طرح توجیهی تولید الیاف بتن ☀️ جهت ساخت بتن مسلح الیافی
- مدیر تیم تحریریه
- طرحهای توجیهی صنایع ساختمانی
بیزنس پلن و طرح توجیهی تولید الیاف بتن میتواند اطلاعات تخصصی راجع به هزینه های احداث و درآمدهای کارخانه و سود تولید الیاف بتن به شما بدهد ، همچنین شما میتوانید از آنها جهت اخذ مجوزها و وام بانکی و یا اخذ زمین استفاده کنید. همچنین در انتهای این مطلب کلیه طرحهای توجیهی آماده الیاف بتن جهت دانلود شما قرارداده شده اند. این طرحهای توجیهی مربوط به سالهای گذشته بوده و کاربرد اجرایی ندارند و صرفا برای مطالعه میتوانید آنها را دانلود کنید.
✳️ سر فصل های این مقاله ( 0 تا 100 تولید الیاف بتن )
✔️ معرفی انواع محصولات طرح توجیهی الیاف بتن
✔️ معرفی مواد اولیه مورد نیاز تولید الیاف بتن
✔️ بررسی فرایند تولید الیاف بتن
✔️ لیست تجهیزات عمومی (مشترک بین انواع الیاف بتن صنعتی)
✔️ دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید الیاف بتن
✔️ معرفی طرح توجیهی الیاف بتن !
✳️ 0 تا 100 بیزنس پلن و کاربردهای الیاف بتن :
الیاف بتن چیست ؟
الیاف بتن، موادی هستند که به مخلوط بتن اضافه می شوند تا ویژگی های مکانیکی آن بهبود یابد و نهایتا منجر به تولید بتن مسلح الیافی شوند.
الیاف بتن معمولاً به صورت رشته های نازک درون بتن پراکنده می شوند و نقش مهمی در افزایش مقاومت کششی، کاهش ترک خوردگی و بهبود دوام بتن دارند.
با افزودن الیاف، بتن مسلح الیافی در برابر تنش های ناشی از بارهای مکانیکی، تغییرات دمایی و عوامل محیطی مقاوم تر می شود.
اگر تمایل به ورود به کسب وکار تولید الیاف بتن را دارید نیاز به بیزنس پلن و طرح توجیهی تولید الیاف بتن دارید تا مضاف بر اطلاع از برآوردهای مالی این کسب و کار ، بتوانید فرایند اخذ مجوزها و وام بانکی را طی نموده و کارخانه الیاف بتن خود را راه اندازی کنید.
جهت سفارش بیزنس پلن و طرح توجیهی تولید الیاف بتن میتوانید با کارشناسان «وبسایت گسترش کارآفرینی» با مدیریت «مهندس ایمان حبیبی» تماس بگیرید.
معرفی کاربردهای محصولات طرح توجیهی الیاف بتن :
الف) کاربرد الیاف بتن در سازه های عمرانی :
الیاف بتن در ساخت پل ها، تونل ها، سدها و ساختمان های بلند برای کاهش ترک خوردگی و افزایش دوام استفاده می شود.
ب) کاربرد الیاف بتن در کف سازی صنعتی :
استفاده از الیاف بتن در کف سازی انبارها، پارکینگ ها و سالن های تولید، به جلوگیری از ایجاد ترک و افزایش مقاومت در برابر سایش کمک می کند.
ج) کاربرد الیاف بتن در روسازی جاده ها :
در باندهای فرودگاه و بزرگراه ها، استفاده از الیاف بتن به افزایش استحکام و انعطاف پذیری سازه کمک کرده و طول عمر آن را بیشتر می کند.
د) کاربرد الیاف بتن در سازه های دریایی :
برای مقاوم سازی سازه هایی که در معرض آب شور و شرایط سخت محیطی هستند، از بتن الیافی استفاده می شود تا خوردگی و فرسایش کاهش یابد.
ه) کاربرد الیاف بتن در تولید قطعات بتنی مسلح پیش ساخته :
در قطعات بتنی پیش ساخته مانند پانل های دیواری و بلوک های بتنی، استفاده از الیاف باعث جلوگیری از شکستگی و افزایش استحکام می شود.
✳️ معرفی انواع محصولات طرح توجیهی الیاف بتن :
در بتن های مسلح الیافی برای تقویت خواص مکانیکی و کاهش ترک خوردگی و تنش های داخلی می تواند از انواع مختلف الیاف استفاده کرد. در ادامه به انواع الیاف بتن رایج اشاره خواهیم کرد.
