استخدام الألياف بدلاً من الشبكات وقضبان التسليح في الشاتكريت والأنفاق
يرتبط الاستخدام الأول للألياف في الشاتكريت بسد Ririe في Idaho في عام 1972 باستخدام الألياف الفولاذية. ومنذ ذلك الحين، تزايد استخدام ألياف الفولاذ والبوليمر الماكرو (ماكرو سنتتيك) في الشاتكريت الجاف والرطب كبديل للتسليح أحادي الطبقة أو مزدوج الطبقة في حفر المناجم والأنفاق وتثبيت الأسطح المائلة.
عادةً ما تكون الأسطح الصخرية التي يتم الحصول عليها عن طريق الحفر بالتفجير خشنة وغير مستوية. في مثل هذه الحالات، يؤدي عدم استخدام الشبكة إلى تقليل حجم شاتكريت الألياف المطلوب لتحقيق الثبات. والسبب في ذلك هو أن الشاتكريت يتم تنفيذه تمامًا على المقطع المحفور دون الحاجة لملء المساحة خلف الشبكة أو تغطيتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الألياف بدلاً من الشبكة يقلل من كمية المواد المهدورة بسبب الارتداد ويمنع إنشاء ثقوب أو مساحة مسامية خلف الشبكة.
تظهر الدراسات التي تم إجراؤها أنه بنفس السماكة، تكون الخرسانة المرشوشة (الشاتكريت) مكافئة للشبكة من حيث الأداء الهيكلي. بالإضافة إلى ذلك، تعمل الألياف الهيكلية على تحسين قابلية تشكل الشاتكريت، ونتيجة لذلك، يمكن للشاتكريت أن يتحمل التشوهات التي تحدث في المناجم والأنفاق دون الكسر الهش. وعادةً ما يتم تحسين الالتصاق بين الشاتكريت والركيزة الحجرية عن طريق استخدام الألياف. ويعود سبب ذلك إلى الاستغناء عن الشبكة، ونتيجة لذلك، تنفيذ أفضل وكثافة للخرسانة المرشوشة (الشاتكريت). يؤدي وجود الشبكة إلى خلق ثقوب ومساحات مسامية وتسهيل تغلغل المياه، مما يجعل ديمومة الخرسانة تواجه التحديات على المدى الطويل.
ما نوع الألياف التي يجب أن نستخدمها لصنع الخرسانة المرشوشة بالألياف؟
يمكن استخدام ألياف مختلفة لصنع خرسانة الألياف، لكن تجدر الإشارة إلى أنه من أجل استخدام كل منها، من الضروري تحديد نوع الألياف الذي يعطي التركيبة الأفضل حسب مواصفات المنتج وتطبيقه.
ولهذا الغرض يجب علينا أولاً التعرف على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للألياف، حتى نتمكن من الاستفادة منها في المصفوفات الأسمنتية من خلال النظر في هذه الخصائص. في الخرسانة المرشوشة، فإن استخدام ألياف البوليمر ذات المقاومة العالية للالتواء والمعامل المرتفع والشبكة الليفية يتمتع بأكثر الخصائص الوظيفية.