مقاله تحلیلی: بتن مسلح شده با الیاف کربنی – تولید، مزایا و معایب

بتن کربنی یکی از مصالح ساختمانی پایدار است که از بتن و الیاف کربن تولید می‌شود. کربن به دو صورت در این نوع بتن وجود دارد: یکی به شکل شبکه‌ای از الیاف که بین بتن قرار می‌گیرد و دیگری به شکل تصادفی و رندوم در بتن. الیاف کربن تا حد زیادی مقاومت کششی بتن را بهبود می‌بخشند.

از میلگردهای کربنی هم می‌توان برای مسلح سازی بتن متشکل از ریزدانه و افزایش مقاومت آن استفاده کرد. ازآنجاکه بتن کربنی مقاوم‌تر و سبک‌تر از بتن معمولی است، می‌توان از آن برای ساخت سازه‌های زیبا استفاده کرد. این نوع بتن به لحاظ ساخت سازه‌های پایدار، صرفه‌جویی در منابع و استفاده از مصالح سبک‌تر و درعین‌حال کمتر مزیت‌های زیادی دارد.

روش‌های ساخت بتن کربنی

• می‌توان الیاف کربن را به‌طور رندوم در بتن توزیع کرد.
• می‌توان شبکه‌ای از الیاف کربنی را در بین لایه‌های بتن متشکل از ریزدانه‌ها قرار داد.
• الیاف کربن را می‌توان هنگام بتن‌ریزی به‌صورت هدفمند در بتن توزیع کرد. به این صورت مقاومت کششی بتن افزایش می‌یابد.
• از میلگردهای کربنی برای تقویت بتن متشکل از ریزدانه‌ها برای تولید بتن با عملکرد بالا استفاده می‌شود.

مزایا

• یکی از مزایای مهم کربن این است که زنگ نمی‌زند؛ بنابراین نیازی به کاور بتنی ضخیم نیست.
• مقاومت این نوع بتن ۵ تا ۶ برابر بیشتر از بتن مسلح معمولی است.
• الیاف کربنی را می‌توان از هر ماده‌ای که حاوی کربن باشد، تولید کرد.
• طول عمر کربن به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از فولاد است. در المان طول عمر پل‌های ساخته‌شده با فولاد بین ۴۰ تا ۵۰ سال است. بااین‌حال طول عمر پل Albstadt که از بتن الیافی ساخته‌شده حدود ۸۰ سال است و این در حالی است که نیاز قابل‌توجهی هم به بازسازی نداشته است.
• بتن کربنی چهار برابر سبک‌تر از بتن معمولی است و به همین دلیل می‌توان با آن سازه‌هایی باظرافت و زیبا طراحی کرد.
• میزان انتشار کربن در این نوع بتن نصف بتن معمولی است. دلیل این است که در بتن کربنی میزان استفاده از مصالح ساختمانی کاهش می‌یابد.

معایب

• یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در رابطه با بتن کربنی هزینه بالای آن در تولید است. هزینه تولید هر یک کیلوگرم بتن کربنی ۲۰ یورو است و این در حالی است که این مقدار برای بتن مسلح معمولی ۱ یورو است. بااین‌حال این همه واقعیت نیست چراکه در تولید بتن کربنی میزان مصرف مواد و مصالح اولیه تا ۷۵ درصد کاهش می‌یابد که این به معنای هزینه کل پروژه است. به‌علاوه هزینه تولید بیشتر به‌واسطه مقاومت در برابر خوردگی و افزایش طول عمر جبران می‌شود.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۱۰۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.