1. الیاف فولادی (Steel Fibers) :
الیاف فولادی معمولاً از فولادهای پرکاربرد با محتوای کربن کنترل شده تهیه می شوند.
این الیاف به دلیل داشتن مدول الاستیسیته بالا و مقاومت کششی فوق العاده، نقش مهمی در بهبود رفتار مکانیکی بتن دارند.
از آنجا که قابلیت انعطاف پذیری نسبی نسبت به شکست خشک دارند، به توزیع تنش ها و کنترل شکست های ناگهانی کمک می کنند.
رایج ترین کاربردهای الیاف فولادی :
افزایش مقاومت در برابر خمش و ضربه :
استفاده از الیاف فولادی موجب افزایش توان جذب انرژی بتن در برابر ضربه ها و لرزش های شدید می شود.
کنترل تشکیل ترک :
با توزیع یکنواخت تنش ها، احتمال ایجاد ترک های ناشی از تنش های کششی یا خمشی کاهش می یابد.
سازه های ویژه :
در بتن های پرمقاومت، کف سازی های صنعتی، پل ها، تونل ها و سازه هایی که در معرض شرایط بحرانی مانند آتش سوزی یا زلزله هستند، کاربرد فراوان دارد.
2. الیاف پلی پروپیلن (Polypropylene Fibers) :
الیاف پلی پروپیلن از پلیمر پلی پروپیلن ساخته شده و به دلیل وزن سبک، مقاومت شیمیایی بالا و انعطاف پذیری مناسب شناخته می شوند. الیاف پلی پروپیلن به طور خاص برای کاهش مشکلات مربوط به انقباض و ترک های اولیه در بتن تازه بسیار مفید هستند.
کاربردهای الیاف پلی پرپیلن :
کاهش ترک های اولیه :
اضافه شدن الیاف پلی پروپیلن به بتن تازه مانع از تشکیل ترک های ریز ناشی از تبخیر سریع آب و تغییرات دما می شود.
ایزولاسیون حرارتی :
در بتن های سبک و عایق ها به کار رفته و موجب افزایش کارایی حرارتی می شوند.
مقاومت در برابر مواد شیمیایی :
الیاف پلی پروپیلن مناسب برای سازه هایی که در معرض محیط های مرطوب یا مواد شیمیایی خورنده قرار دارند.
3. الیاف شیشه ای (Glass Fibers) :
الیاف شیشه ای از نوع های مختلفی از شیشه های سیلیکاتی تهیه می شوند که به دلیل وزن کم و مقاومت بالا در برابر کشش مورد توجه قرار گرفته اند.
اگرچه مقاومت شیمیایی خوبی دارند، اما در محیط های بسیار قلیایی ممکن است نیاز به پوشش های محافظ داشته باشند.
کاربردهای الیاف شیشه ای :
سازه های پیش ساخته :
الیاف شیشه ای به دلیل وزن سبک و مقاومت بالا، در تولید المان های پیش ساخته بتن مانند پانل های دیواری و قطعات تزئینی استفاده می شود.
تقویت سازه های حساس :
الیاف شیشه ای در بتن هایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله دارند، به عنوان یک عنصر تقویتی عمل می کند.
محیط های مرطوب :
الیاف شیشه ای به دلیل مقاومت نسبی در برابر خوردگی و تاثیرات محیطی، در سازه هایی که در معرض آب یا رطوبت زیاد قرار دارند، کاربرد دارد.
4. الیاف آرامید (Aramid Fibers):
آرامیدها از خانواده پلی مرهای آرامید هستند که به خاطر مقاومت بسیار بالا در برابر کشش، حرارت و سایش شهرت دارند.
این الیاف دارای ساختاری مولکولی منظم هستند که مقاومت و استحکام آن ها را تضمین می کند.
کاربردهای الیاف آرامید :
سازه های دچار حرارت بالا :
الیاف آرامید در بتن های استفاده شده در نزدیکی کوره ها یا محیط های صنعتی دچار دمای بالا، جهت حفظ یکپارچگی ساختاری کاربرد دارند.
تقویت سازه های بحرانی :
الیاف آرامید در مواردی که نیاز به افزایش مقاومت در برابر شکست های پوکی و ناگهانی باشد، مانند پوشش های حفاظتی و سازه های ارتشی.
