بتن مسلح
در این صفحه با بتن مسلح آشنا می شوید:
قابلیت باربری توسط این مصالح افزایش می‌یابد و به این دلیل، بتن مسلح به‌طور گسترده در همه صنایع ساخت‌وساز استفاده می‌شود. درواقع به پرکاربردترین ماده در ساخت‌وساز تبدیل‌شده است. مصالح مسلح کننده به‌گونه‌ای در داخل بتن قرار داده می‌شوند که هر دو ماده با همدیگر در برابر نیروهای واردشده مقاومت کنند. مقاومت فشاری بتن و مقاومت کششی فولاد، پیوستگی قوی‌ای برای مقاومت دربرابر این تنش‌ها در طول یک دهانه بلند ایجاد می‌کنند. بتن ساده برای اکثر پروژه‌های ساخت‌وساز مناسب نیست زیرا نمی‌تواند به‌راحتی در برابر تنش‌های ایجادشده ناشی از ارتعاش، باد یا نیروهای دیگر مقاومت کند.
عملکرد بتن مسلح
بتن، شامل مخلوطی از سیمان و سنگ‌دانه است که با افزودن آب، ساختار محکمی تشکیل می‌دهد. وقتی فولاد که مقاومت کششی بالایی دارد، در داخل بتن قرار داده می‌شود، ماده مرکب حاصل‌شده، در برابر فشار، خمش و تنش‌های کششی مقاومت می‌کند. چنین ماده‌ای می‌تواند برای ایجاد هراندازه و شکلی برای بهکارگیری در ساخت‌وساز استفاده شود. کیفیت اصلی بتن مسلح تشابه ضریب انبساط حرارتی آن با فولاد است که در اثر آن، تنش‌های داخلی ایجادشده ناشی از تغییر در انبساط یا انقباض حرارتی حذف می‌شوند.
سخت شدن خمیر سیمان در داخل بتن، با ویژگی‌های سطحی فولاد مطابقت دارد که این امکان را به تنش‌ها می‌دهد به نحو مؤثری بین دو ماده منتقل شوند. خصوصیات چسبندگی بین بتن و فولاد با زبر کردن سطح میلگردهای فولادی افزایش می‌یابد. یک‌لایه به دلیل محیط قلیایی ایجادشده توسط آهک، بر روی فولاد تشکیل می‌شود که در اثر آن، فولاد در برابر خوردگی بسیار مقاوم می‌شود.
بتن مسلح شده با الیاف
فولاد نمی‌تواند برای مسلح کردن بتن در بعضی از سازه‌ها مانند گیشه اخذ عوارض راه به کار رود زیرا مجهز می‌شوند تا شناسه‌های رادیویی و ماشین‌هایی که دارای آهن‌ربا هستند، بازخوانی کنند. در بعضی از پروژه‌ها عمر سازه مهم‌تر از مقاومتش است که به این دلیل، چنین مسلح کننده‌هایی می‌توانند در برابر خوردگی مقاومت کنند و متعاقباً عمر سازه را افزایش می‌دهند؛ بنابراین، مسلح کننده‌هایی غیر از فولاد، مانند مسلح کننده‌های پلاستیکی برای این سازه‌ها استفاده می‌شوند که می‌توانند به‌اندازه فولاد قوی باشند و احتیاج به لایه محافظت‌کننده برای مقاومت در برابر خوردگی ندارند. چنین سازه‌هایی سبک هستند، دارای عمر طولانی هستند و در مواقعی اقتصادی‌تر نیز می‌باشند.
یک نوع دیگر مسلح کردن با مصالح غیر فولادی، بتن با مواد الیافی است که مقاومت کششی سازه‌ای را افزایش می‌دهد که به آن بتن الیافی گفته می‌شود. متداول‌ترین الیاف‌هایی که استفاده می‌شوند، الیاف شیشه، الیاف مصنوعی و الیاف فولادی هستند که معمولا در سطوح کف‌ها، روسازی‌ها و فونداسیون‌ها و غیره استفاده می‌شوند. الیاف دیگر مورداستفاده، الیاف آزبستی که بسیار ارزان هستند و الیاف کربن که خصوصیات مکانیکی عالی‌ای از خود نشان می‌دهند. درنهایت، بتن مسلح شده به الیاف طبیعی (NFRC) که حاوی الیاف سلولزی است و بتن مسلح شده با الیاف پلی‌پروپیلن (PFR) که حاوی الیاف پلیمری است نیز وجود دارند.
خرابی بتن مسلح فولادی در اثر خوردگی
در صورت وجود رطوبت، خوردگی فولاد قرار داده‌شده در بتن مسلح فولادی، مسئله مهمی خواهد بود که بهتوجه جدی نیاز دارد؛ زیرا پیامدهای مالی گسترده‌ای دارد. آسیب ناشی از خوردگی میلگرد، ممکن است در سازه‌های بزرگ مانند ساختمان‌های مسکونی، پل‌ها و تونل‌ها اتفاق بیفتد که درصورتی‌که اقدامات ترمیمی مناسبی انجام نشود، این آسیب‌ها ممکن است خطرناک شوند. درنتیجه تکنیک هایی توسعه‌یافته‌اند که می‌توانند شدت اثرات خورنده میلگرد در سازه‌های موجود را اندازه‌گیری کنند و همچنین عمر باقیمانده آن‌ها را پیش‌بینی نمایند. اندازه‌گیری‌ها بر روی میلگرد یا دستگاه کاوشگر میلگرد انجام می‌شوند و اطلاعات مفیدی در رابطه با میزان آسیب ناشی از خوردگی می‌تواند به دست آید.