جیافآرسی (GFRC)
از آنجایی که بتن یک ماده ترد و شکننده می باشد برای تقویت شکنندگی آن تلاش های بسیاری شده است.
GRC یا GFRC (مخفف Glass Fiber Reinforced concrete) بتن مسلح به الیاف شیشه و در حقیقت نوعی کامپوزیت پیشرفته می‌باشد، که با به کارگیری الیاف تقویت کننده شیشه در داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق‌العاده افزایش می‌یابد. این ترکیب یک ماده انعطاف‌پذیر با شکل‌گیری بالا می‌باشد. نمای جی ار سی یک نوع کامپوزیت می‌باشد و با داشتن تمام مزیت‌های بتن معمولی مقاومت کششی و خمشی بسیار بالایی دارد که آن را می توان به اشکالی مختلف برای کاربردهای مختلف درآورد.
مواد تشکیل دهنده جی ار سی سیمان، الیاف شیشه، آب، افزودنی جهت سیالیت بیشتر، رنگدانه در صورت نیاز می‌باشد.
مزایا جیآرسی
ضدحریق بودن این محصول به شما توانایی اخذ الزامات آتش نشانی را می‌دهد و تا میزان قایل توجه از خود در برابر آتش سوزی مقاومت نشان می‌دهد.
تنوع در سایز، ضخامت ، مدل و رنگ از دیگر مزایای جی ار سی می باشد.
با توجه به این که جی ار سی منشا خاکی دارد، دوست دار محیط زیست بودن این محصول امری قابل توجه است که به سیاست های جهانی حفظ محیط زیست کمک می‌کند.
جی ار سی به دلیل سازگاری با انواع اقلیم های مختلف در سراسر جهان از عمر بالایی برخوردار است.
جی ار سی به دلیل وجود سیمان که از مقاومت بالایی برخوردار است و علاوه برآن الیاف شیشه سبب افزایش مقاوت آن نیز می شود وکنترل بر ترک های سطحی روی آن زیاد است.
سرعت در اجرا و نصب آن و همچنین آسان بودن نصب جی ار سی ها از موارد قابل توجه می‌باشد.
مقاومت در برابر خوردگی
جیافآرسی (GFRC) چیست؟
به عنوان یک متریال مهندسی شده، خواص بتن GFRC (بتن مسلح به الیاف شیشه) می‌تواند بسته به اختلاط مواد متشکله، متفاوت باشد. فیبرهای شیشه ای که در آن استفاده می شود دارای استحکام کششی بیشتری نسبت به فولاد است. در یک طرح اختلاط معمولی، مقاومت فشاری در حدود Mpa 55 – 40 می باشد. در GFRC از فیبرهای شیشه‌ای به جای فولاد برای تقویت بتن استفاده می شود. از آنجایی که این الیاف شیشه مانند فولاد زنگ نمی زنند، لذا برای حفاظت از زنگ زدگی نیازی به پوشش محافظ بتن نمی‌باشد. با این ویژگی منحصربفرد از این قطعات حتی در محیط های نمکی و دریایی نیز می توان استفاده نمود.
بدلیل مقاومت بالای بتن GFRC، امکان تولید قطعاتی با ضخامت mm 30 – 12 وجود دارد. بنابراین وزن قطعات GFRC (بتن جی اف آر سی) در مقایسه با وزن قطعات بتنی پیش ساخته سنتی بسیار کمتر و در حدود 30 کیلوگرم در هر متر مربع است. وزن سبک قطعات بتنی GFRC باعث می شود که امکان بارگذاری بر ساختار ساختمان آسان تر، سریعتر و بدون چالش صورت گیرد. وزن سبک تر و مقاومت بالای کششی و خمشی، مقاومت در برابر آب و آتش؛ آزادی عمل طراحان و معماران برای ابداع طرح هایی نو در رنگ و بافت متنوع و برای استفاده در انواع سطوح را امکان پذیر می سازد. همچنین وزن کم این محصول بدلیل ضخامت پایین آن، امکان تولید قطعاتی در ابعاد بزرگ، ظریف در طرح های متنوع و پیچیده را مقدور می سازد. از مزیت های دیگر قطعات پیش ساخته GFRC ترمیم و جایگزین کردن سریع قطعات جدید بجای قطعات آسیب دیده در نما می باشد.