5. الیاف کربنی (Carbon Fibers) :
الیاف کربنی از فیبرهای با ساختار کربنی تشکیل شده اند که به دلیل داشتن مدول بالا، مقاومت فوق العاده و وزن بسیار کم، از مواد پیشرفته در مهندسی ساختار محسوب می شوند.
این الیاف معمولاً به صورت گران قیمت تولید شده و برای کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای الیاف کربنی :
سازه های سبک و فوق مقاوم :
الیاف کربنی در پروژه های مهندسی که نیاز به کاهش وزن همراه با افزایش مقاومت است، مانند سازه های پیشرفته در صنایع هوایی و خودروسازی استفاده میشود .
تقویت سازه های بحرانی :
الیاف کربنی برای استفاده در بتن های فوق مقاوم که در معرض شرایط بسیار سخت محیطی و شیمیایی قرار دارند.
6. سایر الیاف پلاستیکی یا سنتتیک (Plastic or Synthetic Fibers):
این دسته شامل الیاف تولید شده از پلیمرهای مختلف مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن، و پلی وینیل الکل (PVA) می باشد.
این الیاف به دلیل خواص انعطاف پذیری و مقاومت در برابر رطوبت، نقش مهمی در کنترل ترک های سطحی و افزایش دوام بتن دارند.
کاربردهای الیاف پلاستیکی یا سنتتیک :
پیشگیری از انقباض و ترک :
الیاف پلاستیکی در بتن های سبک و به ویژه در مناطق با تغییرات دمایی شدید، به کاهش انقباض و جلوگیری از ایجاد ترک های ریز کمک می کند.
افزایش چقرمگی بتن :
الیاف پلاستیکی به بهبود رفتار پس از شکست (toughness) بتن و جذب انرژی در برابر ضربه ها منجر می شود.
کاربردهای متنوع ساختمانی :
الیاف پلاستیکی در کف سازی ها، سطوح راه سازی و حتی در ساخت قطعات تزئینی بتن مورد استفاده قرار می گیرد.
7. الیاف طبیعی (Natural Fibers):
این الیاف از منابع طبیعی مانند کنف، جوت، کویر (کوا)، و سایر الیاف گیاهی یا حیوانی به دست می آیند.
الیاف طبیعی به دلیل قابلیت تجزیه پذیری و اثرات مثبت زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته اند، اما ممکن است در برابر رطوبت و عوامل زیست محیطی مقاوت کمتری نسبت به الیاف مصنوعی داشته باشند.
کاربردهای الیاف طبیعی :
سازه های سبز و پایدار :
الیاف طبیعی برای استفاده در بتن های سازگار با محیط زیست که می خواهند اثرات کربنی خود را کاهش دهند.
عایق های حرارتی و صوتی :
الیاف کربنی به دلیل ساختار طبیعی الیاف، در پروژه هایی که نیاز به عایق سازی دارند مفید هستند.
کاربردهای اقتصادی :
الیاف کربنی در مناطقی که هزینه و دسترسی به الیاف مصنوعی بالا است، می تواند جایگزین مناسبی باشد.
8. الیاف میکرو و ماکرو سنتتیک (Micro and Macro Synthetic Fibers):
این دسته به دو گروه تقسیم می شود :
الیاف میکرو :
الیاف میکرو دارای قطر بسیار ریز هستند و به عنوان یک شبکه ریز برای کنترل ترک های ریز و جلوگیری از تقسیم نابرابر تنش ها در سطح بتن به کار می روند.
الیاف ماکرو :
الیاف ماکرو دارای قطر بزرگتر و طول بیشتر هستند که علاوه بر کنترل ترک های ریز، به عنوان یک عامل تقویتی در برابر نیروهای کلان (مانند خمشی و فشاری) عمل می کنند.
کاربردهای الیاف میکرو و ماکرو :
توزیع یکنواخت تنش :
در بتن های پیش ساخته، استفاده از هر دو نوع الیاف موجب بهبود رفتار کلی بتن در برابر تغییرات دما و تنش های مکانیکی می شود.
افزایش مقاومت سازه :
الیاف ماکرو به افزایش مقاومت در برابر خمش و فشارهای وارده کمک می کنند، در حالی که الیاف میکرو جلوی تشکیل ترک های سطحی و اولیه را می گیرند.
کاربردهای خاص :
ترکیب این دو نوع الیاف در بتن های مهندسی، به ایجاد سازه های چندمنظوره با دوام و مقاومت بالا منجر می شود.
✔️ خلاصه دانش فنی طرح توجیهی الیاف بتن !
