سال های بسیار محققان مختلف تلاش کردند تا با تغییر ماتریس سیمان بر مساله پایایی مقاومت GFRC فایق آیند. بیشتر این تلاش ها در جهت کاهش یا حذف شکل گیری هیدروکسید کلسیم که در طی فرایند هیدراسیون تولید می شود، صورت گرفت.

استفاده از سیمان پر آلومین و سیمان سوپرسولفاته نشان دهنده اولین تلاش ها در جهت اصلاح ماتریس سیمان است. هر چند هر دو این سیمان ها تا اندازه ای در بهبود پایداری مقاومت مخلوط های GFRC در دراز مدت موثر بودند، با این حال اثرات نامطلوب دیگری نظیر افزایش خلل و فرج و افت مقاومت ماتریس سیمان مشهود بود.

یک راه حل جدیدتر استفاده از سیلیکاهای آهکی فعال به عنوان افزودنی های سیمان است. دوده سیلیکا و متاکائولینیت هر دو عامل های موثری برای واکنش اولیه و حذف هیدروکسیدهای کلسیم هستند. با این حال برای این که بتوان به کاهش عمده ای در میزان هیدروکسید کلسیم دست یافت باید این مواد را در درصدهای بسیار بالا به کار برد. این روش ها برای شرکت دادن درصدهای بالایی از سیلیکا در ماتریس سیمان بدون مساله جداشدگی توسعه یافتند. با این وجود شرکت دادن درصدهای بالا میکروسیلیکا به عنوان روشی مقرون به صرفه در بهبود پایایی دراز مدت GFRC شناخته نشده است.

بیشتر پیشرفت های جدید در زمینه بهبود پایایی مقاومت GFRC در دراز مدت، تا حد زیادی سیمان CGC را توصیه می کنند. CGC یک سیمان کم قلیا است که شرکت ژاپنی سیمان چی چی بو با همکاری شرکت شیشه الکتریکی نیپون آن را توسعه دادند. سازندگان این سیمان ادعا می کنند که در طی فرایند هیدراسیون آن، هیدروکسید کلسیم توید نمی شود. همان طور که در شکل زیر دیده می شود، آزمایش های انجام شده بر روی مخلوط های GFRC که با سیمان CGC و الیاف ضدقلیا ساخته شده اند، نشان 
می دهد که مقاومت اولیه 28 روزه حتی پس از قرار گیری مخلوط در شرایط کهنگی تسریع شده حفظ 
می شود. در هر حال استفاده از سیمان CGC در مخلوط های ساخته شده با الیاف E-glass منجر به بهبود پایایی مقاومت در دراز مدت نشده است.

زمان در آبF˚158، روز

 مقاومت خمشی نسبی ماتریس سیمان CGC و مخلوط های سیمان پرتلند معمولی GFRC قرار گرفته در دمایC˚70 .

بهبود پایایی GFRC (اصلاح الیاف شیشه ای)

نشان داده شده است که استفاده از الیاف شیشه ای ضد قلیا و اصلاح ماتریس با پلیمر به مقدار زیاد، سرعت افت مقاومت مخلوط های GFRC را کاهش می دهد. با این حال این پیشرفت ها به طور کامل مساله پایایی دراز مدت را حل نکرده اند. در حال حاضر سیستم های تجاری در دسترس الیاف ضد قلیا و P-GFRC، افت زیادی در مقاومت و انعطاف پذیری از خود نشان می دهند که سرعت این افت به شرایط محیطی بستگی دارند. همه این روش ها یکی از دو روش اصلاح الیاف شیشه ای و اصلاح ماتریس سیمانی را شامل می شوند.

 اصلاح الیاف شیشه ای

از زمان معرفی الیاف شیشه ای ضد قلیا در سال 1971 تلاش های زیادی برای بهبود بیشتر الیاف شیشه ای جهت استفاده در GFRC صورت گرفته است. بیشتر این تلاش ها مستقیماً در جهت بهبود تجاری الیاف شیشه ای ضد قلیا به وسیله استفاده از پوشش های مخصوص الیاف انجام شده است. این پوشش های مخصوص برای کاهش نزدیکی اصلاح الیاف شیشه ای با هیدروکسید کلسیم است. هیدروکسید کلسیم یکی از محصولات واکنش هیدراسیون و علت اصلی شکنندگی الیاف است. Cem-FIL2، NEG AR-glass مثال هایی از الیاف شیشه ای هستند که دارای فواید بالقوه پوشش های مخصوص می باشد. داده های پایداری مقاومت در دراز مدت برای الیاف ضد قلیای Cem-FIL2 نشان می دهد که مقاومت با سرعتی کمتر از مخلوط های Cem-FIL1 کاهش می یابد. با این حال از آنجا که پیش بینی مشخصات دراز مدت مصالح بر مبنای همبستگی داده های کهنگی تسریع یافته یا داده های کهنگی طبیعی صورت گرفته، هنوز بسیار زود است که بتوان به طور دقیق پیش بینی کرد که الیاف ضد قلیای Cem-FIL2 چگونه به طور موثر یک مخلوط با پایه سیمانی را مسلح خواهد کرد.
هیاشی، ساتو و فوجی از شرکت شیشه الکتریکی نیپون کشف کرده اند که برخی مواد آلی ضد قلیا که به عنوان پوشش الیاف شیشه ای ضد قلیای عادی به کار می روند، به طور قابل ملاحظه ای باعث بهبود در حفظ مقاومت کششی الیاف خواهند شد. شکل 1 پایایی بهبود یافته مقاومت رشته های الیاف ضد قلیای عادی وقتی که از پوشش آلی ضد قلیا استفاده شده باشد، نشان می دهد. همان طور که در شکل 2 دیده می شود، آزمایش های مقاومت خمشی که بر روی مخلوط های کهنه GFRC حاوی الیاف ضد قلیای پوشش دار انجام شده، تصدیق می کند که حفظ مقاومت بهبود یافته الیاف منجر به حفظ مقاومت خمشی بهبود یافته مخلوط های GFRC خواهد شد.

زمان،روز

PVA پلی وینیل الکل و PVAC پلی وینیل الکل کنترل می باشد.

شکل 1 مقاومت کششی رشته های الیاف شیشه ای با پوشش های مختلف که در خمیر سیمان معمولی در دمای C˚80 قرار گرفته اند.

روشی توسط بنتور و دایاموند توسعه یافت که در آن میکروسیلیکا به طور مستقیم در فضاهای بین تک رشته های شیشه در الیاف یشه ای سرگردان وارد شده بود. کشف شده است که با غوطه ور کردن دستی این الیاف در دوغاب تجاری میکروسیلیکا، فضاهای بین تک رشته های شیشه ای به میزان کافی با میکروسیلیکا پر می شود. نتایج آزمایش های انجام شده بر روی مخلوط های کهنه که با الیاف نفوذی در دوغاب میکروسیلیکا تولید شده اند، کاهش عمده در سرعتی نشان داده شده است که در آن افت مقاومت رخ می دهد. با این حال هنوز مشخص نشده است که آیا این روش در فرایند تولید افشانه، عملی است یا خیر.