با توجه به تحقیقات متعدد به عمل آمده در محیط آزمایشگاهی درباره دوام و طول عمر GFRC و در شرایط مشابه سازی کامل با شرایط محیطی، ملاحظه می شود که در بسیاری از محیط ها، مانند هنگامی که در معرض اسپری نمک یا رطوبت بالا قرار می‌گیرند، GFRC بسیار بهتر عمل می کند. از آنجا که سطح GFRC آغشته به پلیمری خاص شده است، ترک، سایش و خوردگی در آن مشاهده نمی شود. در حقیقت دوام و مقاومت GFRC در برابر طوفان، سیل، آتش سوزی و زمین لرزه ها در آزمایشگاه و همچنین در پروژه های بسیاری به اثبات رسیده است. GFRC اگر در معرض شعله آتش قرار گیرد نه تنها نمی سوزد بلکه در برابر آتش به عنوان رگلاتور عمل نموده و مواد پشت آن را از آتش محافظت می‌کند.
روش ها و نحوه ساخت و تولید جی اف آر سی
- اسپری کردن مخلوط بتن
- پیش اختلاط
در روش پاشش،دوغاب ماسه سیمان و الیاف شیشه ای بریده شده توسط یکنازل پاشش بر روی قالب مناسب پاشیده می شود. روش پیش اختلاط شامل مخلوط کردن سیمان، ماسه، الیاف شیشه بریده شده و آب با یکدیگر در یکملات با استفاده از مخلوط کن های استاندارد می‌باشد.
فاکتورهای اصلی تاثیرگذار برمشخصات جیآرسی GRC
از جمله موارد تاثیرگذار بر مشخصات جی آر سی می‌توان به مواردی همچون میزان درصد الیاف، جهت الیاف، طول الیاف، نسبت آب به سیمان، تخلخل، چگالی، میزان فیلرمصرفی (ماسه نرم)، نوع عمل آوری اشاره کرد.
درصد الیاف شیشه،طول و جهت آنها بر روی مقاومت کششی و خمشی نهایی و همچنین مقاومت ضربه‌ای جی اف ار سی تاثیر دارند. درصد زیاد الیاف باعث افزایش هوای محبوس شده در بتن می‌شود که این امر چگالی بتن را کاهش می‌دهد. طول الیاف شیشه نقش مهمی در مقاومت نهایی دارد، به طور کلی طول الیاف ۲ تا ۵ سانتی متر مناسب می‌باشد.
جهت الیاف Fiber glass نیز تاثیر بسزایی برروی کارایی و خواص قطعات جی ار سی در جهات مختلف دارد. معمولا” در روش پاشش، الیاف به صورت تصادفی در جهات مختلف پخش می شوند، اما در هنگام پخش باید دقت لازم باشد تا احیانا” الیاف به صورت موازی پخش نشوند چون در این صورت بتن دارای عملکرد متفاوت در جهات مختلف خواهد شد.
مقاومت های کششی و خمشی و مدول الاستیسیته با تغییر چگالی تغییر می کنند. درصورت استفاده بیش از حد الیاف و یا استفاده از الیاف با طول زیاد، میزان هوای محبوس شده افزایش یافته و باعث کاهش چگالی و در نتیجه کاهش وزن قطعات می‌شود اما تاثیر منفی بر روی خواص بتن از قبیل کاهش مقاومت نهایی خمشی و کششی و کاهش مدول الاستیسیته دارد. علت این موضوع کاهش سطح تماس خمیر و الیاف و در نهایت کاهش چسبندگی آنها می باشد. به این دلیل تراکم صحیح بتن‌های حاوی الیاف شیشه‌ای مهم بوده و به خصوص در روش پاشش به علت حجم زیاد هوای محبوس شده باید این تراکم با دقت بیشتری اجرا شود. در روش پیش اختلاط نیز معمولا” از ویبراتورها و یا مکنده‌های هوا برای این منظور استفاده می‌شود. عمل آوری درست نیز باعث کسب مقاومت بهتر بتن و درنتیجه پیوند درست الیاف و بتن می شود که خواص GRC/GFRC را بهبود می‌بخشد.
نکته ای که در عمل آوری اولیه بایددقت شود این است که بتن های حاوی الیاف شیشه ای به علت سطح زیاد، ظرفیت جمعشدگی ناشی از خشک شدگی زیادی دارند و باید به خوبی عمل‌آوری شوند، البته وجود الیاف باعث کاهش ترک‌ها می‌شوند اما این امر توجیهی برای بی‌دقتی در این امر نمی‌باشد.
