Lif takviyeli beton

Polipropilen elyaf

Lif takviyeli beton (kısaca LTB) ya da fiber takviyeli beton; düzgün dağılmış, rastgele yönlenmiş ayrık lifler içeren betondur. Çelik, cam, plastik (polipropilen, naylon) ve karbon lifleri gibi sentetik lifler ile doğal bitkisel lifler LTB üretiminde kullanılabilir. LTB'nin özelliklerini lif tipi, geometrisi ve miktarı etkiler. Liflerin uygun şekilde kullanılmasıyla betonun sünekliği, darbe dayanımı ve ilk çatlak dayanımı artırılır. Ancak lif eklenmesi betonun basınç dayanımını ve elastisite modülünü büyük ölçüde etkilemez. Mikro lifleri seçerken genellikle maliyet/performans ön planda tutulması nedeniyle en yaygın kullanılan malzeme polipropilendir.

Beton, düşük çekme dayanımına sahip kırılgan bir malzemedir. Çoğu zaman, süneklik ve çekme yükü taşıma kapasitesi açısından geleneksel çelik donatılara güvenilir. Betonun çekme dayanımını aşan çekme gerilmeleri nedeniyle oluşan çatlaklar, mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin azalmasına yol açar. Bu nedenle, betonun süneklik ve çekme dayanımındaki her bir iyileştirme değerlidir. Bu tür bir iyileştirme tekniği, binlerce yıldır kerpiç tuğla yapımında kullanılmaktadır. Tuğla kururken büzülmeden kaynaklanan çatlamayı azaltmak ve kuruduktan sonra bloğun bir arada kalmasına yardımcı olmak için çamura saman eklenmiştir.

Çelik fiberli beton kiriş

LTB'ler, lif hacim oranlarına göre şu şekilde sınıflandırılır:

• Düşük hacim oranlı (<%1) LTB'ler, genellikle büzülme çatlaklarını azaltmak için kullanılır.
• Orta hacim oranlı (%1–%2) LTB'ler, daha yüksek eğilme dayanımı ve darbe dayanımına sahiptir.
• Yüksek hacim oranlı (>%2) LTB'ler, gerilim sertleştirmesi nedeniyle sertleşmiş durumda çok daha iyi performans gösterir ve yüksek performanslı LTB'ler olarak adlandırılır.

Çoğu LTB uygulamasında lif hacmi %2'yi geçmez. Bunun iki ana nedeni, lif eklenmesiyle birlikte betonun maliyetinin artması ve işlenebilirliğinin azalmasıdır.

LTB ağırlıklı olarak endüstriyel zeminler, tünel kaplamaları, otopark zeminleri, kaldırım kaplamaları, silolar, su ve kıyı yapıları, pistler ve mimari prekast cephe paneli gibi uygulamalarda kullanılır.

Bazı yapılar çelik donatı kullanımına müsaade etmez. Örneğin, MRI makinelerinin devasa mıknatısları vardır. Manyetik olmayan binalarda muhafaza edilmeleri gerekir. Bu amaçlar için bazı yapılar fiber takviyeli plastik donatılar ve lifler kullanılarak inşa edilmiştir. Plastik takviye çelik kadar güçlü olabilir.

Tünel segmentleri gibi yeraltı inşaat endüstrisinde donatılı demir yerini neredeyse tamamen LTB`ye bırakmıştır. Bu, çeliklerin oksidasyonu veya korozyonuyla ilgili sorunları önlemek amacıyladır. LTB ile yüksek sıcaklıklarda mukavemeti korumak, yangına ve kavitasyona karşı direnci artırmak da amaçlanır.