زمان،روز

PVA وینیل الکل است

شکل 2  تنش خمشی مخلوط های GFRC حاوی الیاف شیشه ای ضد قلیا، پوشش آلی ضد قلیا در ماتریس سیمان معمولی. نمونه های قرار گرفته در آب C˚80 .

انواع سنگ

سنگ بیشترین کاربرد را به صورت شن و ماسه دارد. از سنگ به صورت شکسته به عنوان پرکننده یا مصالح لایه زیر اساس یا اساس استفاده می شود؛ همین طور از آن برای قطعات روسازی می توان استفاده کرد مانند سنگفرش ها؛ یا در ساخت نمای سنگی ساختمان و دیوار به کار برد که بعضی از انواع آن مانند سنگ بادبر یا سنگ تراش می باشد. در موارد دیگر می توان آن را خرد کرده و به شکل ماسه و شن در بتن استفاده نمود.

در راهسازی، سنگها به 11 گروه تقسیم می شوند :

• مصنوعی
• بازالت، سنگ سیاه
• سنگ چخماق
• سنگ گابرو
• گرانیتها
• سنگریزه ها
• سنگهای دگردیسی (سنگهای رسی – سیلتی)
• سنگ آهک
• سنگ آذرین
• سنگ کوارتز
• شیست، سنگ دگردیسی متورق

این سنگها تحت اثر آزمایشات مختلفی، مانند مقاومت در برابر خرد شدن و میزان صیقلی بودن قرار 
می گیرند تا از مناسب بودن آنها جهت استفاده به عنوان مصالح روسازی در راهسازی و نظایر آن اطمینان حاصل گردد.بعضی از خصوصیات سنگ های مصرفی مناسب برای لایه اساس سنگی و زیراساس سنگی:

سنگ اسلیت

سنگ ها خاصیت تورق صفحه ای ذاتی و همچنین مقاومت کم سنگ مانع از آن می شود که از اسلیت به عنوان مصالح زیراساس استفاده شود، به عبارت دیگر گرایش اسلیت به خرد شدن و تبدیل به گرد و خاک شدن زیر اثر بارهای وارده، استفاده از آن را به عنوان مصالح پرکننده دچار محدودیت می کند.

بیشترین کاربرد اسلیت به شکل مستطیلی یا نامنظم، و معمولاً به ضخامت حدود 20-40 mm، در سنگفرش می باشد. این سنگها مشابه بلوک های بتنی پیش ساخته روی بستر سیمانی گذاشته می شوند و درزهای آن را با ملات پر می کنند.

سنگریزه

سنگریزه نوع دیگری از مصالح سنگی است که می توان آن را حد فاصل بین ماسه درشت و قلوه سنگ کوچک در نظر گرفت. اندازه سنگریزه 2-6 mm است. سنگریزه در روسازی و در پوشش سطحی، به صورت محدود به کار می رود. معهذا، در سال های اخیر با پیشرفت هایی که در مشخصات فنی روسازی های بلوکی حاصل شده، سنگریزه در مصالح بستر برای روسازی نفوذپذیر و همین طور دیگر شکل های روسازی قطعه ای در نواحی با نفوذ زیاد آن به عنوان یک واریانت مناسب به کار برده می شود.

سنگ رسی (شیل) شیل از لحاظ زمین شناسی یک نوع سنگ رسی یا سنگ سیلتی متورق می باشد که به سادگی در راستای لایه های صفحات بستر خود از هم جدا می شود. از شیل بندرت به عنوان مصالح زیر اساس استفاده می شود، زیرا بیش از اندازه نرم است، ولیکن برای پوشش سطحی خصوصاً نوع قرمز سوخته آن بکار می رود.

بالاست

بالاست در اصطلاحات مربوط به مصالح سنگی دارای معانی متعددی است. در برخی نقاط، بالاست به مخلوط شن و ماسه و و یا سنگ های کوچک (کوچکتر از 40 mm) با ماسه گفته می شود که در ساخت بتن به کار می رود. در جای دیگر، بالاست می تواند اشاره به سنگدانه های درشت (به اندازه تقریبی 40-50 mm) باشد که برای نگهداری ریل های راه آهن به کار می رود و یا خاکریز معمولی از سنگ شکسته، سرباره، یا شن و ماسه می باشد.

مخلوط شن و سنگ (شینگل)

شینگل مخلوطی از شن و سنگ رودخانه ای با اندازه های متفاوت (20-200mm) می باشد، که ممکن است در ساخت بتن به کار رود و یا آنکه به صورت پوشش سطحی برای محوطه سازی خصوصاً محوطه های صنعتی استفاده شود.

مخلوط شن و ماسه و رس

از مخلوط شن و ماسه خوب دانه بندی شده به همراه رس طبیعی که نقش چسباننده مصالح را به عهده دارد می توان برای پوشش سطحی در جاده های کم اهمیت با سرعت ترافیکی کم و پیاده روها استفاده کرد

سرباره (اسلگ)

سرباره محصول جنبی حاصل از فرایند تولید آهن و فولاد در کوره ذوب آهن است. در حالتی که اجازه داده شود تا سرباره به آهستگی سرد شود به شکل سنگ مجوف به رنگ خاکستری روشن در می آید که از آن به شکل های زیر در روسازی می توان استفاده کرد.

• دانه های خرد نشده – به عنوان مصالح خاکریزی و و پرکننده (به ویژه در محل هایی که تحت اثر بارگذاری سخت مانند مسیرهای اصلی راه آهن)، سکوهای بار قرار دارد یا در روسازی هایی که چسبندگی ریزدانه ها با پر کردن منافذ روسازی با سرباره تامین می شود.
• در لایه اساس دانه بندی شده راه – به صورت مخلوط با مصالح سنگی
• به صورت شکسته و دانه بندی شده – برای مصالح سنگی بتن، ماسه بتن و در دال های بتنی که به عنوان سکو به کار می روند

آجرهای قدیمی و بتن شکسته

معمولاً آجرهای قدیمی مستعمل و بتن خرد شده که به عنوان ضایعات می باشند جزو مصالح سخت و خنثی به شمار می آیند که می توان به عنوان پرکننده یا خاکریز از آنها استفاده کرد.

