بتن GFRC جی اف آر سی چیست؟

نمای ساختمان از موضوعات مهمی است که تمامی دست اندرکاران صنعت ساختمان سازی و ساخت ساز از جمله سرمایه گذاران، مهندسین، مشاوران و معماران و نماکاران درگیر آن هستند و به دغدغه اصلی مسئولان شهری نیز تبدیل گشته است. یکی از مناسب ترین مصالحی که امروزه جهت نمای ساختمانها استفاده می شود، بتن مسلح شده با الیاف شیشه و یا همان بتن GFRC یا GRC می باشد.
بتن GFRC که مخفف عبارت Glass Fiber Reinforced Concrete می باشد، بتنی است که توسط الیاف شیشه تقویت و مسلح شده و به واسطه اشتراک سیلیس در سیمان بکار رفته و الیاف، یک کریستالیزاسیون بین بتن و الیاف به وجود می آید که باعث افزایش مقاومت کششی بتن می گردد. این امر باعث می شود از به وجود آمدن ترک های سطحی و عمقی در بتن تا حد مناسبی جلوگیری شود. همچنین علاوه بر افزایش مقاومت کششی، استفاده از الیاف شیشه در بتن باعث افزایش مقاومت سایشی، مقاومت در برابر آتش و مقاومت های مکانیکی می شود.
با معرفی بتن GFRC در بازار طی سال های گذشته، پیمانکاران و مغازه های پیش ساخته مخصوص به این سبک جدید ساخت بتن رسیده اند.

تاریخچه بتن GFRC

شکل گیری بتن GFRC جی اف آر سی در سال ۱۹۴۰ میلادی توسط روسها بوده که از الیاف بازالت بعنوان الیاف جهت مسلح کردن بتن استفاده می کردند اما بعد از جنگ جهانی دوم به واسطه حجم سنگین ساخت و ساز در کشورهای اروپایی و نبود الیاف بازالت بواسطه شرایط محیطی این کشور ها از الیاف شیشه به عنوان الیاف جایگزین استفاده شد و کاربرد بسیاری در صنعتی سازی ساختمان پیدا کرد و از سال ۱۹۷۰ میلادی در معماری های خاص و جنبه های دکوراتیو نیز مصرف شد. به ویژه در کشورهای مسلمان در حال پیشرفت از قبیل مالزی، عربستان سعودی، امارات متحده عربی و ترکیه به دلیل امکان استفاده در معماری اسلامی جایگاه خاصی را پیدا کرده است. در ایران نیز در اواخر دهه هفتاد و اوایل دهه هشتاد در چندین پروژه از این نوع مصالح ساختمانی استفاده شد و در سال های اخیر با شناخت بیشتر و عمیق تر این نوع بتن، جایگاه بالایی در بین مصالح ساختمانی مورد استفاده در نمای ساختمان پیدا کرد.

موارد استفاده بتن GFRC

از این نوع بتن به صورت تجاری، برای ساخت پانل های بزرگ و سبک که اغلب به عنوان نمای ساختمان در نظر گرفته شده استفاده می گردد. این پانل ها غیر سازه ای در نظر گرفته شده اند، زیرا آنها برای حمایت از وزن خود به همراه بارهای لرزه ای و بادی طراحی شده اند، که در طراحی دیوارهای پرده شیشه ای طراحی شده است. این پانل ها به دلیل لایه بندی مواد بسیار سبک وزنند، نه به این دلیل که بتن جی اف ار سی چگالی قابل ملاحظه ای نسبت به بتن معمولی دارد. به طور متوسط وزن آن حدود یک بایت معمولی را به صورت حجمی وزن می کند.

خصوصیات ساختاری بتن GFRC

GFRC قدرت خود را از یک دوز بالا از فیبرهای شیشه ای AR و دوز بالا از پلیمر اکریلیک می گیرد. در حالی که مقاومت فشاری GFRC می تواند بسیار بالا باشد (به علت نسبت آب به سیمان کم و محتوای بالای سیمان)، مقاومت بسیار قوی خمشی و کششی که ازبتن معمولی آن را برتر می کند.
همچنین این نوع بتن اساسا دوز بالا از الیاف بارهای کششی را حمل می کند و محتوای پلیمری بالا باعث می شود بتن انعطاف پذیر بدون ترک خوردگی باشد.

نحوه ساخت و تولید بتن GFRC

معمولا از دو روش مختلف برای GFRC استفاده می کند.
۱- (spray) اسپری کردن یا پاشیدن
۲- (premix) پرمیکس

روش اسپری کردن بتن GFRC

اسپری کردن شبیه به شاتکریت است که در آن مخلوط بتن مایع به صورت اسپری می شود. بتن از یک نازل از نوع تفنگ مانند اسپری می شود که جریان الکتریکی طولانی را نیز جدا می کند و اسپری می کند. بتن و الیاف مخلوط می شوند زمانی که آنها به سطح شکل رسیدند. فیبر شیشه ای از یک قرقره در یک موضوع پیوسته به تفنگ تغذیه می شود، جایی که تیغه آن را درست قبل از اسپری برش می دهد. طول فیبر خرد شده تمایل به خیلی طولانی تر از الیاف است که در مخلوط شدن، از آنجا که الیاف بلند می شود اگر آنها را به بتن قبل از اسپری مخلوط شده است.

روش پرمیکس بتن جی اف آر سی

پیش مخلوط یا پرمیکس، شامل ترکیب الیاف کوتاه تر در دوزهای پایین به بتن مایع است. این مخلوط به قالب یا اسپری ریخته می شود. در حالی که اسلحه های اسپری استفاده می شود، شخم فیبر ندارند، اما با این وجود پر هزینه هستند و نیاز به یک پمپ برای تغذیه آنها وجود دارد.
GFRC برای سینی های بتنی در مغازه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد و از روش اسپری کردن استفاده می شود. قطعات پس از تولید در اتاقك‌های بخار (Curing) با دما و رطوبت تحت كنترل قرار گرفته و تا پایان زمان عمل‌آوری نگهداری می‌شوند.

خواص و مزایای بتن الیافی GFRC

– قابلیت تولید اعضایی ظریف با قابیت‌های مكانیكی به مراتب بهتر از اعضای بتنی معمولی مشابه.
– امكان كاهش ضخامت اعضای بتنی با حفظ قابلیت باربری و استحكام مورد نیاز.
– كاهش تركهای مویی ناشی از پدیده خزش در بتن
– تثبیت ترك و قابلیت باربری پس از ترك خوردگی
– افزایش مقاومت بتن در مقابل تنش ‌های حرارتی، سایش و خستگی
– افزایش قابلیت ضربه پذیری بتن
– افزایش قابل ملاحظه مقاومت كششی و خمشی بتن
– افزایش میزان جذب انرژی و شكل پذیری بتن

چرایی استفاده از بتن GFRC در نمای ساختمان ها

– استحكام و دوام دراز مدت نما در برابر شرایط محیطی، باد و زلزله
– امكان تولید قطعات نما با ابعاد بزرگ و ضخامت كم
– امكان تولید در رنگ ‌ها و طرح‌های متنوع، پیچیده و ظریف
– امكان استفاده از مزایای صنعت پیش ساختگی و افزایش سرعت اجرای نما
– امكان تعمیر و بازسازی بخشی از نما بدون آسیب به بقیه قسمت‌ها
– كاهش وزن نما نسبت به سایر مصالح مشابه
– عایق صوتی و حرارتی
– كنترل كیفیت بالا قطعات و نمای نهایی