✳️ معرفی مواد اولیه مورد نیاز تولید الیاف بتن :
تولید الیاف بتن نیازمند استفاده از مواد اولیه خاصی است که باعث تقویت و بهبود ویژگی های مکانیکی بتن می شود.
این مواد اولیه شامل انواع مختلفی از الیاف و افزودنی ها هستند که هرکدام نقش خاصی در بهبود خصوصیات بتن دارند.
در ادامه، مواد اولیه اصلی مورد نیاز برای تولید الیاف بتن به تفصیل شرح داده می شود.
الف) الیاف فولادی :
یکی از مهم ترین مواد اولیه در تولید الیاف بتن، الیاف فولادی است. این الیاف معمولاً از فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ تولید می شوند و به بتن استحکام کششی و خمشی می دهند.
الیاف فولادی به طور عمده در بتن های مسلح و پیش ساخته استفاده می شوند تا مقاومت در برابر ترک ها و شکستگی ها را افزایش دهند.
الیاف فولادی به دو صورت کوتاه یا بلند در دسترس هستند که معمولاً به طول های 2 تا 4 سانتی متر در بتن استفاده می شوند.
ب) الیاف شیشه ای :
الیاف شیشه ای از جنس شیشه هستند و برای تقویت بتن به کار می روند. الیاف شیشه ای باعث بهبود ویژگی های کششی و فشاری بتن می شوند و در مقابل شرایط محیطی مقاوم هستند.
الیاف شیشه ای در بتن های مقاوم در برابر خوردگی و شرایط شیمیایی خاص کاربرد دارند.
همچنین، الیاف شیشه ای باعث کاهش جذب آب و افزایش دوام بتن در برابر فرسایش می شوند.
ج) الیاف پلی پروپیلن :
الیاف پلی پروپیلن یکی دیگر از مواد اولیه پرکاربرد در تولید الیاف بتن صنعتی هستند.
این الیاف معمولاً برای افزایش مقاومت بتن در برابر ترک های ناشی از انقباض و انبساط استفاده می شوند.
الیاف های پلی پروپیلن سبک هستند و در برابر رطوبت و مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارند.
الیاف پلی پروپیلن در کاربردهایی مانند بتن های عایق حرارتی، بتن های پیش ساخته و سازه های سبک استفاده می شوند.
د) الیاف کربن :
الیاف کربنی به دلیل ویژگی های خاص خود، مانند نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر خوردگی، در تولید الیاف بتن صنعتی کاربرد دارند.
این الیاف معمولاً در پروژه های خاص مانند تقویت سازه های بتنی در برابر نیروهای شدید و محیط های خورنده به کار می روند.
ه) مواد افزودنی و شیمیایی :
علاوه بر الیاف، استفاده از مواد افزودنی شیمیایی نیز در تولید الیاف بتن اهمیت دارد.
این افزودنی ها شامل روان کننده ها، ماده های آب بند، تسریع کننده ها و کندکننده های عمل آوری بتن هستند که در کنار الیاف باعث بهبود خواص بتن می شوند.
به طور مثال، روان کننده ها به کاهش آب لازم برای مخلوط بتن کمک کرده و عملکرد الیاف در بتن را بهبود می بخشند.
✳️ بررسی فرایند تولید الیاف بتن :
فرآیند تولید الیاف بتن به طور دقیق و تخصصی شامل مراحل مختلفی است که بسته به نوع ماده اولیه انتخاب شده، تفاوت هایی در جزئیات دارند. در ادامه به تشریح هر یک از مراحل تولید الیاف بتن پرداخته می شود.
1. انتخاب مواد اولیه
انتخاب ماده اولیه برای تولید الیاف بتن اهمیت زیادی دارد زیرا ویژگی های فنی بتن را تحت تاثیر قرار می دهد.
انواع مختلفی از الیاف شامل فولادی (برای افزایش مقاومت کششی و جلوگیری از ترک خوردگی).
الیاف شیشه ای (برای تقویت بتن های ویژه و مقاوم در برابر خوردگی)، الیاف پلیمری (سبک و ارزان، مناسب برای بتن های عادی و پیش ساخته) و الیاف نایلونی (مقاوم در برابر سایش و مناسب برای بتن های مقاوم در برابر ضربه) در این فرآیند استفاده می شوند.
2. فرآیند تولید الیاف فولادی
الف) ذوب فولاد :
فولاد ابتدا به صورت کلاف های ضخیم یا شمش در کوره های مخصوص ذوب می شود.