شیشه (بازیافت شده)

مقادیر زیادی از ضایعات شیشه یا خرده شیشه ها هر ساله تولید می شود و ابتکارات متعددی برای کاربرد مجدد آنها به عنوان مصالح سنگی در صنعت ساختمان در یک دهه گذشته به کار گرفته شده است. با مطالعه بیشتر برروی بازیافت در اروپا از آغاز هزاره جدید، انتظار می رود که در سال های آتی موقعیت و بازار بیشتری نصیب روش استفاده از شیشه بازیافت شده قرار گیرد.

بتن ترکیبی است از ماسه، شن و سیمان که پس از مخلوط شدن با آب در طول چند ساعت شروع به سفت شدن می کند. با تغییر نسبت سنگدانه های ریز (ماسه)، درشت (شن)، سیمان و آب، مقاومت و کارایی بتن تغییر می کند. مقدار آبی که برای مخلوط کردن یک حجم معین بتن به کار می رود با نسبت آب به سیمان w/c تعیین می شود که بر این پایه هر چند نسبت w/c کوچکتر باشد، بتن مقاومت بیشتری خواهد داشت (با فرض اینکه بتن به خوبی متراکم شده باشد.) 
تقسیم بندی بتن براساس مقاومت مشخصه آن پس از گذشت 28 روز از به عمل آوری آن (کیورینگ) صورت می گیرد، به عنوان نمونه، بتن مخلوط کلاس C 7,5 بتن نسبتاً ضعیفی است که به عنوان بتن پرکننده یا بتن روی بستر خاکی به کار می رود و بتن کلاس C40 مخلوط نسبتاً قوی است که برای کارهای بتن درجا و بتن باربر مناسب می باشد. در جدول BS882 اجزای مخلوط بتن برای کلاس های مختلف بتن داده شده است.
بتن اکثراً به کمک ماشین های ویژه از کارخانه بتن، که تولید بتن انبوه و با کیفیت را براساس درخواست متقاضی به عهده دارد، به محل کارگاه حمل می شود.
اکثر شرکت های بزرگ دارای گواهینامه کیفیت در ساخت بتن حاضری محصول خود را براساس مشخصات فنی خواسته شده تضمین می نمایند. در پروژه های بزرگتر، کارخانه ساخت بتن ممکن است صرفاً به منظور تامین بتن برای آن پروژه احداث شود. برای حجم های کوچکتر بتن را می توان در محل کارگاه به کمک میکسرهای مکانیکی کوچک مخلوط نمود که در هر نوبت توانایی ساخت 0.25-1.0 m3 بتن را دارد.

سیمان چیست ؟

سیمان پودریست که از سنگ آهک و خاک رس تولید می شود و از مخلوط آن با مصالح سنگی دیگر خصوصاً ماسه، شن و سنگ برای ساخت انواع ملات و بتن استفاده می گردد. قسمت عمده سیمان مصرفی از نوع سیمان پرتلند می باشد، که به آن سیمان پرتلند معمولی یا OPC13 نیز وجود ندارند که اکثراً در کارهای اجرایی در لایه های زیرسطحی استفاده می شود و همین طور سیمان با آلومینای بالا HAC15.

سیمان معمولاً در بسته های 50 کیلوگرمی به فروش می رسد، هر چند مصرف کنندگان بزرگ تجاری مانند کارخانه های ساخت بتن و  کارخانه های قطعات بتنی پیش ساخته فله استفاده می کنند و حمل آن توسط تانکرهای خاصی صورت می گیرد.

سیمان مصرفی در بتن بر اساس نشریه 55

بعضی از مشخصات فنی سیمان بر اساس نشریه شماره 55 موسوم به مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی (تجدید نظر دوم) به شرح ذیل می باشد :

انواع سیمان پرتلند در استاندارد ایران به پیروی از استاندارد ASTM عبارتند از :

الف- سیمان نوع 1

سیمان پرتلند معمولی در کارهای معمولی و عمومی بتنی ساده و بتن آرمه که مکان حمله سولفات ها وجود ندارد مصرف می شود.

ب- سیمان نوع 2

سیمان نوع 2 یا سیمان اصلاح شده در برابر حمله سولفات ها از سیمان معمولی مقاوم تر است. گرما زدایی این نوع سیمان هنگام آبگیری کمتر از سیمان معمولیست، لذا، در بتن ریزی های حجیم و بتن ریزی در هوای گرم نیز به مصرف می رسد.

پ- سیمان نوع 3

سیمان نوع 3 یا سیمان خیلی زودگیر را در مواقعی که بارگذاری باید مدتی کوتاه بعد از بتن ریزی صورت گیرد یا بخواهند قالب ها را زودتر بردارند یا به هنگام بتن ریزی در هوای سرد به مصرف می رسانند.

ت- سیمان نوع 4

سیمان نوع 4 یا سیمان کم حرارت غالباً در بتن ریزی های حجیم به ویژه در فصول گرم به مصرف می رسد.

ث- سیمان نوع 5

سیمان نوع 5 ی سیمان ضد سولفات، برای مصرف در بخش هایی از ساختمان که شدیداً در معرض حمله سولفات ها باشد، مناسب است. انواع دیگر سیمان وجود دارد که برای مطالعه آن می توان به کتب تخصصی در زمینه تکنولوژی سیمان مراجعه نمود. در اینجا فقط اشاره مختصری به سیمان بنایی می گردد.

جهت مطالعه انواع سیمان پرتلند می توانید به وب سایت رسمی کلینیک بتن ایران مراجعه نمایید .

شن چیست؟ 

شن مصالح سنگی است که تقریباً از هر نوع سنگ می تواند تشکیل شده باشد. معمولاً اندازه ای بین 
2-60 mm دارد. هنگامی که دارای منشا آبرفتی یا رودخانه ایست عموماً به شکل گرد است و اگر از معدن استخراج و سپس شکسته شده باشد تیز گوشه است. شن و ماسه ممکن است به صورت مخلوط به فروش برسد، برای امثال به اندازه 5-20 mm و یا براساس اندازه خاصی دانه بندی می شود مثلاً سایز 10 mm.

شن و ماسه در پروژه های عمرانی کاربرد بسیاری دارد، که از آن جمله می توان استفاده در بستر سازی لوله ها، در ساخت بتن و همین طوری استفاده در زمینه پوشش سطحی روسازی را نام برد.

شن مصرفی در بتن بر اساس نشریه 101 و 55

بعضی از خصوصیات شن مصرفی در بتن بر اساس نشریه 101 و 55 موسوم به مشخصات فنی عمومی راه ها و ساختمان به شرح ذیل می باشد :

سنگدانه های درشت (مانده روی الک 4.75 mm یا شماره 4)، از شن رودخانه ای یا سنگ شکسته و یا مخلوطی از این دو و یا روباره کوره های آهنگدازی به دست می آیند.

