الیاف فولادی، اقتصاد ساختوساز برزیل را تغییر میدهد + نمودار
استفاده از الیاف فولادی در بتن میتواند هزینه مصالح تقویتکننده را تا ۳۴ درصد و نیاز به نیروی کار در مرحله نصب را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. نتایج یک مطالعه تازه در برزیل نشان میدهد این فناوری، فقط روش اجرای سازههای بتنی را تغییر نمیدهد، بلکه میتواند ترکیب تقاضای فولاد ساختمانی را نیز بهسوی محصولات تخصصیتر سوق دهد.
به گزارش فولاد نیوز، صنعت ساختمان برزیل، مانند بسیاری از بازارهای نوظهور، با سه مشکل همزمان مواجه است؛ افزایش هزینهها، بهرهوری پایین و کمبود نیروی ماهر. بخش مهمی از زمان اجرای سازههای بتنی نیز صرف برش، جانمایی، بستن و نصب میلگرد و مشهای جوشی میشود. اکنون نتایج یک مطالعه مهندسی نشان میدهد افزودن مستقیم الیاف فولادی گالوانیزه به بتن میتواند بخشی از این مراحل را حذف کند.
این پژوهش را شرکت مشاور سازه «اوولوسائو انجنهاریا» انجام داده و نتایج آن بهتازگی منتشر شده است. محققان امکان جایگزینی کامل یا جزئی تقویتکنندههای متعارف با الیاف فولادی را در دیوارهای بتنی درجا، پنلهای پیشساخته و تیرهای بتنی بررسی کردهاند.
صرفهجویی فراتر از مصالح
بیشترین صرفهجویی در دیوارهای بتنی درجا به دست آمده است. در سناریویی که مش جوشی و تقویتکنندههای اطراف بازشوها بهطور کامل با الیاف فولادی جایگزین شدند، هزینه مصالح تقویتکننده حدود ۳۴ درصد کاهش یافت.
در سناریوی محافظهکارانهتر، میلگردهای متعارف در اطراف بازشوها حفظ شد، اما الیاف فولادی جای مش دیوار را گرفت. در این حالت نیز هزینه مصالح ۲۷ درصد پایین آمد.
برای پنلهای بتنی پیشساخته، میزان صرفهجویی بسته به طراحی و مقدار جایگزینی بین ۸ تا ۲۰ درصد برآورد شد. جایگزینی آرماتورهای عرضی و پوستهای در تیرهای بتنی نیز هزینه تقویتکننده را در سازههای بتنآرمه حدود ۸ درصد و در تیرهای پیشتنیده نزدیک به ۱۶ درصد کاهش داد.
در نمونه دیوار بررسیشده، روش متعارف به هزار و ۲.۸ کیلوگرم مش جوشی از نوع «سیای-۶۰» نیاز داشت. در گزینه مبتنی بر الیاف، ۲۷۶ کیلوگرم الیاف فولادی با دوز مصرف ۸ کیلوگرم در هر مترمکعب بتن به کار رفت. البته مقدار میلگرد باقیمانده در هر سناریو، با توجه به طراحی سازه متفاوت بود.
زمان، مهمتر از فولاد
مهمترین مزیت این فناوری احتمالاً کاهش مستقیم وزن فولاد نیست، بلکه صرفهجویی در زمان و نیروی انسانی است. در روش سنتی، کارگران باید میلگرد و مش را برش دهند، در محل قرار دهند و با رعایت فاصله و پوشش بتن به یکدیگر متصل کنند. الیاف فولادی در مرحله اختلاط وارد بتن میشود و در صورت طراحی صحیح، میتواند نیاز به بخشی از این عملیات را از بین ببرد.
برآوردهای مطالعه نشان میدهد نیاز به نیروی کار برای نصب تقویتکنندهها میتواند تا ۵۰ درصد کاهش یابد. این صرفهجویی در پروژههایی که با کمبود نیروی ماهر یا تأخیر زمانی مواجهاند، حتی از کاهش هزینه مصالح نیز اهمیت بیشتری دارد.
کوتاهشدن مراحل اجرا همچنین میتواند سرعت گردش قالبها را بالا ببرد، احتمال خطای انسانی در جانمایی تقویتکنندهها را کاهش دهد و به تولید صنعتیتر قطعات بتنی کمک کند. بااینحال، نتایج پژوهش تنها هزینه مصالح تقویتکننده را مقایسه کرده و شامل کل هزینه ساخت، حمل، کنترل کیفیت و طراحی دوباره سازه نیست. بنابراین، میزان صرفهجویی نهایی باید برای هر پروژه جداگانه محاسبه شود.
تقاضای فولاد حذف نمیشود
گسترش بتن الیافی الزاماً بهمعنای کاهش کامل مصرف فولاد ساختمانی نیست. آنچه تغییر میکند، نوع محصول و نحوه مصرف آن است. بخشی از تقاضا میتواند از میلگرد و مشهای متعارف به سمت الیاف مهندسیشده، گالوانیزه و دارای ارزش افزوده بیشتر حرکت کند.
این تغییر برای فولادسازان و واحدهای پاییندستی اهمیت دارد. بازار ساختمان در آینده فقط بر پایه تناژ بیشتر میلگرد رشد نخواهد کرد؛ محصولاتی که زمان اجرا را کاهش دهند و بهرهوری پروژه را بالا ببرند، سهم بیشتری از ارزش بازار به دست میآورند.
البته مقاومت صنعت ساختمان در برابر روشهای جدید همچنان مانع مهمی است. پیمانکاران، مهندسان محاسب و نهادهای مقرراتگذار باید از عملکرد بلندمدت، دوام و ایمنی این سازهها اطمینان پیدا کنند. با وجود این، فشار ناشی از افزایش دستمزد و کمبود نیروی متخصص میتواند روند پذیرش فناوری را سرعت ببخشد.
الیاف فولادی شاید مصرف فولاد در ساختمان را کمتر کند، اما ارزش هر کیلوگرم فولاد مصرفی را بالا میبرد. همین نکته میتواند اقتصاد زنجیره فولاد ساختمانی را در برزیل و دیگر بازارهای در حال توسعه دگرگون کند.