این فرآیند تحت دمای بسیار بالا انجام می شود تا فولاد به مایع تبدیل گردد.
ب) کشیدن الیاف :
پس از ذوب، فولاد مایع از طریق دستگاه های کشش (تجهیزات اسپینینگ) به صورت رشته های نازک در می آید.
این فرآیند، که به آن "کشیدن" یا "ترک خوردن" می گویند، باعث می شود که فولاد به طور یکنواخت و به صورت الیاف بلند و نازک شکل گیرد.
در این مرحله، میزان کشش کنترل شده برای حفظ خواص مکانیکی الیاف بسیار مهم است.
ج) سردکردن و تقویت :
الیاف فولادی کشیده شده در دمای اتاق یا در حمام های آب سرد خنک می شوند تا سختی و استحکام خود را حفظ کنند.
د) برش به اندازه های مشخص :
در این مرحله، الیاف فولادی به طول های مناسب برش داده می شوند. این طول بسته به کاربرد بتن و خواص مورد نظر تغییر می کند، اما معمولاً در حدود 12 تا 50 میلی متر است.
3. فرایند تولید الیاف شیشه ای
الف) ذوب شیشه :
شیشه ابتدا در کوره های مخصوص ذوب به دمای بالای 1400 درجه سانتیگراد می رسد.
در این دما، مواد اولیه شیشه (سیلیس، سدیم، کلسیم و سایر مواد افزودنی) به حالت مذاب در می آید.
ب) کشش الیاف شیشه ای :
شیشه مذاب از طریق اسپینرهای ویژه به صورت پیوسته و نازک کشیده می شود.
این فرآیند مشابه با روش کشیدن الیاف فولادی است، اما در اینجا الیاف شیشه ای به طور پیوسته از جریان مذاب شیشه کشیده می شوند.
ج) برش و خنک سازی :
پس از کشیدن، الیاف شیشه ای به طول های مختلف برش داده می شوند.
این الیاف به سرعت در محیط هوای سرد یا در دستگاه های مخصوص خنک می شوند تا از هرگونه تغییر شکل یا آسیب جلوگیری شود.
4. فرآیند تولید الیاف پلیمری
الف) ذوب و اکستروژن :
مواد پلیمری مانند پلی پروپیلن و پلی اتیلن ابتدا در یک فرآیند اکستروژن ذوب می شوند.
در این مرحله، مواد پلیمری به طور مایع از یک دستگاه اکسترودر عبور کرده و از طریق قالب های مخصوص به صورت رشته های نازک و مستمر کشیده می شوند.
ب) کشش و خنک سازی :
الیاف پلیمری پس از خارج شدن از قالب ها بلافاصله در دستگاه های خنک کننده، یا در حمام آب سرد یا در هوا، خنک می شوند تا به ساختار پایدار خود برسند.
ج) برش الیاف :
پس از کشش و خنک سازی، الیاف به طول های مختلف برش داده می شوند.
در این مرحله، طول الیاف بسته به کاربرد بتن تعیین می شود.
5. کنترل کیفیت و بسته بندی
پس از تولید الیاف، مرحله کنترل کیفیت آغاز می شود.
در این مرحله، الیاف تولیدی از نظر ویژگی هایی مانند مقاومت کششی، انعطاف پذیری، وزن، طول و یکنواختی بررسی می شوند.
آزمایش های مختلفی مانند تست کشش، آزمایش برش، و بررسی سطحی برای ارزیابی کیفیت الیاف انجام می شود.
پس از تأیید کیفیت، الیاف به صورت بسته بندی های مختلف آماده توزیع می شوند.
بسته بندی معمولاً به صورت کلاف های بزرگ یا بسته های کوچک صورت می گیرد، که بسته به نیاز بازار و تولیدکنندگان بتن، متفاوت است.
در نتیجه تولید الیاف بتن، چه از فولاد، شیشه یا پلاستیک، نیاز به فرآیندهای دقیق و کنترل شده دارد تا ویژگی های مورد نیاز مانند مقاومت کششی، انعطاف پذیری و دوام بتن به حداکثر برسد.
انتخاب مواد اولیه و روش های تولید به شدت بر کارایی و عملکرد بتن تأثیرگذار است.
✔️ لیست ماشین آلات و تجهیزات خط تولید الیاف بتن
الف) لیست تجهیزات عمومی (مشترک بین انواع الیاف بتن صنعتی) :
1. دستگاه کشش :
دستگاه کشش برای افزایش طول الیاف و کاهش قطر آن ها استفاده می شود.