این مصالح باید با مشخصات زیر برابری داشته باشند.

الف : مصالح درشت باید کاملاً سخت، محکم، بادوام و مکعبی بوده و مقدار مواد آلی، کلوخه های رسی، پوشش و اندود خاکی، دانه های سست و شکننده و سایر مواد غیرقابل قبول و زیان آور آن از ارقام مندرج در جدول زیر تجاوز ننماید.

ب : درصد سایش سنگدانه های درشت به روش لس آنجلس (C136 یا ASTM C535) نباید از 40 درصد تجاوز نماید.

انواع ماسه

به نظر می رسد انواع ماسه نسبت به دیگر مصالح سنگی دارای پیچیدگی بیشتری باشد. ماسه از دانه های سنگی کوچکی تشکیل شده که اندازه آن بین 0.06-2 mm است و اکثراً از جنس کوارتز (Sio2 یا سیلیکا) می باشد، گرچه اغلب مواد معدنی دیگری به صورت مخلوط با ماسه وجود دارند خصوصاً رس ها و آهن که سبب قرمز رنگ شدن ماسه نسبت به دیگر مصالح سنگی می شود.

ماسه ها به صورت طبیعی در رسوبات جابه جا شده وجود دارند، بخصوص در محیط های دریایی و یا رودخانه ای، گرچه بعضی از ماسه سنگ های درشت تر به عنوان محصولات جانبی حاصل از خرد کردن و شکستن سنگ به دست می آیند.

ماسه یکنواخت از دانه هایی تشکیل می شود که اساساً یک اندازه باشند، مثلاً درشت دانه (C)، متوسط (M) یا ریزدانه (F) (جدول زیر را ملاحظه کنید)، درحالی که ماسه دانه بندی شده شامل مخلوطی از ماسه با اندازه دانه های متفاوت مشخص است.

در کارهای معمولی ساختمانی در کارگاه، ماسه به دو گروه اصلی تقسیم می شود، ماسه ساختمانی (ماسه نرم) که عمدتاً در تهیه ملات اندود به کار برده می شود، و ماسه سنگریزه (ماسه زبر)، که در ساخت ملات بستر در روسازی به کار می رود. طبیعتاً ماسه هایی نیز در بین دو حد فوق قرار دارند که می توان به عنوان ماسه درزگیری (ماسه بندکشی) استفاده کرد، ولیکن همچنان که گفته شد عملاً ماسه در دو تیپ اصلی فوق وجود دارد.ماسه مصرفی در ساختمان بیشتر از نوع ریزدانه و اغلب توام با مقداری رس در حدود 10 درصد یا بیشتر است در حالی که ماسه سنگریزه (زبره) درصد کمتری رس دارد و نسبت دانه های درشت آن بیشتر 
می باشد.

مطابق مشخصات فنی بخش 3 آیین نامه BS7533 ماسه به کار رفته در لایه زیرسازی ماسه تیزگوشه با درصد رس یا سیلت کمتر از 3 درصد وزنی می باشد. آیین نامه BS882 استفاده از ماسه تیپ C یا M را برای دال ها و کف فرش های روسازی پیشنهاد می نماید.

در جدول بالا حدود دانه بندی ماسه های مناسب برای ملات بستر و ملات درزگیری متعارف (غیرقابل نفوذ) در روسازی بلوکی داده شده است. توجه کنید که ماسه ملات درشت تر از ماسه بندکشی است.

همچنانکه در پایین جدول صفحه قبل مشاهده می شود، تقسیم بندی دیگری برای ماسه ها براساس درصد وزن عبوری از ریزترین الک، موسوم به الک 63µm (اندازه سوراخ 0.063 mm) وجود دارد. مطابق این جدول، در روسازی ای مختلف میزان حداکثر درصد ریزدانه پیشنهادی متفاوت است.

روسازی های بلوکی بر حسب نوع مصرف به پنج تیپ (IA-IB-II-III-IV) مطابق جدول بالا تقسیم می شوند. تحقیقات گسترده در طی سالیان متمادی نشان داده که ماسه ها با نسبت کمتر ریزدانه (تیپ 1 یا تیپ 2) برای ساخت زیرسازی کف (بستر سازی) و برای بار سنگین مناسبترند، و ماسه طبیعی با دانه های گرد در مقایسه با ماسه های تیزگوشه و ماسه حاصل از سنگ شکسته کمتر در معرض نشست و روان شدن قرار دارند.

دانه های گرد گوشه بخوبی متراکم و فشرده شده، یک لایه بستر پایدار به وجود می آورند، در حالی که لبه های دانه های تیز گوشه زیر اثر بار شکسته، و در نتیجه نسبت ریزدانه های ماسه که توسط آب تراوش شده حمل می شود افزایش یافته، حالت روغنی یا لیزی ماسه را بالا برده، که به نوبه خود باعث جدا شدن ماسه ها با اندازه دانه متفاوت از یکدیگر در لایه می شوند، و احتمالاً در پروژه های با بار ترافیکی سنگین مشکلاتی را سبب می گردند.

به طور کلی در راههای خصوصی، محوطه اطراف ساختمان ها و پروژه های با بار ترافیکی کم، استفاده از ماسه سنگریزه استاندارد که توسط فروشندگان محلی به فروش می رسد جهت استفاده برای مصالح در بستر راه احتمالاً به حد کافی خوب است. ولیکن برای جاده های با بار ترافیکی سنگین می بایست بررسی بیشتری برروی خصوصیات ماسه مور نیاز برای بستر راه صورت گیرد.

در انتها؛ همچنانکه در بالا ذکر شد، دو نوع ماسه ویژه وجود دارد، یکی ماسه درزگیری است که برای پرکردن بندهای روسازی بلوکی به کار برده می شود و باید درصد رس آن خیلی جزیی و اندازه دانه های آن به گونه ای باشد که اصطکاک بالایی را به وجود آورد، تا یک روسازی بلوکی در مقابل بار وارده به خوبی پایداری و مقاومت نماید.

نوع دیگر ماسه موسوم به ماسه نقره ای است که دارای درصد ناچیزی آهن بوده و برای تولید شیشه طبی با کیفیت بالا بسیار مطلوب می باشد. رنگ نقره ای ماسه ناشی از داشتن سیلیکای خالص (SiO2) است و دارای هیچ آلودگی معدنی دیگری نیست. این نوع ماسه در صنعت ساختمان کاربرد محدودی دارد.

ماسه مصرفی در بتن براساس نشریه 101 و 55

بعضی از مشخصات مصالح سنگی ریزدانه در بتن براساس نشریه 101 عبارتند از :

مصالح ریزدانه (رد شده از الک -4.75 mm شماره 4) از ماسه طبیعی و یا ماسه شکسته و یا مخلوطی از این دو تهیه می شود. این مصالح باید دارای مشخصات زیر باشد.

