر صدا و سرعت بالای اجرا نیز
بهره مند گردید.
اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن، کاملاً تصادفی می باشد، از
این بتن معمولاً نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستونها بهره گرفت
و در این نوع سازه ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه تر و
مناسب تر می باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی
جدید، نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب و نقاط قوت آن گردد.
توجیه اقتصادی بتن الیافی
باید اعتراف کرد که استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به
صرفه تر نمی باشد. اما بر اساس برآورد هایی که توسط بعضی از متخصصین کشور
انجام گرفته است، در جاهایی که سرعـــت اجرای بالا مدنظر است و یا نیاز به
پاشــــش بتن (شات کریت) روی سطوح ویژه ای است، استفاده از این نوع بتن
توصیه می گردد.
Membrane Structure
آنتونیو گائودی از مفهوم خلق معکوس یک ساختار فقط فشاری برای کلیسای کولونیا گوئل استفاده کرد. او یک مدل کششی معلق کلیسا را با محاسبه نیروهای فشاری و با تعیین آزمایش ژئومتری یک قوس خلق نمود.
بعدها، کانسپتی توسط معمار و مهندس آلمانی فری اتو معرفی شد، کسی که نخستین بار در ساختمان کلاه فرنگی آلمان اکسپو 67 مونترال استفاده کرد. اتو سپس ایده ای برای سقف استادیوم المپیک 1972 مونیخ ارائه داد. فرم ساختاری که به طور گسترده در ساختارهای بزرگ اواخر قرن بیستم، جاییکه طناب های نگهدارنده بیشترین کشش را به پارچه ها داده و آن را مجبور به تحمل بارهای مقاوم می کنند، به کار گرفته شد.
از
سال1960 ساختارهای کششی توسط طراحان و معمارانی از قبیل اوو آروپ ، بارو
هاپولد، والتر برد، فری اتو، ایرو سارینین، هورست برگر و دیگران حمایت
شدند.
سیستم های غشایی
نزدیک به چند دهه است که سیستم سازه های کششی یا غشایی بدلیل ویژگیهای منحصر بفرد خود در صنعت ساختمان مورد توجه قرار گرفته است.
این
سازه ها می توانند به عنوان پوششی برای بناها، زمینهای بازی، باغها،
تراسها، پارکینگ ها و ... و یا با نورپردازی خلاقانه به عنوان یک فضای
شهری مطلوب و شاخص جلوه کنند.
مصالح مورد استفاده در این نوع سازه ها
(عموما پارچه ای) چه از نظر زیبایی شناسی و چه از نظر عملکرد با کلیه
مصالح متعارف و متداول در صنعت ساختمان متفاوت می باشند.
سازه های کششی
به خاطر خواص فیزیکی و شکل هندسی شان نیز از دیگر سازه ها متمایزند و می
توانند به عنوان سازه های دائم، موقت یا با قابلیت جابجایی استفاده شوند.
این سازه ها نه تنها سبک، بلکه زیبا، نیمه شفاف و همچنین دارای طول عمر زیاد و گاهی نیز اقتصادی می باشند.
معماری پارچه ای
استادیوم
ها، سکوها، مراکز خرید، بهارخواب ها، پیاده روها، سقف پارکینگ ها و ...
همگی می توانند با غشاهای ترکیبی و ساختارهای پارچه ای با زیرساختارهایی
سبک، آزادی عمل فراوان، اطمینان بخشی مورد قبول و پایایی فوق العاده طراحی
شوند. بطوریکه در تمام دنیا غیرمنتظره ترین و جاه طلبانه ترین پروژه ها با
استفاده از ویژگی سبکی و انحناپذیری این مصالح قابل ساخت می باشند. امروزه
می توان ادعا نمود که در طول بیش از ده سال تجربه، نسل جدید غشاها استحکام
بیشتر و طول عمر بالاتری را ارائه می دهند. تمامی این فاکتورها فرصت کافی
در جهت خلق یک نتیجه نهایی واقعی را عرضه می کنند؛ بطوریکه معماری معاصر
بطور بارز با سیستم های غشایی خمش پذیر و انعطاف پذیر کار می کند.
Composites
امروزه استفاده از سیستم های ترکیبی یا کامپوزیت به شدت روبه افزایش است، چراکه بشر به وسعت کاربرد این ترکیبات پی برده و لزوم استفاده از آنها را درک نموده است.
یکی از مزایای استفاده از کامپوزیت عدم دور ریز آن است، بطوریکه به عنوان
مثال قطعات دور ریز مواد کامپوزیتی در یک کارخانه خودروسازی را می توان
آسیاب کرده و به عنوان پر کننده و تقویت کننده بتن استفاده نمود. این مواد
حتی در ساخت خانه های تمام کامپوزیتی نیز کاربرد دارند. در اروپا خانه های
کامپوزیتی دو طبقه ساخته می شود که به راحتی با جرثقیل قابل حمل و جابجایی
هستند.
مواد کامپوزیتی بطور اخص در ساخت پلها و پل های عابر پیاده بکار می روند.
هم اکنون نمونه های زیادی از پل های تمام کامپوزیتی در سرتاسر جهان موجود
است. یکی دیگر از موارد استفاده کامپوزیت در صنعت ساختمان استفاده از آن در
زیباسازی شهر ها، ساخت مجسمه ها و مرمت ساختمان های قدیمی و بناهای باستانی
است، بدون اینکه معلوم شود بخش ترمیمی از جنس ماده اصلی نیست، با همان رنگ
و همان شکل.
مواد کامپوزیتی در ابرسازه ها نیز کاربردهای متنوعی دارند. در ساخت سقف
مساجد و برجهای مسکونی و تجاری، مقادیر بالایی از این مواد استفاده می شود
و این کاربرد، بدون کاهش مقاومت سازه، وزن آن را بسیار کاهش می دهد.
تاکنون در آمریکا در حدود 130 هزار پل تمام کامپوزیتی و یا تقویت شده توسط
کامپوزیت ساخته شده است. در ژاپن به دلیل بالا بودن پتانسیل زلزله، مواد
کامپوزیتی در تعداد زیادی از ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. در
مالزی یک شرکت سالانه 400 هزار تن مواد کامپوزیتی تولید می کند که از آن
بیشتر در ساخت گنبد مسجد استفاده می کنند.
متاسفانه در کشور ما به دلیل عدم شناخت کامل خصوصیات این ترکیبات که خود
ضعف در طراحی، تولید و مصرف را به دنبال دارد، میزان استفاده این مواد به
نسبت کشور های دیگر بسیار ناچیز است. ولی شاید بتوان با برنامه ریزیهای
درازمدت و سرمایه گذاری در جهت شناساندن هرچه بیشتر این مواد به شرکتها و
موسسات صنعتی کشور این ضعف ها را تا حد زیادی جبران نمود.