این مرحله باعث می شود مولکول های مواد اولیه (مانند فلز، پلیمر یا شیشه) به شکلی منظم در یک راستا قرار گیرند که در نتیجه، استحکام کششی الیاف افزایش می یابد.
نحوه عملکرد دستگاه کشش :
- مرحله ورود : مواد اولیه به صورت رشته های خام وارد دستگاه کشش می شوند. این رشته ها ممکن است فلزی، پلیمری، یا شیشه ای باشند.
- مرحله کشش : غلتک ها یا سیستم های مکانیکی به رشته ها نیرویی وارد می کنند که باعث می شود این رشته ها تحت کشش قرار بگیرند و قطر آن ها کاهش یابد.
- مرحله تثبیت : پس از کشش، رشته های نازک شده به مرحله خنک سازی یا برش هدایت می شوند تا ساختار نهایی آن ها تثبیت شود.
هدف : بهبود مقاومت کششی، انعطاف پذیری و شکل دهی دقیق به الیاف.
2. دستگاه برش :
الیاف تولید شده معمولاً باید به اندازه های مشخصی بریده شوند تا در بتن به خوبی پخش شوند و مقاومت مکانیکی بتن را بهبود بخشند. دستگاه برش، طول الیاف را بر اساس نیاز پروژه تعیین می کند.
انواع دستگاه های برش :
- تیغه های گیوتینی : برای برش الیاف فلزی (فولادی و کربنی) مناسب هستند و به شکل عمودی و سریع الیاف را قطع می کنند.
- تیغه های دوار : برای برش الیاف پلیمری و شیشه ای کاربرد دارند و به خاطر انعطاف این الیاف، با چرخش پیوسته عمل برش را انجام می دهند.
تنظیمات : طول الیاف می تواند به صورت :
- الیاف میکرو و ماکرو : کمتر از 6 میلی متر
- هدف : تضمین یکنواختی ابعاد الیاف برای دستیابی به عملکرد بهینه در بتن.
3. سیستم خنک کننده :
پس از کشش و برش، الیاف باید به سرعت خنک شوند تا ساختار مولکولی آن ها تثبیت شود و از تغییر شکل یا ترک خوردگی جلوگیری گردد.
روش های خنک سازی :
- حوضچه آب سرد : برای الیاف پلیمری و پلاستیکی که به حرارت حساس هستند و نیاز به خنک شدن فوری دارند.
- جریان هوای سرد : در تولید الیاف فلزی (مانند فولاد) و شیشه ای، هوای سرد به رشته ها دمیده می شود تا بدون ترک خوردگی یا اکسید شدن، خنک شوند.
- خنک کننده گازی : برای الیاف کربنی که به اکسیژن حساس اند، از گازهای بی اثر (مانند نیتروژن) استفاده می شود تا از اکسید شدن جلوگیری شود.
هدف : تثبیت ساختار الیاف و جلوگیری از تغییر خواص مکانیکی آن ها.
4. دستگاه پوشش دهی :
الیاف پس از تولید، ممکن است به پوششی نیاز داشته باشند که بتواند خواص خاصی مثل افزایش چسبندگی به بتن یا مقاومت در برابر خوردگی را به آن ها اضافه کند.
انواع پوشش ها :
- پوشش رزینی : روی الیاف فولادی یا شیشه ای اعمال می شود تا چسبندگی بیشتری به بتن داشته باشند.
- پوشش ضد زنگ : برای الیاف فلزی (مانند فولادی) تا از زنگ زدگی در محیط های مرطوب جلوگیری شود.
- پوشش آنتی اکسیدان : مخصوص الیاف کربنی و آرامیدی که در برابر اکسیداسیون مقاوم سازی شوند.
نحوه عملکرد : الیاف از یک مخزن پوشش عبور کرده یا به صورت پاششی (اسپری) به آن ها مواد پوششی اضافه می شود و سپس به بخش خشک کن منتقل می شوند.
5. خشک کن صنعتی :
دستگاه خشک کن برای حذف رطوبت اضافی از الیاف استفاده می شود، مخصوصاً در مورد الیاف طبیعی (مانند کنف) یا الیافی که پوشش محافظ دارند و نیاز است پوشش روی آن ها تثبیت شود.
روش های خشک کردن :
- خشک کن هوای گرم : برای الیاف پلیمری و طبیعی که باید به آرامی رطوبت گیری شوند.