الف : مصالح ریزدانه باید دارای دانه های سخت و بادوام بوده و مواد زیان آور موجود در آنها از ارقام مندرج در جدول زیر تجاوز ننماید.

ب- ارزش ماسه ای سنگدانه های ریز به روش T176 آشتو نباید کمتر از 75 درصد باشد.

پ- دانه بندی سنگدانه های ریز باید با جدول زیر انطباق داشته باشد.

جهت مطالعه مقاله تفاوت شن و ماسه به صورت کامل می توانید به وب سایت کلینیک بتن ایران مراجعه نمایید .

انواع روسازی بتن

اصولاً، روسازی های سخت به دو دسته تقسیم می شوند، انعطاف پذیر و صلب. روسازی های انعطاف پذیر به گروهی اتلاق می شود که سطح آنها با اسفالت یا مصالح قیری پوشش شده باشد. علت استفاده از واژه انعطاف پذیر در این نوع روسازی، خمش و تغییر شکل سازه روسازی تحت اثر بارهای ترافیکی می باشد. از سوی دیگر، روسازی صلب به آن دسته از روسازی ها گفته می شود که لایه سطحی آن از بتن تشکیل شده باشد. چنین روسازی هایی به علت بالا بودن مدول الاستیسیته مصالح بتن به مراتب سخت تر از روسازی انعطاف پذیر می باشند. علاوه بر این، این نوع روسازی ها می توانند مسلح به فولاد باشند، که عموماً به منظور کاهش یا حذف درزها به کار می روند.

نحوه توزیع بار در بستر خاک زمین در روسازی صلب با انعطاف پذیر متفاوت می باشد. در روسازی صلب، بعلت بالا بودن مدول الاستیسیته (سختی) بتن، تمایل به پخش بار بر روی سطح نسبتاً گسترده تری می باشد (مطابق شکل زیر). دل بتنی به تنهایی بیشتر ظرفیت سازه ای را در روسازی صلب تامین می کند. در روسازی انعطاف پذیر از لایه سطحی به مراتب نرم تر استفاده می شود و بار در یک سطح کوچکتر توزیع می شود. در این نوع روسازی از چندین لایه مرکب برای انتقال بار ب سطح بستر استفاده می گردد. 
(شکل زیر را ملاحظه کنید.)

روسازی های صلب زیر اثر بار بمقدار بسیار کمی تغییر شکل می دهند. یک روسازی صلب تیپ از یک لایه بتنی سطحی که بر روی خاک بستر زمین یا یک لایه اساس قرار گرفته تشکیل می شود. بعلت سختی نسبی روسازی صلب، سازه روسازی صلب بار را از طریق یک یا حداکثر دو لایه روسازی به زمین منتقل 
می کند.

لایه های یک روسازی صلب تیپ بشرح ذیل می باشد :

• لایه رویه (سطحی) : این لایه در قسمت فوقانی روسازی قرار دارد و به صورت دال بتنی می باشد.
• لایه اساس : این لایه مستقیماً در زیر لایه بتنی قرار می گیرد و معمولاً از مصالح سنگی یا بستر زمین تثبیت شده تشکیل می شود.
• لایه زیراساس : این لایه یا لایه ها در زیر لایه اساس قرار دارد. لایه زیر اساس همیشه مورد نیاز نیست و در اغلب موارد حذف می گردد.

لایه سطحی بتن

لایه سطحی لایه ایست که در تماس با بارهای ترافیکی قرار دارد و از جنس بتن می باشد. این لایه باید دارای خصوصیاتی مانند اصطکاک، صافی، کنترل صدا و زهکشی باشد. علاوه بر این، به عنوان یک لایه ضد آب برای لایه اساس، زیراساس و بستر زمین زیر خود عمل می کند. ضخامت لایه سطحی متفاوت بوده ولیکن عموماً بین 150 mm برای بارگذاری سبک الی 300 mm برای بارهای ترافیکی سنگین و بزرگ در تغییر است.

در بخش طراحی دال بتنی روی زمین در مورد عملکرد این لایه و روش های طراحی و انتخاب ضخامت آن به تفصیل بحث خواهد شد.

موقعیت لایه اساس بتن

موقعیت لایه اساس درست در زیر لایه سطحی می باشد. وظایف این لایه عبارتند از :

1- توزیع بار اضافی

2- کمک به زهکشی و مقاومت در برابر یخبندان

3- تامین تکیه گاه یکنواخت برای روسازی

4- تامین یک سکوی با ثبات برای تجهیزات ساختمانی و اجریی

لایه اساس معمولاً از مصالح زیر ساخته می شوند.

1- اساس سنگی : یک لای اساس ساده از مصالح سنگی شکسته تشکیل می شود و کاربرد آن از اوایل سال های 1900 میلادی متداول بوده و هنوز برای بسیاری از موارد مناسب می باشد.

2- مصالح سنگی تثبیت شده یا خاک تثبیت شده

مواد کمکی تثبیت کننده برای چسباندن مصالح ذرات سست به یکدیگر و تامین مقاومت و چسبندگی به کار می روند. اساس های اصلاح شده سیمانی می توانند 25-20 درصد مقاومت لایه سطحی را داشته باشند.

3- مخلوط اسفالت گرم با دانه بندی متراکم

در جایی که نیاز به اساس با سختی بالا باشد می توان از لایه اسفالت گرم با دانه بندی متراکم اشتفاده نمود.

4- اسفالت گرم نفوذپذیر

در موارد خاصی که اساس با سختی بالا و زهکشی عالی نیاز باشد، لایه های اساس را می توان از اسفالت گرم با دانه بندی باز به کار برد.

5- بتن مگر (بتن کم سیمان)

خمیر بتن در این حالت نسبت به بتن لایه سطحی دارای سیمان کمتری است ولیکن از مصالح سنگی تثبیت شده قویتر است. اساس با بتن مگر می تواند بین 50- 25 درصد لایه سطحی مقاومت داشته باشد. اساس بتن مگر همانند لایه بتنی سطحی عمل می کند و بنابراین، باید در آن درزهای اجرایی در نظر گرفت تا محل ترک در آینده در آنجا رخ دهد. چنانچه ملاحظات اجرایی به خوبی رعایت نشده باشد این درزها و ترک ها می توانند سبب بروز ترک در لایه سطحی شوند.

لایه زیر اساس سازه روسازی بتن

لایه زیراساس آن قسمت از سازه روسازی بین اساس و بستر زمین می باشد. کارکرد این لایه اساساً به عنوان یک تکیه گاه سازه ای می باشد ولیکن علاوه بر آن می تواند :

1- ورود ذرات ریز از خاک بستر به سازه روسازی را به حداقل برساند.

