بررسی کتاب سنجی بتن مسلح به الیاف؛ مروری بر مشخصات، کاربردها و چالش های آینده

بتن مسلح به الیاف به عنوان یکی از مهم ترین نوآوری ها در فناوری بتن طی چند دهه اخیر مطرح بوده است. با وجود تحقیقات گسترده، هنوز چالش های اساسی در درک رفتار مکانیکی، مکانیزم عملکرد الیاف، دوام و تدوین معیارهای طراحی این نوع بتن وجود دارد. پژوهش های انجام شده اغلب بر یک نوع خاص از الیاف یا بخشی محدود از خواص تمرکز داشته اند و نتایج آن ها پراکنده و در بسیاری موارد غیرقابل مقایسه است. علاوه بر ین، ورود فناوری های نوین همچون بتن های فوق توانمند، بتن های مهندسی شده با قابلیت تغییرشکل و سامانه های نوظهور نظیر چاپ سه بعدی، ابعاد تازه ای از نقش الیاف در بهبود عملکرد بتن را مطرح کرده است. توجه روزافزون به پایداری زیست محیطی، کاهش ردپای کربنی و استفاده از الیاف بازیافتی یا طبیعی نیز ضرورت بازنگری در ظرفیت ها و محدودیت های بتن الیافی را افزایش داده است. این مطالعه مروری با بهره گیری از روش کتاب سنجی و تحلیل انتقادی یافته های آزمایشگاهی، به نظام مند ساختن دانش موجود و شناسایی خلاهای تحقیقاتی پرداخته است. داده ها از پایگاه Scopus استخراج و با نرم افزار VOSviewer تحلیل شدند تا روند انتشار، کلیدواژه های پرتکرار و شبکه های همکاری علمی مشخص گردد. همچنین، عملکرد گروه های اصلی الیاف شامل فولادی، شیشه ای و مصنوعی جمع بندی شد. یافته ها نشان می دهد الیاف فولادی بیشترین اثر را بر افزایش ظرفیت پس از ترک، شکل پذیری و انرژی جذب دارند، در حالی که اثر آن ها بر مقاومت فشاری محدود است. الیاف مصنوعی در مقادیر کم ترک های جمع شدگی پلاستیک را کنترل کرده و در مقادیر بیشتر موجب افزایش چقرمگی و مقاومت باقی مانده می شوند؛ میکروالیاف هایی چون پلی پروپیلن در کاهش ترک های اولیه و ماکروالیاف ها در جایگزینی نسبی مش فولادی عملکرد مطلوبی دارند. الیاف شیشه ای نیز به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و حرارت مزیت دارند، هرچند افت تدریجی خواص مکانیکی در شرایط محیطی طولانی مدت چالش مهمی محسوب می شود. همچنین، نتایج کتاب سنجی روند رو به رشد تحقیقات در زمینه بتن الیافی را تایید کرده و موضوعاتی چون استفاده از الیاف ترکیبی، توسعه بتن خودتراکم الیافی و بتن پرینتری و همچنین ادغام شاخص های پایداری با معیارهای طراحی را به عنوان محورهای نوظهور شناسایی می کند. این مطالعه در نهایت بر ضرورت استانداردسازی گزارش ها، توسعه مدل های طراحی مبتنی بر عملکرد و گسترش رویکردهای پایدار برای ارتقای کاربرد صنعتی بتن الیافی تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

بتن الیافی ، الیاف فولادی ، مصنوعی و شیشه ای ، کتاب سنجی