- خشک کن خلا : برای الیاف حساس (مانند آرامید و کربن) که نباید در معرض اکسیژن قرار بگیرند.
- خشک کن مادون قرمز : که به سرعت الیاف را حرارت داده و خشک می کند، مناسب برای تولیدات سریع.
6. آزمایشگاه کنترل کیفیت :
آزمایشگاه به بررسی خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی الیاف می پردازد تا مطمئن شود محصول نهایی مطابق استانداردهای صنعتی است.
آزمایش های رایج :
- آزمایش کشش : بررسی مقاومت کششی الیاف و میزان کش آمدن آن ها.
- آزمایش چسبندگی : برای ارزیابی چسبندگی الیاف به بتن و تست عملکرد پوشش های سطحی.
- آزمایش حرارتی : ارزیابی میزان پایداری الیاف در برابر گرما، مخصوصاً برای الیاف کربنی و پلیمرها.
7. سیستم بسته بندی :
این دستگاه ها الیاف را به صورت مرتب و مشخص در کیسه ها یا بسته های مناسب بسته بندی می کنند تا آماده ارسال به پروژه های ساختمانی شوند.
انواع سیستم های بسته بندی :
- کیسه های ضد رطوبت : برای الیاف فلزی و طبیعی، جهت جلوگیری از زنگ زدگی یا کپک.
- بسته بندی فشرده : برای الیاف مصنوعی (مانند پلیمرها) به منظور کاهش حجم و آسان تر شدن حمل ونقل.
8. سیستم بازیافت ضایعات :
این سیستم برای بازیافت الیاف معیوب یا باقی مانده در خطوط تولید استفاده می شود تا مواد اولیه هدر نرود.
روش های بازیافت :
- خردکن ضایعات : برای خرد کردن الیاف پلیمری یا فلزی و آماده سازی آن ها برای ذوب و بازتولید.
- سیستم فیلتراسیون : مخصوص الیاف پلیمری که با حذف ناخالصی ها، ماده اولیه دوباره به چرخه تولید بازمی گردد.
ب) لیست تجهیزات اختصاصی بر اساس نوع الیاف بتن :
1. کوره ذوب القایی (برای تولید الیاف فولادی) :
کوره ذوب القایی با استفاده از میدان الکترومغناطیسی، جریان الکتریکی را به فلز القا کرده و باعث گرم شدن و در نهایت ذوب فولاد می شود.
این کوره ها به دلیل سرعت بالای ذوب و کنترل دقیق دما، گزینه ای ایده آل برای تولید الیاف فولادی هستند.
نحوه کار کوره ذوب القایی :
- بارگذاری مواد خام : ضایعات فولادی، آلیاژها و آهن قراضه داخل کوره ریخته می شوند.
- القای جریان : سیم پیچ های مسی دور کوره پیچیده شده و با عبور جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی ایجاد می شود که باعث القای جریان گردابی در فولاد شده و آن را ذوب می کند.
- کنترل دما : دمای ذوب معمولاً در بازه 1500 تا 1600 درجه سانتی گراد تنظیم می شود.
- تخلیه : فلز مذاب به قالب ریخته گری مداوم منتقل می شود.
2. ماشین ریخته گری مداوم (برای تولید مفتول فولادی) :
ماشین ریخته گری مداوم مفتول های فولادی را از فولاد مذاب تولید می کند که در مراحل بعدی به الیاف فولادی تبدیل می شوند.
نحوه کار ریخته گری مداوم :
- ریختن فلز مذاب : فولاد مذاب از کوره ذوب القایی به قالب های مسی ماشین ریخته گری مداوم ریخته می شود.
- سرد کردن : به کمک آب یا گازهای خنک کننده، مفتول به سرعت سرد شده و جامد می شود.
- کشیدن مفتول : مفتول های جامد از غلتک ها عبور کرده و به تدریج به قطر موردنظر کاهش می یابند.
- برش : در نهایت مفتول ها در طول های مشخص برش داده می شوند تا برای مراحل کشش آماده شوند.
3. اکسترودر ( برای تولید الیاف پلیمری مثل پلی پروپیلن و PVC) :
اکسترودر برای ذوب کردن گرانول های پلیمری و شکل دهی آن ها به رشته های پیوسته استفاده می شود.
این دستگاه در تولید الیاف پلی پروپیلن، الیاف پلاستیکی و آرامید کاربرد دارد.
نحوه کار اکسترودر :
- خوراک دهی : گرانول های پلیمری وارد قیف دستگاه می شوند.