2- زهکشی را بهبود بخشد.

3- صدمات ناشی از عمل یخ زدن را به حداقل برساند.

4- برای عملیات اجرایی یک سکوی کار فراهم کند.

زیراساس معمولاً از مصالح با کیفیت نازلتر نسبت به اساس تشکیل می شود ولیکن از خاک بستر بهتر 
می باشد. مصالح مناسب برای زیراساس شن و ماسه و خاکریز باکیفیت بالا هستند. اجرای لایه زیراساس برحسب نوع کاربردی تعیین می گردد.

جهت مطالعه انواع روسازی بتن می توانی دبه وب سایت رسمی کلینیک بتن ایران مراجعه نمایید .

تغییر شکل روسازی بتنی

تغییر شکل روسازی ممکن است به یکی از اشکال زیر رخ دهد.

1- بالا آمدگی بتن

دالهای بتنی ممکن است تحت فشار رو به بالا قرار گیرند یا در محل درز عرضی شکسته شوند. این حالت در نتیجه انبساط بتن روی می دهد، زمانی که مصالح تراکم ناپذیر (ماسه و غیره) به درزهایی که بصورت ضعیفی آببندی شده اند نفوذ می کنند. در این حالت، هیچ فضایی برای امکان انبساط دال وجود ندارد. این نقص در روسازی های قدیمی تر و دارای فاصله زیاد بین درزها بیشتر متداول می باشد. برای رفع این نقیصه می توان درزهای کاهش دهنده فشار تعبیه نمود و محلهای بالا آمده را باید وصله نمود یا مجدداً اجرا کرد.

2- پلکانی شدن بتن

درزها و ترکها ممکن است در روی دال به شکل پلکانی در آیند. پلکانی شدن در نتیجه عمل پمپاژ خاک زیر اساس و ظهور منافذ در خاک بوجود می آید. عبور کامیون یا اتوبوس سنگین از روی روسازی می تواند سرعت پلکانی شدن دال را تسریع نماید. درزهای طولی ممکن است در نتیجه نشست دال مجاور آن به شکل پلکانی در آیند.

پلکانی شدن سطح دال عبور و مرور از روی آن را با مشکل مواجه می سازد و ممکن است سبب خرابی دال بتنی شود. خرابی جزیی را می توان توسط ماشین ساب کف اصح نمود. منافذ را می توان از زیر آب بندی نمود، یا به کمک تزریق گروت تراز دال را به حالت درست در آورد. در خرابی های شدید تعویض بتن در محل درز ضروریست.

3- نشست روسازی یا بالاآمدگی (تورم) بستر زمین ناپایدار یا دارای زهکشی ضعیف ممکن است سبب نشست روسازی پس از ساخت شود. محل عبور کانال های تاسیسات عمومی شهری مانند آب و برق که بخوبی خاک زیر آن کوبیده نشده باشد نیز می تواند سبب نشست روسازی گردد. این نشست ممکن است آهسته و ملایم یا یک فروروی نسبتاً شدیدی باشد.

خاکهایی که در معرض یخبندان باشند و تراز آب زیر زمینی آن بالا باشد می تواند سبب بالا آمدگی روسازی در طول ماه های زمستان شود. ترک خوردگی بزرگ روسازی و افت مقاومت در طول بهار می تواند منجر به خرابی شدید بتن شود. در این حالت معمولاً بهبود زهکشی و تحکیم بستر روسازی (زمین) ضروریست و روسازی باید دوباره ساخته شود.

4- تعمیرات در محل عبور تاسیسات عمومی و حفرات روسازی بتن

برای تعمیر یا تعویض تاسیسات عمومی شهری (آب، برق، مخابرات و نظایر آن) لازم است روسازی بریده شده یا دارای بازشوهایی باشد. پس از انجام تعمیرات، محلهای وصله شده روسازی ممکن است نشست کنند، درز خراب شود، یا تنش زیادی در اثر بارگذاری ترافیکی مداوم رخ دهد. وصله های تعمیرات قبلی می تواند همانند روسازی اصلی عمل کند و یا مانند درز دچار خرابی یا نشست شود.

خرابی های موضعی مصالح یا خاک زمین بستر روسازی می تواند منجر به تشکیل حفره های منفرد در روسازی گردد. کنده شدن بتن روسازی یا هر نوع دیگری از عیوب مصالح ممکن است سبب تشکیل و رشد حفرت موضعی در روسازی گردد. در این موارد معمولاً حفره بطور کامل با مصالح مناسب پر می گردد.

5- ترکهای اطراف منهول ها 

در اغلب حالات امکان تغییر مکان طبیعی روسازی در اثر بالا زدن ناشی از یخ زدگی و تغییر مکان های ناشی از تغییرات درجه حرارت در مجاورت یک منهول یا دریچه ورودی سیلاب و آب باران روسازی را 
نمی توان فرام نمود. در این حالت ممکن است ترکها و پلکانی شدن رویه روسازی رخ دهد و بمرور زمان دال بتنی تخریب شود. این خرابی در بیشتر مواقع به صورت موضعی ست و بعنوان یک ایراد کلی برای روسازی مطرح نمی باشد. می توان با آببندی کرن و وصله کردن روسازی سرعت تخریب را کاهش داد. در نهایت تعمیرات بر روی کل عمق دال ممکن است لازم باشد.

6- تغییر شکل جدول یا شانه کنار روسازی بتن

جداول و کانال های بتنی یا شانه های بتنی راه ممکن است در طول مسیر اصلی روسازی از آن جدا شوند یا نشست کنند. درزهای طولی بین روسازی و جدول یا شانه راه ممکن است باز، پلکانی یا مانند دیگر درزهای طولی خراب شود. اگر میزان خرابی بحدی رسیده که زهکشی را متوقف می سازد، جدول و آبرو می بایست تعویض شوند. خرابی شانه راه را یا بکمک تعمیر می توان برطرف نمود و یا باید تعویض کرد.

جهت مطالعه مقاله تغییر شکل روسازی بتنی می توانید به وب سایت رسمی کلینیک بتن ایران مراجعه نمایید .

در بسیاری از کاربردهای تجارتی از بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن، مقادیر کمی از الیاف)عموماً در حدود %0.1 حجمی(به کار رفته است. در چنین درصدهای حجمی پایینی، الیاف پلی پروپیلن عمدتاً به منظور کنترل ترک های ناشی از آب رفتگی پلاستیک به کار می روند. البته تاثیرات مقادیر کم الیاف پلی پروپیلن بر روی خصوصیات بتن تا حدودی غیر قطعی است.

