الیاف پلی استر اولین بار توسط شرکت فایبر- اد از شارلوت.ان.سی برای استفاده به عنوان مصالح تقویت کننده بتن توسعه یافت. این الیاف ابتدا به عنوان تقویت کننده ثانویه بتن به کار برده می شدند. این الیاف در درصدهای حجمی کم اضافه می شوند و به منظور جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از آب رفتگی به عنوان جایگزینی برای شبکه آرماتور در نظر گرفته می شوند. در زمان انجام این مطالعات، الیاف پلی استر تولیدی شرکت فایبر-اد، تنها الیاف پلی استری بودند که اختصاصاً برای استفاده در بتن تولید می شدند. بنابراین بحث های بیشتر به این الیاف خاص محدود خواهد شد.
بتن مسلح به الیاف پلی استر
پلی استر، پلیمری مصنوعی است که ماده اصلی آن اتیل استات است. الیاف پلی استر فایبر- اد، تنها به شکل تک رشته ای در دسترس هستند. شرکت فایبر- اد، در حال حاضر این الیاف را در قطعه هایی به طول 0.75 اینچ ( 19 میلیمتر) و 1.5 اینچ ( 38 میلیمتر ) یا 2 اینچ ( 50 میلیمتر)عرضه می کند. خصوصیات عمومی الیاف پلی استر Fiber-Ad در جدول 1 داده شده است.
جدول 1 ویژگیهای شاخص الیاف پلی استر
| الیاف | وزن مخصوص | مقاومت کششی،ksi | مدولیانگ،ksi |
|---|---|---|---|
| پلی استر | 1.34 | 130- 160 | 2500 |
معادل متریک : 1psi=6.895KPa
ساخت بتن مسلح به الیاف پلی استر
الیاف پلی استر معمولاً بعد از اختلاط تمامی اجزاء تشکیل دهنده بتن اضافه می شوند. معمولاً این الیاف به سادگی در داخل میکسر حمل بتن در کارخانه یا کارگاه ریخته می شوند. مقدار معمول الیاف که توسط کارخانه توصیه شده lb/yd35/1(kg/m389/0) می باشد که تقریباً %07/0 حجمی است.
خصوصیات بتن مسلح به الیاف پلی استر
نتایج آزمایشگاهی مربوط به خصوصیات بتن مسلح به الیاف پلی استر بسیار محدود و بنابراین تا اندازه ای غیر قطعی است. انواع مختلفی از آزمایش ها توسط شرکت مهندسان ماکسیم بر روی ترکیبات مسلح با %07/0 حجمی الیاف پلی استر در کنار نمونه های بتنی معمولی انجام شده است. در طی ساخت نمونه های آزمایشی، بتن الیافی اسلامپ پایین تری حدود 2 اینچ 50 )میلیمتر( و در مواردی کمتر نسبت به نمونه های بتن معمولی داشته است. همچنین مشاهده شده است که بتن الیافی آب بیشتری را نسبت به بتن غیر مسلح حفظ می کند شیره دهی کمتری دارد.
نتایج آزمایش های انجام شده توسط شرکت مهندسان ماکسیم، نشان دهنده افزایش نسبتاً کمی در مقاومت فشاری، مقاومت خمشی و مقاومت کششی ترکیدگی 28 روزه برای ترکیبات مسلح به الیاف پلی استر در مقایسه با نمونه های بتنی معمولی می باشد. همچنین افزایش نسبتاً کمی در مدول الاستیسیته ترکیبات مسلح به الیاف نسبت به بتن غیر مسلح ذکر شده است. این یافته ها بر مبنای نتایج تعداد کمی از آزمایش ها و حتی در بسیاری موارد تنها یکی بوده اند و بنابراین تا اندازه ای غیر قطعی هستند. به طور کلی به نظر نمی رسد که افزودن الیاف پلی استر در چنین درصدهای حجمی پایینی، تغییر عمده ای در خصوصیات مکانیکی بتن سخت شده ایجاد کند.