- ذوب : گرانول ها با حرکت مارپیچ درون سیلندر اکسترودر و تحت حرارت (حدود 200 تا 280 درجه سانتی گراد) ذوب می شوند.
- فشار : مارپیچ مذاب را با فشار به سمت قالب رشته ساز هدایت می کند.
- خروج رشته ها : مواد مذاب از منافذ ریز قالب رشته ساز عبور کرده و به صورت الیاف خارج می شوند.
- خنک سازی : رشته ها به کمک جریان هوای خنک یا حوضچه آب سریعاً سرد می شوند تا شکل خود را حفظ کنند.
4. قالب رشته ساز (Die یا Spinneret) :
قالب رشته ساز، صفحه ای فلزی با منافذ ریز است که در فرآیند تولید الیاف پلیمری یا فلزی استفاده می شود تا رشته های مذاب را به شکل الیاف نازک درآورد.
نحوه کار قالب های رشته ساز :
- مواد مذاب وارد قالب می شوند : پس از عبور از اکسترودر یا کوره ذوب، مواد مذاب به قالب رشته ساز هدایت می شوند.
- عبور از منافذ : رشته ها با فشار از منافذ (که قطر آن ها معمولاً بین 0.1 تا 1 میلی متر است) عبور کرده و کشیده می شوند.
- شکل دهی به الیاف : کشش اعمال شده باعث می شود الیاف به ضخامت دلخواه برسند.
- خنک سازی : پس از خروج از قالب، الیاف بلافاصله خنک می شوند تا ساختار آن ها تثبیت شود.
5. کوره کربنیزاسیون (برای تولید الیاف کربنی از پلی آکریلونیتریل یا PAN) :
این کوره پلی آکریلونیتریل (PAN) را طی فرآیندی حرارتی به الیاف کربنی با استحکام بالا تبدیل می کند.
نحوه کار کوره کربنیزاسیون :
- پیش اکسیداسیون : رشته های PAN در دمای 200 تا 300 درجه سانتی گراد گرم می شوند تا ساختار مولکولی آن ها برای مرحله کربنیزاسیون آماده شود.
- کربنیزاسیون : سپس رشته ها در محیط بی هوازی (معمولاً نیتروژن) و دمای 1000 تا 2000 درجه سانتی گراد حرارت می بینند تا تمام عناصر غیرفلزی خارج شده و فقط کربن باقی بماند.
- گرافیته شدن : در موارد خاص، برای افزایش استحکام، الیاف تا 3000 درجه سانتی گراد حرارت داده می شوند تا ساختار کریستالی کربن بهبود یابد.
6. بوشینگ (Bushings) در تولید الیاف شیشه ای :
بوشینگ صفحه ای پلاتینی با سوراخ های بسیار ریز است که برای تولید رشته های شیشه ای از شیشه مذاب به کار می رود.
نحوه عملکرد بوشینگ :
- ذوب شیشه : شیشه در کوره با دمای حدود 1300 تا 1400 درجه سانتی گراد ذوب می شود.
- عبور از بوشینگ : شیشه مذاب با فشار از سوراخ های ریز بوشینگ عبور می کند و به رشته های بسیار نازک تبدیل می شود.
- کشش و خنک سازی : هم زمان با خروج شیشه، رشته ها کشیده شده و سریعاً سرد می شوند تا الیاف شیشه ای شکل بگیرند.
7. واحد پلیمریزاسیون (برای تولید الیاف آرامید) :
واحد پلیمریزاسیون، مونومرهای آروماتیک (معمولاً پارافنیلین دی آمین و ترفتالویل کلرید) را به هم پیوند داده و آرامید (مانند کولار) تولید می کند.
نحوه عملکرد واحد پلیمریزاسیون :
- اختلاط مونومرها : مونومرهای آروماتیک در یک حلال خاص (مانند NMP) مخلوط می شوند.
- واکنش پلیمریزاسیون : زنجیره های پلیمری در دمای کنترل شده (حدود 50 تا 80 درجه سانتی گراد) تشکیل می شوند.
- شکل دهی رشته ها : پلیمرهای ایجادشده به اکسترودر وارد شده و به رشته های الیاف آرامید تبدیل می شوند.
✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید الیاف بتن، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارشگیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید
📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید الیاف بتن
✍️ توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.
فایل طرح توجیهی تیپ الیاف بتن در آینده در این قسمت جهت دانلود کاربران قرار خواهد گرفت.