زولو، ایلتر و بوچاکرت آزمایش هایی به منظور تعیین مقاومت فشاری ASTMC39، مقاومت کشیدگی ترکیدگی ASTMC496 و مقاومت خمشی ASTMC78  بتن غیر مسلح و بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن انجام داده اند. نمونه های آزمایشی حاوی حدود 0 تا %0.3 حجمی از الیاف بودند. مطابق جدول 1 نتایج این آزمایش ها نشان داده اند که وجود الیاف پلی پروپیلن تاثیر کمی بر روی خصوصیات ذکر شده در بالا دارد. به طور معمول مقاومت فشاری با افزایش مقدار الیاف، اندکی کاهش و مقاومت کششی ترکیدگی و مقاومت خمشی با افزایش مقدار الیاف، اندکی کاهش و مقاومت کششی ترکیدگی و مقاومت خمشی با افزایش مقدار الیاف اندکی افزایش می یابد. البته برای نمونه های حاوی %0.1 حجمی از الیاف (مقدار توصیه شده در صنعت)، مقاومت خمشی و مقاومت کششی ترکیدگی به ترتیب تنها 0 و 2.7 درصد افزایش یافته اند.

جدول1 خصوصیات مصالحی بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن در مقابل بتن غیر مسلح

مقادیر مقاومت براساس متوسط حداقل سه آزمایش می باشد.

معادل متریک : psi=6.895kPa

لیتوین و هانا هم آزمایش هایی برای تعیین خصوصیات ترکیبات مسلح با درصدهای پایین الیاف پلی پروپیلن انجام داده اند. نتایج آزمایش ها آنها عمدتاً مطابق با یافته های زولو، ایلتر و بوچاکرت می باشد. همچنین تحقیقات هانا نشان داد که اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به بتن، تاثیر مطلوب ناچیزی روی طاقت، مقاومت ترک خوردگی و مقاومت ضربه ای داشته است.

نتایج آزمایش ا که نشان دهنده ی تاثیر مقادیر کم الیاف پلی پروپیلن بر روی آب رفتگی بتن می باشد، غیر قطعی است. تولید کنندگان الیاف پلی پروپیلن ادعا می کنند مخلوط کردن الیاف پلی پروپیلن در درصدهای حجمی پایین به طور عمه ای ترک های ناشی از آبرفتگی را کاهش می دهد. اگر چه اغلب نتایج آزمایشگاهی این ادعا را تایید می کنند، اما کمبود روش های آزمایش استاندارد شده و محدود بودن تعداد آزمایش ها بسیاری از نتایج را غیر قطعی می سازد.

آزمایش های انجام شده توسط لیتوین بر روی نمونه هایی با مقاومت فشاری به ترتیب Mpa20.7) psi3000 و (Mpa31) psi4500 حاکی از این هستند که آب رفتگی خشک محدود نشده (آزاد( بتن با اضافه کردن % 0.1 الیاف پلی پروپیلن به میزان %-1.1 %3.7 کاهش می یابد. این نتایج بعد از اینکه نمونه ها به مدت یک سال در هوایی با رطوبت نسبی %50 و C˚23 F˚73 خشک شدند، به دست آمد. آزمایش های لیتوین مطابق با ASTMC157 انجام شد. او نتیجه گیری کرد که تفاوت عمده ای در آب رفتگی نامحدود )آزاد( بتن ساخته شده با یا بدون الیاف پلی پروپیلن وجود ندارد. نتایج مشابهی توسط گرزی بوسکای و شا، گزارش شد.

همچنین آزمایش های آب رفتگی نامحدود پلاستیک توسط زولو و ایلتر و بوچاکرت انجام شد. این آزمایش ها نشان داده اند که بعد از 180 دقیقه، آبرفتگی برای حجم های به ترتیب %0.1 تا %0.3 از الیاف پلی پروپیلن، بین 12 تا %25 کاهش می یابد. آزمایش های آب رفتگی نامحدود پلاستیک مطابق با ASTMC827 انجام شدند. در طی این آزمایش ها مشاهده شده است که مقدار آب شیره دهی سطح با افزودن الیاف، کاهش چشمگیری یافته است. به عقیده زولو این احتمال وجود دارد که الیاف، تراکم ترکیبات را کاهش دهند و بنابراین منجر به نگهداشت بیشتر آب در مراحل اولیه هیدراسیون شوند.

آزمایش های آب رفتگی نامحدود بتن که توسط زولو انجام شد نشان دادند که آب رفتگی به ترتیب %33، %47 و %10 برای بتن هایی با 0.1، 0.2و 0.3 درصد حجمی از الیاف کاهش یافته است. نمونه های آزمایشی به مدت 14 روز در زیر آب نگهداری شدند و سپس به مدت 7 روز در شرایط خشکاندن سریع قرار گرفتند. منحنی کرنش آب رفتگی در مقابل زمان برای نمونه های بتنی معمولی و برای نمونه هایی با درصد الیاف مختلف در شکل 1 نشان داده شده است. علیرغم اینکه نمونه های الیاف دار، آب رفتگی نامحدود کمتری را برای هر کدام از درصدهای به کار رفته از الیاف نشان دادند، با استفاده از این نتایج نمیتوان به هیچ روند قطعی ای دست یافت. همچنین نتایج گردآوری شده از تلاش های سایر محققان در رابطه با آب رفتگی نامحدود، غیر قطعی و متناقض بوده اند.

هر چند آزمایش های آب رفتگی نامحدود، اطلاعاتی پیرامون مشخصات آب رفتگی ترکیبات مسلح فراهم می کنند، اما اطلاعات مفیدی در رابطه با چگونگی پاسخ ترکیبات به تنش های ناشی از آبرفتگی در شرایط محدود شده بدست نمی دهند. در عمل، آب رفتگی نامحدود به ندرت اتفاق می افتد و همیشه مقداری محدود شدگی به دلیل طبیعت یکپارچه ساختار بتن وجود دارد.

در تحقیق اخیر گرزی بوسکای و شا، یک نمونه حلقه مانند  به منظور شبیه سازی ترک خوردگی ناشی از آب رفتگی محدود به کار برده شد و نتایج زیر به دست آمد :

1. مقادیر پایین 0.25 درصدی از الیاف فولادی یا پلی پروپیلن، می تواند به طور اساسی عرض ترک های ناشی از آب رفتگی خشک محدود شده را کاهش دهد.
2. الیاف فولادی تاثیرگذارتر از الیاف پلی پروپیلن هستند.
3. مشاهده شد که افزودن %0.1 حجمی الیاف پلی پروپیلن تاثیری ندارد.

شکل (الف) : الیاف 0.1درصد حجمی

شکل (ب) : الیاف 0.2 درصد حجمی

شکل (ج) : الیاف 0.3 درصد حجمی

جهت مطالعه مقاله ترکیبات سیمانی (درصد پایین الیاف پلی پروپیلن) به صورت کامل می توانید به وب سایت کلینیک بتن ایران مراجعه نمایید .

الیاف پلی پروپیلن با اشکال مختلف و به طرق متفاوت در بتن آمیخته می شوند. الیاف می توانند به صورت الیاف قطعه قطعه شده کوتاه و مجزا(تک رشته یا نوار رشته ای)، به شکل شبکه پیوسته از صفحات نازک رشته ای و یا مانند شبکه به هم بافته، در بتن مخلوط شوند. واضح است که روش تولید به مقدار زیادی وابسته به شکل الیاف می باشد.

والتن و ماجومدار با استفاده از روش آب زدایی افشانه- مکش، اقدام به تولید صفحات بتنی مسلح با الیاف تک رشته ای قطعه قطعه شده پلی پروپیلن کردند. داو و الیس با به کارگیری روش مخلوط کردن، آب زدایی و تراکم، ترکیبات حاوی تک رشته های قطعه قطعه شده و صفحات نازک رشته ای از الیاف پلی پروپیلن را تولید کردند. هان نات با به کارگیری روش قراردهی دستی، شبکه های پیوسته صفحات نازک رشته ای پلی پروپیلن را وارد ساختار بتن کرد. همچنین رایت بای، گالووی و ویلیامز روش قراردهی دستی را به منظور قرار دادن شبکه به هم بافته پلی پروپیلن در داخل ملات سیمان به کار بردند.

با به کارگیری روش های ساخت قراردهی دستی شبکه هایی از صفحات نازک و پیوسته پلی پروپیلن یا شبکه های به هم بافته، می توان به درصدهای حجمی بالایی از الیاف تا %12 دست یافت. الیاف با حجم های تا %6 با به کارگیری روش های آب زدایی با اسپری مکنده حاصل می شوند. حجم های تا %11 با استفاده از الیاف قطعه قطعه شده ای به دست می آید که به طور مستقیم در داخل ماتریس با نسبت آب به سیمان بالا مخلوط شده و سپس با مکش یا تراکم، آب اضافی آن خارج می شود.

وقتی الیاف قطعه قطعه شده پلی پروپیلن در داخل مخلوط بتن با مصالح معمولی ریخته می شود، درصد حجمی الیاف باید نسبتاً پایین نگه داشته شود.

چندین محقق تصدیق کرده اند که اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به بتن، روی اسلامپ بتن تاثیر داشته است. اسلامپ بتن مسلح به الیاف به طول الیاف و تمرکز الیاف بستگی دارد. یکی از محققین متذکر شد هنگامی که الیاف پلی پروپیلن رشته رشته شده که به طول 2 اینچ 51) میلیمتر ) با 0.1 درصد حجمی به مخلوط بتن با مصالح معمولی اضافه شوند، اسلامپ بیش از 3 اینچ 75) میلیمتر) کاهش می یابد.

به دلیل آبگریز بودن الیاف پلی پروپیلن، لازم است مدت اختلاط تنها به اندازه ای باشد که از توزیع یکنواخت آنها در مخلوط بتن اطمینان حاصل شود. در مورد صفحات نازک رشته ای یا الیاف های نواری زمان مخلوط کردن باید آنقدر کم باشد که از پاره شدن غیر ضروری الیاف جلوگیری شود. الیاف پلی پروپیلن معمولاً بعد از اینکه همه اجزای معمول بتن به طور کامل مخلوط شدند، اضافه می شود.

مخلوط بتن آماده حاوی الیاف پلی پروپیلن را می توان با استفاده از روش های معمول، بتن ریزی نمود. اگر چه مراقبت های زیادی باید اعمال شود تا از خارج شدن همه هوای محبوس در بتن و حصول چگالی مطلوب اطمینان حاصل شود. به طور معمول مخلوط بتن آماده دارای الیاف پلی پروپیلن به تراکم کامل (کمی بیشتر از بتن غیر مسلح) نیاز دارد. بتن های مسلح به الیاف پلی پروپیلن به خوبی به روش های معمول تراکم، پاسخ می دهند و الیاف به راحتی از مخلوط جدا نمی شود.

تحقیقات قابل ملاحظه ای در مورد بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن انجام شده است. نتایج آزمایش برای ترکیبات مسلح به الیاف پلی پروپیلن در محدوده درصدهای حجمی %0.1 تا %10 گردآوری شده است. خصوصیات بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن تا حدی متغیر است و به میزان زیاد به میزان آب رفتگی و شکل الیاف به کار گرفته شده بستگی دارد.

مقاومت پیوستگی بتن

به طور کلی تاثیر الیاف پلی پروپیلن به عنوان تقویت کننده بتن بستگی به پیوستگی میان ملات و الیاف دارد. پیوستگی شیمیایی میان الیاف پلی پروپیلن و ملات سیمان، ضعیف و معمولاً نزولی است.

 در حقیقت قالب های بتن، معمولاً از پلی پروپیلن ساخته می شوند زیرا بتن سخت شده به راحتی از آن جدا می شود.

 برای آنکه بتن مسلح به الیاف از دیدگاه سازه ای عملکرد رضایت بخشی داشته باشد، باید پیوستگی خوبی میان الیاف و ملات سیمانی وجود داشته باشد.

الیاف پلی پروپیلن به شکل صفحات نازک رشته ای و نوارها یا شبکه های به هم بافته، پیوستگی بهتری را با ملات سیمانی نسبت به الیاف تک رشته ای قطعه قطعه شده، تامین می کنند. 

البته بهبود پیوستگی اغلب به طور کامل مکانیکی است و نتیجه مستقیمی از نفوذ ملات های سیمانی به داخل تک رشته های الیاف است که به وسیله رشته رشته شدن، تولید شده اند.

فساد حرارتی الیاف پلی پروپیلن در ترکیبات سیمانی

اندونین، مایی و کنترل داده اند که بتن مسلح به الیاف پلی پروپیلن ممکن است با برخی روش های عمل آوری با بخار سازگار نباشند.

نتایج آزمایش های آنها نشان می دهد ترکیباتی که در اتوکلاو در فشار Mpa0.4 و دمای C˚140 به مدت 24 ساعت عمل آوری شده اند و سپس در کوره با دمای C˚116 به مدت 24 ساعت خشک شده اند، به دلیل فساد حرارتی ناشی از اکسایش الیاف، انعطاف پذیری خود را به طور چشمگیری از دست داده اند.

بعدها ثابت شد که فساد حرارتی به دلیل حرارت بالای کوره خشک کننده بوده است و اگر دمای خشک کردن به میزان زیادی کاهش یابد، می توان از عمل آوری با اتوکلاو به همراه خشک کردن در کوره استفاده نمود.